JP2620492B2 - パルス走行時間方式の距離測定方法および装置 - Google Patents
パルス走行時間方式の距離測定方法および装置Info
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- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連続する測定サイクル
において送信フェーズの期間においてその都度１つのパ
ルスを送信しかつ該送信フェーズに続く受信フェーズに
おいて受信信号をエコープロフィールとして記憶し、か
つ少なくとも１つの記憶されたエコープロフィールか
ら、測定すべき物体において反射された有効エコーを検
出しかつ前記パルスの送信と前記有効エコーの受信との
間の時間間隔から前記物体の距離を求め、ここにおいて
記憶されたエコープロフィールから障害信号を抑圧する
ために、該エコープロフィールから平滑化によって、結
果が単調に下降する曲線であるように、変動を取除くこ
とによってスライドしきいプロフィールを形成し、該ス
ライドしきいプロフィールを、繰返される障害信号を抑
圧するために測定環境に整合された固定しきいプロフィ
ールと組合せかつ結果生じたしきい信号を前記記憶され
たエコープロフィールのその都度の評価の際に使用す
る、パルス走行時間方式の距離測定方法に関する。
において送信フェーズの期間においてその都度１つのパ
ルスを送信しかつ該送信フェーズに続く受信フェーズに
おいて受信信号をエコープロフィールとして記憶し、か
つ少なくとも１つの記憶されたエコープロフィールか
ら、測定すべき物体において反射された有効エコーを検
出しかつ前記パルスの送信と前記有効エコーの受信との
間の時間間隔から前記物体の距離を求め、ここにおいて
記憶されたエコープロフィールから障害信号を抑圧する
ために、該エコープロフィールから平滑化によって、結
果が単調に下降する曲線であるように、変動を取除くこ
とによってスライドしきいプロフィールを形成し、該ス
ライドしきいプロフィールを、繰返される障害信号を抑
圧するために測定環境に整合された固定しきいプロフィ
ールと組合せかつ結果生じたしきい信号を前記記憶され
たエコープロフィールのその都度の評価の際に使用す
る、パルス走行時間方式の距離測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４８９０２６６号明細書か
ら、殊に、超音波パルスを用いて容器内の充填状態を測
定するように構成されている、この形式の方法が公知で
ある。この種の方法では、エコープロフィールメモリに
記憶されているエコープロフィールは、有効エコーの他
に、例えば送信器の減衰振動、障害雑音（ノイズ）、別
の反射面のエコー、マルチパスエコー等から由来する、
測定サイクルの経過中に受信される、別のすべての信号
も含んでいる。固定しきいプロフィール（上記の米国特
許第４８９０２６６号明細書においては“時間的に変化
するしきい値（timevarying threshold）”または“Ｔ
ＶＴ”と称されている）は、測定環境における障害状況
に一度、例えば操作員によって手動で整合された、エコ
ープロフィールに相応するプロフィールである。この整
合によって殊に、常時発生する障害信号、例えば容器内
の固定の組込み体におけるエコーを考慮することが可能
になる。その場合有効エコーを求めるために、もはや記
憶されているエコープロフィールのすべての成分ではな
くて、固定しきいプロフィールを上回る成分のみが評価
のために使用される。これにより、有効エコーは簡単か
つ迅速に求められる。
ら、殊に、超音波パルスを用いて容器内の充填状態を測
定するように構成されている、この形式の方法が公知で
ある。この種の方法では、エコープロフィールメモリに
記憶されているエコープロフィールは、有効エコーの他
に、例えば送信器の減衰振動、障害雑音（ノイズ）、別
の反射面のエコー、マルチパスエコー等から由来する、
測定サイクルの経過中に受信される、別のすべての信号
も含んでいる。固定しきいプロフィール（上記の米国特
許第４８９０２６６号明細書においては“時間的に変化
するしきい値（timevarying threshold）”または“Ｔ
ＶＴ”と称されている）は、測定環境における障害状況
に一度、例えば操作員によって手動で整合された、エコ
ープロフィールに相応するプロフィールである。この整
合によって殊に、常時発生する障害信号、例えば容器内
の固定の組込み体におけるエコーを考慮することが可能
になる。その場合有効エコーを求めるために、もはや記
憶されているエコープロフィールのすべての成分ではな
くて、固定しきいプロフィールを上回る成分のみが評価
のために使用される。これにより、有効エコーは簡単か
つ迅速に求められる。
【０００３】しかし固定しきいプロフィールは、測定環
境における状況が大幅に変化しない場合に限ってしか有
利に使用できない。しかし全体のエコープロフィール
は、吸収度および伝搬損失および反射条件の変化並びに
障害雑音等のために著しい変動にさらされていることが
ある。固定しきいプロフィールは、それが新たに形成さ
れかつ整合されるまで、測定条件のこのような変化を考
慮していない。
境における状況が大幅に変化しない場合に限ってしか有
利に使用できない。しかし全体のエコープロフィール
は、吸収度および伝搬損失および反射条件の変化並びに
障害雑音等のために著しい変動にさらされていることが
ある。固定しきいプロフィールは、それが新たに形成さ
れかつ整合されるまで、測定条件のこのような変化を考
慮していない。
【０００４】
【発明の課題】本発明の課題は、受信されたエコープロ
フィールの特性の変動を、このために固定しきいプロフ
ィールを変更する必要なく、迅速に考慮することができ
るようにした、冒頭に述べた形式の方法を提供すること
である。
フィールの特性の変動を、このために固定しきいプロフ
ィールを変更する必要なく、迅速に考慮することができ
るようにした、冒頭に述べた形式の方法を提供すること
である。
【０００５】この課題を解決するために、本発明による
方法は、測定サイクルの連続する時点に対するスライド
しきいプロフィールの値を記憶されたエコープロフィー
ルの値から形成しかつ測定サイクルの時点に相応する、
スライドしきいプロフィールのそれぞれの値に対して単
調に下降する曲線を得るために、前記値が先行する時点
に対して使用された値より小さいかまたは該値に等しい
ときは、その時点に対して形成された値を使用し、かつ
そうでない場合には先行する時点に対して使用された値
を使用することによって特徴付けられている。
方法は、測定サイクルの連続する時点に対するスライド
しきいプロフィールの値を記憶されたエコープロフィー
ルの値から形成しかつ測定サイクルの時点に相応する、
スライドしきいプロフィールのそれぞれの値に対して単
調に下降する曲線を得るために、前記値が先行する時点
に対して使用された値より小さいかまたは該値に等しい
ときは、その時点に対して形成された値を使用し、かつ
そうでない場合には先行する時点に対して使用された値
を使用することによって特徴付けられている。
【０００６】本発明の方法では、記憶されているエコー
プロフィールの評価に使用される結果としてのしきいプ
ロフィールは、固定しきいプロフィールが形成された測
定条件が存在している限りは、固定しきいプロフィール
に相応する。測定条件が変化すると、結果として生じる
しきいプロフィールは、障害成分が固定しきいプロフィ
ールを上回る領域においてスライドしきいプロフィール
の相応の部分から成り、かつその他の領域においては、
固定しきいプロフィールの相応の部分から成る。これに
より、測定条件が変化した場合にも、障害成分の大部分
は評価から排除することができる。スライドしきいプロ
フィールの単調に下降する特徴は、有効エコーがスライ
ドしきいプロフィール、ひいては結果としてのしきいプ
ロフィールをも確実に上回ることを保証する。
プロフィールの評価に使用される結果としてのしきいプ
ロフィールは、固定しきいプロフィールが形成された測
定条件が存在している限りは、固定しきいプロフィール
に相応する。測定条件が変化すると、結果として生じる
しきいプロフィールは、障害成分が固定しきいプロフィ
ールを上回る領域においてスライドしきいプロフィール
の相応の部分から成り、かつその他の領域においては、
固定しきいプロフィールの相応の部分から成る。これに
より、測定条件が変化した場合にも、障害成分の大部分
は評価から排除することができる。スライドしきいプロ
フィールの単調に下降する特徴は、有効エコーがスライ
ドしきいプロフィール、ひいては結果としてのしきいプ
ロフィールをも確実に上回ることを保証する。
【０００７】スライドしきいプロフィールの形成の頻度
は、測定条件の予測される変化に依存して任意に選択す
ることができる。測定条件は通例、緩慢にしか変化しな
いので、比較的大きな時間間隔、例えば毎日１回のスラ
イドしきいプロフィールの形成で十分である。その際、
スライドしきいプロフィールの形成に対して、操作員に
よる整合は不要である点が重要である。
は、測定条件の予測される変化に依存して任意に選択す
ることができる。測定条件は通例、緩慢にしか変化しな
いので、比較的大きな時間間隔、例えば毎日１回のスラ
イドしきいプロフィールの形成で十分である。その際、
スライドしきいプロフィールの形成に対して、操作員に
よる整合は不要である点が重要である。
【０００８】それぞれの測定サイクルにおいて１つの送
信パルスを送信しかつそれぞれの送信パルスに基づいて
生じたエコー信号を受信するための送受信装置と、該送
受信装置に接続されている信号処理回路とを備え、該信
号処理回路は、測定サイクルの経過中に前記送受信装置
から供給される受信信号に相応する少なくとも１つのエ
コープロフィールが記憶されるエコープロフィールメモ
リと、前記エコープロフィールメモリに記憶されている
前記エコープロフィールから、測定すべき物体において
反射された有効エコーを検出しかつ前記パルスの送信と
前記有効エコーの受信との間の時間間隔から前記物体の
距離を求める評価回路と、記憶されたエコープロフィー
ルから平滑化されかつ単調に下降するスライドしきいプ
ロフィールを形成するためのスライドしきいプロフィー
ル回路とを備えている、本発明の方法を実施するための
装置は本発明によれば、スライドしきいプロフィール回
路は、最小値フィルタを含んでおり、該最小値フィルタ
は、測定サイクルの所定の時点に対して形成された、ス
ライドしきいプロフィールのそれぞれの値を、先行する
時点に対して形成された値と比較しかつ２つの比較され
た値の小さい方をまたは２つの比較された値が同じであ
る場合にはこの値を、この時点に対して形成された、ス
ライドしきいプロフィールの値として送出するという特
徴を有している。
信パルスを送信しかつそれぞれの送信パルスに基づいて
生じたエコー信号を受信するための送受信装置と、該送
受信装置に接続されている信号処理回路とを備え、該信
号処理回路は、測定サイクルの経過中に前記送受信装置
から供給される受信信号に相応する少なくとも１つのエ
コープロフィールが記憶されるエコープロフィールメモ
リと、前記エコープロフィールメモリに記憶されている
前記エコープロフィールから、測定すべき物体において
反射された有効エコーを検出しかつ前記パルスの送信と
前記有効エコーの受信との間の時間間隔から前記物体の
距離を求める評価回路と、記憶されたエコープロフィー
ルから平滑化されかつ単調に下降するスライドしきいプ
ロフィールを形成するためのスライドしきいプロフィー
ル回路とを備えている、本発明の方法を実施するための
装置は本発明によれば、スライドしきいプロフィール回
路は、最小値フィルタを含んでおり、該最小値フィルタ
は、測定サイクルの所定の時点に対して形成された、ス
ライドしきいプロフィールのそれぞれの値を、先行する
時点に対して形成された値と比較しかつ２つの比較され
た値の小さい方をまたは２つの比較された値が同じであ
る場合にはこの値を、この時点に対して形成された、ス
ライドしきいプロフィールの値として送出するという特
徴を有している。
【０００９】本発明の方法および装置の有利な構成およ
び実施例は、その他の請求項に記載されている。
び実施例は、その他の請求項に記載されている。
【００１０】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１１】図１には、パルス走行時間方法に従った距
離測定に対する例として、充填物１１を含んでいる容器
１０における充填状態測定装置が示されている。容器１
０の上面において、生じ得る最高の充填状態より上方
に、交互に送信変換器および受信変換器として動作する
超音波変換器１２が配置されている。送信フェーズにお
いて超音波変換器１２は電気信号によって励振され、そ
の結果超音波変換器は、容器内に存在する充填物１１に
向かって下方に垂直に配向されている超音波パルスを発
生する。受信フェーズにおいて超音波変換器１２は、充
填物１１の表面において反射されたエコー信号を受信
し、超音波変換器はこの信号を電気信号に変換する。送
信フェーズおよび受信フェーズはまとめて１つの測定サ
イクルを形成する。クロック発生器１３は、測定サイク
ルの時間的な順序を制御しかつそれぞれの測定サイクル
内の過程の時間的なシーケンスを制御する。
離測定に対する例として、充填物１１を含んでいる容器
１０における充填状態測定装置が示されている。容器１
０の上面において、生じ得る最高の充填状態より上方
に、交互に送信変換器および受信変換器として動作する
超音波変換器１２が配置されている。送信フェーズにお
いて超音波変換器１２は電気信号によって励振され、そ
の結果超音波変換器は、容器内に存在する充填物１１に
向かって下方に垂直に配向されている超音波パルスを発
生する。受信フェーズにおいて超音波変換器１２は、充
填物１１の表面において反射されたエコー信号を受信
し、超音波変換器はこの信号を電気信号に変換する。送
信フェーズおよび受信フェーズはまとめて１つの測定サ
イクルを形成する。クロック発生器１３は、測定サイク
ルの時間的な順序を制御しかつそれぞれの測定サイクル
内の過程の時間的なシーケンスを制御する。
【００１２】クロック発生器１３によってそれぞれの測
定サイクルの開始時にトリガされる送信パルス発生器１
４は、送信フェーズの期間に、超音波変換器１２を励振
するために必要である、送信すべき超音波の周波数を有
するパルス状の電気信号を発生する。この信号は、送信
／受信切換回路１５を介して超音波変換器１２に供給さ
れる。超音波変換器１２における送信パルスの停止後到
来するすべての超音波信号は、超音波変換器によって電
気受信信号に変換され、この受信信号は送信／受信切換
回路１５を介して信号処理回路２０に供給される。この
受信された超音波信号に殊に、充填物１１の表面におい
て反射された有効エコー信号も含まれている。この有効
信号の、超音波変換器１２から充填物表面に達しかつ再
び超音波変換器１２に戻る走行時間を測定すべきであ
る。この走行時間から充填物表面の、超音波変換器１２
からの距離、ひいては容器１０における充填状態が測定
される。
定サイクルの開始時にトリガされる送信パルス発生器１
４は、送信フェーズの期間に、超音波変換器１２を励振
するために必要である、送信すべき超音波の周波数を有
するパルス状の電気信号を発生する。この信号は、送信
／受信切換回路１５を介して超音波変換器１２に供給さ
れる。超音波変換器１２における送信パルスの停止後到
来するすべての超音波信号は、超音波変換器によって電
気受信信号に変換され、この受信信号は送信／受信切換
回路１５を介して信号処理回路２０に供給される。この
受信された超音波信号に殊に、充填物１１の表面におい
て反射された有効エコー信号も含まれている。この有効
信号の、超音波変換器１２から充填物表面に達しかつ再
び超音波変換器１２に戻る走行時間を測定すべきであ
る。この走行時間から充填物表面の、超音波変換器１２
からの距離、ひいては容器１０における充填状態が測定
される。
【００１３】超音波変換器１２によって受信される超音
波信号には、有効信号の他に、種々の障害信号も含まれ
ている。殊に、別の表面、例えば、容器に落下する充填
物等において反射される障害エコー信号がある。信号処
理回路２０の重要な使命は、誤った超音波信号が有効エ
コーパルスとして解釈されかつ走行時間測定のために使
用されないように、受信された超音波信号全体から有効
エコーパルスを取り出すことにある。
波信号には、有効信号の他に、種々の障害信号も含まれ
ている。殊に、別の表面、例えば、容器に落下する充填
物等において反射される障害エコー信号がある。信号処
理回路２０の重要な使命は、誤った超音波信号が有効エ
コーパルスとして解釈されかつ走行時間測定のために使
用されないように、受信された超音波信号全体から有効
エコーパルスを取り出すことにある。
【００１４】信号処理回路２０は、超音波変換器１２に
よって発生される電気受信信号が周波数切換回路１５を
介して供給される対数増幅器２１を含んでいる。対数増
幅器２１には、クロック発生器１３によって制御される
標本化回路２２が後置接続されている。標本化回路は、
対数増幅器の出力信号からそれぞれの受信フェーズの経
過において、有利には同じ時間間隔において存在する、
一連の標本値を取り出す。それぞれの標本値は、標本時
点において対数増幅された受信信号の振幅を有する。標
本化回路に後置接続されているアナログ／デジタル変換
器２３は、それぞれの標本値を、その数値が標本値の振
幅に相応する数を表すデジタルコード群に変換する。振
幅精度は、デジタルコード群の桁数によって決定され
る。例えばそれぞれの標本値はＡＤ変換器２３によって
８ビットを有する２進ビット群に変換されるとき、２8
＝２５６の振幅値を区別することができる。時間精度
は、標本化回路２２によって取り出された標本値の時間
間隔によって決定される。
よって発生される電気受信信号が周波数切換回路１５を
介して供給される対数増幅器２１を含んでいる。対数増
幅器２１には、クロック発生器１３によって制御される
標本化回路２２が後置接続されている。標本化回路は、
対数増幅器の出力信号からそれぞれの受信フェーズの経
過において、有利には同じ時間間隔において存在する、
一連の標本値を取り出す。それぞれの標本値は、標本時
点において対数増幅された受信信号の振幅を有する。標
本化回路に後置接続されているアナログ／デジタル変換
器２３は、それぞれの標本値を、その数値が標本値の振
幅に相応する数を表すデジタルコード群に変換する。振
幅精度は、デジタルコード群の桁数によって決定され
る。例えばそれぞれの標本値はＡＤ変換器２３によって
８ビットを有する２進ビット群に変換されるとき、２8
＝２５６の振幅値を区別することができる。時間精度
は、標本化回路２２によって取り出された標本値の時間
間隔によって決定される。
【００１５】ＡＤ変換器２３によって、それぞれの受信
フェーズの経過において順次供給されるデジタルコード
群は、エコープロフィールメモリ２４に入力されかつそ
こに記憶される。エコープロフィールメモリ２４の容量
は少なくとも、１測定サイクルの期間に供給されるすべ
てのデジタルコード群を記憶することができる程度の大
きさである。記憶されたこれらのコード群は、全体の測
定サイクルの経過における容器１０のエコープロフィー
ルを表している。また、数多くの場合において、エコー
プロフィールメモリの容量は著しく大きいので、数多く
の連続する測定サイクルにおいて得られるエコープロフ
ィールを記憶しかつ共通に評価することができる。
フェーズの経過において順次供給されるデジタルコード
群は、エコープロフィールメモリ２４に入力されかつそ
こに記憶される。エコープロフィールメモリ２４の容量
は少なくとも、１測定サイクルの期間に供給されるすべ
てのデジタルコード群を記憶することができる程度の大
きさである。記憶されたこれらのコード群は、全体の測
定サイクルの経過における容器１０のエコープロフィー
ルを表している。また、数多くの場合において、エコー
プロフィールメモリの容量は著しく大きいので、数多く
の連続する測定サイクルにおいて得られるエコープロフ
ィールを記憶しかつ共通に評価することができる。
【００１６】エコープロフィールメモリ２４に接続され
ている評価回路２５は、エコープロフィールメモリ２４
に記憶されているエコープロフィールにおいて、充填物
表面において反射された有効エコーを識別し、有効エコ
ーの走行時間を測定しかつこの遅延時間から容器内の充
填状態を計算する使命を有している。評価回路は出力側
に、容器内の充填状態を表示する信号を送出する。
ている評価回路２５は、エコープロフィールメモリ２４
に記憶されているエコープロフィールにおいて、充填物
表面において反射された有効エコーを識別し、有効エコ
ーの走行時間を測定しかつこの遅延時間から容器内の充
填状態を計算する使命を有している。評価回路は出力側
に、容器内の充填状態を表示する信号を送出する。
【００１７】図２には、エコープロフィールメモリ２４
に記憶されるエコープロフィールＥに対する例が示され
ている。それは、測定サイクルの経過において標本化さ
れかつデジタル化された受信信号の振幅経過を時間ｔの
関数として示している。時点ｔ＝０において、送信パル
ス発生器１４によって発生される、持続時間ＴＳを有し
かつ大きな振幅によって対数増幅器２１の入力側に達す
る送信パルスＳによる超音波変換器１２の励振が始ま
る。送信パルスＳの終了後に、超音波変換器１２はな
お、所定の時間ＴＮだけ減衰振動する。即ちこの時間に
おいてエコープロフィールは、高い送信レベルから指数
関数的に低い受信レベルまで低下する。送信パルスＳに
よる増幅器２１の過制御を防止するために、増幅器２１
は送信パルスＳの持続時間ＴＳの間および送信パルスの
終わりに続く時間ＴＢの間、受信レベルが、図２に示さ
れている例では２０ｄＢである所定の値に降下するま
で、阻止される。この持続時間ＴＢの間、受信信号の評
価、ひいては距離測定はできない。即ちそれ故に、増幅
器２１の阻止に相応する、そもそも距離測定がようやく
可能である最小間隔は、“阻止間隔”と称される。阻止
間隔ＴＢは、減衰振動持続時間ＴＮと同じであるか、ま
たは、図２に示されているように、それより短くても構
わない。
に記憶されるエコープロフィールＥに対する例が示され
ている。それは、測定サイクルの経過において標本化さ
れかつデジタル化された受信信号の振幅経過を時間ｔの
関数として示している。時点ｔ＝０において、送信パル
ス発生器１４によって発生される、持続時間ＴＳを有し
かつ大きな振幅によって対数増幅器２１の入力側に達す
る送信パルスＳによる超音波変換器１２の励振が始ま
る。送信パルスＳの終了後に、超音波変換器１２はな
お、所定の時間ＴＮだけ減衰振動する。即ちこの時間に
おいてエコープロフィールは、高い送信レベルから指数
関数的に低い受信レベルまで低下する。送信パルスＳに
よる増幅器２１の過制御を防止するために、増幅器２１
は送信パルスＳの持続時間ＴＳの間および送信パルスの
終わりに続く時間ＴＢの間、受信レベルが、図２に示さ
れている例では２０ｄＢである所定の値に降下するま
で、阻止される。この持続時間ＴＢの間、受信信号の評
価、ひいては距離測定はできない。即ちそれ故に、増幅
器２１の阻止に相応する、そもそも距離測定がようやく
可能である最小間隔は、“阻止間隔”と称される。阻止
間隔ＴＢは、減衰振動持続時間ＴＮと同じであるか、ま
たは、図２に示されているように、それより短くても構
わない。
【００１８】減衰振動持続時間ＴＮの終わりに続く受信
フェーズにおいて、エコープロフィールは、充填物表面
とは別の反射表面、例えば容器内に固定に組み込まれて
いるものから到来する障害エコーＰが重畳されているノ
イズＲを示している。エコープロフィールにおいて最後
に、充填物表面によって反射された有効エコーが現れ
る。この有効エコーは通例、前以て決められた最小持続
時間においてエコープロフィールのその他の成分より大
きな振幅を有していることで識別することができる。有
効エコーの振幅と同じオーダにある振幅を有する著しい
障害パルスは通例、有効エコーより著しく短いパルス持
続時間に基づいて、有効エコーとは区別することができ
る。
フェーズにおいて、エコープロフィールは、充填物表面
とは別の反射表面、例えば容器内に固定に組み込まれて
いるものから到来する障害エコーＰが重畳されているノ
イズＲを示している。エコープロフィールにおいて最後
に、充填物表面によって反射された有効エコーが現れ
る。この有効エコーは通例、前以て決められた最小持続
時間においてエコープロフィールのその他の成分より大
きな振幅を有していることで識別することができる。有
効エコーの振幅と同じオーダにある振幅を有する著しい
障害パルスは通例、有効エコーより著しく短いパルス持
続時間に基づいて、有効エコーとは区別することができ
る。
【００１９】評価回路２５が固定の組込体から到来する
障害エコーＰの１つを誤って有効エコーと解釈すること
を妨げるために、容器１０内の障害状況に一度整合され
る、エコープロフィールに相応する固定しきいプロフィ
ールを記録することが公知である。図２には、公知の形
式のこの種の固定しきいプロフィールＫが示されてい
る。固定しきいプロフィールＫを形成するために通例、
エコープロフィールの平均経過に追従する平滑化された
曲線が発生される。この曲線は、エコープロフィールに
対して、それが、減衰振動によって惹き起こされる成分
およびエコープロフィールの通例存在するノイズ信号成
分より下方にくることがないように、上方向にシフトさ
れている。この曲線は、選択された領域において、平均
しきいプロフィールを上回ることがある常に繰り返し生
じる周知の障害エコーＰを同様に抑圧するために、付加
的に変化される。この整合は例えば、操作員によって手
動で行うことができる。
障害エコーＰの１つを誤って有効エコーと解釈すること
を妨げるために、容器１０内の障害状況に一度整合され
る、エコープロフィールに相応する固定しきいプロフィ
ールを記録することが公知である。図２には、公知の形
式のこの種の固定しきいプロフィールＫが示されてい
る。固定しきいプロフィールＫを形成するために通例、
エコープロフィールの平均経過に追従する平滑化された
曲線が発生される。この曲線は、エコープロフィールに
対して、それが、減衰振動によって惹き起こされる成分
およびエコープロフィールの通例存在するノイズ信号成
分より下方にくることがないように、上方向にシフトさ
れている。この曲線は、選択された領域において、平均
しきいプロフィールを上回ることがある常に繰り返し生
じる周知の障害エコーＰを同様に抑圧するために、付加
的に変化される。この整合は例えば、操作員によって手
動で行うことができる。
【００２０】公知技術によれば固定しきいプロフィール
Ｋは、エコープロフィールの評価の都度評価回路２５に
供給される。それから評価回路２５は、固定しきいプロ
フィールの、同じ時点に対応するデジタルコード群の振
幅値より大きい振幅値を有する、エコープロフィールの
記憶されたデジタルコード群のみを検査する。従って、
図２の線図において、固定しきいプロフィールＫを上回
らないエコープロフィールＥのすべての成分は評価され
ないままである。これにより、障害エコーＰの１つが誤
って有効エコーとして解釈されることが妨げられる。
Ｋは、エコープロフィールの評価の都度評価回路２５に
供給される。それから評価回路２５は、固定しきいプロ
フィールの、同じ時点に対応するデジタルコード群の振
幅値より大きい振幅値を有する、エコープロフィールの
記憶されたデジタルコード群のみを検査する。従って、
図２の線図において、固定しきいプロフィールＫを上回
らないエコープロフィールＥのすべての成分は評価され
ないままである。これにより、障害エコーＰの１つが誤
って有効エコーとして解釈されることが妨げられる。
【００２１】これまで説明してきた方法は、容器１０内
の音響状況が大幅に変化しない限りは、申し分なく動作
する。しかし全体のエコープロフィールは、吸収、伝搬
損失、反射条件の変化、障害ノイズ等のために、著しい
変動にさらされることがある。従来の固定しきいプロフ
ィールＫは、それが新たに形成されかつ整合されるま
で、測定条件のこの種の変化を考慮しない。図３には、
例としてここでも図２の固定しきいプロフィールＫ並び
に図２と同じ有効エコーＮを有するが、著しい障害ノイ
ズが重畳されているエコープロフィールＥ′が示されて
いる。この障害ノイズは結果的に、エコープロフィール
Ｅ′の記憶された殆どすべての標本値が固定しきいプロ
フィールＫを上回り、従って評価回路２５において有効
信号Ｎの識別のために評価されるようなものである。こ
れにより、エコープロフィールの誤ったパルスピークが
誤って有効信号と見なされるおそれが高まる。
の音響状況が大幅に変化しない限りは、申し分なく動作
する。しかし全体のエコープロフィールは、吸収、伝搬
損失、反射条件の変化、障害ノイズ等のために、著しい
変動にさらされることがある。従来の固定しきいプロフ
ィールＫは、それが新たに形成されかつ整合されるま
で、測定条件のこの種の変化を考慮しない。図３には、
例としてここでも図２の固定しきいプロフィールＫ並び
に図２と同じ有効エコーＮを有するが、著しい障害ノイ
ズが重畳されているエコープロフィールＥ′が示されて
いる。この障害ノイズは結果的に、エコープロフィール
Ｅ′の記憶された殆どすべての標本値が固定しきいプロ
フィールＫを上回り、従って評価回路２５において有効
信号Ｎの識別のために評価されるようなものである。こ
れにより、エコープロフィールの誤ったパルスピークが
誤って有効信号と見なされるおそれが高まる。
【００２２】エコープロフィールのこのような変化に自
動的に整合するために、図１の信号処理回路２０におい
て、評価回路２５に供給されるしきいプロフィールは、
固定しきいプロフィールＦとスライドしきいプロフィー
ルＧとの結合によって形成される。固定しきいプロフィ
ールＦは、エコープロフィールメモリ２４におけるエコ
ープロフィールＦと類似して、デジタルコード群の形に
おいて固定しきいプロフィール回路２６に記憶されてい
る。しかし図２および図３の従来の固定しきいプロフィ
ールＫとは、それが、常に繰り返し現れる障害エコーＰ
を抑圧するようにしか構成されていない点で異なってい
る。容器におけるその都度生じている障害状況に対する
必要な整合は、整合装置２７を用いて、例えば操作員に
よって手動で行うことができる。更に図１の信号処理回
路２０は付加的に、エコープロフィールメモリ２４に記
憶されているエコープロフィールから、結合回路２９に
おいて回路２６から供給される固定しきいプロフィール
Ｆと結合されるスライドしきいプロフィールＧを発生す
るスライドしきいプロフィール回路２８を含んでいる。
スライドしきいプロフィールＧを形成するために、エコ
ープロフィールＥは平滑フィルタを用いて変動が取り除
かれる。平滑化は、その結果が、同様にデジタルコード
群の形においてスライドしきいプロフィール回路２８に
記憶される単調に下降する曲線となるように行われる。
結合は、固定しきいプロフィールＦおよびスライドしき
いプロフィールＧの同じ時点に対応する振幅値が相互に
比較されるように行われる。即ち、両方の値の大きい方
の値が結合回路２９に記憶される。このようにして結合
回路２９に記憶されたデジタルコード群の全体が、評価
回路２５に供給される結果としてのしきいプロフィール
Ｈを形成する。
動的に整合するために、図１の信号処理回路２０におい
て、評価回路２５に供給されるしきいプロフィールは、
固定しきいプロフィールＦとスライドしきいプロフィー
ルＧとの結合によって形成される。固定しきいプロフィ
ールＦは、エコープロフィールメモリ２４におけるエコ
ープロフィールＦと類似して、デジタルコード群の形に
おいて固定しきいプロフィール回路２６に記憶されてい
る。しかし図２および図３の従来の固定しきいプロフィ
ールＫとは、それが、常に繰り返し現れる障害エコーＰ
を抑圧するようにしか構成されていない点で異なってい
る。容器におけるその都度生じている障害状況に対する
必要な整合は、整合装置２７を用いて、例えば操作員に
よって手動で行うことができる。更に図１の信号処理回
路２０は付加的に、エコープロフィールメモリ２４に記
憶されているエコープロフィールから、結合回路２９に
おいて回路２６から供給される固定しきいプロフィール
Ｆと結合されるスライドしきいプロフィールＧを発生す
るスライドしきいプロフィール回路２８を含んでいる。
スライドしきいプロフィールＧを形成するために、エコ
ープロフィールＥは平滑フィルタを用いて変動が取り除
かれる。平滑化は、その結果が、同様にデジタルコード
群の形においてスライドしきいプロフィール回路２８に
記憶される単調に下降する曲線となるように行われる。
結合は、固定しきいプロフィールＦおよびスライドしき
いプロフィールＧの同じ時点に対応する振幅値が相互に
比較されるように行われる。即ち、両方の値の大きい方
の値が結合回路２９に記憶される。このようにして結合
回路２９に記憶されたデジタルコード群の全体が、評価
回路２５に供給される結果としてのしきいプロフィール
Ｈを形成する。
【００２３】この手段の結果は、図４および図５に示さ
れている。図４には、ここでも図２のエコープロフィー
ルと、固定しきいプロフィール回路２６に記憶されてい
る固定しきいプロフィールＦと、スライドしきいプロフ
ィール回路２８に記憶されているスライドしきいプロフ
ィールＧと、結合回路２９におけるしきいプロフィール
ＦおよびＧの結合の結果生じた、評価回路２５に供給さ
れるしきいプロフィールＨとが示されている。固定しき
いプロフィールＦは、繰り返し生じる障害エコーＰの個
所における矩形の歯からのみ成っている。スライドしき
いプロフィールＧは、最大の障害ピークと最小の障害ピ
ークとの間のほぼ真ん中において経過する単調に下降す
る曲線の形のエコープロフィールの経過に追従する。結
果としてのプロフィールＨは、障害エコーＰの個所にお
いて固定しきいプロフィールＦに相応しかつその他はス
ライドしきいプロフィールＧに相応する。単調に下降す
る経過のため、スライドしきいプロフィールは障害エコ
ーＰの個所および有効エコーＮの個所においては再び上
方に経過せず、その結果これらのエコーは、スライドし
きいプロフィールＧとは明らかに際立っている。しかし
障害エコーＰはどんな場合にも固定しきいプロフィール
Ｆによって抑圧されるので、有効エコーのみが識別され
かつ評価される。評価回路２５は勿論、それが結果とし
てのしきいプロフィールＨを上回る障害およびノイズ信
号ピークを無視するように構成されている。エコープロ
フィールＥの評価すべき振幅に対する基準線として、基
本線（ｔ軸）ではなくて、結果としてのしきいプロフィ
ールＨが使用され、かつ評価回路は、この基準線を最も
大きく上回るエコーを有効エコーとして識別する。
れている。図４には、ここでも図２のエコープロフィー
ルと、固定しきいプロフィール回路２６に記憶されてい
る固定しきいプロフィールＦと、スライドしきいプロフ
ィール回路２８に記憶されているスライドしきいプロフ
ィールＧと、結合回路２９におけるしきいプロフィール
ＦおよびＧの結合の結果生じた、評価回路２５に供給さ
れるしきいプロフィールＨとが示されている。固定しき
いプロフィールＦは、繰り返し生じる障害エコーＰの個
所における矩形の歯からのみ成っている。スライドしき
いプロフィールＧは、最大の障害ピークと最小の障害ピ
ークとの間のほぼ真ん中において経過する単調に下降す
る曲線の形のエコープロフィールの経過に追従する。結
果としてのプロフィールＨは、障害エコーＰの個所にお
いて固定しきいプロフィールＦに相応しかつその他はス
ライドしきいプロフィールＧに相応する。単調に下降す
る経過のため、スライドしきいプロフィールは障害エコ
ーＰの個所および有効エコーＮの個所においては再び上
方に経過せず、その結果これらのエコーは、スライドし
きいプロフィールＧとは明らかに際立っている。しかし
障害エコーＰはどんな場合にも固定しきいプロフィール
Ｆによって抑圧されるので、有効エコーのみが識別され
かつ評価される。評価回路２５は勿論、それが結果とし
てのしきいプロフィールＨを上回る障害およびノイズ信
号ピークを無視するように構成されている。エコープロ
フィールＥの評価すべき振幅に対する基準線として、基
本線（ｔ軸）ではなくて、結果としてのしきいプロフィ
ールＨが使用され、かつ評価回路は、この基準線を最も
大きく上回るエコーを有効エコーとして識別する。
【００２４】図５には、図３のエコープロフィールＥ′
の場合のしきいプロフィールＦ、ＧおよびＨの対応と同
じように示されている。固定しきいプロフィールＦは、
図４の場合と同じ経過を有している。スライドしきいプ
ロフィールＧは変化したエコープロフィールＥ′の経過
に追従しかつそれ故に図３のスライドしきいプロフィー
ルとは著しく相異している。スライドしきいプロフィー
ルＧの単調に下降する経過のために、この場合も有効エ
コーＮは、結果的に生じたしきいプロフィールＨから明
らかに際立っている。
の場合のしきいプロフィールＦ、ＧおよびＨの対応と同
じように示されている。固定しきいプロフィールＦは、
図４の場合と同じ経過を有している。スライドしきいプ
ロフィールＧは変化したエコープロフィールＥ′の経過
に追従しかつそれ故に図３のスライドしきいプロフィー
ルとは著しく相異している。スライドしきいプロフィー
ルＧの単調に下降する経過のために、この場合も有効エ
コーＮは、結果的に生じたしきいプロフィールＨから明
らかに際立っている。
【００２５】図６には、エコープロフィールメモリ２４
に記憶されているエコープロフィールＥから上述の形式
のスライドしきいプロフィールＧを発生するスライドし
きいプロフィール回路２８の実施例が示されている。例
として、エコープロフィールメモリ２４に記憶されてい
るそれぞれのエコープロフィールは、受信信号のｎ個の
標本値のデジタル化によって形成されたそれぞれｋ個の
ビットを有するｎ個の２進コード群によって表示されて
いるものと仮定している。これらのコード群のそれぞれ
は、測定サイクルの所定の時点におけるエコープロフィ
ールの振幅を表している数値を示している。
に記憶されているエコープロフィールＥから上述の形式
のスライドしきいプロフィールＧを発生するスライドし
きいプロフィール回路２８の実施例が示されている。例
として、エコープロフィールメモリ２４に記憶されてい
るそれぞれのエコープロフィールは、受信信号のｎ個の
標本値のデジタル化によって形成されたそれぞれｋ個の
ビットを有するｎ個の２進コード群によって表示されて
いるものと仮定している。これらのコード群のそれぞれ
は、測定サイクルの所定の時点におけるエコープロフィ
ールの振幅を表している数値を示している。
【００２６】図６のスライドしきいプロフィール回路
は、それぞれｋビットであるｎ個の記憶場所を有する入
力メモリ３１を含んでいる。従ってこのメモリの記憶容
量は、完全なエコープロフィールを記憶するために十分
である。入力メモリ３１は、ｎ個の並列な入力側３１ａ
の群と、１つの直列な入力側３１ｂと、１つの直列な出
力側３１ｃとを有している。並列な入力側３１ａは、記
憶されているエコープロフィールのｎ個のコード群の伝
送に対するエコープロフィールメモリ２４の対応する並
列な出力側に接続されている。直列入力側３１ｂは直列
出力側３１ｃに接続されており、その結果入力メモリ３
１に記憶されているｎ個のコード群は、循環的に保持す
ることができる。有利には入力メモリ３１は、ｎ個のレ
ジスタ段を有するシフトレジスタとして形成されてお
り、その際それぞれのレジスタ段は、ｋビットから成る
２進コード群を収容することができかつ入力メモリの１
つの記憶場所を形成する。
は、それぞれｋビットであるｎ個の記憶場所を有する入
力メモリ３１を含んでいる。従ってこのメモリの記憶容
量は、完全なエコープロフィールを記憶するために十分
である。入力メモリ３１は、ｎ個の並列な入力側３１ａ
の群と、１つの直列な入力側３１ｂと、１つの直列な出
力側３１ｃとを有している。並列な入力側３１ａは、記
憶されているエコープロフィールのｎ個のコード群の伝
送に対するエコープロフィールメモリ２４の対応する並
列な出力側に接続されている。直列入力側３１ｂは直列
出力側３１ｃに接続されており、その結果入力メモリ３
１に記憶されているｎ個のコード群は、循環的に保持す
ることができる。有利には入力メモリ３１は、ｎ個のレ
ジスタ段を有するシフトレジスタとして形成されてお
り、その際それぞれのレジスタ段は、ｋビットから成る
２進コード群を収容することができかつ入力メモリの１
つの記憶場所を形成する。
【００２７】入力メモリ３１の出力側３１ｃに、それぞ
れｋビットであるｍ個の記憶場所を有する一時メモリ３
２の直列入力側３２ａに接続されており、ただしｍ＜ｎ
である。一時メモリ３２は有利には、ｍ個のレジスタ段
を有するシフトレジスタとして形成されており、その際
それぞれのレジスタ段は、ｋ個のビットから成る２進コ
ード群を収容することができかつ一時メモリの記憶場所
を形成する。ｍ個の記憶場所に記憶されているコード群
は、ｍ個の並列出力側３２ｂにおいて取り出される。一
時メモリ３２のｍ個の並列出力側３２ｂに、加算器３３
のｍ個の並列入力側が接続されている。加算器はその出
力側３３ａに、その入力側に供給されるコード群によっ
て表されている数値の和を表示するデジタル信号を送出
する。このデジタル信号は割算器３４に供給される。割
算器は、加算器３３から供給された和をこの和を形成し
たコード群の数で割算し、かつｋ個のビットから成る２
進コード群の形の割算結果を出力側３４にて送出する。
従って出力側３４ａに供給されたコード群は、一時メモ
リ３２に記憶されたコード群の算術平均値を表す。
れｋビットであるｍ個の記憶場所を有する一時メモリ３
２の直列入力側３２ａに接続されており、ただしｍ＜ｎ
である。一時メモリ３２は有利には、ｍ個のレジスタ段
を有するシフトレジスタとして形成されており、その際
それぞれのレジスタ段は、ｋ個のビットから成る２進コ
ード群を収容することができかつ一時メモリの記憶場所
を形成する。ｍ個の記憶場所に記憶されているコード群
は、ｍ個の並列出力側３２ｂにおいて取り出される。一
時メモリ３２のｍ個の並列出力側３２ｂに、加算器３３
のｍ個の並列入力側が接続されている。加算器はその出
力側３３ａに、その入力側に供給されるコード群によっ
て表されている数値の和を表示するデジタル信号を送出
する。このデジタル信号は割算器３４に供給される。割
算器は、加算器３３から供給された和をこの和を形成し
たコード群の数で割算し、かつｋ個のビットから成る２
進コード群の形の割算結果を出力側３４にて送出する。
従って出力側３４ａに供給されたコード群は、一時メモ
リ３２に記憶されたコード群の算術平均値を表す。
【００２８】割算器３４の出力側３４ａは、最小値フィ
ルタ３５の入力側３５ａに接続されている。最小値フィ
ルタの機能は、図７に図示の実施例に基づいて後で詳し
く説明する。最小値フィルタ３５の出力側３５ｂに現れ
るデジタルコード群は、出力メモリ３６の直列入力側３
６ａに供給される。出力メモリは、それぞれｋビットで
あるｎ個の記憶場所を有し、従って入力メモリ３１と同
じ記憶容量を有する。出力メモリ３６のｎ個の記憶場所
に記憶されているデジタルコード群は、ｎ個の並列な出
力側３６ｂにおいて取り出される。出力側３６ｂは、図
１のスライドしきいプロフィール回路２８の出力側に相
応しかつ結合回路２９に接続されている。出力メモリ３
６は有利には、入力メモリ３１と同じように、シフトレ
ジスタとして形成されている。
ルタ３５の入力側３５ａに接続されている。最小値フィ
ルタの機能は、図７に図示の実施例に基づいて後で詳し
く説明する。最小値フィルタ３５の出力側３５ｂに現れ
るデジタルコード群は、出力メモリ３６の直列入力側３
６ａに供給される。出力メモリは、それぞれｋビットで
あるｎ個の記憶場所を有し、従って入力メモリ３１と同
じ記憶容量を有する。出力メモリ３６のｎ個の記憶場所
に記憶されているデジタルコード群は、ｎ個の並列な出
力側３６ｂにおいて取り出される。出力側３６ｂは、図
１のスライドしきいプロフィール回路２８の出力側に相
応しかつ結合回路２９に接続されている。出力メモリ３
６は有利には、入力メモリ３１と同じように、シフトレ
ジスタとして形成されている。
【００２９】更に、図６のスライドしきいプロフィール
回路は、必要なクロック、リセットおよび制御信号を上
述の回路ユニット３１ないし３６に供給する制御回路３
７を含んでいる。この制御回路には、クロック発生器１
３からクロック信号が供給される。
回路は、必要なクロック、リセットおよび制御信号を上
述の回路ユニット３１ないし３６に供給する制御回路３
７を含んでいる。この制御回路には、クロック発生器１
３からクロック信号が供給される。
【００３０】図７に図示の、最小値フィルタ３５の実施
例は、比較器４１、該比較器によって制御されるマルチ
プレクサ４２および２進コード群に対するメモリ４３を
含んでいる。
例は、比較器４１、該比較器によって制御されるマルチ
プレクサ４２および２進コード群に対するメモリ４３を
含んでいる。
【００３１】割算器３４の出力信号を受信する入力側３
５ａは、比較器４１の入力側４１ａおよびマルチプレク
サ４２の入力側４２ａに接続されている。メモリ４３の
出力側４３ａは、比較器４１の第２の入力側４１ｂおよ
びマルチプレクサ４２の第２の入力側４２ｂに接続され
ている。比較器４１の出力側４１ｃは、マルチプレクサ
４２の制御入力側に接続されている。マルチプレクサ４
２の出力側は、最小値フィルタ３５の出力側３５ｂであ
りかつ更にはメモリ４３の入力側４３ｂに接続されてい
る。メモリ４３は第２の出力側４３ｃを有しており、こ
の出力側は最小値フィルタ３５の出力側３５ｃに相応す
るが、図６の回路では使用されない。
５ａは、比較器４１の入力側４１ａおよびマルチプレク
サ４２の入力側４２ａに接続されている。メモリ４３の
出力側４３ａは、比較器４１の第２の入力側４１ｂおよ
びマルチプレクサ４２の第２の入力側４２ｂに接続され
ている。比較器４１の出力側４１ｃは、マルチプレクサ
４２の制御入力側に接続されている。マルチプレクサ４
２の出力側は、最小値フィルタ３５の出力側３５ｂであ
りかつ更にはメモリ４３の入力側４３ｂに接続されてい
る。メモリ４３は第２の出力側４３ｃを有しており、こ
の出力側は最小値フィルタ３５の出力側３５ｃに相応す
るが、図６の回路では使用されない。
【００３２】その経過においてスライドしきいプロフィ
ールＧが発生される、それぞれの動作サイクルの開始時
において、メモリ４３において、制御回路３７から制御
入力側４３ｄに供給されるリセット信号によって、生じ
得る最大の数値を有するコード群が設定される。測定サ
イクルの経過において順次、割算器３４から到来するコ
ード群が比較器４１の入力側４１ａおよびマルチプレク
サ４２の入力側４２ａに供給され、かつそれぞれこの種
のコード群の受信と同時に、メモリ４３に記憶されてい
るコード群が比較器４１の入力側４ｂおよびマルチプレ
クサ４２の入力側４２ｂに加えられる。比較器４１はそ
の入力側４１ａおよび４１ｂに加わるコード群を比較し
かつその出力側４１ｃに、入力側４１ｂに加わるコード
群が入力側４１ａに加わるコード群より大きい数値を有
するとき値１を有しかつ、入力側４１ｂに加わるコード
群が入力側４１ａに加わるコード群より小さな数値を有
するかまたは２つのコード群が同じ数値を有するときは
値０を有する信号Ｑを送出する。マルチプレクサ４２の
制御入力側に供給される信号Ｑが値１を有するとき、マ
ルチプレクサは入力側４２ａに供給されるコード群を出
力側３５ｂに転送し、かつ信号Ｑが値０を有するとき、
マルチプレクサ４２は入力側４２ｂに加わるコード群を
出力側３５ｂに転送する。従ってマルチプレクサ３２
は、その入力側４２ａおよび４２ｂに加わる２つのコー
ド群からその都度、小さい方の数値を有するコード群を
出力側３５ｂに転送する。出力側３５ｂにその都度現れ
るコード群は引き続いて新しいメモリ内容としてメモリ
４３に入力される。
ールＧが発生される、それぞれの動作サイクルの開始時
において、メモリ４３において、制御回路３７から制御
入力側４３ｄに供給されるリセット信号によって、生じ
得る最大の数値を有するコード群が設定される。測定サ
イクルの経過において順次、割算器３４から到来するコ
ード群が比較器４１の入力側４１ａおよびマルチプレク
サ４２の入力側４２ａに供給され、かつそれぞれこの種
のコード群の受信と同時に、メモリ４３に記憶されてい
るコード群が比較器４１の入力側４ｂおよびマルチプレ
クサ４２の入力側４２ｂに加えられる。比較器４１はそ
の入力側４１ａおよび４１ｂに加わるコード群を比較し
かつその出力側４１ｃに、入力側４１ｂに加わるコード
群が入力側４１ａに加わるコード群より大きい数値を有
するとき値１を有しかつ、入力側４１ｂに加わるコード
群が入力側４１ａに加わるコード群より小さな数値を有
するかまたは２つのコード群が同じ数値を有するときは
値０を有する信号Ｑを送出する。マルチプレクサ４２の
制御入力側に供給される信号Ｑが値１を有するとき、マ
ルチプレクサは入力側４２ａに供給されるコード群を出
力側３５ｂに転送し、かつ信号Ｑが値０を有するとき、
マルチプレクサ４２は入力側４２ｂに加わるコード群を
出力側３５ｂに転送する。従ってマルチプレクサ３２
は、その入力側４２ａおよび４２ｂに加わる２つのコー
ド群からその都度、小さい方の数値を有するコード群を
出力側３５ｂに転送する。出力側３５ｂにその都度現れ
るコード群は引き続いて新しいメモリ内容としてメモリ
４３に入力される。
【００３３】最小値フィルタの上述の機能によって、メ
モリ４３において、動作サイクルの経過において考察の
時点まで発生した最小の数値を有するコード群が常時記
憶されているという作用が生じる。記憶されたコード群
は、割算器３４から送出されたコード群が記憶されたコ
ード群より大きい数値を有している限り、出力側３５ｂ
に送出される。これに対して割算器３４から到来するコ
ード群が記憶されているコード群より小さい数値を有し
ているとき、記憶されているコード群に代わってそれが
出力側３５ｂに転送され、かつメモリ４３に記憶されて
いるコード群は引き続いて、より小さな数値を有する新
しいコード群に置換される。
モリ４３において、動作サイクルの経過において考察の
時点まで発生した最小の数値を有するコード群が常時記
憶されているという作用が生じる。記憶されたコード群
は、割算器３４から送出されたコード群が記憶されたコ
ード群より大きい数値を有している限り、出力側３５ｂ
に送出される。これに対して割算器３４から到来するコ
ード群が記憶されているコード群より小さい数値を有し
ているとき、記憶されているコード群に代わってそれが
出力側３５ｂに転送され、かつメモリ４３に記憶されて
いるコード群は引き続いて、より小さな数値を有する新
しいコード群に置換される。
【００３４】最小値フィルタ３５の第２の出力側４３ｃ
に、出力側３５ｂにて送出されるコード群が新しい内容
としてメモリ４３に入力される前に、出力側３５ｂにて
送出されるコードと同時にメモリ４３に記憶されている
コード群が現れる。従って、出力側３５ｂおよび３５ｂ
ｃにおいて同時に、マルチプレクサ４２から送出された
コード群の最後のコード群および最後の手前のコード群
が取り出される。
に、出力側３５ｂにて送出されるコード群が新しい内容
としてメモリ４３に入力される前に、出力側３５ｂにて
送出されるコードと同時にメモリ４３に記憶されている
コード群が現れる。従って、出力側３５ｂおよび３５ｂ
ｃにおいて同時に、マルチプレクサ４２から送出された
コード群の最後のコード群および最後の手前のコード群
が取り出される。
【００３５】次に、図６および図７の上述の回路におけ
る動作サイクルの経過中のスライドしきいプロフィール
の形成について説明する。動作サイクルの開始時に、プ
ロフィールメモリ２４に記憶されているエコープロフィ
ールのｎ個のコード群が入力側３１ａを介してスライド
しきいプロフィール回路２８の入力メモリ３１に並列に
入力される。これらのコード群は、制御回路３７から供
給されるクロック信号によってシフトレジスタとして形
成されている入力メモリ３１においてシフトされ、その
結果それらは順次、出力側３１ｃに現れかつ入力側３１
ｂを介して再び入力メモリ３１に入力される。同時に、
出力側３１ｃに現れるそれぞれのコード群は一時メモリ
３２に入力されかつこのメモリにおいて制御回路３７か
ら供給されるクロック信号による制御に基づいて、入力
メモリ３１に記憶されたコード群と同じクロックにおい
てシフトされる。これにより一時メモリ３２は、それが
最初のｍ個のコード群の入力後完全に充填されるまで、
入力メモリ３１から到来するコード群を充填し始める。
別のコード群の入力の際に、その都度ｍ個の最後に入力
されたコード群は一時メモリ３２にとどまり、一方その
前に入力されたコード群は消失する。コード群の、一時
メモリ３２への入力の時間的な順序は、測定サイクルの
経過中のエコープロフィールのコード群の形成の時間的
な順序に相応する。即ちまず、受信信号の標本化および
標本値のデジタル化によって測定サイクルの開始時に最
初のものとして形成されたコード群Ｎｏ．１が入力さ
れ、それから次にコード群Ｎｏ．２が入力され、最後に
測定サイクルの終了時に形成された最後のコード群Ｎ
ｏ．ｎが入力されるまで、同様のことが行われる。
る動作サイクルの経過中のスライドしきいプロフィール
の形成について説明する。動作サイクルの開始時に、プ
ロフィールメモリ２４に記憶されているエコープロフィ
ールのｎ個のコード群が入力側３１ａを介してスライド
しきいプロフィール回路２８の入力メモリ３１に並列に
入力される。これらのコード群は、制御回路３７から供
給されるクロック信号によってシフトレジスタとして形
成されている入力メモリ３１においてシフトされ、その
結果それらは順次、出力側３１ｃに現れかつ入力側３１
ｂを介して再び入力メモリ３１に入力される。同時に、
出力側３１ｃに現れるそれぞれのコード群は一時メモリ
３２に入力されかつこのメモリにおいて制御回路３７か
ら供給されるクロック信号による制御に基づいて、入力
メモリ３１に記憶されたコード群と同じクロックにおい
てシフトされる。これにより一時メモリ３２は、それが
最初のｍ個のコード群の入力後完全に充填されるまで、
入力メモリ３１から到来するコード群を充填し始める。
別のコード群の入力の際に、その都度ｍ個の最後に入力
されたコード群は一時メモリ３２にとどまり、一方その
前に入力されたコード群は消失する。コード群の、一時
メモリ３２への入力の時間的な順序は、測定サイクルの
経過中のエコープロフィールのコード群の形成の時間的
な順序に相応する。即ちまず、受信信号の標本化および
標本値のデジタル化によって測定サイクルの開始時に最
初のものとして形成されたコード群Ｎｏ．１が入力さ
れ、それから次にコード群Ｎｏ．２が入力され、最後に
測定サイクルの終了時に形成された最後のコード群Ｎ
ｏ．ｎが入力されるまで、同様のことが行われる。
【００３６】加算器３３は、コード群の、一時メモリ３
２への入力の後その都度、一時メモリに存在するすべて
のコード群の数値の和を形成しかつ出力側３３ａから、
この和を表すコード群を割算器３４に供給する。割算器
３４は、加算器３３から到来するそれぞれのコード群の
数値を一時メモリ３２に存在するコード群の数で割算し
かつ出力側に、割算結果の数値、即ち一時メモリ３２に
存在するコード群の数値の算術平均値を表すコード群を
送出する。上述したように、最小値フィルタ３５は、割
算器３４から到来するそれぞれのコード群に対して出力
側３５ｂに、その数値が同じ標本サイクルにおいてその
ときまで得られた最小の平均値に相応するコード群を送
出する。この最小値コード群は、最小値フィルタ３５の
出力側３５ｂに、入力メモリ３１から一時メモリ３２へ
のコード群の転送も行われる同じクロックにおいて現れ
る。最小値コード群は、このクロックにおいて出力メモ
リ３６に入力されかつこのメモリにおいてシフトされ
る。
２への入力の後その都度、一時メモリに存在するすべて
のコード群の数値の和を形成しかつ出力側３３ａから、
この和を表すコード群を割算器３４に供給する。割算器
３４は、加算器３３から到来するそれぞれのコード群の
数値を一時メモリ３２に存在するコード群の数で割算し
かつ出力側に、割算結果の数値、即ち一時メモリ３２に
存在するコード群の数値の算術平均値を表すコード群を
送出する。上述したように、最小値フィルタ３５は、割
算器３４から到来するそれぞれのコード群に対して出力
側３５ｂに、その数値が同じ標本サイクルにおいてその
ときまで得られた最小の平均値に相応するコード群を送
出する。この最小値コード群は、最小値フィルタ３５の
出力側３５ｂに、入力メモリ３１から一時メモリ３２へ
のコード群の転送も行われる同じクロックにおいて現れ
る。最小値コード群は、このクロックにおいて出力メモ
リ３６に入力されかつこのメモリにおいてシフトされ
る。
【００３７】従って入力メモリ３１に存在するエコープ
ロフィールのｎ個のコード群が一時メモリに転送された
後、出力メモリ３６には、連続的に小さくなる数値また
は最高で同じ数値を有するｎ個のコード群が存在する。
従ってこれらのコード群は、単調に下降する経過を有す
るスライドしきいプロフィールＧを形成する。
ロフィールのｎ個のコード群が一時メモリに転送された
後、出力メモリ３６には、連続的に小さくなる数値また
は最高で同じ数値を有するｎ個のコード群が存在する。
従ってこれらのコード群は、単調に下降する経過を有す
るスライドしきいプロフィールＧを形成する。
【００３８】出力メモリ３６に存在するスライドしきい
プロフィールＧのｎ個のコード群は、出力側３６ｂを介
して並列に結合回路２９（図１）に入力されかつ結合回
路において固定しきいプロフィール回路２６に記憶され
ている固定しきいプロフィールＦのコード群と結合され
る。この結合は、スライドしきいプロフィールＧのそれ
ぞれのコード群が固定しきいプロフィールＦの対応する
コード群と比較されかつ大きな方の数値を有するコード
群が選択されかつ記憶されるようにして簡単に行われ
る。このようにして選択されかつ記憶されたコード群は
まとまって、結果としてのしきいプロフィールＨを形成
し、それが評価回路２５に供給される。
プロフィールＧのｎ個のコード群は、出力側３６ｂを介
して並列に結合回路２９（図１）に入力されかつ結合回
路において固定しきいプロフィール回路２６に記憶され
ている固定しきいプロフィールＦのコード群と結合され
る。この結合は、スライドしきいプロフィールＧのそれ
ぞれのコード群が固定しきいプロフィールＦの対応する
コード群と比較されかつ大きな方の数値を有するコード
群が選択されかつ記憶されるようにして簡単に行われ
る。このようにして選択されかつ記憶されたコード群は
まとまって、結果としてのしきいプロフィールＨを形成
し、それが評価回路２５に供給される。
【００３９】図８には、図１のスライドしきいプロフィ
ール回路２８に対して使用することができる、スライド
しきいプロフィール回路の別の実施例が示されている。
図８のスライドしきいプロフィール回路は、それぞれｋ
ビットであるｎ個の記憶場所を有する入力メモリ５１を
有し、従ってこのメモリの記憶容量は、完全なエコープ
ロフィールを記憶するのに十分である。入力メモリ５１
は、ｎ個の並列な入力側５１ａの群を有しかつｎ個の並
列な出力側の群を有している。ｎ個の並列な入力側５１
ａは、記憶されているエコープロフィールのｎ個のコー
ド群の転送に対するエコープロフィールメモリ２４に接
続されている。入力メモリ５１のｎ個の並列な出力側
は、入力マルチプレクサ５２のｎ個の並列な入力側５２
ａに接続されている。マルチプレクサ５２の並列な出力
側４２ｂに、図６の加算器３３と類似して、その入力側
に供給されるｎ個のコード群からマルチプレクサ５２が
選択するｍ個のコード群の数値の和を形成する加算器５
３が接続されている。加算器５３の、和を表すデジタル
出力信号は、割算器５４に供給される。この割算器は、
図６の割算器と類似して、和を形成した、コード群の数
によって和を割算し、かつデジタルコード群の形の割算
結果を出力側５４ａに送出する。従って出力側５４ａに
供給されるコード群は、加算器５３によって加算された
数値の算術平均値を表す。
ール回路２８に対して使用することができる、スライド
しきいプロフィール回路の別の実施例が示されている。
図８のスライドしきいプロフィール回路は、それぞれｋ
ビットであるｎ個の記憶場所を有する入力メモリ５１を
有し、従ってこのメモリの記憶容量は、完全なエコープ
ロフィールを記憶するのに十分である。入力メモリ５１
は、ｎ個の並列な入力側５１ａの群を有しかつｎ個の並
列な出力側の群を有している。ｎ個の並列な入力側５１
ａは、記憶されているエコープロフィールのｎ個のコー
ド群の転送に対するエコープロフィールメモリ２４に接
続されている。入力メモリ５１のｎ個の並列な出力側
は、入力マルチプレクサ５２のｎ個の並列な入力側５２
ａに接続されている。マルチプレクサ５２の並列な出力
側４２ｂに、図６の加算器３３と類似して、その入力側
に供給されるｎ個のコード群からマルチプレクサ５２が
選択するｍ個のコード群の数値の和を形成する加算器５
３が接続されている。加算器５３の、和を表すデジタル
出力信号は、割算器５４に供給される。この割算器は、
図６の割算器と類似して、和を形成した、コード群の数
によって和を割算し、かつデジタルコード群の形の割算
結果を出力側５４ａに送出する。従って出力側５４ａに
供給されるコード群は、加算器５３によって加算された
数値の算術平均値を表す。
【００４０】割算器５４の出力側５４ａは、最小値フィ
ルタ５５の入力側５５ａに接続されており、この最小値
フィルタは、図６の最小値フィルタ３５と同じ機能を有
しかつ例えば図７に示されている構成を有することがで
きる。最小値フィルタ５５の２つの出力側５５ｂおよび
５５ｃは、図７の最小値フィルタの出力側３５ｂないし
３５ｃに相応する。即ち図８の最小値フィルタは、２つ
の出力側５５ｂおよび５５ｃに同時に、それまで最小の
数値を有する最後および最後から２番目にフィルタリン
グにより取り出されたコード群を供給する。出力側５５
ｃから送出される最後から２番目のコード群は、コード
群Ｉと称されかつ出力側５５ｂから送出される最後のコ
ード群は、コード群IIと称される。
ルタ５５の入力側５５ａに接続されており、この最小値
フィルタは、図６の最小値フィルタ３５と同じ機能を有
しかつ例えば図７に示されている構成を有することがで
きる。最小値フィルタ５５の２つの出力側５５ｂおよび
５５ｃは、図７の最小値フィルタの出力側３５ｂないし
３５ｃに相応する。即ち図８の最小値フィルタは、２つ
の出力側５５ｂおよび５５ｃに同時に、それまで最小の
数値を有する最後および最後から２番目にフィルタリン
グにより取り出されたコード群を供給する。出力側５５
ｃから送出される最後から２番目のコード群は、コード
群Ｉと称されかつ出力側５５ｂから送出される最後のコ
ード群は、コード群IIと称される。
【００４１】最小値フィルタ５５の出力側５５ｃおよび
５５ｂは、補間器５６の２つの入力側に接続されてい
る。この補間器は、コード群ＩおよびIIの数値間の（ｍ
−１）ステップにおいて線形補間を実施しかつ補間値に
相応する（ｍ−１）コード群並びにコード群IIをその出
力側に送出する。補間器５６の出力側は、出力マルチプ
レクサ５７の相応の数の入力側５７ａに接続されてい
る。この出力マルチプレクサは、出力メモリ５８のｎ個
の入力側に接続されているｎ個の出力側５７ａを有して
いる。出力メモリ５８は、それぞれｋビットであるｎ個
の記憶場所を有しており、従って入力メモリ５１と同じ
容量を有している。出力メモリ５８のｎ個の記憶場所に
記憶されているコード群は、図１のスライドしきいプロ
フィール回路２８の出力側に相応する、ｎ個の並列な出
力側５８において取り出される。出力メモリ５８は、図
８の回路において、図６の回路の出力メモリ３６と同じ
機能を有している。動作サイクルの終了時に、出力メモ
リ５８に、完全なスライドしきいプロフィールＧの値が
生じる。
５５ｂは、補間器５６の２つの入力側に接続されてい
る。この補間器は、コード群ＩおよびIIの数値間の（ｍ
−１）ステップにおいて線形補間を実施しかつ補間値に
相応する（ｍ−１）コード群並びにコード群IIをその出
力側に送出する。補間器５６の出力側は、出力マルチプ
レクサ５７の相応の数の入力側５７ａに接続されてい
る。この出力マルチプレクサは、出力メモリ５８のｎ個
の入力側に接続されているｎ個の出力側５７ａを有して
いる。出力メモリ５８は、それぞれｋビットであるｎ個
の記憶場所を有しており、従って入力メモリ５１と同じ
容量を有している。出力メモリ５８のｎ個の記憶場所に
記憶されているコード群は、図１のスライドしきいプロ
フィール回路２８の出力側に相応する、ｎ個の並列な出
力側５８において取り出される。出力メモリ５８は、図
８の回路において、図６の回路の出力メモリ３６と同じ
機能を有している。動作サイクルの終了時に、出力メモ
リ５８に、完全なスライドしきいプロフィールＧの値が
生じる。
【００４２】更に、図８のスライドしきいプロフィール
回路は、上述の回路ユニット５１ないし５８に必要なク
ロック、リセットおよび制御信号を供給し、従って実質
的に図６のスライドしきい回路における制御回路３７と
同じ機能を有している制御回路６０を含んでいる。この
制御回路６０は、付加的に計数パルスを計数器６１に供
給し、計数器の計数状態ｉは出力側６１ａおよび６１ｂ
において取り出される。出力側６１ｂに接続されている
デコーダ６２は、計数状態ｉから数ｍを形成する。この
数は、入力マルチプレクサ５２，加算器５３，割算器５
４，出力マルチプレクサ５７並びにサブ計数器６３に供
給される。これらの回路の機能は、動作サイクルのシー
ケンスの以下の説明から明らかである。
回路は、上述の回路ユニット５１ないし５８に必要なク
ロック、リセットおよび制御信号を供給し、従って実質
的に図６のスライドしきい回路における制御回路３７と
同じ機能を有している制御回路６０を含んでいる。この
制御回路６０は、付加的に計数パルスを計数器６１に供
給し、計数器の計数状態ｉは出力側６１ａおよび６１ｂ
において取り出される。出力側６１ｂに接続されている
デコーダ６２は、計数状態ｉから数ｍを形成する。この
数は、入力マルチプレクサ５２，加算器５３，割算器５
４，出力マルチプレクサ５７並びにサブ計数器６３に供
給される。これらの回路の機能は、動作サイクルのシー
ケンスの以下の説明から明らかである。
【００４３】図６のスライドしきいプロフィール回路に
比べた重要な差異は、図８のスライドしきいプロフィー
ル回路では出力メモリ５８に存在するスライドしきいプ
ロフィールのそれぞれの値が入力メモリ５１に存在する
エコープロフィールの値から直接求められるのではない
点にある。即ち図８のスライドしきいプロフィール回路
の場合、領域０…ｉ…ｑのコーナ値であるｑ＋１の基準
点があり、これらそれぞれの領域において線形補間によ
り中間値が得られる。順次処理される領域は、それぞれ
の動作サイクルにおいて０からｑまでを計数する計数器
６１によって決定される。それぞれの領域に対して、ス
ライドしきいプロフィールのｍ個の値が形成される。こ
のために、基準点に相応する２つのコーナ値に対して付
加的に、ｍ−１個の中間値を補間によって形成しなけれ
ばならない。これらの領域は、０からｑまで増加する大
きさを有しており、かつこれに相応して、基準点間の距
離およびそれぞれの領域に対して形成すべき値の数ｍが
増加する。この増大は、デコーダ６２によって決定され
かつ任意に選択することができる。以下の説明におい
て、デコーダは次式
比べた重要な差異は、図８のスライドしきいプロフィー
ル回路では出力メモリ５８に存在するスライドしきいプ
ロフィールのそれぞれの値が入力メモリ５１に存在する
エコープロフィールの値から直接求められるのではない
点にある。即ち図８のスライドしきいプロフィール回路
の場合、領域０…ｉ…ｑのコーナ値であるｑ＋１の基準
点があり、これらそれぞれの領域において線形補間によ
り中間値が得られる。順次処理される領域は、それぞれ
の動作サイクルにおいて０からｑまでを計数する計数器
６１によって決定される。それぞれの領域に対して、ス
ライドしきいプロフィールのｍ個の値が形成される。こ
のために、基準点に相応する２つのコーナ値に対して付
加的に、ｍ−１個の中間値を補間によって形成しなけれ
ばならない。これらの領域は、０からｑまで増加する大
きさを有しており、かつこれに相応して、基準点間の距
離およびそれぞれの領域に対して形成すべき値の数ｍが
増加する。この増大は、デコーダ６２によって決定され
かつ任意に選択することができる。以下の説明におい
て、デコーダは次式
【００４４】
【数１】
【００４５】に従って計数状態ｉから数ｍを形成するも
のと仮定する。即ち、それぞれの領域は、先行する領域
に対して２倍の大きさである。
のと仮定する。即ち、それぞれの領域は、先行する領域
に対して２倍の大きさである。
【００４６】それぞれの動作サイクルの開始時に、完全
なエコープロフィールのｎ個のコード群が入力メモリ５
１に入力される。計数器６１および６３は、零にリセッ
トされる。最小値フィルタ５５において、図７に基づい
て説明したように、メモリ４３において生じ得る最大の
数値を有するコード群が設定されている。
なエコープロフィールのｎ個のコード群が入力メモリ５
１に入力される。計数器６１および６３は、零にリセッ
トされる。最小値フィルタ５５において、図７に基づい
て説明したように、メモリ４３において生じ得る最大の
数値を有するコード群が設定されている。
【００４７】入力マルチプレクサ５２は、デコーダ６２
から到来する、数値ｍを有する信号によって、それが、
その入力側群５２ａの入力側Ｎｏ．ｍないし（２ｍ−
１）に供給されたコード群をその出力側群５２ｂの出力
側Ｎｏ．０ないし（ｍ−１）に接続するように、制御さ
れる。これにより、その番号が計数器６１の計数状態に
よって決定されるそれぞれの領域に対して、入力メモリ
５１に存在するエコープロフィールのｍ個の値が入力マ
ルチプレクサ５２によって選択されかつ加算器５３に供
給される。
から到来する、数値ｍを有する信号によって、それが、
その入力側群５２ａの入力側Ｎｏ．ｍないし（２ｍ−
１）に供給されたコード群をその出力側群５２ｂの出力
側Ｎｏ．０ないし（ｍ−１）に接続するように、制御さ
れる。これにより、その番号が計数器６１の計数状態に
よって決定されるそれぞれの領域に対して、入力メモリ
５１に存在するエコープロフィールのｍ個の値が入力マ
ルチプレクサ５２によって選択されかつ加算器５３に供
給される。
【００４８】動作サイクルの開始時に、計数器６１は計
数状態ｉ＝０を有し、かつこれに応じてデコーダ６２は
値ｍ＝１を送出する。入力マルチプレクサ５２は、その
入力側１に供給されたコード群をその出力側Ｎｏ．０に
接続する。加算器５３において形成された和並びに割算
器５４において形成された平均値は、この唯一のコード
群の数値に相応する。この数値は通例、最小値フィルタ
５５のメモリに記憶されている最大値より小さいので、
それは最小値フィルタ５５の出力側５５ｂにおいて値II
として送出される。
数状態ｉ＝０を有し、かつこれに応じてデコーダ６２は
値ｍ＝１を送出する。入力マルチプレクサ５２は、その
入力側１に供給されたコード群をその出力側Ｎｏ．０に
接続する。加算器５３において形成された和並びに割算
器５４において形成された平均値は、この唯一のコード
群の数値に相応する。この数値は通例、最小値フィルタ
５５のメモリに記憶されている最大値より小さいので、
それは最小値フィルタ５５の出力側５５ｂにおいて値II
として送出される。
【００４９】デコーダ６２から供給されるそれぞれの値
ｍに対して、サブ計数器６３は、計数状態０から計数状
態（ｍ−１）までｍ個の計数パルスを計数する。これに
よりサブ計数器は、補間器５６における線形補間の（ｍ
−１）個のステップを制御する。考察の初期フェーズに
おいてはｍ＝１であるので、サブ計数器６３において計
数は行われず、従って補間器５６において補間は行われ
ない。値IIは、補間器５６の第１出力側から出力マルチ
プレクサ５７の入力側Ｎｏ．０に転送される。同時に値
IIは、最小値フィルタ５５のメモリ４３に記憶される。
ｍに対して、サブ計数器６３は、計数状態０から計数状
態（ｍ−１）までｍ個の計数パルスを計数する。これに
よりサブ計数器は、補間器５６における線形補間の（ｍ
−１）個のステップを制御する。考察の初期フェーズに
おいてはｍ＝１であるので、サブ計数器６３において計
数は行われず、従って補間器５６において補間は行われ
ない。値IIは、補間器５６の第１出力側から出力マルチ
プレクサ５７の入力側Ｎｏ．０に転送される。同時に値
IIは、最小値フィルタ５５のメモリ４３に記憶される。
【００５０】出力マルチプレクサ５７は、入力マルチプ
レクサ５２とは逆の機能を有している。即ち、出力マル
チプレクサは、デコーダ６２から到来する、数値ｍを有
する信号によって、それがその入力側群５７ａの入力側
Ｎｏ．０から（ｍ−１）までに供給されたコード群をそ
の出力側群５７ｂの出力側Ｎｏ．ｍないし（２ｍ−１）
に送出するように、制御される。デコーダ６２は考察の
初期フェーズにおいて値ｍ＝１を供給するので、入力側
群５７ａの入力側Ｎｏ．０に供給されるコード群は出力
側群５７ｂの出力側Ｎｏ．１に送出されかつこれに接続
されている入力側を介して出力メモリ５８に入力され
る。このコード群は第１の基準点、ひいては形成すべき
スライドしきいプロフィールの第１の領域１の初期のコ
ーナ値を表している。それは出力メモリ５８において、
測定サイクルの第１の標本化時点に対応する記憶場所に
記憶される。
レクサ５２とは逆の機能を有している。即ち、出力マル
チプレクサは、デコーダ６２から到来する、数値ｍを有
する信号によって、それがその入力側群５７ａの入力側
Ｎｏ．０から（ｍ−１）までに供給されたコード群をそ
の出力側群５７ｂの出力側Ｎｏ．ｍないし（２ｍ−１）
に送出するように、制御される。デコーダ６２は考察の
初期フェーズにおいて値ｍ＝１を供給するので、入力側
群５７ａの入力側Ｎｏ．０に供給されるコード群は出力
側群５７ｂの出力側Ｎｏ．１に送出されかつこれに接続
されている入力側を介して出力メモリ５８に入力され
る。このコード群は第１の基準点、ひいては形成すべき
スライドしきいプロフィールの第１の領域１の初期のコ
ーナ値を表している。それは出力メモリ５８において、
測定サイクルの第１の標本化時点に対応する記憶場所に
記憶される。
【００５１】動作サイクルの次のフェーズは、計数器６
１が計数状態ｉ＝１をとり、その結果デコーダ６２が値
ｍ＝２を送出するとき始まる。入力マルチプレクサ５２
は、入力側群５２ａの入力側Ｎｏ．２および３もに供給
されるコード群を出力側群５２ｂの出力側Ｎｏ．０およ
び１から、これら２つのコード群の数値の和を形成する
加算器５３に供給する。この和は、割算器５４において
値ｍ＝２によって割算される。これにより得られた平均
値は、それが先行する位相において記憶された、同時に
値Ｉとして出力側５５ｃにて送出される値より小さいと
き、最小値フィルタ５５から出力側５５ｂを介して値II
として送出される。そうでない場合は、記憶された値が
２つの出力側５５ｂおよび５５ｃに値IIおよび値Ｉとし
て現れる。これらの２つの値ＩおよびIIは、領域のコー
ナ値を形成する。
１が計数状態ｉ＝１をとり、その結果デコーダ６２が値
ｍ＝２を送出するとき始まる。入力マルチプレクサ５２
は、入力側群５２ａの入力側Ｎｏ．２および３もに供給
されるコード群を出力側群５２ｂの出力側Ｎｏ．０およ
び１から、これら２つのコード群の数値の和を形成する
加算器５３に供給する。この和は、割算器５４において
値ｍ＝２によって割算される。これにより得られた平均
値は、それが先行する位相において記憶された、同時に
値Ｉとして出力側５５ｃにて送出される値より小さいと
き、最小値フィルタ５５から出力側５５ｂを介して値II
として送出される。そうでない場合は、記憶された値が
２つの出力側５５ｂおよび５５ｃに値IIおよび値Ｉとし
て現れる。これらの２つの値ＩおよびIIは、領域のコー
ナ値を形成する。
【００５２】値ｍ＝２に対するサブ計数器６３は０から
１まで計数するので、補間器５６において、線形補間に
よって値ＩおよびIIの間の中間値が形成される補間ステ
ップが行われる。中間値および値IIを表すコード群は、
出力マルチプレクサ５７の入力側群５７ａの入力側Ｎ
ｒ．０および１に接続されている、補間器５６の２つの
出力側で送出される。出力マルチプレクサは、これらの
コード群を出力側群５７ｂの出力側Ｎｒ．２および３か
ら出力メモリ５８の相応の入力側に供給する。これら
は、出力メモリ５８において測定サイクルの第２ないし
第３の標本時点に対応する記憶場所に記憶される。
１まで計数するので、補間器５６において、線形補間に
よって値ＩおよびIIの間の中間値が形成される補間ステ
ップが行われる。中間値および値IIを表すコード群は、
出力マルチプレクサ５７の入力側群５７ａの入力側Ｎ
ｒ．０および１に接続されている、補間器５６の２つの
出力側で送出される。出力マルチプレクサは、これらの
コード群を出力側群５７ｂの出力側Ｎｒ．２および３か
ら出力メモリ５８の相応の入力側に供給する。これら
は、出力メモリ５８において測定サイクルの第２ないし
第３の標本時点に対応する記憶場所に記憶される。
【００５３】これらの過程は、基準点までの距離を増大
しかつ基準点間の補間の数を相応に増やしながら計数器
６１の計数状態ｉの連続する値に対して位相毎に繰り返
される。次の表には、マルチプレクサ５２および５７の
入力側および出力側並びにスライドしきいプロフィール
の値の形成に対するｉの種々の値に対して用いられる補
間の数が示されている：
しかつ基準点間の補間の数を相応に増やしながら計数器
６１の計数状態ｉの連続する値に対して位相毎に繰り返
される。次の表には、マルチプレクサ５２および５７の
入力側および出力側並びにスライドしきいプロフィール
の値の形成に対するｉの種々の値に対して用いられる補
間の数が示されている：
【００５４】
【表１】
【００５５】ｑ個の位相の後、入力メモリ５１に存在す
るエコープロフィールのｎ個すべてのコード群が処理さ
れ、かつ出力メモリ５８には、全体のスライドしきいプ
ロフィールＧのｎ個のコード群が存在し、この全体のス
ライドしきいプロフィールはそれから、既述の方法で、
評価回路２５に供給すべきしきいプロフィールＨを形成
するために固定しきいプロフィールＦと結合回路２９に
おいて結合することができる。
るエコープロフィールのｎ個すべてのコード群が処理さ
れ、かつ出力メモリ５８には、全体のスライドしきいプ
ロフィールＧのｎ個のコード群が存在し、この全体のス
ライドしきいプロフィールはそれから、既述の方法で、
評価回路２５に供給すべきしきいプロフィールＨを形成
するために固定しきいプロフィールＦと結合回路２９に
おいて結合することができる。
【００５６】図８の実施例においても、単調に下降する
スライドしきいプロフィールが得られる。というのは、
最小値フィルタ５５によって選択される基準値は、連続
的により小さいかまたは精々同じ大きさでありかつ線形
補間された中間値は、２つの基準値の振幅の間に存在す
る振幅に相応するからである。この実施例では、図６の
実施例より一層良好な、スライドしきいプロフィールの
平滑化が実現される。補間領域の拡大を増せば増す程、
スライドしきいプロフィールはエコープロフィールの特
殊性に一層良好に整合するようになる。殊に、超音波変
換器の減衰振動および近接目標エコーのために、エコー
プロフィールが比較的大きな変化にさらされている初期
領域において、補間領域は小さく、その結果スライドし
きいプロフィールは比較的大きな変化にも拘らず、エコ
ープロフィールに申し分なく追従することができる。こ
れに対して比較的大きな測定距離に相応する、測定サイ
クルの比較的後の部分では、スライドしきいプロフィー
ルをエコープロフィールの経過に申し分なく整合するた
めに比較的大きな補間領域で十分である。
スライドしきいプロフィールが得られる。というのは、
最小値フィルタ５５によって選択される基準値は、連続
的により小さいかまたは精々同じ大きさでありかつ線形
補間された中間値は、２つの基準値の振幅の間に存在す
る振幅に相応するからである。この実施例では、図６の
実施例より一層良好な、スライドしきいプロフィールの
平滑化が実現される。補間領域の拡大を増せば増す程、
スライドしきいプロフィールはエコープロフィールの特
殊性に一層良好に整合するようになる。殊に、超音波変
換器の減衰振動および近接目標エコーのために、エコー
プロフィールが比較的大きな変化にさらされている初期
領域において、補間領域は小さく、その結果スライドし
きいプロフィールは比較的大きな変化にも拘らず、エコ
ープロフィールに申し分なく追従することができる。こ
れに対して比較的大きな測定距離に相応する、測定サイ
クルの比較的後の部分では、スライドしきいプロフィー
ルをエコープロフィールの経過に申し分なく整合するた
めに比較的大きな補間領域で十分である。
【００５７】当業者には、図５、図６および図７に図示
の回路ブロックを必ずしも個別回路として形成する必要
はなく、適当にプログラミングされたマイクロコンピュ
ータの機能によって実現することができることは明らか
である。この場合有利には、図１のエコープロフィール
メモリ２４、評価回路２５、固定しきいプロフィール回
路２６および結合回路２９も、同じマイクロコンピュー
タの機能によって実現されている。
の回路ブロックを必ずしも個別回路として形成する必要
はなく、適当にプログラミングされたマイクロコンピュ
ータの機能によって実現することができることは明らか
である。この場合有利には、図１のエコープロフィール
メモリ２４、評価回路２５、固定しきいプロフィール回
路２６および結合回路２９も、同じマイクロコンピュー
タの機能によって実現されている。
【図１】超音波パルスを用いて容器内の充填状態を測定
する装置のブロック回路図である。
する装置のブロック回路図である。
【図２】図１の装置において発生するエコープロフィー
ルと、公知技術による固定しきいプロフィールとの関係
を示す線図である。
ルと、公知技術による固定しきいプロフィールとの関係
を示す線図である。
【図３】図１の装置において発生するエコープロフィー
ルと、公知技術による固定しきいプロフィールとの関係
を示す線図である。
ルと、公知技術による固定しきいプロフィールとの関係
を示す線図である。
【図４】図２ないし図３に示されたエコープロフィール
の、本発明により使用されるしきいプロフィールとの関
係を示す線図である。
の、本発明により使用されるしきいプロフィールとの関
係を示す線図である。
【図５】図２ないし図３に示されたエコープロフィール
の、本発明により使用されるしきいプロフィールとの関
係を示す線図である。
の、本発明により使用されるしきいプロフィールとの関
係を示す線図である。
【図６】図１の装置において使用されるスライドしきい
プロフィール回路の第１実施例を示すブロック回路図で
ある。
プロフィール回路の第１実施例を示すブロック回路図で
ある。
【図７】図５のスライドしきいプロフィール回路に使用
される最小値フィルタの実施例を示すブロック回路図で
ある。
される最小値フィルタの実施例を示すブロック回路図で
ある。
【図８】図１の装置において使用されるスライドしきい
プロフィール回路の第２実施例を示すブロック回路図で
ある。
プロフィール回路の第２実施例を示すブロック回路図で
ある。
１４ 送信パルス発生器、 １５ 送信／受信切換分岐
装置、 ２０ 信号処理回路、 ２４ エコープロフィ
ールメモリ、 ２５ 評価回路、 ２６ 固定しきいプ
ロフィール回路、 ２８ スライドしきいプロフィール
回路、 ２９結合回路、 ３１，５１ 入力メモリ、３
２ 一時メモリ、 ３３，５３ 加算器、 ３４，５４
割算器、 ３５，５５ 最小値フィルタ、 ３６，５
８ 出力メモリ、 ４３ メモリ、 ４１ 比較器、
４２，５２，５７ マルチプレクサ、 ５６ 補間器、
６１ 計数器、 ６２ デコーダ
装置、 ２０ 信号処理回路、 ２４ エコープロフィ
ールメモリ、 ２５ 評価回路、 ２６ 固定しきいプ
ロフィール回路、 ２８ スライドしきいプロフィール
回路、 ２９結合回路、 ３１，５１ 入力メモリ、３
２ 一時メモリ、 ３３，５３ 加算器、 ３４，５４
割算器、 ３５，５５ 最小値フィルタ、 ３６，５
８ 出力メモリ、 ４３ メモリ、 ４１ 比較器、
４２，５２，５７ マルチプレクサ、 ５６ 補間器、
６１ 計数器、 ６２ デコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハルトムート シュミット ドイツ連邦共和国 シュタイネン ハン ス−トーマ−シュトラーセ ５ (56)参考文献 特開 平２−62992（ＪＰ，Ａ)
Claims (21)
- 【請求項１】 連続する測定サイクルにおいて送信フェ
ーズの期間においてその都度１つのパルスを送信しかつ
該送信フェーズに続く受信フェーズにおいて受信信号を
エコープロフィールとして記憶し、かつ少なくとも１つ
の記憶されたエコープロフィールから、測定すべき物体
において反射された有効エコーを検出しかつ前記パルス
の送信と前記有効エコーの受信との間の時間間隔から前
記物体の距離を求め、ここにおいて記憶されたエコープ
ロフィールから障害信号を抑圧するために、該エコープ
ロフィールから平滑化によって、結果が単調に下降する
曲線であるように、変動を取除くことによってスライド
しきいプロフィールを形成し、該スライドしきいプロフ
ィールを、繰返される障害信号を抑圧するために測定環
境に整合された固定しきいプロフィールと組合せかつ結
果生じたしきい信号を前記記憶されたエコープロフィー
ルのその都度の評価の際に使用する、パルス走行時間方
式の距離測定方法において、測定サイクルの連続する時
点に対するスライドしきいプロフィールの値を前記記憶
されたエコープロフィールの値から形成しかつ測定サイ
クルの時点に相応する、スライドしきいプロフィールの
それぞれの値に対して単調に下降する曲線を得るため
に、前記値が先行する時点に対して使用された値より小
さいかまたは該値に等しいときは、その時点に対して形
成された値を使用し、かつそうでない場合には先行する
時点に対して使用された値を使用することを特徴とする
パルス走行時間方式の距離測定方法。 - 【請求項２】 スライドしきいプロフィールのそれぞれ
の値に対するエコープロフィールの平滑化のために、エ
コープロフィールの複数の連続する値の平均値を形成す
る請求項１記載のパルス走行時間方式の距離測定方法。 - 【請求項３】 エコープロフィールから、間隔をおいて
存在する、スライドしきいプロフィールのそれぞれの基
準値を求めかつ前記基準値の間に存在する、スライドし
きいプロフィールの値を線形補間によって形成する請求
項１記載のパルス走行時間方式の距離測定方法。 - 【請求項４】 基準値間の間隔を測定サイクルの時間経
過において連続的に拡大する請求項３記載のパルス走行
時間方式の距離測定方法。 - 【請求項５】 基準値間の間隔を測定サイクルの時間経
過において連続的に２倍づつ拡大する請求項４記載のパ
ルス走行時間方式の距離測定方法。 - 【請求項６】 それぞれの基準値を形成するために、エ
コープロフィールの複数の連続する値の平均値を形成す
る請求項３から５までのいずれか１項記載のパルス走行
時間方式の距離測定方法。 - 【請求項７】 それぞれの測定サイクルにおいて１つの
送信パルスを送信しかつそれぞれの送信パルスに基づい
て生じたエコー信号を受信するための送受信装置と、該
送受信装置に接続されている信号処理回路とを備え、該
信号処理回路は、測定サイクルの経過中に前記送受信装
置から供給される受信信号に相応する少なくとも１つの
エコープロフィールが記憶されるエコープロフィールメ
モリと、前記エコープロフィールメモリに記憶されてい
る前記エコープロフィールから、測定すべき物体におい
て反射された有効エコーを検出しかつ前記パルスの送信
と前記有効エコーの受信との間の時間間隔から前記物体
の距離を求める評価回路と、記憶されたエコープロフィ
ールから平滑化されかつ単調に下降するスライドしきい
プロフィールを形成するためのスライドしきいプロフィ
ール回路とを備えている、請求項１から６までのいずれ
か１項記載の方法を実施するための装置において、スライドしきいプロフィール回路は、最小値フィルタを
含んでおり、該最小値フィルタは、測定サイクルの所定
の時点に対して形成された、スライドしきいプロフィー
ルのそれぞれの値を、先行する時点に対して形成された
値と比較しかつ２つの比較された値の小さい方をまたは
２つの比較された値が同じである場合にはこの値を、こ
の時点に対して形成された、スライドしきいプロフィー
ルの値として送出することを特徴とする パルス走行時間
方式の距離測定装置。 - 【請求項８】 最小値フィルタは、スライドしきいプロ
フィールの値を記憶するためのメモリと、比較器と、該
比較器の出力信号によって制御されるマルチプレクサと
を含んでおり、かつ前記比較器および前記マルチプレク
サはそれぞれ、第１入力側には、前置接続されている回
路によって形成される、スライドしきいプロフィールの
値が供給され、第２入力側には、前記メモリに記憶され
ている、前記スライドしきいプロフィールの値が供給さ
れ、かつ前記比較器の出力信号は比較結果に依存して前
記マルチプレクサを、それが前記２つの値のうち小さい
方の値または等しい値をその出力側に送出するように制
御し、かつ前記マルチプレクサから送出される値は、前
記最小値フィルタのメモリに記憶される請求項７記載の
パルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項９】 スライドしきいプロフィール回路は、最
小値フィルタから送出される、スライドしきいプロフィ
ールの値が測定サイクルの時点に対応する記憶場所に記
憶される出力メモリを含んでいる請求項７または８記載
のパルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１０】 スライドしきいプロフィール回路は、
エコープロフィールを記憶するための入力メモリと、該
入力メモリに記憶されている、エコープロフィールの複
数の値の平均値を形成するための回路とを含んでおり、
前記複数の値の、平均値を表す出力信号が、最小値フィ
ルタの入力側に供給される請求項７から９までのいずれ
か１項記載のパルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１１】 平均値を形成するための回路は、その
入力側に、エコープロフィールの所定数の値が供給され
かつその出力側に、これらの値の和を表す出力信号を送
出する加算器と、該加算器の出力信号が供給され、前記
和を該和を形成した、所定数によって割算する割算器と
を含んでいる請求項１０記載のパルス走行時間方式の距
離測定装置。 - 【請求項１２】 入力メモリと加算器との間に、エコー
プロフィールの加算すべき値が前記入力メモリから転送
される一時メモリが介挿されている請求項１１記載のパ
ルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１３】 入力メモリと加算器との間に、前記入
力メモリの出力側群の出力信号をその都度前記加算器の
入力側に転送するマルチプレクサが介挿されている請求
項１１記載のパルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１４】 それぞれの群における出力側の数は、
マルチプレクサに供給される制御信号によって調整可能
である請求項１３記載のパルス走行時間方式の距離測定
装置。 - 【請求項１５】 その都度１つの平均値が形成される連
続するフェーズを計数するための計数器と、該計数器の
計数状態から前以て決められた関数に従って、それぞれ
の群における出力側の数を決定する制御信号を形成する
デコーダとを含んでいる請求項１４記載のパルス走行時
間方式の距離測定装置。 - 【請求項１６】 所定の時点で最小値フィルタによって
取り出された、スライドしきいプロフィールの値および
先行する時点で取り出された値が供給されて、所定数の
中間値を線形補間によって発生する補間器が設けられて
いる請求項７から１５までのいずれか１項記載のパルス
走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１７】 中間値の数は、補間器に供給される制
御信号によって調整可能である請求項１６記載のパルス
走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１８】 中間値の数は、デコーダによって形成
される制御信号によって決定される請求項１５または１
７に記載のパルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項１９】 補間器と出力メモリとの間に、補間器
から供給される値をその都度、出力メモリの並列入力側
の群に供給するマルチプレクサが介挿されている請求項
１８記載のパルス走行時間方式の距離測定装置。 - 【請求項２０】 それぞれの群における入力側の数は、
マルチプレクサに供給される制御信号によって調整可能
である請求項１９記載のパルス走行時間方式の距離測定
装置。 - 【請求項２１】 それぞれの群における入力側の数は、
デコーダによって形成される制御信号によって決定され
る請求項１５または２０に記載のパルス走行時間方式の
距離測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4218303A DE4218303C1 (de) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Verfahren und Anordnung zur Abstandsmessung nach dem Impulslaufzeitprinzip |
| DE4218303.0 | 1992-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666934A JPH0666934A (ja) | 1994-03-11 |
| JP2620492B2 true JP2620492B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=6460304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5133275A Expired - Lifetime JP2620492B2 (ja) | 1992-06-03 | 1993-06-03 | パルス走行時間方式の距離測定方法および装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5323361A (ja) |
| EP (1) | EP0573034B1 (ja) |
| JP (1) | JP2620492B2 (ja) |
| AU (1) | AU667535B2 (ja) |
| CA (1) | CA2097481C (ja) |
| DE (2) | DE4218303C1 (ja) |
| ES (1) | ES2118856T3 (ja) |
| HU (1) | HU213594B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE19540170C2 (de) * | 1995-10-27 | 1998-01-29 | Endress Hauser Gmbh Co | Verfahren und Anordnung zur Unterdrückung von Festzielechos bei der Abstandsmessung nach dem Impulslaufzeitprinzip |
| DE19528289A1 (de) * | 1995-08-02 | 1997-02-06 | Walter Mehl | Einrichtung zur Erfassung mindestens eines Wertes des Füllstandes in einem Öl-Vorratstank |
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