信号処理装置、制御方法、並びに信号処理システムおよび方法
【課題】超音波画像を生成する場合に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができるようにする。
【解決手段】制御部は、電池ユニットの電池の消費を抑えるため、加速度センサおよび圧力センサにより検出された情報に応じて、振動子から受信する信号または振動子へ送信する信号を処理する信号処理ブロックを構成する各部のパフォーマンスを下げるように制御する。本開示は、例えば、超音波画像を撮影するプローブおよび超音波画像を生成し表示する装置からなる信号処理システムに適用することができる。
【解決手段】制御部は、電池ユニットの電池の消費を抑えるため、加速度センサおよび圧力センサにより検出された情報に応じて、振動子から受信する信号または振動子へ送信する信号を処理する信号処理ブロックを構成する各部のパフォーマンスを下げるように制御する。本開示は、例えば、超音波画像を撮影するプローブおよび超音波画像を生成し表示する装置からなる信号処理システムに適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号処理装置、制御方法、並びに信号処理システムおよび方法に関し、特に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができるようにした信号処理装置、制御方法、並びに信号処理システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波画像の撮影を行う超音波診断装置においては、無線のプローブを利用しているとき送受信に必要な電力を削減するため、プローブにセンサやスイッチを設け、送受信を停止／再開することがいくつか提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
提案されているスイッチングの方法は、例えば、物理的なスイッチを設ける手法、プローブの位置を検出する手法、あるいはプローブの動きを検出する手法などである。これらの手法により、プローブが診断に使用されていないタイミングが検出され、切り忘れを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した提案において、プローブ使用中の電力使用量についての言及はなかった。したがって、提案されている手法を用いたとしても、プローブは、ユーザである技師や医師に握られている時（場合によっては、患者に接触されている時）、常に同一の設定で動作していた。
【０００６】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、超音波画像を生成する場合に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面の信号処理装置は、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部とを備える。
【０００８】
本開示の一側面の制御方法は、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える信号処理装置が、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する。
【０００９】
本開示の他の側面の信号処理システムは、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と、前記信号処理部により処理された信号を送信する送信部とを備える第１の信号処理装置と、前記第１の信号処理装置からの信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する生成部とを備える第２の信号処理装置とからなる。
【００１０】
本開示の他の側面の信号処理方法は、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える第１の信号処理装置が、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御し、前記振動子から受信する前記信号または前記振動子へ送信する前記信号を処理し、処理された信号を送信し、第２の信号処理装置が、前記第１の信号処理装置からの信号を受信し、受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する。
【００１１】
本開示の一側面においては、プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータが制御される。
【００１２】
本開示の他の側面においては、プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータが制御され、処理された信号が送信される。そして、送信された信号が受信され、受信された信号に基づいて、超音波画像が生成される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、超音波画像を生成する場合に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術を適用した信号処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】受信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示すブロック図である。
【図３】送信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示すブロック図である。
【図４】プローブユニットの動きを説明する図である。
【図５】センサの出力と信号処理パラメータの制御の関係を示す図である。
【図６】プローブユニットの超音波受信処理の例を説明するフローチャートである。
【図７】受信表示装置の受信表示処理の例を説明するフローチャートである。
【図８】プローブユニットの超音波送信処理の例を説明するフローチャートである
【図９】プローブユニットにおける制御処理の例を説明するフローチャートである。
【図１０】プローブユニットの他の構成例を示すブロック図である。
【図１１】プローブの構成例を示す模式図である。
【図１２】プローブユニットの超音波送受信処理の例を説明するフローチャートである。
【図１３】プローブユニットにおける制御処理の例を説明するフローチャートである。
【図１４】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（加速度センサを内蔵するプローブ）
２．第２の実施の形態（角度センサを内蔵するプローブ）
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
[信号処理システムの構成例]
図１は、本技術を適用した信号処理システムの構成例を示す図である。
【００１７】
図１に示される信号処理システム１０１は、超音波を用いて被写体の内部の画像（すなわち、超音波画像）を撮影し、表示する装置である。信号処理システム１０１は、例えば、医療用として患者の身体の内部や胎児などの撮影に用いられたり、工業用として製品の内部の断面などの撮影に用いられたりする。
【００１８】
信号処理システム１０１は、プローブユニット１１１と受信表示装置１１２を含むように構成されている。プローブユニット１１１と受信表示装置１１２は、例えば、無線通信によりデータの送受を行う。なお、無線の方式は、データを送受信するのに十分な帯域が確保できれば、特に限定されない。また、通信の方式は、無線に限らず、有線であってもよい。
【００１９】
プローブユニット１１１は、プローブ１２０および信号処理ブロック１２２により構成される。プローブ１２０は、被写体の皮膚などに押しつけられる部位であり、内部に、超音波のトランスデューサと呼ばれる複数の振動子１２１を含むように構成される。プローブ１２０は、例えば、６４chや１２８chの振動子１２１で構成される。なお、プローブ１２０に含まれる振動子１２１の数は限定されない。
【００２０】
振動子１２１は、信号処理ブロック１２２からの信号に基づいて、被写体に対して超音波ビーム（以下、送信波とも称する）を送信する。振動子１２１は、被写体からの反射波（以下、受信波とも称する）を受信し、受信した信号を信号処理ブロック１２２に供給する。
【００２１】
信号処理ブロック１２２は、振動子１２１からの信号または振動子１２１への信号を処理するブロックである。信号処理ブロック１２２は、変換部１３１、フロントエンド信号処理部１３２、および無線IF（インタフェース）１３３を含むように構成される。
【００２２】
変換部１３１は、後述する図２のAD(Analog/Digital)変換部１６２および図３のDA(Digital /Analog)変換部１８２を含むように構成されている。変換部１３１は、振動子１２１からの反射波をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータをフロントエンド信号処理部１３２に供給する。変換部１３１は、フロントエンド信号処理部１３２からのデジタルデータをアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を振動子１２１に供給する。
【００２３】
フロントエンド信号処理部１３２は、変換部１３１からのデジタルデータに対して、ビームフォーミング処理、信号圧縮処理、およびエラー訂正処理などの信号処理を行い、処理後のデータを、無線IF１３３に供給する。フロントエンド信号処理部１３２は、振動子１２１が送信する送信波のもとになるデジタルデータを生成し、生成したデジタルデータを、変換部１３１に供給する。
【００２４】
無線IF１３３は、フロントエンド信号処理部１３２からのデータを、無線通信により、受信表示装置１１２に送信する。
【００２５】
受信表示装置１１２は、無線IF１４１、バックエンド信号処理部１４２、および表示部１４３を含むように構成される。
【００２６】
無線IF１４１は、プローブユニット１１１からのデータを受信し、バックエンド信号処理部１４２に供給する。
【００２７】
バックエンド信号処理部１４２は、無線IF１４１からの送信された圧縮データを復号する。バックエンド信号処理部１４２は、復号したデータに基づいて、被写体の内部を示す超音波画像を生成する。バックエンド信号処理部１４２は、生成した超音波画像を、表示部１４３に供給する。
【００２８】
表示部１４３は、バックエンド信号処理部１４２により生成された超音波画像を表示する。
【００２９】
なお、図１の例において、プローブユニット１１１の構成は、単純化して示されたものであり、本技術と関連が薄い処理部や機械部などに関しては省略されている。
【００３０】
[受信側処理の場合のプローブユニットの構成例]
図２は、超音波の受信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示す図である。
【００３１】
図２の例においては、プローブユニット１１１は、振動子１２１、信号処理ブロック１２２、加速度センサ１５１、圧力センサ１５２、制御部１５３、並びに電池ユニット１５４を含むように構成されている。
【００３２】
超音波の受信側処理を行う場合の信号処理ブロック１２２は、スイッチ部１６１、AD変換部１６２、信号処理部１６３、信号圧縮部１６４、および送信部１６５を含むように構成されている。図２の信号処理ブロック１２２のうち、信号処理部１６３、信号圧縮部１６４、および送信部１６５は、図１のフロントエンド信号処理部１３２に対応している。
【００３３】
振動子１２１は、被写体からの反射波を受信し、受信した信号を、信号処理ブロック１２２のスイッチ部１６１に供給する。
【００３４】
スイッチ部１６１は、制御部１５３の制御のもと、振動子１２１の各振動子で受信された信号のうち、どの信号を読み出すかを選択する。振動子１２１が、例えば、１２８chの振動子からなり、そのうち、例えば、３２chの信号を読み出す場合、スイッチ部１６１は、１２８chのうち、どの３２chの信号を読み出すかを選択する。スイッチ部１６１は、選択した信号を読み出して、読み出した信号をAD変換部１６２に供給する。
【００３５】
AD変換部１６２は、制御部１５３の制御のもと、スイッチ部１６１からの信号に対して、AD変換を行う。AD変換部１６２は、AD変換後のデジタルデータを、信号処理部１６３に供給する。
【００３６】
信号処理部１６３は、制御部１５３の制御のもと、AD変換部１６２からのデジタルデータに対して、ビームフォーミング処理を行う。信号処理部１６３は、必要に応じて、ビームフォーミング後のデータ（以下、RFデータとも称する）に対し、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理も行う。信号処理部１６３は、処理後のデータを、信号圧縮部１６４に供給する。
【００３７】
信号圧縮部１６４は、制御部１５３の制御のもと、信号処理部１６３からのデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。信号圧縮部１６４は、圧縮後のデータを、送信部１６５に供給する。なお、圧縮形式は限定されない。
【００３８】
送信部１６５は、制御部１５３の制御のもと、信号圧縮部１６４からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、図１の無線IF１３３を介して、受信表示装置１１２に対して送信する。送信部１６５は、伝送エラーを補償するために、送信するデータを再送する。
【００３９】
加速度センサ１５１は、プローブ１２０内またはプローブユニット１１１内に設けられる。加速度センサ１５１は、ユーザによるプローブ１２０の動きを検出し、検出したプローブ１２０の動きの特徴を示す情報である動きパラメータを、制御部１５３に供給する。例えば、加速度センサ１５１は、プローブ１２０の速度という動きの特徴を示す動きパラメータを制御部１５３に供給する。なお、動きパラメータは、プローブ１２０の移動量や動きの大きさなど、動きの特徴を示すものであれば速度に限らない。
【００４０】
圧力センサ１５２は、プローブ１２０内の、被写体の肌との接触面に設けられる。圧力センサ１５２は、プローブ１２０に被写体の肌などが押しつけられた圧力を検出し、検出した圧力の情報を、制御部１５３に供給する。
【００４１】
電池ユニット１５４は、充電式の電池などからなり、プローブユニット１１１の各部に電力を供給している。
【００４２】
この電池ユニット１５４に蓄積される電力の消費を抑えるため、制御部１５３は、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部の動作を制御する。すなわち、制御部１５３は、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータを変更させる。
【００４３】
なお、本開示で言うパフォーマンスは、処理スピード、動作クロック（周波数）、データの転送速度、各処理に割り当てるプロセッサの使用コア数、およびソフトウエア処理のスレッド数などを意味する。
【００４４】
すなわち、パフォーマンスを下げるとは、処理スピードを遅くする、動作クロックを下げる、転送速度を遅くする、プロセッサの使用コア数を少なくする、スレッド数を減らすというように、消費電力を下げるようにすることを意味している。パフォーマンスを下げることは、より具体的には、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータを、消費電力を下げるように制御することを意味する。
【００４５】
信号処理の処理パラメータは、以下に詳しく後述するが、信号処理ブロック１２２においては、例えば、外部信号処理パラメータ、超音波信号処理パラメータ、および内部信号処理パラメータなどがある。外部信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いられるパラメータである。超音波信号処理パラメータは、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いられるパラメータであり、内部信号処理パラメータは、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いられるパラメータである。
【００４６】
図２に戻って、制御部１５３は、例えば、スイッチ部１６１を制御し、受信に利用する振動子１２１の数を変更させる。受信信号のSNを上げるため、複数の振動子１２１からの情報を用いるのは一般的である。その受信に利用する振動子１２１のチャンネル数を減らすことによって、後段の信号処理部１６３における演算処理量を減らすことができる。その結果、消費電力を削減することができる。
【００４７】
制御部１５３は、例えば、AD変換部１６２を制御し、受信された各チャンネルのアナログ信号を、デジタルデータに変換するときのサンプリング周波数またはデジタルデータのビット長を変更させる。
【００４８】
なお、信号処理システム１０１は、医用画像の診断支援システムCAD(Computer Aided Diagnosis)に用いられることがある。サンプリング周波数を高くサンプリングすれば、得られる信号の情報量が上がり、より高精度なビームフォーミングが行えるようになり、結果、画質が向上する。したがって、サンプリング周波数を高くサンプリングすることは、CADでの診断能力の向上につながる。
【００４９】
しかしながら、AD変換の周波数が高いことは、データの増大を招き、その後の信号処理の量にも影響してしまう。CADに用いられない場合、すなわち、通常の診断などの場合、それほどの画質は必要ない。したがって、通常の診断などの際に、サンプリング周波数を落とすことは、AD変換部１６２そのものの消費電力を削減するとともに、信号処理の演算処理量を減らすことができる。その結果、消費電力を削減することができる。AD変換部１６２において、デジタルデータのビット長を短くすることも、サンプリング周波数を落とすことと同様の効果を得ることができる。
【００５０】
制御部１５３は、例えば、信号処理部１６３を制御し、ビームフォーミングを行う際のパラメータのうち、電力に関係するパラメータである、受信フォーカスの点数、またはRFデータのサンプリング周波数などを変更させる。
【００５１】
受信フォーカス点数を減らしたり、RFデータのサンプリング周波数を下げたりすることにより、処理自体の削減、後段に渡るデータ量の削減ができ、その結果、消費電力を削減することができる。
【００５２】
なお、信号処理部１６３における画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理のON/OFFや、アルゴリズムの複雑さの制御なども、電力に影響する。制御部１５３は、これらも制御するようにしてもよい。
【００５３】
制御部１５３は、例えば、信号圧縮部１６４を制御し、圧縮率を変更させる。データの圧縮率を高くすることにより、プローブユニット１１１から受信表示装置１１２に対して送信すべきデータ量が削減され、その結果、送信電力を抑制することができる。
【００５４】
制御部１５３は、例えば、送信部１６５を制御し、エラー訂正符号の付加の強度やその有無を変更させる。エラー訂正の強度を下げたり、または、エラー訂正機能そのものを使用しないことにより、送出に要する電力量を削減することができる。また、送信部１６５に対して、受信表示装置１１２との協調動作で生じるデータの再送要求の受諾を拒否に変更させることも、電力量の削減につながる。
【００５５】
[送信側処理の場合のプローブユニットの構成例]
図３は、送信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示す図である。
【００５６】
図３の例においては、プローブユニット１１１は、図２のプローブユニット１１１と同様に、振動子１２１、信号処理ブロック１２２、加速度センサ１５１、圧力センサ１５２、制御部１５３、並びに電池ユニット１５４を含むように構成されている。なお、対応する部には、対応する符号が付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略される。
【００５７】
超音波の送信側処理を行う場合の信号処理ブロック１２２は、図２の信号処理ブロック１２２と異なり、スイッチ部１８１、DA変換部１８２、および信号処理部１８３を含むように構成されている。図３の信号処理ブロック１２２のうち、信号処理部１８３は、図１のフロントエンド信号処理部１３２に対応している。
【００５８】
スイッチ部１８１は、DA変換部１８２からのアナログ信号に基づいて、振動子１２１を選択する。すなわち、スイッチ部１８１は、振動子１２１を構成する複数の振動子のうち、動作させる振動子の組み合わせを選択する。スイッチ部１８１は、選択した振動子１２１を接続し、信号を送出することで、選択した振動子１２１を振動させる。これにより、振動子１２１から、被写体に対して超音波ビームが送信される。
【００５９】
DA変換部１８２は、信号処理部１８３からのデジタルデータを、アナログ信号に変換し、スイッチ部１８１に供給する。
【００６０】
信号処理部１８３は、振動子１２１が被写体に対して送信する超音波ビームのもととなるデジタルデータを生成する。信号処理部１８３は、生成したデジタルデータを、DA変換部１８２に供給する。
【００６１】
図３の例においても、制御部１５３は、電池ユニット１５４の電池の消費を抑えるため、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部の動作を制御する。すなわち、制御部１５３は、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータを変更させる。
【００６２】
ただし、図２の受信側処理の場合と異なり、図３の送信側処理の場合、スイッチ部１８１、DA変換部１８２、および信号処理部１８３は、基本的に協働動作を行う。
【００６３】
信号処理部１８３で生成されるデジタルデータは、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数（動作させる振動子数）を一意に決め、スイッチ部１８１で接続する（振動させる）振動子１２１の組み合わせをも決定する。
【００６４】
換言するに、信号処理部１８３は、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、スイッチ部１８１で接続する振動子１２１の組み合わせを一意に決め、決めたパラメータの組み合わせで、デジタルデータを生成する。
【００６５】
したがって、送信側処理の場合、制御部１５３は、信号処理部１８３を制御し、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、スイッチ部１８１で接続する振動子１２１の組み合わせなどを変更させる。
【００６６】
信号処理部１８３において、デジタルデータのビット長を短く、または、サンプリング周波数を低く変更することにより、DA変換処理を減らすことができる。また、ライン数を減らすことにより、超音波送出に係る電力を減らすことができる。
【００６７】
以上のように、制御部１５３は、超音波の送信側処理においても、超音波の受信側処理においても、電池ユニット１５４の電池の消費を抑えるため、信号処理ブロック１２２を構成する各信号処理部のパフォーマンスを下げさせる。
【００６８】
このとき、制御部１５３は、圧力センサ１５２により検出された圧力の情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のオン、オフを制御する。制御部１５３は、加速度センサ１５１により検出された動きの情報である動きパラメータの大きさに応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のパラメータのパフォーマンスを変更させる。
【００６９】
[プローブの動きの例]
図４は、プローブの動きを説明する図である。
【００７０】
ユーザは、プローブ１２０を含むプローブユニット１１１を持って、プローブ１２０を被写体上に押し付けながら動かし、受信表示装置１１２に表示される超音波画像を確認する。その際、ユーザによるプローブ１２０の動きパターンは、大きく、以下の２通りにわけられる。
【００７１】
被写体上において、プローブ１２０の位置が詳細を見たいポイントに近づいている場合、図４Ａに示されるように、ユーザは、プローブユニット１１１を狭い範囲で小さく、遅く動かす傾向がある。すなわち、プローブ１２０の動きが小さい、速度が遅い、または、移動量が少ない場合、プローブ１２０の位置は詳細を見たいポイントに近づいている可能性が高い。したがって、このような場合、画像品質はできるだけ高いことが望まれる。
【００７２】
一方、詳細を見たいポイントを広い範囲で探している場合、図４Ｂに示されるように、ユーザは、プローブユニット１１１を広い範囲で大きく、速く動かす傾向がある。すなわち、プローブ１２０の動きが大きい、速度が速い、または、移動量が多い場合、ユーザは詳細を見たいポイントを探している可能性が高い。したがって、このような場合、画像品質は、図４Ａの場合よりも低くてもよい。
【００７３】
以上のことから、制御部１５３は、プローブ１２０の動きの情報である動きパラメータ（速度、移動量、または動きの大きさなど）が大きい場合、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータのパフォーマンスを下げるように、各部の処理パラメータを変更させる。
【００７４】
一方、制御部１５３は、プローブ１２０の動きの情報である動きパラメータ（速度、移動量、または動きの大きさなど）が小さい場合、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータのパフォーマンスを標準に戻す（または上げる）ように、各部の処理パラメータを変更させる。
【００７５】
これにより、信号処理システム１０１を用いての診断の途中であっても、消費電力を削減することができるので、結果、プローブユニット１１１に備えられる電池ユニット１５４に蓄積された電力の持ちを長くすることができる。
【００７６】
なお、ユーザがプローブユニット１１１を持って動かすことで、プローブ１２０も動く。したがって、以下、プローブ１２０の動きとプローブユニット１１１の動きは、同意であるとして説明する。
【００７７】
[パラメータの組み合わせの例]
図５は、センサの出力と各部のパラメータの制御の関係を示す図である。
【００７８】
図５の例において、左から１列目は、処理パラメータの組み合わせパターンの番号を示している。左から２列目と３列目は、センサからの出力の度合いを示している。左から４列目乃至１１列目は、信号処理ブロック１２２の各部の処理パラメータの制御状況を示している。右から１列目は、センサの出力と制御の結果を示している。
【００７９】
具体的には、左から２列目は、圧力センサ１５２からの振動子への圧力の有無を示している。左から３列目は、加速度センサ１５１からのプローブ１２０の動きのパラメータである速度の度合いを示している。
【００８０】
左から４列目乃至１１列目は、左から順に、４つの無線伝送パラメータ、２つの超音波送受パラメータ、および２つの内部信号処理パラメータの制御状況を示している。
【００８１】
これらのパラメータの並び順は、画質への影響の度合いを示しており、左側に配置されているパラメータほど、画質への影響が大きいパラメータであることを示している。一方、右側に配置されているパラメータほど、画質への影響が小さいパラメータであることを示している。すなわち、無線伝送パラメータ、超音波送受パラメータ、内部信号処理パラメータのうち、無線伝送パラメータが最も画質への影響が大きいパラメータであり、内部信号処理パラメータが最も画質への影響が小さいパラメータとなっている。
【００８２】
無線伝送パラメータは、外部との伝送に関する信号処理を行う際に用いる信号処理パラメータである。図５の例の場合、フレームレート、解像度、ビットレート、およびエラー訂正は、無線伝送パラメータに含まれる。なお、４つの処理パラメータのうち、フレームレートが最も画質への影響が大きいパラメータであり、エラー訂正が最も画質への影響が小さいパラメータとなっている。
【００８３】
この無線伝送パラメータは、受信側処理においてのみ必要とされる。フレームレートおよび解像度は、信号処理部１６３の処理パラメータである。ビットレートは、信号圧縮部１６４の処理パラメータであり、エラー訂正は、送信部１６５の処理パラメータである。
【００８４】
超音波送受パラメータは、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータである。図５の例の場合、送出ビーム数および受信／送信振動子数は、超音波送受パラメータに含まれる。送出ビーム数は、受信／送信振動子数よりも画質への影響が大きいパラメータである。
【００８５】
送出ビーム数および受信／送信振動子数は、受信側処理の場合、スイッチ部１６１の処理パラメータであり、送信側処理の場合、信号処理部１８３の処理パラメータである。
【００８６】
内部信号処理パラメータは、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる信号処理パラメータである。図５の例の場合、ADビット長およびADサンプリングレート（サンプリング周波数）は、内部信号処理パラメータに含まれる。ADサンプリングレートは、ADビット長よりも画質への影響が小さいパラメータである。
【００８７】
ADビット長およびADサンプリングレートは、受信側処理の場合、AD変換部１６２の処理パラメータであり、送信側処理の場合、信号処理部１８３の処理パラメータである。
【００８８】
ここで、図５に示される×印は、処理パラメータが対応する機能（処理部）のオフを示している。△印は、処理パラメータを、標準より弱く、小さく、少なく、電力を消費しない、すなわち、パフォーマンスを下げるように制御されることを示している。○印は、処理パラメータが標準動作するように制御されることを示している。
【００８９】
以下、図５を参照して制御部１５３の制御処理について具体的に説明する。例えば、制御部１５３は、圧力センサ１５２の出力を用い、プローブユニット１１１のプローブ１２０が人体（皮膚）に触れているか否かを判定する。触れていないと判定された場合、組み合わせパターン０の×印に示されるように、制御部１５３は、信号処理ブロック１２２のあらゆる機能をオフにして消費電力を削減する。すなわち、組み合わせパターン０は、プローブユニット１１１のOFFとほぼ等価と判定されるパターンである。
【００９０】
圧力センサ１５２の出力から、何らかの圧力がかかっていると判定された場合、すなわち、プローブユニット１１１のプローブ１２０が何かに当っている場合、制御部１５３は、信号処理ブロック１２２の各部の機能をオンにする。そして、制御部１５３は、加速度センサ１５１から得られるプローブ１２０の動きパラメータとしての速度を基にして、各処理パラメータを制御する。
【００９１】
制御部１５３は、プローブ１２０の動きパラメータが大きく、すなわち、プローブ１２０の速度が速くなってくるに従い、画質への影響が小さい処理パラメータから節電（低電力）するように制御する。
【００９２】
例えば、制御部１５３は、９段階のプローブ１２０の動きパラメータの閾値として速度１乃至速度９を図示せぬメモリに記憶している。これらの速度のうち、速度１は最も速い速度（最速）であり、速度９は最も遅い速度（最低速）である。制御部１５３は、記憶されている閾値と加速度センサ１５１からの出力とを比較する。
【００９３】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度１（最速）以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン１に示されるように、すべての処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、組み合わせパターン１は、プローブ１２０を用いての人体へのジェルなどの塗布であるため、最低限の電力でよいと判定されるパターンである。
【００９４】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度１より遅く、かつ速度２以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン２に示されるように、フレームレート以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、解像度、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９５】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度２より遅く、かつ速度３以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン３に示されるように、フレームレートと解像度以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９６】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度３より遅く、かつ速度４以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン４に示されるように、フレームレート、解像度、およびビットレート以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９７】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度４より遅く、かつ速度５以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン５に示されるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、およびエラー訂正以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。制御部１５３は、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９８】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度５より遅く、かつ速度６以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン６に示されるように、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、エラー訂正、および送出ビーム数以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９９】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度６より遅く、かつ速度７以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン７に示されるように、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、および受信／送信振動数以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【０１００】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度７より遅く、かつ速度８以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン８に示されるように、ADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、およびADビット長以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【０１０１】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度８より遅く、かつ速度９（最低速）以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン９に示されるように、すべての処理パラメータを、標準動作するように制御する。
【０１０２】
以上のように、制御部１５３は、プローブ１２０の速度が速く（すなわち、動きパラメータが大きく）なってくるにつれて、画質への影響が小さい処理パラメータから徐々に節電するように制御する。
【０１０３】
なお、図５の例においては、圧力があるとされた場合の制御が、組み合わせパターン１乃至９の９段階に分けて示されているが、図５の例は、各処理パラメータを２値（○印と△印）で制御した場合の一例である。実際には、処理パラメータをリニアに変化させることにより、制御部１５３は、無段階に制御することが可能である。
【０１０４】
また、図５の例においては、各処理パラメータを画質への影響度に並べ、順に画質を落とす制御を加える方式を示しているが、各処理パラメータは、独立に制御してもよい。なお、制御部１５３が、超音波信号処理パラメータ、外部信号処理パラメータ、内部信号処理パラメータに対して、例えば、図５の例に示されるような優先度を設定して、制御するようにしてもよい。
【０１０５】
さらに、信号処理システム１０１においては、ユーザからの要求により敢えて制御しない（パフォーマンスを落とさない）パラメータを選ぶことや、制御する順番を変更することができるようにしてもよい。また、処理パラメータは、図５に示したパラメータに限らない。本技術は、振動子から受信する信号または振動子へ送信する信号を処理するためのパラメータであれば、どのようなパラメータにも適用される。
【０１０６】
図５の例においては、プローブ１２０の速度を判定基準に用いているが、上述したように、動きパラメータは、速度に限定されない。加速度センサ１５１からの出力から得られる値であれば、加速度やプローブ１２０の単位時間あたりの移動量などを基準として用いてもよい。また、センサは、加速度センサ１５１に限らない。
【０１０７】
[超音波受信処理の流れ]
次に、図６のフローチャートを参照して、プローブユニット１１１の超音波受信処理について説明する。
【０１０８】
ステップＳ１１１において、振動子１２１は、被写体からの反射波を受信する。振動子１２１は、受信した信号を、信号処理ブロック１２２のスイッチ部１６１に供給する。
【０１０９】
ステップＳ１１２において、スイッチ部１６１は、信号を選択する。すなわち、スイッチ部１６１は、振動子１２１の各振動子で受信された信号のうち、どの信号を読み出すかを選択する。このときの受信振動子数は、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。スイッチ部１６１は、選択した信号を読み出して、AD変換部１６２に供給する。
【０１１０】
ステップＳ１１３において、AD変換部１６２は、スイッチ部１６１からの信号に対して、所定のサンプリングレートでAD変換を行う。このときのAD（デジタルデータ）ビット長およびADサンプリングレートは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。AD変換部１６２は、AD変換後のデジタルデータを、信号処理部１６３に供給する。
【０１１１】
ステップＳ１１４において、信号処理部１６３は、AD変換部１６２からのデジタルデータに対して、ビームフォーミング処理を行う。信号処理部１６３は、制御部１５３の制御のもと、RFデータに対し、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理も行う。このときのフレームレートおよび解像度は、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。画像強調およびノイズリダクションなどの処理も、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。信号処理部１６３は、処理後のデータを、信号圧縮部１６４に供給する。
【０１１２】
ステップＳ１１５において、信号圧縮部１６４は、信号処理部１６３からのデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。このときのビットレートは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。信号圧縮部１６４は、圧縮後のデータを、送信部１６５に供給する。
【０１１３】
ステップＳ１１６において、送信部１６５は、信号圧縮部１６４からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、無線IF１３３を介して、受信表示装置１１２に対して送信する。このときのエラー訂正の追加などは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。
【０１１４】
以上のようにして、プローブユニット１１１から、受信された超音波に対して信号処理が施されたデータが、無線通信を介して受信表示装置１１２に送信される。
【０１１５】
[受信表示処理の流れ]
次に、図７のフローチャートを参照して、受信表示装置１１２の受信表示処理について説明する。
【０１１６】
ステップＳ１２１において、無線IF１４１は、上述した図６のステップＳ１１６において送信されたデータを受信する。無線IF１４１は、受信したデータを、バックエンド信号処理部１４２に供給する。
【０１１７】
ステップＳ１２２において、バックエンド信号処理部１４２は、無線IF１４１からの圧縮されているデータを、信号圧縮部１６４の圧縮に対応する方法で復号し、被写体の内部を示す超音波画像を生成する。バックエンド信号処理部１４２は、生成した超音波画像を、表示部１４３に供給する。
【０１１８】
ステップＳ１２３において、表示部１４３は、超音波画像を表示する。
【０１１９】
以上のようにして、受信表示装置１１２においては、プローブユニット１１１により超音波受信されたデータに対応する超音波画像が表示される。
【０１２０】
[超音波送信処理の流れ]
次に、図８のフローチャートを参照して、プローブユニット１１１の超音波送信処理について説明する。
【０１２１】
ステップＳ１３１において、信号処理部１８３は、制御部１５３の制御のもと、振動子１２１が被写体に対して送信する超音波ビームのもととなるデジタルデータを生成する。
【０１２２】
すなわち、信号処理部１８３は、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、スイッチ部１８１で接続する振動子１２１の組み合わせを一意に決め、決めたパラメータの組み合わせで、デジタルデータを生成する。このときの各処理パラメータは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。
【０１２３】
信号処理部１８３は、生成したデジタルデータを、DA変換部１８２に供給する。
【０１２４】
ステップＳ１３２において、DA変換部１８２は、DA変換を行う。すなわち、DA変換部１８２は、信号処理部１８３からのデジタルデータを、アナログ信号に変換し、スイッチ部１８１に供給する。
【０１２５】
ステップＳ１３３において、振動子１２１は、被写体に対して超音波ビームを送信する。すなわち、スイッチ部１８１は、DA変換部１８２からのアナログ信号に基づいて、振動子１２１を選択する。スイッチ部１８１は、選択した振動子１２１を接続し、信号を送出することで、選択した振動子１２１を振動させる。これにより、振動子１２１から、被写体に対して超音波ビームが送信される。
【０１２６】
以上のようにして、プローブユニット１１１においては、被写体に対して超音波ビームが送信される。
【０１２７】
[制御処理の流れ]
次に、図９のフローチャートを参照して、プローブユニット１１１における制御処理について説明する。
【０１２８】
圧力センサ１５２からの圧力の情報は、制御部１５３に入力される。制御部１５３は、ステップＳ１５１において、プローブ１２０に対して圧力がかかっているか否かを判定する。ステップＳ１５１において、圧力がかかっていると判定された場合、処理は、ステップＳ１５２に進む。すなわち、ステップＳ１５２は、プローブ１２０が診断に用いられていると判定された場合の処理である。
【０１２９】
加速度センサ１５１は、プローブ１２０の動きを検出し、検出した動きの情報である動きパラメータを、制御部１５３に供給している。ステップＳ１５２において、制御部１５３は、加速度センサ１５１からの動きパラメータを取得する。ステップＳ１５３において、制御部１５３は、取得した動きパラメータの大きさに応じて、例えば、図５を参照して上述したように、パフォーマンスを下げるように制御する処理パラメータを決定する。
【０１３０】
ステップＳ１５４において、制御部１５３は、ステップＳ１５３の処理により決定された処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。これにより、信号処理ブロック１２２の各部のうち、その処理パラメータを用いて信号を処理する部が制御される。このとき、ステップＳ１５３の処理により決定されなかった処理パラメータは、標準動作するように制御される。
【０１３１】
一方、ステップＳ１５１において、圧力がかかっていると判定された場合、処理は、ステップＳ１５５に進む。すなわち、ステップＳ１５５は、プローブ１２０が診断に用いられていないと判定された場合の処理である。
【０１３２】
ステップＳ１５５において、制御部１５３は、信号処理ブロック１２２のすべての機能（各部）をOFFにして、消費電力を削減する。
【０１３３】
なお、このとき、制御部１５３はON状態であるので、次の制御処理のステップＳ１５１において、圧力がかかっていると判定された場合、信号処理ブロック１２２の機能がONされ、それ以降の処理が繰り返される。
【０１３４】
以上のように、ユーザによるプローブユニット１１１（プローブ１２０）の動きによって、ユーザの必要とする超音波画像の画質がわかる。このことから、プローブユニット１１１は、プローブ１２０の動きに応じて、信号処理ブロック１２２の各部の処理を制御する。特に、プローブユニット１１１は、プローブ１２０の動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、信号処理のパフォーマンスを下げるように制御する。
【０１３５】
したがって、ユーザが、プローブユニット１１１を用い、例えば、超音波画像を撮影する場所をより明確に見るため、ゆっくりまたは小さく動かしている場合には、電力消費の抑制よりも優先的に、画像の品質を向上させることができる。
【０１３６】
一方、ユーザが、プローブユニット１１１を用い、例えば、身体上のおおまかな場所からポイントを探るため、速く、または大きく動かしている場合には、画像の品質よりも優先的に、消費電力を抑えることができる。
【０１３７】
これにより、プローブユニット１１１が診断に用いられている場合であっても、プローブユニット１１１における電池ユニット１５４の消費電力を抑えることができる。その結果、電池ユニット１５４の電力の持ちを長くすることができる。
【０１３８】
なお、図９の例においては、圧力センサ１５２からの出力を、人体に当てているか否かの判定基準に用いているが、例えば、受信された超音波の深度からのエコー強度を用いて、人体に当てているか否かを判定することも可能である。これは、プローブの接触表面が空気に触れている、すなわち、ジェルなどを経由して人体に触れていない場合、その空気との境界面で超音波がすべて反射してしまうため、深部（プローブから離れた遠方）からのエコーが観測できないことを利用できるからである。
【０１３９】
＜第２の実施の形態＞
[プローブユニットの構成例]
図１０は、図１のプローブユニットの他の構成例を示す図である。
【０１４０】
プローブユニット２０１は、プローブ２１１ａ、プローブ２１１ｂ、回転軸２１２、角度センサ２１３、制御部２１４、信号処理ブロック２１５、および電池ユニット２１６を含むように構成される。
【０１４１】
信号処理ブロック２１５は、図１の信号処理ブロック１２２に相当するブロックである。信号処理ブロック２１５は、送受信切替部２２１、送信ＢＦ（ビームフォーミング）部２２２、受信ＢＦ（ビームフォーミング）部２２３、遅延計算部２２４、信号圧縮部２２５、および送信部２２６を含むように構成される。
【０１４２】
プローブ２１１ａは、図１１に示されるように、振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４を備えている。振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４はそれぞれ、送信ＢＦ部２２２の制御の下に超音波の送信を行う。また、振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４は、送信した超音波に対する反射波を受信し、受信した反射波の強度を示す受信信号を、送受信切替部２２１を介して受信ＢＦ部２２３に供給する。
【０１４３】
プローブ２１１ｂは、図１１に示されるように、プローブ２１１ａと同様の構成を有しており、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４を備えている。振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４はそれぞれ、送信ＢＦ部２２２の制御の下に超音波の送信を行う。また、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４は、送信した超音波に対する反射波を受信し、受信した反射波の強度を示す受信信号を、送受信切替部２２１を介して受信ＢＦ部２２３に供給する。
【０１４４】
プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂは、２つで図１のプローブ１２０に相当する。プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂは、回転軸２１２を含むヒンジ構造により連結されており、回転軸２１２を支点にして、プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂの間の相対角度を変化させることができる。その結果、プローブ２１１ａの振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４と、プローブ２１１ｂの振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４との間の相対位置が変化する。
【０１４５】
なお、以下、プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂを個々に区別する必要がない場合、単にプローブ２１１と称する。また、振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４を個々に区別する必要がない場合、単に振動子２５１ａと称し、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４を個々に区別する必要がない場合、単に振動子２５１ｂと称する。さらに、振動子２５１ａ−１乃至２５１ｂ−４を個々に区別する必要がない場合、単に振動子２５１と称する。
【０１４６】
また、回転軸２１２には、角度センサ２１３が内蔵されている。角度センサ２１３は、回転軸２１２の回転角を検出し、検出した回転角を示すセンサ信号を、制御部２１４および遅延計算部２２４に供給する。
【０１４７】
ここで、回転軸２１２は、プローブ２１１が動くことにより回転するものである。ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、超音波画像を撮影する場所をより明確に見るため、ゆっくりまたは小さく動かしている場合には、角度センサ２１３により検出される回転角の変化が少ない。一方、ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、身体上のおおまかな場所からポイントを探るため、速く、または大きく動かしている場合には、角度センサ２１３により検出される回転角の変化が大きい。すなわち、この角度センサ２１３により検出される回転角は、プローブ２１１の動きの特徴を示す動きパラメータの１つである。
【０１４８】
制御部２１４は、角度センサ２１３により検出された動きパラメータ（例えば、回転角の変化の大きさ）に応じて、信号処理ブロック２１５の各部を制御する。
【０１４９】
信号処理ブロック２１５の送受信切替部２２１は、内蔵するスイッチを切り替えることにより、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３のいずれかを選択して、プローブ２１１に接続する。
【０１５０】
さらに、送受信切替部２２１は、図２のスイッチ部１６１および図３のスイッチ部１８１に相当する処理も行う。すなわち、送受信切替部２２１は、送信ＢＦ部２２２を選択した場合、送信ＢＦ部２２２からのアナログ信号に基づいて、動作する振動子２５１を選択する。送受信切替部２２１は、受信ＢＦ部２２３を選択した場合、振動子２５１の各振動子で受信された信号のうち、どの信号を読み出すかを選択する。
【０１５１】
送信ＢＦ部２２２は、図３のDA変換部１８２および信号処理部１８３に相当し、遅延計算部２２４の制御のもと、送信ビームフォーミングを行い、処理後のRFデータをアナログ信号に変換する。すなわち、送信ＢＦ部２２２は、デジタルデータを生成し、プローブ２１１の各振動子２５１からの超音波の送信タイミング等を制御することにより、各振動子２５１から送信される超音波により形成される超音波ビームの波形を制御する。
【０１５２】
受信ＢＦ部２２３は、図２のAD変換部１６２および信号処理部１６３に相当し、送受信切替部２２１からの信号に対して、所定のサンプリングレートでAD変換を行い、遅延計算部２２４の制御のもと、受信ビームフォーミングを行う。すなわち、受信ＢＦ部２２３は、各プローブ２１１の各振動子２５１から供給される受信信号を、時間をシフトして合成することにより、被写体の各位置からの反射波の強度を示す信号（以下、反射波検出信号と称する）を生成する。受信ＢＦ部２２３は、生成した反射波検出信号を信号圧縮部２２５に供給する。
【０１５３】
受信ＢＦ部２２３は、必要に応じて、ビームフォーミング後のデータ（反射波検出信号）に対し、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理も行う。
【０１５４】
遅延計算部２２４は、角度センサ２１３による回転軸２１２の回転角の検出結果等に基づいて、プローブ２１１の各振動子２５１の送信の遅延時間を示す遅延量（以下、送信遅延量と称する）を計算する。そして、遅延計算部２２４は、送信遅延量を送信ＢＦ部２２２に供給することにより、送信ＢＦ部２２２による送信ビームフォーミングの制御を行う。
【０１５５】
遅延計算部２２４は、角度センサ２１３による回転軸２１２の回転角の検出結果等に基づいて、プローブ２１１の各振動子２５１の受信の遅延時間を示す遅延量（以下、受信遅延量と称する）を計算する。そして、遅延計算部２２４は、受信遅延量を受信ＢＦ部２２３に供給することにより、受信ＢＦ部２２３による受信ビームフォーミングの制御を行う。
【０１５６】
信号圧縮部２２５は、図２の信号圧縮部１６４に相当し、受信ＢＦ部２２３から供給されるデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。信号圧縮部２２５は、圧縮後のデータを、送信部２２６に供給する。
【０１５７】
送信部２２６は、図２の送信部１６５に相当し、信号圧縮部２２５からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、図示せぬ無線IFを介して、図１の受信表示装置１１２に対して送信する。送信部２２６は、伝送エラーを補償するために、送信するデータを再送する。
【０１５８】
電池ユニット２１６は、充電式の電池などからなり、プローブユニット２０１の各部に電力を供給している。
【０１５９】
この電池ユニット２１６に蓄積された電力の消費を抑えるため、制御部２１４は、信号処理ブロック２１５を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、信号処理ブロック２１５を構成する各部の処理パラメータを変更させる。
【０１６０】
制御部２１４は、信号処理ブロック２１５を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、例えば、遅延計算部２２４の機能のオン、オフを制御する。
【０１６１】
プローブユニット２０１においては、遅延計算部２２４が機能している場合、遅延計算部２２４は、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の制御を行っている。したがって、この場合、制御部２１４は、遅延計算部２２４が計算に用いるパラメータを制御することで、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の処理パラメータを制御する。なお、遅延計算部２２４が機能している場合であっても、制御部２１４は、上述した図１のプローブユニット１１１と同様に、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の処理パラメータを制御するようにすることもできる。
【０１６２】
制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、送信ＢＦ部２２２で用いられる処理パラメータを変更させる。すなわち、制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、有効振動子の数、ライン数（送信焦点位置の設定数）、デジタルデータのビット長およびサンプリング周波数、並びに送受信切替部２２１で接続する振動子２５１の組み合わせなどを変更させる。
【０１６３】
制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、受信ＢＦ部２２３で用いられる処理パラメータを変更させる。すなわち、制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、受信振動子の数、受信フォーカスの点数、RFデータのサンプリング周波数、画像強調およびノイズリダクションの信号処理のON/OFF、およびアルゴリズムの複雑さのパラメータなどを変更させる。
【０１６４】
一方、遅延計算部２２４が機能していない場合、制御部２１４は、上述したプローブユニット１１１と同様に、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の処理パラメータを制御する。
【０１６５】
例えば、制御部２１４は、送受信切替部２２１を制御し、受信振動子の数を変更させる。制御部２１４は、送信ＢＦ部２２２を制御し、デジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、送受信切替部２２１で接続する振動子２５１の組み合わせなどを変更させる。
【０１６６】
制御部２１４は、受信ＢＦ部２２３を制御し、受信フォーカスの点数、RFデータのサンプリング周波数、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理のON/OFF、およびアルゴリズムの複雑さのパラメータなどを変更させる。
【０１６７】
さらに、制御部２１４は、信号圧縮部２２５を制御し、圧縮率を制御する。制御部２１４は、送信部２２６を制御し、エラー訂正符号の付加の強度やその有無を変更させる。
【０１６８】
［プローブユニットの処理］
次に、図１２のフローチャートを参照して、プローブユニット２０１により実行される超音波送受信処理について説明する。なお、この処理は、例えば、図示せぬ入力部を介して、処理の開始の指令が入力されたとき開始される。
【０１６９】
ステップＳ２１１において、遅延計算部２２４は、角度センサ２１３から供給されるセンサ信号に基づいて、プローブ２１１間の角度を読み取る。
【０１７０】
ステップＳ２１２において、遅延計算部２２４は、送信遅延量を計算する。
【０１７１】
ここで、プローブユニット２０１は、プローブ２１１の各振動子２５１により送信される超音波ビーム（送信波）を、所定の走査方向（例えば、放射状あるいは超音波ビームの進行方向に対して垂直方向）に走査する。
【０１７２】
また、プローブユニット２０１は、超音波ビームの電子フォーカスを行う。すなわち、プローブユニット２０１は、超音波ビームの送受信に用いる振動子２５１（以下、有効振動子と称する）を切り替えるとともに、各有効振動子の送信タイミングを制御し、各有効振動子から送信される超音波の位相を制御する。これにより、有効振動子から送信される超音波により形成される超音波ビームの焦点位置（以下、送信焦点位置と称する）が制御される。
【０１７３】
なお、１本の走査線について、送信焦点位置を１つ設定して、１回だけ超音波ビームを送信するようにしてもよいし、深度が異なる複数の送信焦点位置を設定して、複数回超音波ビームを送信する多段フォーカスを行うようにしてもよい。ただし、送信焦点位置を多く設定するほど、より詳細な超音波画像を得ることができる一方、超音波ビームの送受信回数が増えるため、フレームレートが低くなる。この送信焦点位置の設定数は、処理パラメータの１つであり、例えば、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて制御部２１４により制御される。
【０１７４】
また、超音波ビームを走査する範囲である走査面の形状は、例えば、ユーザが設定するようにしてもよいし、プローブ２１１間の角度に基づいて自動的に設定するようにしてもよいし、制御部２１４により制御されるようにしてもよい。
【０１７５】
遅延計算部２２４は、走査線の数、１走査線当たりの送信焦点位置の数などの処理パラメータに基づいて、１フレームの超音波画像の撮影に用いる複数の送信焦点位置を設定する。そして、遅延計算部２２４は、それらの送信焦点位置の中から、次に送信する超音波ビームの送信焦点位置を選択する。
【０１７６】
また、遅延計算部２２４は、選択した送信焦点位置に応じて、次の超音波ビームの送受信に用いる複数の有効振動子を選択する。このとき、有効振動子が、２つのプローブ１２０にまたがってもよい。
【０１７７】
なお、有効振動子の数は、処理パラメータの１つであり、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて制御部２１４により制御されるが、固定するようにしてもよい。後者の場合、例えば、有効振動子の数が所定の値（例えば、４つ）に固定され、送信焦点位置に応じて、有効振動子の位置がシフトされる。
【０１７８】
一方、前者の場合、例えば、送信焦点位置に応じて、かつ、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて、有効振動子の位置だけでなく、有効振動子の数も変更される。例えば、最初に振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−３の組が有効振動子に設定された後、次の順に、有効振動子の数や位置を変更することが可能である。次の順とは、すなわち、振動子２５１ａ−２乃至２５１ａ−４の組、振動子２５１ａ−４と２５１ｂ−１の組、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−３の組、振動子２５１ｂ−２乃至２５１ｂ−４の組の順である。
【０１７９】
あるいは、常にプローブ２１１ａおよび２１１ｂの全ての振動子２５１を有効振動子に設定するようにすることも可能である。
【０１８０】
なお、送信に用いる振動子２５１と受信に用いる振動子２５１とを必ずしも一致させる必要はない。例えば、送信に用いる振動子２５１の組み合わせと異なる振動子２５１の組み合わせにより、超音波ビームの反射波を受信するようにしてもよい。
【０１８１】
なお、以下では、特に記載がない限り、一例として、同じ振動子２５１を用いて超音波の送受信を行うものとする。
【０１８２】
また、遅延計算部２２４は、プローブ２１１間の角度、および、既知のジオメトリ情報に基づいて、有効振動子間の相対位置を計算する。ここで、ジオメトリ情報には、例えば、各プローブ２１１における各振動子２５１間の距離、回転軸２１２から各振動子２５１までの距離等が含まれる。
【０１８３】
さらに、遅延計算部２２４は、有効振動子間の相対位置に基づいて、各有効振動子と送信焦点位置との間の距離、あるいは、その距離の差を計算する。
【０１８４】
そして、遅延計算部２２４は、各有効振動子から送信される超音波が送信焦点位置に到達する時間の差に基づいて、各有効振動子から超音波を送信するタイミングを遅らせる時間を示す送信遅延量を計算する。すなわち、遅延計算部２２４は、各有効振動子から送信される超音波により形成される焦点位置が、設定した送信焦点位置と一致するように、各有効振動子に対する送信遅延量を計算する。
【０１８５】
なお、送信遅延量の計算には、上述したパラメータ以外にも、例えば、表示モードやゲイン設定などの他のパラメータを用いる場合もある。
【０１８６】
遅延計算部２２４は、各有効振動子に対する送信遅延量を示す情報を送信ＢＦ部２２２に送信する。
【０１８７】
ステップＳ２１３において、送信ＢＦ部２２２は、送信ビームフォーミングを行う。具体的には、送信ＢＦ部２２２は、遅延計算部２２４により計算された各有効振動子の送信遅延量に基づいて、各有効振動子から送信する超音波の波形の計算を行う。
【０１８８】
ステップＳ２１４において、プローブユニット２０１は、超音波ビームを送信する。具体的には、送受信切替部２２１は、スイッチの位置を送信ＢＦ部２２２側に切り替える。送信ＢＦ部２２２は、送受信切替部２２１を介して、各有効振動子に制御信号を供給し、ステップＳ２１３で計算した波形の超音波を送信させる。
【０１８９】
そして、各有効振動子から送信される超音波により形成される超音波ビームは、ステップＳ２１２で設定した送信焦点位置において焦点を形成する。
【０１９０】
ステップＳ２１５において、プローブユニット１１１は、反射波を受信する。具体的には、送受信切替部２２１は、スイッチの位置を受信ＢＦ部２２３側に切り替える。そして、各有効振動子は、ステップＳ２１４において送信された超音波ビームに対する反射波を受信する。各有効振動子は、受信した反射波の強度を電気信号に変換し、受信した反射波の強度の時系列の変化を示す受信信号を、送受信切替部２２１を介して、受信ＢＦ部２２３に供給する。
【０１９１】
受信ＢＦ部２２３は、例えば、各有効振動子からの受信信号を増幅するとともに、デジタルの信号にAD変換する。なお、このときのAD（デジタルデータ）ビット長およびADサンプリングレートは、制御部２１４により角度センサ２１３からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。
【０１９２】
ステップＳ２１６において、遅延計算部２２４は、ステップＳ２１１の処理と同様に、プローブ１２０間の角度を読み取る。
【０１９３】
ステップＳ２１７において、遅延計算部２２４は、受信遅延量を計算する。
【０１９４】
ここで、プローブユニット１１１は、１回の超音波ビームの送信につき、デジタル処理により焦点位置（以下、受信焦点位置と称する）を変えながら、有効振動子により受信される反射波（受信波）の受信を行うダイナミックフォーカスを行う。
【０１９５】
そこで、遅延計算部２２４は、ステップＳ２１４において送信した超音波ビームの走査線上に、複数の受信焦点位置を設定する。
【０１９６】
なお、受信焦点位置の設定数は、例えば、要求される画質やフレームレート等に基づいて設定されるが、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて制御部２１４により制御されてもよい。なお、通常、受信焦点位置は送信焦点位置より多く設定される。
【０１９７】
また、遅延計算部２２４は、プローブ２１１間の角度、および、既知のジオメトリ情報に基づいて、有効振動子間の相対位置を計算する。そして、遅延計算部２２４は、有効振動子間の相対位置に基づいて、設定した全ての受信焦点位置について、各有効振動子との間の距離、あるいは、各有効振動子との間の距離の差を計算する。
【０１９８】
ここで、ある受信焦点位置からの反射波は、その受信焦点位置からの距離に応じた時間差で各有効振動子に到達する。従って、各有効振動子から供給される受信信号を、その時間差を設けて合成することにより、その受信焦点位置からの反射波の強度を示す反射波検出信号を生成することができる。
【０１９９】
そして、遅延計算部２２４は、各受信焦点位置について、その受信焦点位置からの反射波が各有効振動子に到達する時間差に基づいて、各有効振動子で生成された受信信号を合成する際の各受信信号の時間方向のシフト量を示す受信遅延量を計算する。
【０２００】
ステップＳ２１８において、受信ＢＦ部２２３は、受信ビームフォーミングを行う。具体的には、受信ＢＦ部２２３は、受信焦点位置を１つ選択し、選択した受信焦点位置に対する受信遅延量に基づいて、各有効振動子からの受信信号を、時間をシフトして合成する。これにより、選択した受信焦点位置からの反射波の強度を示す反射波検出信号が生成される。
【０２０１】
受信ＢＦ部２２３は、同様の処理を全ての受信焦点位置について実行する。これにより、現在の走査線上に設定されている各受信焦点位置に対する反射波検出信号が生成される。
【０２０２】
受信ＢＦ部２２３は、各受信焦点位置における反射波検出信号であるデジタルデータを、信号圧縮部２２５に送信する。
【０２０３】
ステップＳ２１９において、信号圧縮部２２５は、受信ＢＦ部２２３からのデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。このときのビットレートは、制御部２１４により角度センサ２１３の動きパラメータに応じて制御される。信号圧縮部２２５は、圧縮後のデータを、送信部１６５に供給する。
【０２０４】
ステップＳ２２０において、送信部２２６は、信号圧縮部２２５からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、図示せぬ無線IFを介して、図１の受信表示装置１１２に対して送信する。このときのエラー訂正の追加などは、制御部２１４により角度センサ２１３の出力に応じて制御される。
【０２０５】
以上のようにして、受信表示装置１１２には、受信された超音波に対して信号処理が施されたデータが、無線通信を介して送信される。これに対応して、受信表示装置１１２は、図７を参照して上述したようにして、プローブユニット２０１からのデータを受信し、超音波画像を表示する。
【０２０６】
[制御処理の流れ]
次に、図１３のフローチャートを参照して、プローブユニット２０１における制御処理について説明する。
【０２０７】
角度センサ２１３は、プローブ２１１の動きを検出し、検出した動きの情報である動きパラメータを制御部２１４に供給する。ステップＳ２３１において、制御部２１４は、角度センサ２１３からの動きパラメータを取得する。ステップＳ２３２において、制御部２１４は、取得した動きパラメータに応じて、例えば、図５を参照して上述したように、パフォーマンスを下げるように制御するパラメータを決定する。
【０２０８】
ステップＳ２３３において、制御部２１４は、ステップＳ２３２において決定されたパラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。これにより、信号処理ブロック２１５の各部のうち、そのパラメータを用いて信号を処理する部が制御される。なお、このとき、ステップＳ２３２の処理により決定されなかったパラメータは、標準動作するように制御される。
【０２０９】
以上のように、ユーザによるプローブユニット２０１（プローブ２１１）の動きによって、ユーザの必要とする超音波画像の画質がわかる。このことから、信号処理システム１０１においては、プローブ２１１の動きに応じて、信号処理ブロック２１５の各部の処理を制御するようにした。特に、プローブユニット２０１においては、プローブ２１１の動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、信号処理のパフォーマンスを下げるように制御するようにした。
【０２１０】
したがって、ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、撮像する場所をより明確に見るため、ゆっくり、小さく動かしている場合には、電力消費の抑制よりも優先的に、画像の品質を向上させることができる。
【０２１１】
一方、ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、身体上のおおまかな場所を探るため、速く、大きく動かしている場合には、画像の品質よりも優先的に、消費電力を抑えることができる。
【０２１２】
以上により、プローブユニット２０１における電池ユニット２１６の持ちを長くすることができる。
【０２１３】
以上のように、信号処理システム１０１においては、プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、信号処理のパフォーマンスを下げるように制御するようにした。これにより、診断の最中であっても、積極的に処理部の電力を削減し、結果、プローブユニットの電池の持ちを長くすることができる。
【０２１４】
また、プローブの温度上昇などを抑えることができる。さらに、プローブの寿命を長くすることができる。
【０２１５】
なお、上記説明においては、プローブの動きを検出するものとして、加速度センサや角度センサを用いる例を説明したが、プローブの動きを検出するものは、それらのセンサに限定されない。センサは、プローブの動きを検出するできるものであれば、どのようなセンサでもよく、例えば、ジャイロなどであってもよい。
【０２１６】
また、図１の例においては、受信表示装置１１２においてデータを受信し、画像を生成する例を説明したが、送信側のプローブユニット１１１において画像を生成してから圧縮して送信するようにしてもよい。
【０２１７】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０２１８】
[コンピュータの構成例]
図１４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０２１９】
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)４０１、ROM(Read Only Memory)４０２、RAM(Random Access Memory)４０３は、バス４０４により相互に接続されている。
【０２２０】
バス４０４には、さらに、入出力インタフェース４０５が接続されている。入出力インタフェース４０５には、入力部４０６、出力部４０７、記憶部４０８、通信部４０９、およびドライブ４１０が接続されている。
【０２２１】
入力部４０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部４０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部４０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部４０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ４１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア４１１を駆動する。
【０２２２】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU４０１が、例えば、記憶部４０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース４０５及びバス４０４を介してRAM４０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０２２３】
コンピュータ（CPU４０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア４１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０２２４】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア４１１をドライブ４１０に装着することにより、入出力インタフェース４０５を介して、記憶部４０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部４０９で受信し、記憶部４０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM４０２や記憶部４０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０２２５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０２２６】
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置、ブロック、手段などにより構成される全体的な装置を意味するものである。
【０２２７】
なお、本開示における実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２２８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有するであれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例また修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０２２９】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と
を備える信号処理装置。
（２） 前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、および超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（１）に記載の信号処理装置。
（３） 前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータと前記内部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（２）に記載の信号処理装置。
（４） 前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記内部信号処理パラメータ、前記超音波信号処理パラメータ、前記外部信号処理パラメータの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）に記載の信号処理装置。
（５） 前記内部信号処理パラメータは、ADサンプリングレート、およびADビット長であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記ADサンプリングレート、前記ADビット長の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）または（４）に記載の信号処理装置。
（６） 前記超音波信号処理パラメータは、受信／送信振動子数、および送出ビーム数であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記受信／送信振動子数、前記送出ビーム数の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）乃至（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７） 前記外部信号処理パラメータは、エラー訂正、ビットレート、解像度、およびフレームレートであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記エラー訂正、前記ビットレート、前記解像度、前記フレームレートの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）乃至（６）のいずれかに記載の信号処理装置。
（８） 前記センサにより検出された前記プローブの動きから得られる、複数の前記振動子の相対位置に関する位置情報に基づいて、複数の前記振動子により送信される送信波の焦点位置である送信焦点位置、および、複数の前記振動子により受信される受信波の焦点位置である受信焦点位置を制御する焦点位置制御部を
さらに備え、
前記制御部は、前記動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記焦点位置制御部が制御に用いるパラメータを制御する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の信号処理装置。
（９） 前記プローブの動きを検出するセンサを
さらに備える前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１０） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する
制御方法。
（１１） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と、
前記信号処理部により処理された信号を送信する送信部と
を備える第１の信号処理装置と、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する生成部と
を備える第２の信号処理装置と
からなる信号処理システム。
（１２） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える第１の信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御し、
前記振動子から受信する前記信号または前記振動子へ送信する前記信号を処理し、
処理された信号を送信し、
第２の信号処理装置が、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信し、
受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する
信号処理方法。
【符号の説明】
【０２３０】
１０１ 信号処理システム， １１１ プローブユニット， １１２ 受信表示装置，１２０ プローブ， １２１ 振動子， １２２ 信号処理ブロック， １３１ 変換部， １３２ フロントエンド信号処理部， １３３ 無線IF， １５１ 加速度センサ， １５２ 圧力センサ， １５３ 制御部， １５４ 電池ユニット， １６１ スイッチ部， １６２ AD変換部， １６３ 信号処理部， １６４ 信号圧縮部， １６５ 送信部， １８１ スイッチ部， １８２ DA変換部， １８３ 信号処理部， ２０１ プローブユニット， ２１１ａ，２１１ｂ プローブ， ２１２ 回転軸， ２１３ 角度センサ， ２１４ 制御部， ２１５ 信号処理ブロック， ２１６ 電池ユニット， ２２１ 送受信切替部， ２２２ 送信ＢＦ部， ２２３ 受信ＢＦ部， ２２４ 遅延計算部， ２２５ 信号圧縮部， ２２６ 送信部
【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号処理装置、制御方法、並びに信号処理システムおよび方法に関し、特に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができるようにした信号処理装置、制御方法、並びに信号処理システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波画像の撮影を行う超音波診断装置においては、無線のプローブを利用しているとき送受信に必要な電力を削減するため、プローブにセンサやスイッチを設け、送受信を停止／再開することがいくつか提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
提案されているスイッチングの方法は、例えば、物理的なスイッチを設ける手法、プローブの位置を検出する手法、あるいはプローブの動きを検出する手法などである。これらの手法により、プローブが診断に使用されていないタイミングが検出され、切り忘れを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した提案において、プローブ使用中の電力使用量についての言及はなかった。したがって、提案されている手法を用いたとしても、プローブは、ユーザである技師や医師に握られている時（場合によっては、患者に接触されている時）、常に同一の設定で動作していた。
【０００６】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、超音波画像を生成する場合に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面の信号処理装置は、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部とを備える。
【０００８】
本開示の一側面の制御方法は、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える信号処理装置が、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する。
【０００９】
本開示の他の側面の信号処理システムは、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と、前記信号処理部により処理された信号を送信する送信部とを備える第１の信号処理装置と、前記第１の信号処理装置からの信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する生成部とを備える第２の信号処理装置とからなる。
【００１０】
本開示の他の側面の信号処理方法は、プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える第１の信号処理装置が、前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御し、前記振動子から受信する前記信号または前記振動子へ送信する前記信号を処理し、処理された信号を送信し、第２の信号処理装置が、前記第１の信号処理装置からの信号を受信し、受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する。
【００１１】
本開示の一側面においては、プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータが制御される。
【００１２】
本開示の他の側面においては、プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータが制御され、処理された信号が送信される。そして、送信された信号が受信され、受信された信号に基づいて、超音波画像が生成される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、超音波画像を生成する場合に、信号処理を行う際に必要となる電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術を適用した信号処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】受信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示すブロック図である。
【図３】送信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示すブロック図である。
【図４】プローブユニットの動きを説明する図である。
【図５】センサの出力と信号処理パラメータの制御の関係を示す図である。
【図６】プローブユニットの超音波受信処理の例を説明するフローチャートである。
【図７】受信表示装置の受信表示処理の例を説明するフローチャートである。
【図８】プローブユニットの超音波送信処理の例を説明するフローチャートである
【図９】プローブユニットにおける制御処理の例を説明するフローチャートである。
【図１０】プローブユニットの他の構成例を示すブロック図である。
【図１１】プローブの構成例を示す模式図である。
【図１２】プローブユニットの超音波送受信処理の例を説明するフローチャートである。
【図１３】プローブユニットにおける制御処理の例を説明するフローチャートである。
【図１４】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（加速度センサを内蔵するプローブ）
２．第２の実施の形態（角度センサを内蔵するプローブ）
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
[信号処理システムの構成例]
図１は、本技術を適用した信号処理システムの構成例を示す図である。
【００１７】
図１に示される信号処理システム１０１は、超音波を用いて被写体の内部の画像（すなわち、超音波画像）を撮影し、表示する装置である。信号処理システム１０１は、例えば、医療用として患者の身体の内部や胎児などの撮影に用いられたり、工業用として製品の内部の断面などの撮影に用いられたりする。
【００１８】
信号処理システム１０１は、プローブユニット１１１と受信表示装置１１２を含むように構成されている。プローブユニット１１１と受信表示装置１１２は、例えば、無線通信によりデータの送受を行う。なお、無線の方式は、データを送受信するのに十分な帯域が確保できれば、特に限定されない。また、通信の方式は、無線に限らず、有線であってもよい。
【００１９】
プローブユニット１１１は、プローブ１２０および信号処理ブロック１２２により構成される。プローブ１２０は、被写体の皮膚などに押しつけられる部位であり、内部に、超音波のトランスデューサと呼ばれる複数の振動子１２１を含むように構成される。プローブ１２０は、例えば、６４chや１２８chの振動子１２１で構成される。なお、プローブ１２０に含まれる振動子１２１の数は限定されない。
【００２０】
振動子１２１は、信号処理ブロック１２２からの信号に基づいて、被写体に対して超音波ビーム（以下、送信波とも称する）を送信する。振動子１２１は、被写体からの反射波（以下、受信波とも称する）を受信し、受信した信号を信号処理ブロック１２２に供給する。
【００２１】
信号処理ブロック１２２は、振動子１２１からの信号または振動子１２１への信号を処理するブロックである。信号処理ブロック１２２は、変換部１３１、フロントエンド信号処理部１３２、および無線IF（インタフェース）１３３を含むように構成される。
【００２２】
変換部１３１は、後述する図２のAD(Analog/Digital)変換部１６２および図３のDA(Digital /Analog)変換部１８２を含むように構成されている。変換部１３１は、振動子１２１からの反射波をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータをフロントエンド信号処理部１３２に供給する。変換部１３１は、フロントエンド信号処理部１３２からのデジタルデータをアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を振動子１２１に供給する。
【００２３】
フロントエンド信号処理部１３２は、変換部１３１からのデジタルデータに対して、ビームフォーミング処理、信号圧縮処理、およびエラー訂正処理などの信号処理を行い、処理後のデータを、無線IF１３３に供給する。フロントエンド信号処理部１３２は、振動子１２１が送信する送信波のもとになるデジタルデータを生成し、生成したデジタルデータを、変換部１３１に供給する。
【００２４】
無線IF１３３は、フロントエンド信号処理部１３２からのデータを、無線通信により、受信表示装置１１２に送信する。
【００２５】
受信表示装置１１２は、無線IF１４１、バックエンド信号処理部１４２、および表示部１４３を含むように構成される。
【００２６】
無線IF１４１は、プローブユニット１１１からのデータを受信し、バックエンド信号処理部１４２に供給する。
【００２７】
バックエンド信号処理部１４２は、無線IF１４１からの送信された圧縮データを復号する。バックエンド信号処理部１４２は、復号したデータに基づいて、被写体の内部を示す超音波画像を生成する。バックエンド信号処理部１４２は、生成した超音波画像を、表示部１４３に供給する。
【００２８】
表示部１４３は、バックエンド信号処理部１４２により生成された超音波画像を表示する。
【００２９】
なお、図１の例において、プローブユニット１１１の構成は、単純化して示されたものであり、本技術と関連が薄い処理部や機械部などに関しては省略されている。
【００３０】
[受信側処理の場合のプローブユニットの構成例]
図２は、超音波の受信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示す図である。
【００３１】
図２の例においては、プローブユニット１１１は、振動子１２１、信号処理ブロック１２２、加速度センサ１５１、圧力センサ１５２、制御部１５３、並びに電池ユニット１５４を含むように構成されている。
【００３２】
超音波の受信側処理を行う場合の信号処理ブロック１２２は、スイッチ部１６１、AD変換部１６２、信号処理部１６３、信号圧縮部１６４、および送信部１６５を含むように構成されている。図２の信号処理ブロック１２２のうち、信号処理部１６３、信号圧縮部１６４、および送信部１６５は、図１のフロントエンド信号処理部１３２に対応している。
【００３３】
振動子１２１は、被写体からの反射波を受信し、受信した信号を、信号処理ブロック１２２のスイッチ部１６１に供給する。
【００３４】
スイッチ部１６１は、制御部１５３の制御のもと、振動子１２１の各振動子で受信された信号のうち、どの信号を読み出すかを選択する。振動子１２１が、例えば、１２８chの振動子からなり、そのうち、例えば、３２chの信号を読み出す場合、スイッチ部１６１は、１２８chのうち、どの３２chの信号を読み出すかを選択する。スイッチ部１６１は、選択した信号を読み出して、読み出した信号をAD変換部１６２に供給する。
【００３５】
AD変換部１６２は、制御部１５３の制御のもと、スイッチ部１６１からの信号に対して、AD変換を行う。AD変換部１６２は、AD変換後のデジタルデータを、信号処理部１６３に供給する。
【００３６】
信号処理部１６３は、制御部１５３の制御のもと、AD変換部１６２からのデジタルデータに対して、ビームフォーミング処理を行う。信号処理部１６３は、必要に応じて、ビームフォーミング後のデータ（以下、RFデータとも称する）に対し、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理も行う。信号処理部１６３は、処理後のデータを、信号圧縮部１６４に供給する。
【００３７】
信号圧縮部１６４は、制御部１５３の制御のもと、信号処理部１６３からのデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。信号圧縮部１６４は、圧縮後のデータを、送信部１６５に供給する。なお、圧縮形式は限定されない。
【００３８】
送信部１６５は、制御部１５３の制御のもと、信号圧縮部１６４からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、図１の無線IF１３３を介して、受信表示装置１１２に対して送信する。送信部１６５は、伝送エラーを補償するために、送信するデータを再送する。
【００３９】
加速度センサ１５１は、プローブ１２０内またはプローブユニット１１１内に設けられる。加速度センサ１５１は、ユーザによるプローブ１２０の動きを検出し、検出したプローブ１２０の動きの特徴を示す情報である動きパラメータを、制御部１５３に供給する。例えば、加速度センサ１５１は、プローブ１２０の速度という動きの特徴を示す動きパラメータを制御部１５３に供給する。なお、動きパラメータは、プローブ１２０の移動量や動きの大きさなど、動きの特徴を示すものであれば速度に限らない。
【００４０】
圧力センサ１５２は、プローブ１２０内の、被写体の肌との接触面に設けられる。圧力センサ１５２は、プローブ１２０に被写体の肌などが押しつけられた圧力を検出し、検出した圧力の情報を、制御部１５３に供給する。
【００４１】
電池ユニット１５４は、充電式の電池などからなり、プローブユニット１１１の各部に電力を供給している。
【００４２】
この電池ユニット１５４に蓄積される電力の消費を抑えるため、制御部１５３は、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部の動作を制御する。すなわち、制御部１５３は、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータを変更させる。
【００４３】
なお、本開示で言うパフォーマンスは、処理スピード、動作クロック（周波数）、データの転送速度、各処理に割り当てるプロセッサの使用コア数、およびソフトウエア処理のスレッド数などを意味する。
【００４４】
すなわち、パフォーマンスを下げるとは、処理スピードを遅くする、動作クロックを下げる、転送速度を遅くする、プロセッサの使用コア数を少なくする、スレッド数を減らすというように、消費電力を下げるようにすることを意味している。パフォーマンスを下げることは、より具体的には、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータを、消費電力を下げるように制御することを意味する。
【００４５】
信号処理の処理パラメータは、以下に詳しく後述するが、信号処理ブロック１２２においては、例えば、外部信号処理パラメータ、超音波信号処理パラメータ、および内部信号処理パラメータなどがある。外部信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いられるパラメータである。超音波信号処理パラメータは、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いられるパラメータであり、内部信号処理パラメータは、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いられるパラメータである。
【００４６】
図２に戻って、制御部１５３は、例えば、スイッチ部１６１を制御し、受信に利用する振動子１２１の数を変更させる。受信信号のSNを上げるため、複数の振動子１２１からの情報を用いるのは一般的である。その受信に利用する振動子１２１のチャンネル数を減らすことによって、後段の信号処理部１６３における演算処理量を減らすことができる。その結果、消費電力を削減することができる。
【００４７】
制御部１５３は、例えば、AD変換部１６２を制御し、受信された各チャンネルのアナログ信号を、デジタルデータに変換するときのサンプリング周波数またはデジタルデータのビット長を変更させる。
【００４８】
なお、信号処理システム１０１は、医用画像の診断支援システムCAD(Computer Aided Diagnosis)に用いられることがある。サンプリング周波数を高くサンプリングすれば、得られる信号の情報量が上がり、より高精度なビームフォーミングが行えるようになり、結果、画質が向上する。したがって、サンプリング周波数を高くサンプリングすることは、CADでの診断能力の向上につながる。
【００４９】
しかしながら、AD変換の周波数が高いことは、データの増大を招き、その後の信号処理の量にも影響してしまう。CADに用いられない場合、すなわち、通常の診断などの場合、それほどの画質は必要ない。したがって、通常の診断などの際に、サンプリング周波数を落とすことは、AD変換部１６２そのものの消費電力を削減するとともに、信号処理の演算処理量を減らすことができる。その結果、消費電力を削減することができる。AD変換部１６２において、デジタルデータのビット長を短くすることも、サンプリング周波数を落とすことと同様の効果を得ることができる。
【００５０】
制御部１５３は、例えば、信号処理部１６３を制御し、ビームフォーミングを行う際のパラメータのうち、電力に関係するパラメータである、受信フォーカスの点数、またはRFデータのサンプリング周波数などを変更させる。
【００５１】
受信フォーカス点数を減らしたり、RFデータのサンプリング周波数を下げたりすることにより、処理自体の削減、後段に渡るデータ量の削減ができ、その結果、消費電力を削減することができる。
【００５２】
なお、信号処理部１６３における画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理のON/OFFや、アルゴリズムの複雑さの制御なども、電力に影響する。制御部１５３は、これらも制御するようにしてもよい。
【００５３】
制御部１５３は、例えば、信号圧縮部１６４を制御し、圧縮率を変更させる。データの圧縮率を高くすることにより、プローブユニット１１１から受信表示装置１１２に対して送信すべきデータ量が削減され、その結果、送信電力を抑制することができる。
【００５４】
制御部１５３は、例えば、送信部１６５を制御し、エラー訂正符号の付加の強度やその有無を変更させる。エラー訂正の強度を下げたり、または、エラー訂正機能そのものを使用しないことにより、送出に要する電力量を削減することができる。また、送信部１６５に対して、受信表示装置１１２との協調動作で生じるデータの再送要求の受諾を拒否に変更させることも、電力量の削減につながる。
【００５５】
[送信側処理の場合のプローブユニットの構成例]
図３は、送信側処理を行う場合のプローブユニットの構成例を示す図である。
【００５６】
図３の例においては、プローブユニット１１１は、図２のプローブユニット１１１と同様に、振動子１２１、信号処理ブロック１２２、加速度センサ１５１、圧力センサ１５２、制御部１５３、並びに電池ユニット１５４を含むように構成されている。なお、対応する部には、対応する符号が付してあり、その説明は繰り返しになるので適宜省略される。
【００５７】
超音波の送信側処理を行う場合の信号処理ブロック１２２は、図２の信号処理ブロック１２２と異なり、スイッチ部１８１、DA変換部１８２、および信号処理部１８３を含むように構成されている。図３の信号処理ブロック１２２のうち、信号処理部１８３は、図１のフロントエンド信号処理部１３２に対応している。
【００５８】
スイッチ部１８１は、DA変換部１８２からのアナログ信号に基づいて、振動子１２１を選択する。すなわち、スイッチ部１８１は、振動子１２１を構成する複数の振動子のうち、動作させる振動子の組み合わせを選択する。スイッチ部１８１は、選択した振動子１２１を接続し、信号を送出することで、選択した振動子１２１を振動させる。これにより、振動子１２１から、被写体に対して超音波ビームが送信される。
【００５９】
DA変換部１８２は、信号処理部１８３からのデジタルデータを、アナログ信号に変換し、スイッチ部１８１に供給する。
【００６０】
信号処理部１８３は、振動子１２１が被写体に対して送信する超音波ビームのもととなるデジタルデータを生成する。信号処理部１８３は、生成したデジタルデータを、DA変換部１８２に供給する。
【００６１】
図３の例においても、制御部１５３は、電池ユニット１５４の電池の消費を抑えるため、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部の動作を制御する。すなわち、制御部１５３は、加速度センサ１５１および圧力センサ１５２により検出された情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータを変更させる。
【００６２】
ただし、図２の受信側処理の場合と異なり、図３の送信側処理の場合、スイッチ部１８１、DA変換部１８２、および信号処理部１８３は、基本的に協働動作を行う。
【００６３】
信号処理部１８３で生成されるデジタルデータは、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数（動作させる振動子数）を一意に決め、スイッチ部１８１で接続する（振動させる）振動子１２１の組み合わせをも決定する。
【００６４】
換言するに、信号処理部１８３は、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、スイッチ部１８１で接続する振動子１２１の組み合わせを一意に決め、決めたパラメータの組み合わせで、デジタルデータを生成する。
【００６５】
したがって、送信側処理の場合、制御部１５３は、信号処理部１８３を制御し、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、スイッチ部１８１で接続する振動子１２１の組み合わせなどを変更させる。
【００６６】
信号処理部１８３において、デジタルデータのビット長を短く、または、サンプリング周波数を低く変更することにより、DA変換処理を減らすことができる。また、ライン数を減らすことにより、超音波送出に係る電力を減らすことができる。
【００６７】
以上のように、制御部１５３は、超音波の送信側処理においても、超音波の受信側処理においても、電池ユニット１５４の電池の消費を抑えるため、信号処理ブロック１２２を構成する各信号処理部のパフォーマンスを下げさせる。
【００６８】
このとき、制御部１５３は、圧力センサ１５２により検出された圧力の情報に応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のオン、オフを制御する。制御部１５３は、加速度センサ１５１により検出された動きの情報である動きパラメータの大きさに応じて、信号処理ブロック１２２を構成する各部のパラメータのパフォーマンスを変更させる。
【００６９】
[プローブの動きの例]
図４は、プローブの動きを説明する図である。
【００７０】
ユーザは、プローブ１２０を含むプローブユニット１１１を持って、プローブ１２０を被写体上に押し付けながら動かし、受信表示装置１１２に表示される超音波画像を確認する。その際、ユーザによるプローブ１２０の動きパターンは、大きく、以下の２通りにわけられる。
【００７１】
被写体上において、プローブ１２０の位置が詳細を見たいポイントに近づいている場合、図４Ａに示されるように、ユーザは、プローブユニット１１１を狭い範囲で小さく、遅く動かす傾向がある。すなわち、プローブ１２０の動きが小さい、速度が遅い、または、移動量が少ない場合、プローブ１２０の位置は詳細を見たいポイントに近づいている可能性が高い。したがって、このような場合、画像品質はできるだけ高いことが望まれる。
【００７２】
一方、詳細を見たいポイントを広い範囲で探している場合、図４Ｂに示されるように、ユーザは、プローブユニット１１１を広い範囲で大きく、速く動かす傾向がある。すなわち、プローブ１２０の動きが大きい、速度が速い、または、移動量が多い場合、ユーザは詳細を見たいポイントを探している可能性が高い。したがって、このような場合、画像品質は、図４Ａの場合よりも低くてもよい。
【００７３】
以上のことから、制御部１５３は、プローブ１２０の動きの情報である動きパラメータ（速度、移動量、または動きの大きさなど）が大きい場合、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータのパフォーマンスを下げるように、各部の処理パラメータを変更させる。
【００７４】
一方、制御部１５３は、プローブ１２０の動きの情報である動きパラメータ（速度、移動量、または動きの大きさなど）が小さい場合、信号処理ブロック１２２を構成する各部の処理パラメータのパフォーマンスを標準に戻す（または上げる）ように、各部の処理パラメータを変更させる。
【００７５】
これにより、信号処理システム１０１を用いての診断の途中であっても、消費電力を削減することができるので、結果、プローブユニット１１１に備えられる電池ユニット１５４に蓄積された電力の持ちを長くすることができる。
【００７６】
なお、ユーザがプローブユニット１１１を持って動かすことで、プローブ１２０も動く。したがって、以下、プローブ１２０の動きとプローブユニット１１１の動きは、同意であるとして説明する。
【００７７】
[パラメータの組み合わせの例]
図５は、センサの出力と各部のパラメータの制御の関係を示す図である。
【００７８】
図５の例において、左から１列目は、処理パラメータの組み合わせパターンの番号を示している。左から２列目と３列目は、センサからの出力の度合いを示している。左から４列目乃至１１列目は、信号処理ブロック１２２の各部の処理パラメータの制御状況を示している。右から１列目は、センサの出力と制御の結果を示している。
【００７９】
具体的には、左から２列目は、圧力センサ１５２からの振動子への圧力の有無を示している。左から３列目は、加速度センサ１５１からのプローブ１２０の動きのパラメータである速度の度合いを示している。
【００８０】
左から４列目乃至１１列目は、左から順に、４つの無線伝送パラメータ、２つの超音波送受パラメータ、および２つの内部信号処理パラメータの制御状況を示している。
【００８１】
これらのパラメータの並び順は、画質への影響の度合いを示しており、左側に配置されているパラメータほど、画質への影響が大きいパラメータであることを示している。一方、右側に配置されているパラメータほど、画質への影響が小さいパラメータであることを示している。すなわち、無線伝送パラメータ、超音波送受パラメータ、内部信号処理パラメータのうち、無線伝送パラメータが最も画質への影響が大きいパラメータであり、内部信号処理パラメータが最も画質への影響が小さいパラメータとなっている。
【００８２】
無線伝送パラメータは、外部との伝送に関する信号処理を行う際に用いる信号処理パラメータである。図５の例の場合、フレームレート、解像度、ビットレート、およびエラー訂正は、無線伝送パラメータに含まれる。なお、４つの処理パラメータのうち、フレームレートが最も画質への影響が大きいパラメータであり、エラー訂正が最も画質への影響が小さいパラメータとなっている。
【００８３】
この無線伝送パラメータは、受信側処理においてのみ必要とされる。フレームレートおよび解像度は、信号処理部１６３の処理パラメータである。ビットレートは、信号圧縮部１６４の処理パラメータであり、エラー訂正は、送信部１６５の処理パラメータである。
【００８４】
超音波送受パラメータは、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータである。図５の例の場合、送出ビーム数および受信／送信振動子数は、超音波送受パラメータに含まれる。送出ビーム数は、受信／送信振動子数よりも画質への影響が大きいパラメータである。
【００８５】
送出ビーム数および受信／送信振動子数は、受信側処理の場合、スイッチ部１６１の処理パラメータであり、送信側処理の場合、信号処理部１８３の処理パラメータである。
【００８６】
内部信号処理パラメータは、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる信号処理パラメータである。図５の例の場合、ADビット長およびADサンプリングレート（サンプリング周波数）は、内部信号処理パラメータに含まれる。ADサンプリングレートは、ADビット長よりも画質への影響が小さいパラメータである。
【００８７】
ADビット長およびADサンプリングレートは、受信側処理の場合、AD変換部１６２の処理パラメータであり、送信側処理の場合、信号処理部１８３の処理パラメータである。
【００８８】
ここで、図５に示される×印は、処理パラメータが対応する機能（処理部）のオフを示している。△印は、処理パラメータを、標準より弱く、小さく、少なく、電力を消費しない、すなわち、パフォーマンスを下げるように制御されることを示している。○印は、処理パラメータが標準動作するように制御されることを示している。
【００８９】
以下、図５を参照して制御部１５３の制御処理について具体的に説明する。例えば、制御部１５３は、圧力センサ１５２の出力を用い、プローブユニット１１１のプローブ１２０が人体（皮膚）に触れているか否かを判定する。触れていないと判定された場合、組み合わせパターン０の×印に示されるように、制御部１５３は、信号処理ブロック１２２のあらゆる機能をオフにして消費電力を削減する。すなわち、組み合わせパターン０は、プローブユニット１１１のOFFとほぼ等価と判定されるパターンである。
【００９０】
圧力センサ１５２の出力から、何らかの圧力がかかっていると判定された場合、すなわち、プローブユニット１１１のプローブ１２０が何かに当っている場合、制御部１５３は、信号処理ブロック１２２の各部の機能をオンにする。そして、制御部１５３は、加速度センサ１５１から得られるプローブ１２０の動きパラメータとしての速度を基にして、各処理パラメータを制御する。
【００９１】
制御部１５３は、プローブ１２０の動きパラメータが大きく、すなわち、プローブ１２０の速度が速くなってくるに従い、画質への影響が小さい処理パラメータから節電（低電力）するように制御する。
【００９２】
例えば、制御部１５３は、９段階のプローブ１２０の動きパラメータの閾値として速度１乃至速度９を図示せぬメモリに記憶している。これらの速度のうち、速度１は最も速い速度（最速）であり、速度９は最も遅い速度（最低速）である。制御部１５３は、記憶されている閾値と加速度センサ１５１からの出力とを比較する。
【００９３】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度１（最速）以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン１に示されるように、すべての処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、組み合わせパターン１は、プローブ１２０を用いての人体へのジェルなどの塗布であるため、最低限の電力でよいと判定されるパターンである。
【００９４】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度１より遅く、かつ速度２以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン２に示されるように、フレームレート以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、解像度、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９５】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度２より遅く、かつ速度３以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン３に示されるように、フレームレートと解像度以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９６】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度３より遅く、かつ速度４以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン４に示されるように、フレームレート、解像度、およびビットレート以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９７】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度４より遅く、かつ速度５以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン５に示されるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、およびエラー訂正以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。制御部１５３は、送出ビーム数、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９８】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度５より遅く、かつ速度６以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン６に示されるように、受信／送信振動数、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、エラー訂正、および送出ビーム数以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【００９９】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度６より遅く、かつ速度７以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン７に示されるように、ADビット長、およびADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、および受信／送信振動数以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【０１００】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度７より遅く、かつ速度８以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン８に示されるように、ADサンプリングレートを、パフォーマンスを下げるように制御する。すなわち、制御部１５３は、フレームレート、解像度、ビットレート、エラー訂正、送出ビーム数、受信／送信振動数、およびADビット長以外の処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。
【０１０１】
制御部１５３は、プローブ１２０の速度が、速度８より遅く、かつ速度９（最低速）以上の速さであると判定した場合、組み合わせパターン９に示されるように、すべての処理パラメータを、標準動作するように制御する。
【０１０２】
以上のように、制御部１５３は、プローブ１２０の速度が速く（すなわち、動きパラメータが大きく）なってくるにつれて、画質への影響が小さい処理パラメータから徐々に節電するように制御する。
【０１０３】
なお、図５の例においては、圧力があるとされた場合の制御が、組み合わせパターン１乃至９の９段階に分けて示されているが、図５の例は、各処理パラメータを２値（○印と△印）で制御した場合の一例である。実際には、処理パラメータをリニアに変化させることにより、制御部１５３は、無段階に制御することが可能である。
【０１０４】
また、図５の例においては、各処理パラメータを画質への影響度に並べ、順に画質を落とす制御を加える方式を示しているが、各処理パラメータは、独立に制御してもよい。なお、制御部１５３が、超音波信号処理パラメータ、外部信号処理パラメータ、内部信号処理パラメータに対して、例えば、図５の例に示されるような優先度を設定して、制御するようにしてもよい。
【０１０５】
さらに、信号処理システム１０１においては、ユーザからの要求により敢えて制御しない（パフォーマンスを落とさない）パラメータを選ぶことや、制御する順番を変更することができるようにしてもよい。また、処理パラメータは、図５に示したパラメータに限らない。本技術は、振動子から受信する信号または振動子へ送信する信号を処理するためのパラメータであれば、どのようなパラメータにも適用される。
【０１０６】
図５の例においては、プローブ１２０の速度を判定基準に用いているが、上述したように、動きパラメータは、速度に限定されない。加速度センサ１５１からの出力から得られる値であれば、加速度やプローブ１２０の単位時間あたりの移動量などを基準として用いてもよい。また、センサは、加速度センサ１５１に限らない。
【０１０７】
[超音波受信処理の流れ]
次に、図６のフローチャートを参照して、プローブユニット１１１の超音波受信処理について説明する。
【０１０８】
ステップＳ１１１において、振動子１２１は、被写体からの反射波を受信する。振動子１２１は、受信した信号を、信号処理ブロック１２２のスイッチ部１６１に供給する。
【０１０９】
ステップＳ１１２において、スイッチ部１６１は、信号を選択する。すなわち、スイッチ部１６１は、振動子１２１の各振動子で受信された信号のうち、どの信号を読み出すかを選択する。このときの受信振動子数は、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。スイッチ部１６１は、選択した信号を読み出して、AD変換部１６２に供給する。
【０１１０】
ステップＳ１１３において、AD変換部１６２は、スイッチ部１６１からの信号に対して、所定のサンプリングレートでAD変換を行う。このときのAD（デジタルデータ）ビット長およびADサンプリングレートは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。AD変換部１６２は、AD変換後のデジタルデータを、信号処理部１６３に供給する。
【０１１１】
ステップＳ１１４において、信号処理部１６３は、AD変換部１６２からのデジタルデータに対して、ビームフォーミング処理を行う。信号処理部１６３は、制御部１５３の制御のもと、RFデータに対し、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理も行う。このときのフレームレートおよび解像度は、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。画像強調およびノイズリダクションなどの処理も、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。信号処理部１６３は、処理後のデータを、信号圧縮部１６４に供給する。
【０１１２】
ステップＳ１１５において、信号圧縮部１６４は、信号処理部１６３からのデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。このときのビットレートは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。信号圧縮部１６４は、圧縮後のデータを、送信部１６５に供給する。
【０１１３】
ステップＳ１１６において、送信部１６５は、信号圧縮部１６４からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、無線IF１３３を介して、受信表示装置１１２に対して送信する。このときのエラー訂正の追加などは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。
【０１１４】
以上のようにして、プローブユニット１１１から、受信された超音波に対して信号処理が施されたデータが、無線通信を介して受信表示装置１１２に送信される。
【０１１５】
[受信表示処理の流れ]
次に、図７のフローチャートを参照して、受信表示装置１１２の受信表示処理について説明する。
【０１１６】
ステップＳ１２１において、無線IF１４１は、上述した図６のステップＳ１１６において送信されたデータを受信する。無線IF１４１は、受信したデータを、バックエンド信号処理部１４２に供給する。
【０１１７】
ステップＳ１２２において、バックエンド信号処理部１４２は、無線IF１４１からの圧縮されているデータを、信号圧縮部１６４の圧縮に対応する方法で復号し、被写体の内部を示す超音波画像を生成する。バックエンド信号処理部１４２は、生成した超音波画像を、表示部１４３に供給する。
【０１１８】
ステップＳ１２３において、表示部１４３は、超音波画像を表示する。
【０１１９】
以上のようにして、受信表示装置１１２においては、プローブユニット１１１により超音波受信されたデータに対応する超音波画像が表示される。
【０１２０】
[超音波送信処理の流れ]
次に、図８のフローチャートを参照して、プローブユニット１１１の超音波送信処理について説明する。
【０１２１】
ステップＳ１３１において、信号処理部１８３は、制御部１５３の制御のもと、振動子１２１が被写体に対して送信する超音波ビームのもととなるデジタルデータを生成する。
【０１２２】
すなわち、信号処理部１８３は、DA変換部１８２を通るデジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、スイッチ部１８１で接続する振動子１２１の組み合わせを一意に決め、決めたパラメータの組み合わせで、デジタルデータを生成する。このときの各処理パラメータは、制御部１５３により加速度センサ１５１からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。
【０１２３】
信号処理部１８３は、生成したデジタルデータを、DA変換部１８２に供給する。
【０１２４】
ステップＳ１３２において、DA変換部１８２は、DA変換を行う。すなわち、DA変換部１８２は、信号処理部１８３からのデジタルデータを、アナログ信号に変換し、スイッチ部１８１に供給する。
【０１２５】
ステップＳ１３３において、振動子１２１は、被写体に対して超音波ビームを送信する。すなわち、スイッチ部１８１は、DA変換部１８２からのアナログ信号に基づいて、振動子１２１を選択する。スイッチ部１８１は、選択した振動子１２１を接続し、信号を送出することで、選択した振動子１２１を振動させる。これにより、振動子１２１から、被写体に対して超音波ビームが送信される。
【０１２６】
以上のようにして、プローブユニット１１１においては、被写体に対して超音波ビームが送信される。
【０１２７】
[制御処理の流れ]
次に、図９のフローチャートを参照して、プローブユニット１１１における制御処理について説明する。
【０１２８】
圧力センサ１５２からの圧力の情報は、制御部１５３に入力される。制御部１５３は、ステップＳ１５１において、プローブ１２０に対して圧力がかかっているか否かを判定する。ステップＳ１５１において、圧力がかかっていると判定された場合、処理は、ステップＳ１５２に進む。すなわち、ステップＳ１５２は、プローブ１２０が診断に用いられていると判定された場合の処理である。
【０１２９】
加速度センサ１５１は、プローブ１２０の動きを検出し、検出した動きの情報である動きパラメータを、制御部１５３に供給している。ステップＳ１５２において、制御部１５３は、加速度センサ１５１からの動きパラメータを取得する。ステップＳ１５３において、制御部１５３は、取得した動きパラメータの大きさに応じて、例えば、図５を参照して上述したように、パフォーマンスを下げるように制御する処理パラメータを決定する。
【０１３０】
ステップＳ１５４において、制御部１５３は、ステップＳ１５３の処理により決定された処理パラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。これにより、信号処理ブロック１２２の各部のうち、その処理パラメータを用いて信号を処理する部が制御される。このとき、ステップＳ１５３の処理により決定されなかった処理パラメータは、標準動作するように制御される。
【０１３１】
一方、ステップＳ１５１において、圧力がかかっていると判定された場合、処理は、ステップＳ１５５に進む。すなわち、ステップＳ１５５は、プローブ１２０が診断に用いられていないと判定された場合の処理である。
【０１３２】
ステップＳ１５５において、制御部１５３は、信号処理ブロック１２２のすべての機能（各部）をOFFにして、消費電力を削減する。
【０１３３】
なお、このとき、制御部１５３はON状態であるので、次の制御処理のステップＳ１５１において、圧力がかかっていると判定された場合、信号処理ブロック１２２の機能がONされ、それ以降の処理が繰り返される。
【０１３４】
以上のように、ユーザによるプローブユニット１１１（プローブ１２０）の動きによって、ユーザの必要とする超音波画像の画質がわかる。このことから、プローブユニット１１１は、プローブ１２０の動きに応じて、信号処理ブロック１２２の各部の処理を制御する。特に、プローブユニット１１１は、プローブ１２０の動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、信号処理のパフォーマンスを下げるように制御する。
【０１３５】
したがって、ユーザが、プローブユニット１１１を用い、例えば、超音波画像を撮影する場所をより明確に見るため、ゆっくりまたは小さく動かしている場合には、電力消費の抑制よりも優先的に、画像の品質を向上させることができる。
【０１３６】
一方、ユーザが、プローブユニット１１１を用い、例えば、身体上のおおまかな場所からポイントを探るため、速く、または大きく動かしている場合には、画像の品質よりも優先的に、消費電力を抑えることができる。
【０１３７】
これにより、プローブユニット１１１が診断に用いられている場合であっても、プローブユニット１１１における電池ユニット１５４の消費電力を抑えることができる。その結果、電池ユニット１５４の電力の持ちを長くすることができる。
【０１３８】
なお、図９の例においては、圧力センサ１５２からの出力を、人体に当てているか否かの判定基準に用いているが、例えば、受信された超音波の深度からのエコー強度を用いて、人体に当てているか否かを判定することも可能である。これは、プローブの接触表面が空気に触れている、すなわち、ジェルなどを経由して人体に触れていない場合、その空気との境界面で超音波がすべて反射してしまうため、深部（プローブから離れた遠方）からのエコーが観測できないことを利用できるからである。
【０１３９】
＜第２の実施の形態＞
[プローブユニットの構成例]
図１０は、図１のプローブユニットの他の構成例を示す図である。
【０１４０】
プローブユニット２０１は、プローブ２１１ａ、プローブ２１１ｂ、回転軸２１２、角度センサ２１３、制御部２１４、信号処理ブロック２１５、および電池ユニット２１６を含むように構成される。
【０１４１】
信号処理ブロック２１５は、図１の信号処理ブロック１２２に相当するブロックである。信号処理ブロック２１５は、送受信切替部２２１、送信ＢＦ（ビームフォーミング）部２２２、受信ＢＦ（ビームフォーミング）部２２３、遅延計算部２２４、信号圧縮部２２５、および送信部２２６を含むように構成される。
【０１４２】
プローブ２１１ａは、図１１に示されるように、振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４を備えている。振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４はそれぞれ、送信ＢＦ部２２２の制御の下に超音波の送信を行う。また、振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４は、送信した超音波に対する反射波を受信し、受信した反射波の強度を示す受信信号を、送受信切替部２２１を介して受信ＢＦ部２２３に供給する。
【０１４３】
プローブ２１１ｂは、図１１に示されるように、プローブ２１１ａと同様の構成を有しており、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４を備えている。振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４はそれぞれ、送信ＢＦ部２２２の制御の下に超音波の送信を行う。また、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４は、送信した超音波に対する反射波を受信し、受信した反射波の強度を示す受信信号を、送受信切替部２２１を介して受信ＢＦ部２２３に供給する。
【０１４４】
プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂは、２つで図１のプローブ１２０に相当する。プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂは、回転軸２１２を含むヒンジ構造により連結されており、回転軸２１２を支点にして、プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂの間の相対角度を変化させることができる。その結果、プローブ２１１ａの振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４と、プローブ２１１ｂの振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４との間の相対位置が変化する。
【０１４５】
なお、以下、プローブ２１１ａとプローブ２１１ｂを個々に区別する必要がない場合、単にプローブ２１１と称する。また、振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−４を個々に区別する必要がない場合、単に振動子２５１ａと称し、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−４を個々に区別する必要がない場合、単に振動子２５１ｂと称する。さらに、振動子２５１ａ−１乃至２５１ｂ−４を個々に区別する必要がない場合、単に振動子２５１と称する。
【０１４６】
また、回転軸２１２には、角度センサ２１３が内蔵されている。角度センサ２１３は、回転軸２１２の回転角を検出し、検出した回転角を示すセンサ信号を、制御部２１４および遅延計算部２２４に供給する。
【０１４７】
ここで、回転軸２１２は、プローブ２１１が動くことにより回転するものである。ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、超音波画像を撮影する場所をより明確に見るため、ゆっくりまたは小さく動かしている場合には、角度センサ２１３により検出される回転角の変化が少ない。一方、ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、身体上のおおまかな場所からポイントを探るため、速く、または大きく動かしている場合には、角度センサ２１３により検出される回転角の変化が大きい。すなわち、この角度センサ２１３により検出される回転角は、プローブ２１１の動きの特徴を示す動きパラメータの１つである。
【０１４８】
制御部２１４は、角度センサ２１３により検出された動きパラメータ（例えば、回転角の変化の大きさ）に応じて、信号処理ブロック２１５の各部を制御する。
【０１４９】
信号処理ブロック２１５の送受信切替部２２１は、内蔵するスイッチを切り替えることにより、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３のいずれかを選択して、プローブ２１１に接続する。
【０１５０】
さらに、送受信切替部２２１は、図２のスイッチ部１６１および図３のスイッチ部１８１に相当する処理も行う。すなわち、送受信切替部２２１は、送信ＢＦ部２２２を選択した場合、送信ＢＦ部２２２からのアナログ信号に基づいて、動作する振動子２５１を選択する。送受信切替部２２１は、受信ＢＦ部２２３を選択した場合、振動子２５１の各振動子で受信された信号のうち、どの信号を読み出すかを選択する。
【０１５１】
送信ＢＦ部２２２は、図３のDA変換部１８２および信号処理部１８３に相当し、遅延計算部２２４の制御のもと、送信ビームフォーミングを行い、処理後のRFデータをアナログ信号に変換する。すなわち、送信ＢＦ部２２２は、デジタルデータを生成し、プローブ２１１の各振動子２５１からの超音波の送信タイミング等を制御することにより、各振動子２５１から送信される超音波により形成される超音波ビームの波形を制御する。
【０１５２】
受信ＢＦ部２２３は、図２のAD変換部１６２および信号処理部１６３に相当し、送受信切替部２２１からの信号に対して、所定のサンプリングレートでAD変換を行い、遅延計算部２２４の制御のもと、受信ビームフォーミングを行う。すなわち、受信ＢＦ部２２３は、各プローブ２１１の各振動子２５１から供給される受信信号を、時間をシフトして合成することにより、被写体の各位置からの反射波の強度を示す信号（以下、反射波検出信号と称する）を生成する。受信ＢＦ部２２３は、生成した反射波検出信号を信号圧縮部２２５に供給する。
【０１５３】
受信ＢＦ部２２３は、必要に応じて、ビームフォーミング後のデータ（反射波検出信号）に対し、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理も行う。
【０１５４】
遅延計算部２２４は、角度センサ２１３による回転軸２１２の回転角の検出結果等に基づいて、プローブ２１１の各振動子２５１の送信の遅延時間を示す遅延量（以下、送信遅延量と称する）を計算する。そして、遅延計算部２２４は、送信遅延量を送信ＢＦ部２２２に供給することにより、送信ＢＦ部２２２による送信ビームフォーミングの制御を行う。
【０１５５】
遅延計算部２２４は、角度センサ２１３による回転軸２１２の回転角の検出結果等に基づいて、プローブ２１１の各振動子２５１の受信の遅延時間を示す遅延量（以下、受信遅延量と称する）を計算する。そして、遅延計算部２２４は、受信遅延量を受信ＢＦ部２２３に供給することにより、受信ＢＦ部２２３による受信ビームフォーミングの制御を行う。
【０１５６】
信号圧縮部２２５は、図２の信号圧縮部１６４に相当し、受信ＢＦ部２２３から供給されるデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。信号圧縮部２２５は、圧縮後のデータを、送信部２２６に供給する。
【０１５７】
送信部２２６は、図２の送信部１６５に相当し、信号圧縮部２２５からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、図示せぬ無線IFを介して、図１の受信表示装置１１２に対して送信する。送信部２２６は、伝送エラーを補償するために、送信するデータを再送する。
【０１５８】
電池ユニット２１６は、充電式の電池などからなり、プローブユニット２０１の各部に電力を供給している。
【０１５９】
この電池ユニット２１６に蓄積された電力の消費を抑えるため、制御部２１４は、信号処理ブロック２１５を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、信号処理ブロック２１５を構成する各部の処理パラメータを変更させる。
【０１６０】
制御部２１４は、信号処理ブロック２１５を構成する各部のパフォーマンスを下げるように、例えば、遅延計算部２２４の機能のオン、オフを制御する。
【０１６１】
プローブユニット２０１においては、遅延計算部２２４が機能している場合、遅延計算部２２４は、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の制御を行っている。したがって、この場合、制御部２１４は、遅延計算部２２４が計算に用いるパラメータを制御することで、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の処理パラメータを制御する。なお、遅延計算部２２４が機能している場合であっても、制御部２１４は、上述した図１のプローブユニット１１１と同様に、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の処理パラメータを制御するようにすることもできる。
【０１６２】
制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、送信ＢＦ部２２２で用いられる処理パラメータを変更させる。すなわち、制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、有効振動子の数、ライン数（送信焦点位置の設定数）、デジタルデータのビット長およびサンプリング周波数、並びに送受信切替部２２１で接続する振動子２５１の組み合わせなどを変更させる。
【０１６３】
制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、受信ＢＦ部２２３で用いられる処理パラメータを変更させる。すなわち、制御部２１４は、遅延計算部２２４を制御し、受信振動子の数、受信フォーカスの点数、RFデータのサンプリング周波数、画像強調およびノイズリダクションの信号処理のON/OFF、およびアルゴリズムの複雑さのパラメータなどを変更させる。
【０１６４】
一方、遅延計算部２２４が機能していない場合、制御部２１４は、上述したプローブユニット１１１と同様に、送信ＢＦ部２２２および受信ＢＦ部２２３の処理パラメータを制御する。
【０１６５】
例えば、制御部２１４は、送受信切替部２２１を制御し、受信振動子の数を変更させる。制御部２１４は、送信ＢＦ部２２２を制御し、デジタルデータのビット長、サンプリング周波数、ライン数、並びに、送受信切替部２２１で接続する振動子２５１の組み合わせなどを変更させる。
【０１６６】
制御部２１４は、受信ＢＦ部２２３を制御し、受信フォーカスの点数、RFデータのサンプリング周波数、画像強調およびノイズリダクションなどの信号処理のON/OFF、およびアルゴリズムの複雑さのパラメータなどを変更させる。
【０１６７】
さらに、制御部２１４は、信号圧縮部２２５を制御し、圧縮率を制御する。制御部２１４は、送信部２２６を制御し、エラー訂正符号の付加の強度やその有無を変更させる。
【０１６８】
［プローブユニットの処理］
次に、図１２のフローチャートを参照して、プローブユニット２０１により実行される超音波送受信処理について説明する。なお、この処理は、例えば、図示せぬ入力部を介して、処理の開始の指令が入力されたとき開始される。
【０１６９】
ステップＳ２１１において、遅延計算部２２４は、角度センサ２１３から供給されるセンサ信号に基づいて、プローブ２１１間の角度を読み取る。
【０１７０】
ステップＳ２１２において、遅延計算部２２４は、送信遅延量を計算する。
【０１７１】
ここで、プローブユニット２０１は、プローブ２１１の各振動子２５１により送信される超音波ビーム（送信波）を、所定の走査方向（例えば、放射状あるいは超音波ビームの進行方向に対して垂直方向）に走査する。
【０１７２】
また、プローブユニット２０１は、超音波ビームの電子フォーカスを行う。すなわち、プローブユニット２０１は、超音波ビームの送受信に用いる振動子２５１（以下、有効振動子と称する）を切り替えるとともに、各有効振動子の送信タイミングを制御し、各有効振動子から送信される超音波の位相を制御する。これにより、有効振動子から送信される超音波により形成される超音波ビームの焦点位置（以下、送信焦点位置と称する）が制御される。
【０１７３】
なお、１本の走査線について、送信焦点位置を１つ設定して、１回だけ超音波ビームを送信するようにしてもよいし、深度が異なる複数の送信焦点位置を設定して、複数回超音波ビームを送信する多段フォーカスを行うようにしてもよい。ただし、送信焦点位置を多く設定するほど、より詳細な超音波画像を得ることができる一方、超音波ビームの送受信回数が増えるため、フレームレートが低くなる。この送信焦点位置の設定数は、処理パラメータの１つであり、例えば、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて制御部２１４により制御される。
【０１７４】
また、超音波ビームを走査する範囲である走査面の形状は、例えば、ユーザが設定するようにしてもよいし、プローブ２１１間の角度に基づいて自動的に設定するようにしてもよいし、制御部２１４により制御されるようにしてもよい。
【０１７５】
遅延計算部２２４は、走査線の数、１走査線当たりの送信焦点位置の数などの処理パラメータに基づいて、１フレームの超音波画像の撮影に用いる複数の送信焦点位置を設定する。そして、遅延計算部２２４は、それらの送信焦点位置の中から、次に送信する超音波ビームの送信焦点位置を選択する。
【０１７６】
また、遅延計算部２２４は、選択した送信焦点位置に応じて、次の超音波ビームの送受信に用いる複数の有効振動子を選択する。このとき、有効振動子が、２つのプローブ１２０にまたがってもよい。
【０１７７】
なお、有効振動子の数は、処理パラメータの１つであり、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて制御部２１４により制御されるが、固定するようにしてもよい。後者の場合、例えば、有効振動子の数が所定の値（例えば、４つ）に固定され、送信焦点位置に応じて、有効振動子の位置がシフトされる。
【０１７８】
一方、前者の場合、例えば、送信焦点位置に応じて、かつ、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて、有効振動子の位置だけでなく、有効振動子の数も変更される。例えば、最初に振動子２５１ａ−１乃至２５１ａ−３の組が有効振動子に設定された後、次の順に、有効振動子の数や位置を変更することが可能である。次の順とは、すなわち、振動子２５１ａ−２乃至２５１ａ−４の組、振動子２５１ａ−４と２５１ｂ−１の組、振動子２５１ｂ−１乃至２５１ｂ−３の組、振動子２５１ｂ−２乃至２５１ｂ−４の組の順である。
【０１７９】
あるいは、常にプローブ２１１ａおよび２１１ｂの全ての振動子２５１を有効振動子に設定するようにすることも可能である。
【０１８０】
なお、送信に用いる振動子２５１と受信に用いる振動子２５１とを必ずしも一致させる必要はない。例えば、送信に用いる振動子２５１の組み合わせと異なる振動子２５１の組み合わせにより、超音波ビームの反射波を受信するようにしてもよい。
【０１８１】
なお、以下では、特に記載がない限り、一例として、同じ振動子２５１を用いて超音波の送受信を行うものとする。
【０１８２】
また、遅延計算部２２４は、プローブ２１１間の角度、および、既知のジオメトリ情報に基づいて、有効振動子間の相対位置を計算する。ここで、ジオメトリ情報には、例えば、各プローブ２１１における各振動子２５１間の距離、回転軸２１２から各振動子２５１までの距離等が含まれる。
【０１８３】
さらに、遅延計算部２２４は、有効振動子間の相対位置に基づいて、各有効振動子と送信焦点位置との間の距離、あるいは、その距離の差を計算する。
【０１８４】
そして、遅延計算部２２４は、各有効振動子から送信される超音波が送信焦点位置に到達する時間の差に基づいて、各有効振動子から超音波を送信するタイミングを遅らせる時間を示す送信遅延量を計算する。すなわち、遅延計算部２２４は、各有効振動子から送信される超音波により形成される焦点位置が、設定した送信焦点位置と一致するように、各有効振動子に対する送信遅延量を計算する。
【０１８５】
なお、送信遅延量の計算には、上述したパラメータ以外にも、例えば、表示モードやゲイン設定などの他のパラメータを用いる場合もある。
【０１８６】
遅延計算部２２４は、各有効振動子に対する送信遅延量を示す情報を送信ＢＦ部２２２に送信する。
【０１８７】
ステップＳ２１３において、送信ＢＦ部２２２は、送信ビームフォーミングを行う。具体的には、送信ＢＦ部２２２は、遅延計算部２２４により計算された各有効振動子の送信遅延量に基づいて、各有効振動子から送信する超音波の波形の計算を行う。
【０１８８】
ステップＳ２１４において、プローブユニット２０１は、超音波ビームを送信する。具体的には、送受信切替部２２１は、スイッチの位置を送信ＢＦ部２２２側に切り替える。送信ＢＦ部２２２は、送受信切替部２２１を介して、各有効振動子に制御信号を供給し、ステップＳ２１３で計算した波形の超音波を送信させる。
【０１８９】
そして、各有効振動子から送信される超音波により形成される超音波ビームは、ステップＳ２１２で設定した送信焦点位置において焦点を形成する。
【０１９０】
ステップＳ２１５において、プローブユニット１１１は、反射波を受信する。具体的には、送受信切替部２２１は、スイッチの位置を受信ＢＦ部２２３側に切り替える。そして、各有効振動子は、ステップＳ２１４において送信された超音波ビームに対する反射波を受信する。各有効振動子は、受信した反射波の強度を電気信号に変換し、受信した反射波の強度の時系列の変化を示す受信信号を、送受信切替部２２１を介して、受信ＢＦ部２２３に供給する。
【０１９１】
受信ＢＦ部２２３は、例えば、各有効振動子からの受信信号を増幅するとともに、デジタルの信号にAD変換する。なお、このときのAD（デジタルデータ）ビット長およびADサンプリングレートは、制御部２１４により角度センサ２１３からの動きパラメータの大きさに応じて制御される。
【０１９２】
ステップＳ２１６において、遅延計算部２２４は、ステップＳ２１１の処理と同様に、プローブ１２０間の角度を読み取る。
【０１９３】
ステップＳ２１７において、遅延計算部２２４は、受信遅延量を計算する。
【０１９４】
ここで、プローブユニット１１１は、１回の超音波ビームの送信につき、デジタル処理により焦点位置（以下、受信焦点位置と称する）を変えながら、有効振動子により受信される反射波（受信波）の受信を行うダイナミックフォーカスを行う。
【０１９５】
そこで、遅延計算部２２４は、ステップＳ２１４において送信した超音波ビームの走査線上に、複数の受信焦点位置を設定する。
【０１９６】
なお、受信焦点位置の設定数は、例えば、要求される画質やフレームレート等に基づいて設定されるが、角度センサ２１３からの動きパラメータに応じて制御部２１４により制御されてもよい。なお、通常、受信焦点位置は送信焦点位置より多く設定される。
【０１９７】
また、遅延計算部２２４は、プローブ２１１間の角度、および、既知のジオメトリ情報に基づいて、有効振動子間の相対位置を計算する。そして、遅延計算部２２４は、有効振動子間の相対位置に基づいて、設定した全ての受信焦点位置について、各有効振動子との間の距離、あるいは、各有効振動子との間の距離の差を計算する。
【０１９８】
ここで、ある受信焦点位置からの反射波は、その受信焦点位置からの距離に応じた時間差で各有効振動子に到達する。従って、各有効振動子から供給される受信信号を、その時間差を設けて合成することにより、その受信焦点位置からの反射波の強度を示す反射波検出信号を生成することができる。
【０１９９】
そして、遅延計算部２２４は、各受信焦点位置について、その受信焦点位置からの反射波が各有効振動子に到達する時間差に基づいて、各有効振動子で生成された受信信号を合成する際の各受信信号の時間方向のシフト量を示す受信遅延量を計算する。
【０２００】
ステップＳ２１８において、受信ＢＦ部２２３は、受信ビームフォーミングを行う。具体的には、受信ＢＦ部２２３は、受信焦点位置を１つ選択し、選択した受信焦点位置に対する受信遅延量に基づいて、各有効振動子からの受信信号を、時間をシフトして合成する。これにより、選択した受信焦点位置からの反射波の強度を示す反射波検出信号が生成される。
【０２０１】
受信ＢＦ部２２３は、同様の処理を全ての受信焦点位置について実行する。これにより、現在の走査線上に設定されている各受信焦点位置に対する反射波検出信号が生成される。
【０２０２】
受信ＢＦ部２２３は、各受信焦点位置における反射波検出信号であるデジタルデータを、信号圧縮部２２５に送信する。
【０２０３】
ステップＳ２１９において、信号圧縮部２２５は、受信ＢＦ部２２３からのデジタルデータを所定の圧縮形式で圧縮する。このときのビットレートは、制御部２１４により角度センサ２１３の動きパラメータに応じて制御される。信号圧縮部２２５は、圧縮後のデータを、送信部１６５に供給する。
【０２０４】
ステップＳ２２０において、送信部２２６は、信号圧縮部２２５からのデータに対して、伝送エラー補償のための冗長なエラー訂正符号の追加などを行い、図示せぬ無線IFを介して、図１の受信表示装置１１２に対して送信する。このときのエラー訂正の追加などは、制御部２１４により角度センサ２１３の出力に応じて制御される。
【０２０５】
以上のようにして、受信表示装置１１２には、受信された超音波に対して信号処理が施されたデータが、無線通信を介して送信される。これに対応して、受信表示装置１１２は、図７を参照して上述したようにして、プローブユニット２０１からのデータを受信し、超音波画像を表示する。
【０２０６】
[制御処理の流れ]
次に、図１３のフローチャートを参照して、プローブユニット２０１における制御処理について説明する。
【０２０７】
角度センサ２１３は、プローブ２１１の動きを検出し、検出した動きの情報である動きパラメータを制御部２１４に供給する。ステップＳ２３１において、制御部２１４は、角度センサ２１３からの動きパラメータを取得する。ステップＳ２３２において、制御部２１４は、取得した動きパラメータに応じて、例えば、図５を参照して上述したように、パフォーマンスを下げるように制御するパラメータを決定する。
【０２０８】
ステップＳ２３３において、制御部２１４は、ステップＳ２３２において決定されたパラメータを、パフォーマンスを下げるように制御する。これにより、信号処理ブロック２１５の各部のうち、そのパラメータを用いて信号を処理する部が制御される。なお、このとき、ステップＳ２３２の処理により決定されなかったパラメータは、標準動作するように制御される。
【０２０９】
以上のように、ユーザによるプローブユニット２０１（プローブ２１１）の動きによって、ユーザの必要とする超音波画像の画質がわかる。このことから、信号処理システム１０１においては、プローブ２１１の動きに応じて、信号処理ブロック２１５の各部の処理を制御するようにした。特に、プローブユニット２０１においては、プローブ２１１の動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、信号処理のパフォーマンスを下げるように制御するようにした。
【０２１０】
したがって、ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、撮像する場所をより明確に見るため、ゆっくり、小さく動かしている場合には、電力消費の抑制よりも優先的に、画像の品質を向上させることができる。
【０２１１】
一方、ユーザが、プローブユニット２０１を用い、例えば、身体上のおおまかな場所を探るため、速く、大きく動かしている場合には、画像の品質よりも優先的に、消費電力を抑えることができる。
【０２１２】
以上により、プローブユニット２０１における電池ユニット２１６の持ちを長くすることができる。
【０２１３】
以上のように、信号処理システム１０１においては、プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、信号処理のパフォーマンスを下げるように制御するようにした。これにより、診断の最中であっても、積極的に処理部の電力を削減し、結果、プローブユニットの電池の持ちを長くすることができる。
【０２１４】
また、プローブの温度上昇などを抑えることができる。さらに、プローブの寿命を長くすることができる。
【０２１５】
なお、上記説明においては、プローブの動きを検出するものとして、加速度センサや角度センサを用いる例を説明したが、プローブの動きを検出するものは、それらのセンサに限定されない。センサは、プローブの動きを検出するできるものであれば、どのようなセンサでもよく、例えば、ジャイロなどであってもよい。
【０２１６】
また、図１の例においては、受信表示装置１１２においてデータを受信し、画像を生成する例を説明したが、送信側のプローブユニット１１１において画像を生成してから圧縮して送信するようにしてもよい。
【０２１７】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０２１８】
[コンピュータの構成例]
図１４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０２１９】
コンピュータにおいて、CPU(Central Processing Unit)４０１、ROM(Read Only Memory)４０２、RAM(Random Access Memory)４０３は、バス４０４により相互に接続されている。
【０２２０】
バス４０４には、さらに、入出力インタフェース４０５が接続されている。入出力インタフェース４０５には、入力部４０６、出力部４０７、記憶部４０８、通信部４０９、およびドライブ４１０が接続されている。
【０２２１】
入力部４０６は、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる。出力部４０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部４０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部４０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ４１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア４１１を駆動する。
【０２２２】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU４０１が、例えば、記憶部４０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース４０５及びバス４０４を介してRAM４０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０２２３】
コンピュータ（CPU４０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア４１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０２２４】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア４１１をドライブ４１０に装着することにより、入出力インタフェース４０５を介して、記憶部４０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部４０９で受信し、記憶部４０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM４０２や記憶部４０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０２２５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０２２６】
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置、ブロック、手段などにより構成される全体的な装置を意味するものである。
【０２２７】
なお、本開示における実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【０２２８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有するであれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例また修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０２２９】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と
を備える信号処理装置。
（２） 前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、および超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（１）に記載の信号処理装置。
（３） 前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータと前記内部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（２）に記載の信号処理装置。
（４） 前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記内部信号処理パラメータ、前記超音波信号処理パラメータ、前記外部信号処理パラメータの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）に記載の信号処理装置。
（５） 前記内部信号処理パラメータは、ADサンプリングレート、およびADビット長であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記ADサンプリングレート、前記ADビット長の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）または（４）に記載の信号処理装置。
（６） 前記超音波信号処理パラメータは、受信／送信振動子数、および送出ビーム数であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記受信／送信振動子数、前記送出ビーム数の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）乃至（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７） 前記外部信号処理パラメータは、エラー訂正、ビットレート、解像度、およびフレームレートであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記エラー訂正、前記ビットレート、前記解像度、前記フレームレートの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
前記（３）乃至（６）のいずれかに記載の信号処理装置。
（８） 前記センサにより検出された前記プローブの動きから得られる、複数の前記振動子の相対位置に関する位置情報に基づいて、複数の前記振動子により送信される送信波の焦点位置である送信焦点位置、および、複数の前記振動子により受信される受信波の焦点位置である受信焦点位置を制御する焦点位置制御部を
さらに備え、
前記制御部は、前記動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記焦点位置制御部が制御に用いるパラメータを制御する
前記（１）乃至（７）のいずれかに記載の信号処理装置。
（９） 前記プローブの動きを検出するセンサを
さらに備える前記（１）乃至（８）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１０） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する
制御方法。
（１１） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と、
前記信号処理部により処理された信号を送信する送信部と
を備える第１の信号処理装置と、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する生成部と
を備える第２の信号処理装置と
からなる信号処理システム。
（１２） プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える第１の信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御し、
前記振動子から受信する前記信号または前記振動子へ送信する前記信号を処理し、
処理された信号を送信し、
第２の信号処理装置が、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信し、
受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する
信号処理方法。
【符号の説明】
【０２３０】
１０１ 信号処理システム， １１１ プローブユニット， １１２ 受信表示装置，１２０ プローブ， １２１ 振動子， １２２ 信号処理ブロック， １３１ 変換部， １３２ フロントエンド信号処理部， １３３ 無線IF， １５１ 加速度センサ， １５２ 圧力センサ， １５３ 制御部， １５４ 電池ユニット， １６１ スイッチ部， １６２ AD変換部， １６３ 信号処理部， １６４ 信号圧縮部， １６５ 送信部， １８１ スイッチ部， １８２ DA変換部， １８３ 信号処理部， ２０１ プローブユニット， ２１１ａ，２１１ｂ プローブ， ２１２ 回転軸， ２１３ 角度センサ， ２１４ 制御部， ２１５ 信号処理ブロック， ２１６ 電池ユニット， ２２１ 送受信切替部， ２２２ 送信ＢＦ部， ２２３ 受信ＢＦ部， ２２４ 遅延計算部， ２２５ 信号圧縮部， ２２６ 送信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、および超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータと前記内部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記内部信号処理パラメータ、前記超音波信号処理パラメータ、前記外部信号処理パラメータの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記内部信号処理パラメータは、ADサンプリングレート、およびADビット長であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記ADサンプリングレート、前記ADビット長の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記超音波信号処理パラメータは、受信／送信振動子数、および送出ビーム数であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記受信／送信振動子数、前記送出ビーム数の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記外部信号処理パラメータは、エラー訂正、ビットレート、解像度、およびフレームレートであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記エラー訂正、前記ビットレート、前記解像度、前記フレームレートの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記センサにより検出された前記プローブの動きから得られる、複数の前記振動子の相対位置に関する位置情報に基づいて、複数の前記振動子により送信される送信波の焦点位置である送信焦点位置、および、複数の前記振動子により受信される受信波の焦点位置である受信焦点位置を制御する焦点位置制御部を
さらに備え、
前記制御部は、前記動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記焦点位置制御部が制御に用いるパラメータを制御する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記プローブの動きを検出するセンサを
さらに備える請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する
制御方法。
【請求項１１】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と、
前記信号処理部により処理された信号を送信する送信部と
を備える第１の信号処理装置と、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する生成部と
を備える第２の信号処理装置と
からなる信号処理システム。
【請求項１２】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える第１の信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御し、
前記振動子から受信する前記信号または前記振動子へ送信する前記信号を処理し、
処理された信号を送信し、
第２の信号処理装置が、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信し、
受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する
信号処理方法。
【請求項１】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、および超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記超音波信号処理パラメータと前記外部信号処理パラメータと前記内部信号処理パラメータに対して優先度を設定して、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記信号処理パラメータは、伝送に関する信号処理を行う際に用いる外部信号処理パラメータ、超音波処理に関する信号処理を行う際に用いる超音波信号処理パラメータ、および、ADまたはDA変換に関する信号処理を行う際に用いる内部信号処理パラメータであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記内部信号処理パラメータ、前記超音波信号処理パラメータ、前記外部信号処理パラメータの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記内部信号処理パラメータは、ADサンプリングレート、およびADビット長であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記ADサンプリングレート、前記ADビット長の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記超音波信号処理パラメータは、受信／送信振動子数、および送出ビーム数であり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記受信／送信振動子数、前記送出ビーム数の順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記外部信号処理パラメータは、エラー訂正、ビットレート、解像度、およびフレームレートであり、
前記制御部は、前記動きパラメータの大きさに応じて、前記エラー訂正、前記ビットレート、前記解像度、前記フレームレートの順に、パフォーマンスを下げるように制御する
請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記センサにより検出された前記プローブの動きから得られる、複数の前記振動子の相対位置に関する位置情報に基づいて、複数の前記振動子により送信される送信波の焦点位置である送信焦点位置、および、複数の前記振動子により受信される受信波の焦点位置である受信焦点位置を制御する焦点位置制御部を
さらに備え、
前記制御部は、前記動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記焦点位置制御部が制御に用いるパラメータを制御する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記プローブの動きを検出するセンサを
さらに備える請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する
制御方法。
【請求項１１】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部と、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御する制御部と、
前記信号処理部により処理された信号を送信する送信部と
を備える第１の信号処理装置と、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する生成部と
を備える第２の信号処理装置と
からなる信号処理システム。
【請求項１２】
プローブを構成する振動子から受信する信号または前記振動子へ送信する信号を処理する信号処理部を備える第１の信号処理装置が、
前記プローブの動きの特徴を示す動きパラメータが大きい場合、前記信号処理部のパフォーマンスを下げるように、前記信号処理部の信号処理パラメータを制御し、
前記振動子から受信する前記信号または前記振動子へ送信する前記信号を処理し、
処理された信号を送信し、
第２の信号処理装置が、
前記第１の信号処理装置からの信号を受信し、
受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する
信号処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−２２２２９（Ｐ２０１３−２２２２９Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９７１８（Ｐ２０１１−１５９７１８）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]