JP2701937B2 - 音響測距装置 - Google Patents
音響測距装置Info
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- G01F23/22—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
- 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
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2962—Measuring transit time of reflected waves
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S7/523—Details of pulse systems
- G01S7/526—Receivers
- G01S7/527—Extracting wanted echo signals
- G01S7/5273—Extracting wanted echo signals using digital techniques
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S367/00—Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
- Y10S367/901—Noise or unwanted signal reduction in nonseismic receiving system
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S367/00—Communications, electrical: acoustic wave systems and devices
- Y10S367/908—Material level detection, e.g. liquid level
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、対象物までの距離を測定するために電気音
響変換器から音響エネルギーのパルスを対象物表面に向
けて放射し、その後同変換器からの受信信号を監視して
エコーによって対象物表面の位置を決定する音響測距装
置に関する。
響変換器から音響エネルギーのパルスを対象物表面に向
けて放射し、その後同変換器からの受信信号を監視して
エコーによって対象物表面の位置を決定する音響測距装
置に関する。
［従来の技術］ このような音響測距装置において、変換旗により生成
される信号中から所望の“真”のエコーを決定するとき
に問題が生じる。本願発明者が共同発明者である米国特
許第4,596,144号明細書には、超音波測距装置において
“真”のエコーを本質的に統計的に検出する方法が記載
されている。同方法は特定の放射により得られるエコー
を認識するだけでなく、選択されたエコーが“真”のエ
コーであることを保証する程度を計量化することができ
る。この後者の情報は信頼できるデータを得るために更
に追加の放射が必要かどうかの判断に用いられる。
される信号中から所望の“真”のエコーを決定するとき
に問題が生じる。本願発明者が共同発明者である米国特
許第4,596,144号明細書には、超音波測距装置において
“真”のエコーを本質的に統計的に検出する方法が記載
されている。同方法は特定の放射により得られるエコー
を認識するだけでなく、選択されたエコーが“真”のエ
コーであることを保証する程度を計量化することができ
る。この後者の情報は信頼できるデータを得るために更
に追加の放射が必要かどうかの判断に用いられる。
米国特許第4,596,144号明細書に記載されているエコ
ー抽出技術は以下のステップを有している。
ー抽出技術は以下のステップを有している。
1.パルスを変換器に送って放射を１回以上行い、受信し
た信号の一連のデジタル化されたサンプルを記憶するこ
とにより、エコープロファイルを特徴付けるデータベー
スを構成してエコープロファイルを形成する。
た信号の一連のデジタル化されたサンプルを記憶するこ
とにより、エコープロファイルを特徴付けるデータベー
スを構成してエコープロファイルを形成する。
2.送信パルスおよび変換器のリンギング振動を覆うため
にエコープロファイルの最初の部分をブランキングす
る。効率を良くするために、変換器は品質係数Ｑが適度
に高く設定されなければならず、この高いＱにより生じ
る変換器のリンギングの振幅の指数関数的減少がパルス
の送信終了後に継続され、変換器の出力を処理するレシ
ーバに入力される変換器TOの出力の最初の主要部分を形
成する。エコープロファイルの開始は送信パルスの開始
と同時であるが、有用なエコー情報はブランキング期間
の終了後でなければ得ることはできない。
にエコープロファイルの最初の部分をブランキングす
る。効率を良くするために、変換器は品質係数Ｑが適度
に高く設定されなければならず、この高いＱにより生じ
る変換器のリンギングの振幅の指数関数的減少がパルス
の送信終了後に継続され、変換器の出力を処理するレシ
ーバに入力される変換器TOの出力の最初の主要部分を形
成する。エコープロファイルの開始は送信パルスの開始
と同時であるが、有用なエコー情報はブランキング期間
の終了後でなければ得ることはできない。
3.しきい値基準曲線が形成される。この曲線は所定の強
度レベルの開始点から始まり、プロファイルに従って時
間的に変化する。
度レベルの開始点から始まり、プロファイルに従って時
間的に変化する。
4.エコープロファイルと基準曲線とを比較して最も可能
性のあるエコーが選択される。
性のあるエコーが選択される。
［発明が解決しようとする課題］ 米国特許第4,596,144号明細書に記載されている以上
の技術には問題がある。
の技術には問題がある。
先ず初めに、有効な近接エコーを確実に検出するには
しきい値基準曲線の開始点の強度レベルを低く設定する
ことが望ましい。しかしながら、他方、リンギング振動
が正しいエコーと見なされないようにするために、基準
曲線は変換器のリンギング振動のブランキング期間の終
了後に続くブランキングされていない部分で残っている
強度レベルを越えるように基準曲線の開始点は高く設定
することが必要とされる。
しきい値基準曲線の開始点の強度レベルを低く設定する
ことが望ましい。しかしながら、他方、リンギング振動
が正しいエコーと見なされないようにするために、基準
曲線は変換器のリンギング振動のブランキング期間の終
了後に続くブランキングされていない部分で残っている
強度レベルを越えるように基準曲線の開始点は高く設定
することが必要とされる。
米国特許第4,596,144号明細書に記載されている装置
では、キーボードから又は自動的に値を入れることによ
り開始点を手動で設定することができる。開始点を自動
的に設定するには、対象物である原料の高さが変換器よ
り十分に離れた低い高さになっていることを確認してか
ら、キーボードを用いて基準曲線がブランキング期間に
続く変換器のリンギング振動を越えるような開始点の強
度レベルを計算するようにコンピュータに指示する。開
始点は原料の上面が変換器に接近している状態である満
杯状態の貯蔵装置では設定することはできない。何故な
ら、有効な近接エコーが変換器のリンギング振動の高い
期間に生じるために近接エコーがリンギング振動よりも
高いレベルを有していてもそれをリンギング振動の一部
と見なして、開始点のしきい値レベルをこの有効な近接
エコーを越えるように高く設定し、その結果このエコー
は真のエコーとして認識されずにその後で生じた“偽”
のエコーが誤って検出される可能性があるからである。
では、キーボードから又は自動的に値を入れることによ
り開始点を手動で設定することができる。開始点を自動
的に設定するには、対象物である原料の高さが変換器よ
り十分に離れた低い高さになっていることを確認してか
ら、キーボードを用いて基準曲線がブランキング期間に
続く変換器のリンギング振動を越えるような開始点の強
度レベルを計算するようにコンピュータに指示する。開
始点は原料の上面が変換器に接近している状態である満
杯状態の貯蔵装置では設定することはできない。何故な
ら、有効な近接エコーが変換器のリンギング振動の高い
期間に生じるために近接エコーがリンギング振動よりも
高いレベルを有していてもそれをリンギング振動の一部
と見なして、開始点のしきい値レベルをこの有効な近接
エコーを越えるように高く設定し、その結果このエコー
は真のエコーとして認識されずにその後で生じた“偽”
のエコーが誤って検出される可能性があるからである。
更に別に問題として変換器のリンギング振動の変動が
挙げられる。変換器は、温度の変化、取付け状態の変化
（例えば、変換器の取付けボルトの締付けの程度の変化
等）、老化、交換などにより、リンギング振動が変動す
る。
挙げられる。変換器は、温度の変化、取付け状態の変化
（例えば、変換器の取付けボルトの締付けの程度の変化
等）、老化、交換などにより、リンギング振動が変動す
る。
これらの要因を考慮して、予想され得る最悪のリンギ
ング振動を越えるように開始点のしきい値強度レベルを
十分に高く設定しなければならない。しかしながら、開
始点におけるしきい値強度レベルを高くし過ぎると、有
効な近接エコーを検出できなくなってしまう。一方、開
始点におけるしきい値の強度レベルをぎりぎりに低く設
定すると、最初のうちは適切に作動していても、季節の
変化等によりリンギング振動が増大した場合には開始点
を上昇させなければならなくなる。それができない場合
には、ブランキング期間を長くしてリンギング振動が余
り現れないようにしなければならない。しかしながら、
ブランキング期間を長くすると、貯蔵装置の頂部に近い
対象物の高さが測定できなくなり、貯蔵装置は高い位置
まで収容できなくなり貯蔵装置の使用部分を減少させる
ことになる。
ング振動を越えるように開始点のしきい値強度レベルを
十分に高く設定しなければならない。しかしながら、開
始点におけるしきい値強度レベルを高くし過ぎると、有
効な近接エコーを検出できなくなってしまう。一方、開
始点におけるしきい値の強度レベルをぎりぎりに低く設
定すると、最初のうちは適切に作動していても、季節の
変化等によりリンギング振動が増大した場合には開始点
を上昇させなければならなくなる。それができない場合
には、ブランキング期間を長くしてリンギング振動が余
り現れないようにしなければならない。しかしながら、
ブランキング期間を長くすると、貯蔵装置の頂部に近い
対象物の高さが測定できなくなり、貯蔵装置は高い位置
まで収容できなくなり貯蔵装置の使用部分を減少させる
ことになる。
変換器の設計では、送信パルス幅の選択に関して妥協
が計られる。左側から始まる時間グラフに表した場合、
パルス幅が狭いと送信が直ぐに終了するのでグラフ上の
リンギング振動の位置は左側に移行する。しかしながら
エコーの位置は変化しない。従って、エコーはその位置
ではすでに減衰しているリンギング振動の強度レベルに
比較してかなり上方に位置することになる。したがっ
て、狭いパルス幅は近接した対象物を検出するのに有効
である。一方、標的が遠くにある場合には音波を分散さ
せる傾向のある空気流が途中に存在する場合がしばしば
生じるが、送信パルスの幅を広くするとそのような場合
にもエコーが減衰されずに変換器に帰還して検出される
可能性が高くなる。したがって、遠距離の対象物を検出
するのには広い幅の送信パルスを使用することが有効で
ある。
が計られる。左側から始まる時間グラフに表した場合、
パルス幅が狭いと送信が直ぐに終了するのでグラフ上の
リンギング振動の位置は左側に移行する。しかしながら
エコーの位置は変化しない。従って、エコーはその位置
ではすでに減衰しているリンギング振動の強度レベルに
比較してかなり上方に位置することになる。したがっ
て、狭いパルス幅は近接した対象物を検出するのに有効
である。一方、標的が遠くにある場合には音波を分散さ
せる傾向のある空気流が途中に存在する場合がしばしば
生じるが、送信パルスの幅を広くするとそのような場合
にもエコーが減衰されずに変換器に帰還して検出される
可能性が高くなる。したがって、遠距離の対象物を検出
するのには広い幅の送信パルスを使用することが有効で
ある。
また、変換器の特性の改善には多くの努力が払われて
いるが、現在の技術ではリンギング振動を低く一定に抑
えながら、高い音響出力が得られて、しかも堅固な構造
の好ましい要件を備えた変換器を容易に得ることはでき
ない。
いるが、現在の技術ではリンギング振動を低く一定に抑
えながら、高い音響出力が得られて、しかも堅固な構造
の好ましい要件を備えた変換器を容易に得ることはでき
ない。
本出願人の欧州特許出願第0262990号明細書には、開
始点その他のパラメータの設定の煩わしさから操作人を
解放し、変換器のリンギング振動の変化を継続的および
自動的に補償し、動作を自動調整して近接エコーの検出
が遠方エコーの検出との間で妥協することなく改善さ
れ、変換器又は変換器の接続の不備又は欠如を検出する
改良が開示されている。そこに開示されている技術で
は、近接エコーの検出か、遠方エコーの検出かに応じて
短い継続時間のパルス又は長い継続時間のパルスを選択
的に放射する技術が含まれている。この技術により、近
接エコーの検出特性が実質的に改善されている。しかし
ながら、この技術には遠方のエコーの処理を改善する必
要が残されている。
始点その他のパラメータの設定の煩わしさから操作人を
解放し、変換器のリンギング振動の変化を継続的および
自動的に補償し、動作を自動調整して近接エコーの検出
が遠方エコーの検出との間で妥協することなく改善さ
れ、変換器又は変換器の接続の不備又は欠如を検出する
改良が開示されている。そこに開示されている技術で
は、近接エコーの検出か、遠方エコーの検出かに応じて
短い継続時間のパルス又は長い継続時間のパルスを選択
的に放射する技術が含まれている。この技術により、近
接エコーの検出特性が実質的に改善されている。しかし
ながら、この技術には遠方のエコーの処理を改善する必
要が残されている。
前記米国特許第4,596,144号明細書には、音響パルス
の放射に引き続いて記憶されたデータを処理して“偽”
のエコーの存在する中で“真”のエコーを特定する技術
がその明細書の第３、４、５図を参照して記載されてい
る。この技術を発展させた技術、特に、エコープロファ
イルの初期の部分に関して発展させた技術は、先に述べ
た本出願人の明細書に記載されている。しかしながら、
エコーの特定には以下に述べるようにまだ様々な問題が
残されている。
の放射に引き続いて記憶されたデータを処理して“偽”
のエコーの存在する中で“真”のエコーを特定する技術
がその明細書の第３、４、５図を参照して記載されてい
る。この技術を発展させた技術、特に、エコープロファ
イルの初期の部分に関して発展させた技術は、先に述べ
た本出願人の明細書に記載されている。しかしながら、
エコーの特定には以下に述べるようにまだ様々な問題が
残されている。
多くの貯蔵装置は音波の通路内に偽の標的となるよう
な構造物を有している。これらの偽の標的はパイプやワ
イヤである場合もあるが、貯蔵装置の壁の継ぎ目もしば
しば偽の標的になる。狭い貯蔵装置では、変換器をこれ
らの偽の標的から遠ざけることができない場合が多い。
な構造物を有している。これらの偽の標的はパイプやワ
イヤである場合もあるが、貯蔵装置の壁の継ぎ目もしば
しば偽の標的になる。狭い貯蔵装置では、変換器をこれ
らの偽の標的から遠ざけることができない場合が多い。
固体を貯蔵させた貯蔵装置では、原料はしばしば隅に
溜まって表面が階段状になる。変換器のビームのエコー
は拡散するので、階段の様々な段から反射されてくるエ
コーが受信される。各段は変換器からの距離が違うの
で、受信されるエコー群は時間的に重なったり、エコー
群間のギャップが狭くなる。後者の場合は１つのエコー
とみなされなければならないにも拘らず、エコー選択ア
ルゴリズムはこれらのエコーを別個のエコーとして認識
してしまう。
溜まって表面が階段状になる。変換器のビームのエコー
は拡散するので、階段の様々な段から反射されてくるエ
コーが受信される。各段は変換器からの距離が違うの
で、受信されるエコー群は時間的に重なったり、エコー
群間のギャップが狭くなる。後者の場合は１つのエコー
とみなされなければならないにも拘らず、エコー選択ア
ルゴリズムはこれらのエコーを別個のエコーとして認識
してしまう。
前記米国特許第4,596,144号明細書の第４図を参照し
て記載されている種類の処理技術を用いてエコープロフ
ァイルを滑らかにすることにより、エコーを比較する際
の基準として用いられる時間的に変化するしきい値（以
下TVTと言う）を形成している。しかしながら、TVTを形
成するためのこの方法は、貯蔵装置内で時間の経過と共
に減衰する音響波の補償や、貯蔵装置の深さの増加と共
に生じる音の音響波の減衰には適合させることは困難な
ことが判明した。
て記載されている種類の処理技術を用いてエコープロフ
ァイルを滑らかにすることにより、エコーを比較する際
の基準として用いられる時間的に変化するしきい値（以
下TVTと言う）を形成している。しかしながら、TVTを形
成するためのこの方法は、貯蔵装置内で時間の経過と共
に減衰する音響波の補償や、貯蔵装置の深さの増加と共
に生じる音の音響波の減衰には適合させることは困難な
ことが判明した。
標的が変換器に近接している場合は、標的により生成
されるエコーは変換器のリンギング振動と重なり１部隠
されてしまう。その場合にエコー強度がリンギング振動
のレベルよりも少し高ければ、エコーを検出することが
できるが、その場合に、このエコーの強度を後から得ら
れる別のエコーの強度と比較して“真”のエコーを決定
する場合には最も高いエコーとして選択されなくなる。
従来の装置では、TVT曲線は滑らかなエコープロファイ
ルに従っているため、近接エコーの強度の大きさは精々
のところリンギング振動を越えるだけの量に等しく設定
されていた。
されるエコーは変換器のリンギング振動と重なり１部隠
されてしまう。その場合にエコー強度がリンギング振動
のレベルよりも少し高ければ、エコーを検出することが
できるが、その場合に、このエコーの強度を後から得ら
れる別のエコーの強度と比較して“真”のエコーを決定
する場合には最も高いエコーとして選択されなくなる。
従来の装置では、TVT曲線は滑らかなエコープロファイ
ルに従っているため、近接エコーの強度の大きさは精々
のところリンギング振動を越えるだけの量に等しく設定
されていた。
貯蔵装置の中には、貯蔵装置の壁の表面の粗い部分の
ように、固定された好ましくない標的を有するものもあ
る。この偽の標的を“真”の標的から区別することも困
難である。両者を区別するために、偽の標的の周囲に相
当するタイミングで時間ウインドウを設定して、エコー
選択処理時に、この時間ウインドウ内のエコーを無視す
ることが行われている。しかしながら、この場合に、も
しも“真”のエコーの位置がこのウインドウ内に位置す
るといくつかの問題を生じる。第１に、測定しようとす
る標的の高さが時間ウインドウ内に位置するような高さ
のときには測定することができない。第２に、標的の高
さが時間ウインドウ内にあって無視される時に別の強い
偽エコーが時間ウインドウの外の位置にあると、この偽
のエコーが“真”のエコーとして選択されてしまう。
ように、固定された好ましくない標的を有するものもあ
る。この偽の標的を“真”の標的から区別することも困
難である。両者を区別するために、偽の標的の周囲に相
当するタイミングで時間ウインドウを設定して、エコー
選択処理時に、この時間ウインドウ内のエコーを無視す
ることが行われている。しかしながら、この場合に、も
しも“真”のエコーの位置がこのウインドウ内に位置す
るといくつかの問題を生じる。第１に、測定しようとす
る標的の高さが時間ウインドウ内に位置するような高さ
のときには測定することができない。第２に、標的の高
さが時間ウインドウ内にあって無視される時に別の強い
偽エコーが時間ウインドウの外の位置にあると、この偽
のエコーが“真”のエコーとして選択されてしまう。
以上に述べたように、貯蔵装置の状態を問わず優れた
効果を恒常的に得ることのできるエコー特定技術は未だ
に存在していない。
効果を恒常的に得ることのできるエコー特定技術は未だ
に存在していない。
本発明の目的は、以上に述べた諸問題を解決し、
“真”のエコーを検出することのできる可能性を改善す
るためのエコーの検出に用いられる時間的に変化するし
きい値を生成するための新しい技術を開発し、多数のエ
コーの中から“真”のエコーを選択する技術を改善する
エコー信号処理技術を提供することである。
“真”のエコーを検出することのできる可能性を改善す
るためのエコーの検出に用いられる時間的に変化するし
きい値を生成するための新しい技術を開発し、多数のエ
コーの中から“真”のエコーを選択する技術を改善する
エコー信号処理技術を提供することである。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明は、距離の測定が行われる物体の表面に向けら
れた電気音響変換器と、この変換器に電気エネルギのパ
ルスを送って選択的に付勢し、所定の周波数の音響エネ
ルギの１以上のパルス状放射を変換器から送信させる送
信装置と、変換器が前記パルス状放射の送信に続く期間
に受信した同一の周波数の音響エネルギから変換器によ
り再生された電気エネルギの信号を受け、それを対数的
に増幅をする受信装置と、信号処理手段とを備え、その
信号処理手段が、受信装置からの信号の出力振幅を所定
間隔で繰り返しサンプリングして、サンプリングした振
幅値をデジタル化するアナログデジタル変換器と、パル
ス状放射に関して生成されたデジタル化されたサンプル
のシーケンスを記憶し、受信した信号の振幅の時間に対
するプロファイルをサンプリング間隔に応じた解像度で
描いたデジタルデータベースファイルをこのシーケンス
から形成するメモリ手段と、デジタルデータベースファ
イルをデジタル的にフィルタ処理し、その処理したデジ
タルデータベースファイルから時間的に変化するしきい
値ファイルを生成し、この時間的に変化するしきい値フ
ァイルと前記データベースファイル中のデータの振幅の
時間に対するプロファイルとを比較し、所望のエコーに
相当する可能性の最も高い前記１以上のパルス状放射に
より生成される出力信号の一部分を時間軸に関する前記
比較の結果に基づいて識別する計算手段とを有している
音響測距装置において、 計算手段は比較に先立ってプログラム手段によりフィ
ルタ処理を使用しない直接のデジタル処理によりデジタ
ルデータベースファイルおよび前記時間的に変化するし
きい値ファイルの少なくとも一方の少なくとも１部分を
修正し、所望エコーの識別に有用な修正された情報を１
つ以上のファイルに保持して受信された信号の曖昧なエ
コー特徴の特徴を選択的に除去し、デジタルデータファ
イルと前記時間的に変化するしきい値ファイルとの比較
を利用して振幅の時間に対するプロファイルにおけるピ
ークに関連するデータの少なくとも１つの比較ファイル
を生成し、少なくとも１つの比較ファイルに表されるプ
ロファイルにおいてピークを調べて、必要とするエコー
に相当するピークを決定することを特徴とする。
れた電気音響変換器と、この変換器に電気エネルギのパ
ルスを送って選択的に付勢し、所定の周波数の音響エネ
ルギの１以上のパルス状放射を変換器から送信させる送
信装置と、変換器が前記パルス状放射の送信に続く期間
に受信した同一の周波数の音響エネルギから変換器によ
り再生された電気エネルギの信号を受け、それを対数的
に増幅をする受信装置と、信号処理手段とを備え、その
信号処理手段が、受信装置からの信号の出力振幅を所定
間隔で繰り返しサンプリングして、サンプリングした振
幅値をデジタル化するアナログデジタル変換器と、パル
ス状放射に関して生成されたデジタル化されたサンプル
のシーケンスを記憶し、受信した信号の振幅の時間に対
するプロファイルをサンプリング間隔に応じた解像度で
描いたデジタルデータベースファイルをこのシーケンス
から形成するメモリ手段と、デジタルデータベースファ
イルをデジタル的にフィルタ処理し、その処理したデジ
タルデータベースファイルから時間的に変化するしきい
値ファイルを生成し、この時間的に変化するしきい値フ
ァイルと前記データベースファイル中のデータの振幅の
時間に対するプロファイルとを比較し、所望のエコーに
相当する可能性の最も高い前記１以上のパルス状放射に
より生成される出力信号の一部分を時間軸に関する前記
比較の結果に基づいて識別する計算手段とを有している
音響測距装置において、 計算手段は比較に先立ってプログラム手段によりフィ
ルタ処理を使用しない直接のデジタル処理によりデジタ
ルデータベースファイルおよび前記時間的に変化するし
きい値ファイルの少なくとも一方の少なくとも１部分を
修正し、所望エコーの識別に有用な修正された情報を１
つ以上のファイルに保持して受信された信号の曖昧なエ
コー特徴の特徴を選択的に除去し、デジタルデータファ
イルと前記時間的に変化するしきい値ファイルとの比較
を利用して振幅の時間に対するプロファイルにおけるピ
ークに関連するデータの少なくとも１つの比較ファイル
を生成し、少なくとも１つの比較ファイルに表されるプ
ロファイルにおいてピークを調べて、必要とするエコー
に相当するピークを決定することを特徴とする。
このように本発明では、信号処理手段が、受信装置か
らの信号の出力振幅をサンプリングして、サンプリング
した振幅値をデジタル化してそのシーケンスを記憶して
受信した信号の振幅の時間に対するプロファイルをこの
シーケンスから形成し、それをデジタル的にフィルタ処
理して時間的に変化するしきい値ファイルを生成してそ
れにより真のエコーを検出するようにした音響測距を行
う。これにより得られる時間的に変化するしきい値ファ
イルは貯蔵装置の疑似反射状態を適切に表したエコープ
ロファイルとなっているから、これをしきい値とするこ
とによってそのような疑似反射を容易に識別することが
できる。
らの信号の出力振幅をサンプリングして、サンプリング
した振幅値をデジタル化してそのシーケンスを記憶して
受信した信号の振幅の時間に対するプロファイルをこの
シーケンスから形成し、それをデジタル的にフィルタ処
理して時間的に変化するしきい値ファイルを生成してそ
れにより真のエコーを検出するようにした音響測距を行
う。これにより得られる時間的に変化するしきい値ファ
イルは貯蔵装置の疑似反射状態を適切に表したエコープ
ロファイルとなっているから、これをしきい値とするこ
とによってそのような疑似反射を容易に識別することが
できる。
さらに本発明では、時間的に変化するしきい値ファイ
ルと受信した信号の振幅の時間に対するプロファイルと
の比較による真のエコーを検出する正確度を高めるため
に、このようなフィルタ処理して形成した時間的に変化
するしきい値ファイルと受信信号のデジタルデータベー
スファイルとを直ちに比較するのではなく、その前に、
時間的に変化するしきい値ファイルと受信信号のデジタ
ルデータベースファイルの少なくとも一方をフィルタ処
理ではなく、直接デジタル処理によって修正してより正
確な比較を行うようにしたものである。
ルと受信した信号の振幅の時間に対するプロファイルと
の比較による真のエコーを検出する正確度を高めるため
に、このようなフィルタ処理して形成した時間的に変化
するしきい値ファイルと受信信号のデジタルデータベー
スファイルとを直ちに比較するのではなく、その前に、
時間的に変化するしきい値ファイルと受信信号のデジタ
ルデータベースファイルの少なくとも一方をフィルタ処
理ではなく、直接デジタル処理によって修正してより正
確な比較を行うようにしたものである。
修正は、例えば受信した信号のプロファイルのデジタ
ルデータベースファイルのプロファイル内のピークの高
さと幅を測定し、高さと幅の比率が所望されるエコーを
表すピークの最大値である所定のしきい値を越えるピー
クを取除いてプロファイルを修正する。また別の修正と
してプロファイル内の谷の幅を測定し、谷が分離してい
るピークが共通の標的の分散されたエコーを表すように
幅が所定のしきい値より小さい谷を取除く。
ルデータベースファイルのプロファイル内のピークの高
さと幅を測定し、高さと幅の比率が所望されるエコーを
表すピークの最大値である所定のしきい値を越えるピー
クを取除いてプロファイルを修正する。また別の修正と
してプロファイル内の谷の幅を測定し、谷が分離してい
るピークが共通の標的の分散されたエコーを表すように
幅が所定のしきい値より小さい谷を取除く。
また、時間的に変化するしきい値ファイルの修正で
は、電気音響変換器のリンギング振動減衰期間に相当す
るデータベースファイルの最初の部分を取除き、信号の
サンプルの平均振幅が実質的に一定になる中断点に続く
データベースファイルの後部を取除いて、残りのされた
部分について直線的減少する傾斜を計算してこの傾斜を
取除かれた最初の部分まで延長した直線を形成し、この
ファイルの取除かれた最初の部分をこの延長した直線に
置き換えるように修正する。
は、電気音響変換器のリンギング振動減衰期間に相当す
るデータベースファイルの最初の部分を取除き、信号の
サンプルの平均振幅が実質的に一定になる中断点に続く
データベースファイルの後部を取除いて、残りのされた
部分について直線的減少する傾斜を計算してこの傾斜を
取除かれた最初の部分まで延長した直線を形成し、この
ファイルの取除かれた最初の部分をこの延長した直線に
置き換えるように修正する。
［発明の効果］ このように本発明では、フィルタ処理により得られた
時間的に変化するしきい値と受信信号のデジタルデータ
ベースファイルとを直接比較するのではなく、その前
に、デジタル処理により必要な修正を行っているから、
誤った表示を生じる減少が除去されて非常に正確に真の
エコーを検出することが可能である。
時間的に変化するしきい値と受信信号のデジタルデータ
ベースファイルとを直接比較するのではなく、その前
に、デジタル処理により必要な修正を行っているから、
誤った表示を生じる減少が除去されて非常に正確に真の
エコーを検出することが可能である。
［実施例］ 以下図面を参照して本発明を詳述する。
第１図は米国特許第4,596,144号明細書の第１図に示
されているコンピュータユニットと類似したコンピュー
タユニットを使用した本発明の音響測距装置の１実施例
の簡略化したブロック図であり、同米国特許明細書の装
置で使用されているキーボード52およびコントロールキ
ー58の代りに赤外線センサダイオード４を有する赤外線
レシーバ２が使用され、またメモリが２つの部分にでは
なく、読取り専用メモリ６、ランダムアクセスメモリ
８、および不揮発メモリ10の３つの部分に分割されてい
る点で前記米国特許明細書の第１図に記載された装置と
相違している。不揮発メモリ10は、バッテリでバックア
ップされている通常のRAM、バックアップ用バッテリと
一体化されたRAMチップ、電気的に変更および消化可能
な読取り専用メモリ、磁気バルブメモリなど、電力停止
時にもメモリの内容を維持し、プログラム制御下でメモ
リの内容を変更することが可能な適切な装置により形成
することができる。ここで不揮発メモリをNOVRAMと記載
する。NOVRAMは特定の装置の構成や形態に依存する定数
の記憶や、頻繁に変更されない定数、例えば、形態デー
タや較正データの記憶に用いられる。
されているコンピュータユニットと類似したコンピュー
タユニットを使用した本発明の音響測距装置の１実施例
の簡略化したブロック図であり、同米国特許明細書の装
置で使用されているキーボード52およびコントロールキ
ー58の代りに赤外線センサダイオード４を有する赤外線
レシーバ２が使用され、またメモリが２つの部分にでは
なく、読取り専用メモリ６、ランダムアクセスメモリ
８、および不揮発メモリ10の３つの部分に分割されてい
る点で前記米国特許明細書の第１図に記載された装置と
相違している。不揮発メモリ10は、バッテリでバックア
ップされている通常のRAM、バックアップ用バッテリと
一体化されたRAMチップ、電気的に変更および消化可能
な読取り専用メモリ、磁気バルブメモリなど、電力停止
時にもメモリの内容を維持し、プログラム制御下でメモ
リの内容を変更することが可能な適切な装置により形成
することができる。ここで不揮発メモリをNOVRAMと記載
する。NOVRAMは特定の装置の構成や形態に依存する定数
の記憶や、頻繁に変更されない定数、例えば、形態デー
タや較正データの記憶に用いられる。
読取り専用メモリ６は、計算手段であるマイクロプロ
セッサ12を制御する所定のプログラムを記憶する。マイ
クロプロセッサ12はランダムアクセスメモリ８を作業用
メモリおよび様々なデータの一時的な記憶場所として用
いるが、プログラム自体に予め設定されている定数以外
の定数はNOVRAM10に記憶されている。プログラウ自体の
主要部は米国特許第4,596,144号明細書に記載されてい
るものと同じであるが、使用されるデータアドレスは両
メモリ８および10の間で適切に区分されるように変更さ
れていると共に、キーボードや制御キーからではなくレ
シーバ２からデータを入力できるようにレシーバ２用の
インターフェース14に関するルーチンが変更されてい
る。プログラムの中でエコーの認識に関する部分は、以
下に第２図以降を参照して説明するように、エコー検出
能力の改善を意図して変更されている。
セッサ12を制御する所定のプログラムを記憶する。マイ
クロプロセッサ12はランダムアクセスメモリ８を作業用
メモリおよび様々なデータの一時的な記憶場所として用
いるが、プログラム自体に予め設定されている定数以外
の定数はNOVRAM10に記憶されている。プログラウ自体の
主要部は米国特許第4,596,144号明細書に記載されてい
るものと同じであるが、使用されるデータアドレスは両
メモリ８および10の間で適切に区分されるように変更さ
れていると共に、キーボードや制御キーからではなくレ
シーバ２からデータを入力できるようにレシーバ２用の
インターフェース14に関するルーチンが変更されてい
る。プログラムの中でエコーの認識に関する部分は、以
下に第２図以降を参照して説明するように、エコー検出
能力の改善を意図して変更されている。
前記インターフェイスの他にも、マイクロプロセッサ
の諸周辺装置用に様々なインターフェースが設けられて
いる。インターフェイス16は外部の超音波変換器20にパ
ルスを送るトランスミッタ18用に設けられており、イン
ターフェイス22はレシーバ26を介して超音波変換器20か
ら標的で反射された帰還信号を受信し、外部の温度セン
サ28からの信号を受信するアナログデジタル変換器24に
対して設けられている。超音波変換器20および温度セン
サ28は、貯蔵物31の高さを監視できるように、サイロな
どの貯蔵装置30に適切に取付けられている。インターフ
ェース32は、警報灯や外部の警報装置を駆動するアラー
ムリレー装置34のために設けられている。インターフェ
ー36はデジタル表示装置38を駆動するために設けられて
いる。インターフェース40はデジタルアナログ変換器お
よび電流源直列データトランスミッタ42を駆動するため
に設けられている。以上の様々なインターフェースは個
々の分離したブロックとして図示してあるが、ポートの
数を増やすことでインターフェース回路の物理的な数を
減らすことが可能であり、またこれらのインターフェー
ス回路を個々の周辺装置に一体化したり、マイクロコン
ピュータに一体化して、この一体化されたものをマイク
ロプロセッサ12並びにメモリ16および８の全体または一
部に一体化することもできる。
の諸周辺装置用に様々なインターフェースが設けられて
いる。インターフェイス16は外部の超音波変換器20にパ
ルスを送るトランスミッタ18用に設けられており、イン
ターフェイス22はレシーバ26を介して超音波変換器20か
ら標的で反射された帰還信号を受信し、外部の温度セン
サ28からの信号を受信するアナログデジタル変換器24に
対して設けられている。超音波変換器20および温度セン
サ28は、貯蔵物31の高さを監視できるように、サイロな
どの貯蔵装置30に適切に取付けられている。インターフ
ェース32は、警報灯や外部の警報装置を駆動するアラー
ムリレー装置34のために設けられている。インターフェ
ー36はデジタル表示装置38を駆動するために設けられて
いる。インターフェース40はデジタルアナログ変換器お
よび電流源直列データトランスミッタ42を駆動するため
に設けられている。以上の様々なインターフェースは個
々の分離したブロックとして図示してあるが、ポートの
数を増やすことでインターフェース回路の物理的な数を
減らすことが可能であり、またこれらのインターフェー
ス回路を個々の周辺装置に一体化したり、マイクロコン
ピュータに一体化して、この一体化されたものをマイク
ロプロセッサ12並びにメモリ16および８の全体または一
部に一体化することもできる。
レシーバ２に取り付けられているダイオード４は、符
号化回路により駆動される赤外線源ダイオードからの変
調データを受信する。符号化回路は、別体のキーパッド
上に配置されている多数のキーの中のどのキーが押され
たかに従って、赤外線源ダイオードに異なるパルス列を
発生させる。ダイオード、エンコーダ、バッテリ駆動回
路、およびキーパッドは、構造および用途がテレビなど
の家庭用電気機器の制御に広く用いられている赤外線遠
隔制御装置に類似している小型の可般較正装置内に組み
込まれている。レシーバ２およびダイオード４は、対応
する遠隔制御送信機のキーパッドの中の押されたキーに
応じてデジタル出力を供給する遠隔制御受信機に用いら
れているものに類似している。
号化回路により駆動される赤外線源ダイオードからの変
調データを受信する。符号化回路は、別体のキーパッド
上に配置されている多数のキーの中のどのキーが押され
たかに従って、赤外線源ダイオードに異なるパルス列を
発生させる。ダイオード、エンコーダ、バッテリ駆動回
路、およびキーパッドは、構造および用途がテレビなど
の家庭用電気機器の制御に広く用いられている赤外線遠
隔制御装置に類似している小型の可般較正装置内に組み
込まれている。レシーバ２およびダイオード４は、対応
する遠隔制御送信機のキーパッドの中の押されたキーに
応じてデジタル出力を供給する遠隔制御受信機に用いら
れているものに類似している。
インターフェース16はプログラム制御下でトランスミ
ッタ18およびレシーバ26にトリガパルスを出力する。そ
の結果、米国特許第4,596,144号明細書に詳述されてい
るように放射された音波の送信、それに続いた反射され
た帰還エコー信号の受信、対数増幅、およびデジタル化
がなされる。デジタル化されたサンプルを表わすバイト
は、ADC24からインターフェースユニット22に設けられ
ている並列入力ポードを介して入力され、メモリ８に記
憶される。プログラムにより同一の変換器20に更に追加
して音波の放射が要求された場合は、同変換器から受け
取ったデータは記憶され、平均化されるか、さもなけれ
ば以前の音波の放射により記憶されたデータに相関され
る。典型的には、少なくとも音波の３回の放射により得
られるデータはメモリ中の別個に記憶される。このよう
にしてメモリ中に記憶されたデータは、例えば5cmの解
像度を必要とする場合には、音波の放射のエコープロフ
ァイルや一連の音波の放射の平均プロファイルが連続す
る0.25ミリ秒の時間間隔後にデジベルで表示される振幅
として表示される。本システムはこのようにして、又は
エコープロファイルを表すデジタルデータベースを発生
し、これらは所望のエコーを適切に識別する可能性が高
められるように更に処理される。
ッタ18およびレシーバ26にトリガパルスを出力する。そ
の結果、米国特許第4,596,144号明細書に詳述されてい
るように放射された音波の送信、それに続いた反射され
た帰還エコー信号の受信、対数増幅、およびデジタル化
がなされる。デジタル化されたサンプルを表わすバイト
は、ADC24からインターフェースユニット22に設けられ
ている並列入力ポードを介して入力され、メモリ８に記
憶される。プログラムにより同一の変換器20に更に追加
して音波の放射が要求された場合は、同変換器から受け
取ったデータは記憶され、平均化されるか、さもなけれ
ば以前の音波の放射により記憶されたデータに相関され
る。典型的には、少なくとも音波の３回の放射により得
られるデータはメモリ中の別個に記憶される。このよう
にしてメモリ中に記憶されたデータは、例えば5cmの解
像度を必要とする場合には、音波の放射のエコープロフ
ァイルや一連の音波の放射の平均プロファイルが連続す
る0.25ミリ秒の時間間隔後にデジベルで表示される振幅
として表示される。本システムはこのようにして、又は
エコープロファイルを表すデジタルデータベースを発生
し、これらは所望のエコーを適切に識別する可能性が高
められるように更に処理される。
記憶されたデータは、ROM6に格納されている、所望の
エコーを検出するためのルーチンにより実現される信号
処理アルゴリズムを用いてプログラム制御の下に処理さ
れる。このルーチンに用いられるパラメータのある種の
ものは、レシーバ２を介して入力されるデータにより、
ROM6に格納されている選択を変更することができる。
エコーを検出するためのルーチンにより実現される信号
処理アルゴリズムを用いてプログラム制御の下に処理さ
れる。このルーチンに用いられるパラメータのある種の
ものは、レシーバ２を介して入力されるデータにより、
ROM6に格納されている選択を変更することができる。
本発明のエコープロファイル処理ルーチンは、第２図
に概略を示すように、４つの主ステップからなってい
る。「長い」パルス時間の音波の放射、すなわち、比較
的長い継続時間の送信パルスを用いた音波の放射により
発生されるエコープロファイルは、変換器から所定の制
限距離を越えたエコーの検出に用いられ、「短い」パル
ス時間の音波の放射は接近したエコーの検出に用いられ
る。
に概略を示すように、４つの主ステップからなってい
る。「長い」パルス時間の音波の放射、すなわち、比較
的長い継続時間の送信パルスを用いた音波の放射により
発生されるエコープロファイルは、変換器から所定の制
限距離を越えたエコーの検出に用いられ、「短い」パル
ス時間の音波の放射は接近したエコーの検出に用いられ
る。
第２図および第７図を参照して、処理ステップの概略
を説明する。これらの処理ステップは、デジタル化され
た処理すべきエコープロファイルが記憶されたファイル
F0に基づいて動作するメインルーチンPROCESS LONG（第
７図）の一部として連続的に実行されるものである。最
初の両ステップ100および200の後に、ファイルF1がF0か
らロードされてステップ300で処理され、デジタル化さ
れた時間的に変化するしきい値TVTを有するファイルF2
が作成される。最終ステップ400では、ファイルF1およ
びF2が様々に比較されて、“真”のエコーの選択に用い
られるファイルF3が作成される。
を説明する。これらの処理ステップは、デジタル化され
た処理すべきエコープロファイルが記憶されたファイル
F0に基づいて動作するメインルーチンPROCESS LONG（第
７図）の一部として連続的に実行されるものである。最
初の両ステップ100および200の後に、ファイルF1がF0か
らロードされてステップ300で処理され、デジタル化さ
れた時間的に変化するしきい値TVTを有するファイルF2
が作成される。最終ステップ400では、ファイルF1およ
びF2が様々に比較されて、“真”のエコーの選択に用い
られるファイルF3が作成される。
第３図を用いてステップ100を詳細に説明する。この
ステップの開始101および108は、サブルーチREMOVE NAR
ROW ECHOES F0に含まれている。このサブルーチンはサ
ブルーチンNO SPIKESを呼び出す。呼び出されたサブル
ーチンは、（ステップ102）でファイルF0の開始を指示
し、ファイルF0を用いてエコープロファイルのピークを
探すサブルーチンFIND SPIKEを呼び出し（ステップ10
3）、ネストされているサブルーチンWIDTH LIMITおよび
WIDTH LIMIT USを呼び出してピークを測定し（ステップ
104）、このピークの幅のテーブルから拾い出した値と
比較する（ステップ105）。ピークが、予め設定された
パラメータにより決まる予め選択された狭い基準を満た
す位置にある場合は、サブルーチンKILL SPIKEが呼び出
される（ステップ106）。このサブルーチンは、スパイ
ク開始の検出からスパイク終了の検出又は元のプロファ
イルとの交差のいずれかが先に生じるまでサンプルのた
めにサンプルの振幅を一定に維持することによってプロ
ファイルを修正する。ファイルの終了が検出される（ス
テップ107）まで、ルーチンFIND SPIKEおよびKILL SPIK
Eが繰り返し呼び出されて、参照符号UEで示す狭いピー
クがエコープロファイルファイルから除去される。この
時、“真”のエコーTEは一切影響を受けず、第８図に示
す形態から第９図に示す形態に変換される。ここに記載
した実施例はプリセットパラメータに基づいて除去すべ
きピークを選択したが、これらのパラメータは所望であ
ればエコープロファイルの検査から予め算出することも
できる。
ステップの開始101および108は、サブルーチREMOVE NAR
ROW ECHOES F0に含まれている。このサブルーチンはサ
ブルーチンNO SPIKESを呼び出す。呼び出されたサブル
ーチンは、（ステップ102）でファイルF0の開始を指示
し、ファイルF0を用いてエコープロファイルのピークを
探すサブルーチンFIND SPIKEを呼び出し（ステップ10
3）、ネストされているサブルーチンWIDTH LIMITおよび
WIDTH LIMIT USを呼び出してピークを測定し（ステップ
104）、このピークの幅のテーブルから拾い出した値と
比較する（ステップ105）。ピークが、予め設定された
パラメータにより決まる予め選択された狭い基準を満た
す位置にある場合は、サブルーチンKILL SPIKEが呼び出
される（ステップ106）。このサブルーチンは、スパイ
ク開始の検出からスパイク終了の検出又は元のプロファ
イルとの交差のいずれかが先に生じるまでサンプルのた
めにサンプルの振幅を一定に維持することによってプロ
ファイルを修正する。ファイルの終了が検出される（ス
テップ107）まで、ルーチンFIND SPIKEおよびKILL SPIK
Eが繰り返し呼び出されて、参照符号UEで示す狭いピー
クがエコープロファイルファイルから除去される。この
時、“真”のエコーTEは一切影響を受けず、第８図に示
す形態から第９図に示す形態に変換される。ここに記載
した実施例はプリセットパラメータに基づいて除去すべ
きピークを選択したが、これらのパラメータは所望であ
ればエコープロファイルの検査から予め算出することも
できる。
次のステップ200は、既に述べたように、貯蔵装置内
の原料の階段状の表面により生じる散乱エコーを修正
し、修正されたプロファイルをファイルF1に格納する。
これは、格納したエコープロファイルの狭い凹み部を除
去することにより達成されることが分かった。除去すべ
き凹み部の最大幅はパラメータを設定することにより定
められる。この処理は一群の部分化されたエコーFEを
“真”のエコーとして容易に認識することのできる単一
の広い幅のエコーWEに変換する傾向にある。この点は、
エコープロファイルを修正する前と後を示す第10図と第
11図とを比較すれば明らかである。
の原料の階段状の表面により生じる散乱エコーを修正
し、修正されたプロファイルをファイルF1に格納する。
これは、格納したエコープロファイルの狭い凹み部を除
去することにより達成されることが分かった。除去すべ
き凹み部の最大幅はパラメータを設定することにより定
められる。この処理は一群の部分化されたエコーFEを
“真”のエコーとして容易に認識することのできる単一
の広い幅のエコーWEに変換する傾向にある。この点は、
エコープロファイルを修正する前と後を示す第10図と第
11図とを比較すれば明らかである。
第４図および第７図を参照にして説明すると、ステッ
プ200はサブルーチンREFORM FRAGMENTED ECHOES F0によ
り実行される。このサブルーチンは第４図に示されるス
テップ201で開始し、プロファイルのピークを読み出し
てプロファイルの凹み部を除去し、各ピークから次のピ
ークの開始まで所定の勾配の線を描く。線の引かれるピ
ーク間の距離は第１のピークから予め定められた距離未
満である。ファイルが開始されてから、所定の深さより
深い谷がそれに続くピークがサブルーチンPEAK VALLEY
B（第４図のステップ202）により捜し出され、次のピー
クまでの距離が測定される（ステップ203）。（但し、
ファイルの終端に先に到達した場合（ステップ204）
は、このサブルーチンは終了する（ステップ209）。）
ピーク間の距離が予め算出された距離以上であることが
判明すると（ステップ205）、ステップ202へ戻るか、或
いはサブルーチンDRAW SLOPEが呼び出されて（ステップ
206）線が引かれる。線が引かれると、次のピークの捜
索が指示される（ステップ207）。サブルーチンにより
ファイルの終りがチェックされ（ステップ208）、ファ
イルが終了していない場合はステップ205に戻る。この
場合、サブルーチンはステップ209で終了する。
プ200はサブルーチンREFORM FRAGMENTED ECHOES F0によ
り実行される。このサブルーチンは第４図に示されるス
テップ201で開始し、プロファイルのピークを読み出し
てプロファイルの凹み部を除去し、各ピークから次のピ
ークの開始まで所定の勾配の線を描く。線の引かれるピ
ーク間の距離は第１のピークから予め定められた距離未
満である。ファイルが開始されてから、所定の深さより
深い谷がそれに続くピークがサブルーチンPEAK VALLEY
B（第４図のステップ202）により捜し出され、次のピー
クまでの距離が測定される（ステップ203）。（但し、
ファイルの終端に先に到達した場合（ステップ204）
は、このサブルーチンは終了する（ステップ209）。）
ピーク間の距離が予め算出された距離以上であることが
判明すると（ステップ205）、ステップ202へ戻るか、或
いはサブルーチンDRAW SLOPEが呼び出されて（ステップ
206）線が引かれる。線が引かれると、次のピークの捜
索が指示される（ステップ207）。サブルーチンにより
ファイルの終りがチェックされ（ステップ208）、ファ
イルが終了していない場合はステップ205に戻る。この
場合、サブルーチンはステップ209で終了する。
ステップ300は第５図に示されている。右側の図は、
ファイルF1から得られるエコープロファイルのコピーか
ら時間的に変化するしきい値（TVT）を形成する一連の
段階を示したものである。実際には、第５図に示すルー
チンは、エコープロファイルからTVTを得るための幾つ
かの異なるルーチンの中の１つである。サブルーチンTV
T NR LINEAR S（第７図）である。このサブルーチン
は、プリセット制御パラメータに従ってサブルーチンTV
T IN F2（第７図）の初期段階301で別のサブルーチンの
一覧表の中から選択される。一覧表の中の他のルーチン
は、米国特許第4,596,144号明細書に開示されているよ
うに、ある応用で最適な結果を得るためにエコー応答を
滑らかにすることにより生じるTVTや、以下に述べるル
ーチンの修正などである。ステップ300の最終ステップ3
08はサブルーチンTVT IN F2に含まれており、TVTを最強
のエコーより（典型的には）1/3だけ上昇させてエコー
プロファイルに対するTVTの位置を調節する。サブルー
チンTVT IN F2から呼び出される更に別のサブルーチンM
ANUAL ADJ OF TVTにより、TVTの局部的な手動調節が可
能となり（ステップ306）、監視されている貯蔵装置内
の既知の“偽”のエコーを補償することができるように
なる。即ち、テストエコープロファイルを参照すること
により、そのような“偽”のエコーの位置およびその大
きさを判定することができるので、TVTプロファイルを
上方に調節して、“偽”のエコーが“真”のエコーとし
て選択されないようにし、“偽”のエコーの上に重ねら
れてしまった“真”のエコーを検出できるようにする。
サブルーチンMANUAL ADJ OF TVTは、TVTプロファイルの
どの部分でも選択できることができ、選択された部分内
のサンプル値を選択された増分だけ変更することができ
る。
ファイルF1から得られるエコープロファイルのコピーか
ら時間的に変化するしきい値（TVT）を形成する一連の
段階を示したものである。実際には、第５図に示すルー
チンは、エコープロファイルからTVTを得るための幾つ
かの異なるルーチンの中の１つである。サブルーチンTV
T NR LINEAR S（第７図）である。このサブルーチン
は、プリセット制御パラメータに従ってサブルーチンTV
T IN F2（第７図）の初期段階301で別のサブルーチンの
一覧表の中から選択される。一覧表の中の他のルーチン
は、米国特許第4,596,144号明細書に開示されているよ
うに、ある応用で最適な結果を得るためにエコー応答を
滑らかにすることにより生じるTVTや、以下に述べるル
ーチンの修正などである。ステップ300の最終ステップ3
08はサブルーチンTVT IN F2に含まれており、TVTを最強
のエコーより（典型的には）1/3だけ上昇させてエコー
プロファイルに対するTVTの位置を調節する。サブルー
チンTVT IN F2から呼び出される更に別のサブルーチンM
ANUAL ADJ OF TVTにより、TVTの局部的な手動調節が可
能となり（ステップ306）、監視されている貯蔵装置内
の既知の“偽”のエコーを補償することができるように
なる。即ち、テストエコープロファイルを参照すること
により、そのような“偽”のエコーの位置およびその大
きさを判定することができるので、TVTプロファイルを
上方に調節して、“偽”のエコーが“真”のエコーとし
て選択されないようにし、“偽”のエコーの上に重ねら
れてしまった“真”のエコーを検出できるようにする。
サブルーチンMANUAL ADJ OF TVTは、TVTプロファイルの
どの部分でも選択できることができ、選択された部分内
のサンプル値を選択された増分だけ変更することができ
る。
サブルーチンTVT NR LINEAR Sは、NO RING F2,SMOOTH
FILE 2,TVT LINEAR,およびRINGDOWN F2などの更に別の
様々なサブルーチンを呼び出す。サブルーチンNO RING
F2は第５図のステップ302の機能を果たす。エコープロ
ファイルの最初の部分は、線の開始部からサブルーチン
D CROSOVERにより選択された「短い音波の放射」領域の
終りまでが先ず線によって置換される。この領域内では
通常は、短い送信パルスや、欧州出願第0262990号明細
書に記載されている貯蔵装置内がほぼ満杯の状態の時の
近接エコーの検出技術を用いて距離の測定がなされるの
である。遠方のエコーの検出を意図するものであるこの
ルーチンは「短い音波の放射」領域内のエコーは検出し
ない。プロファイルの初期の部分の代わりに置換される
線は、置換される部分の最低点に相当する高さの水平線
である。残りのデータは滑らかにするルーチンSMOOTH F
ILE 2および平らにするルーチンFLATTEN FILE 2により
処理され、プロファイルからエコーが除去される。滑ら
かにするルーチンにより隣接点が平均される。平均され
る点の数は滑らかさの程度を調節できるように選択され
る。平らにするルーチンはプロファイルの上方に突出し
た部分総べてを平らにしてエコーを除去する。
FILE 2,TVT LINEAR,およびRINGDOWN F2などの更に別の
様々なサブルーチンを呼び出す。サブルーチンNO RING
F2は第５図のステップ302の機能を果たす。エコープロ
ファイルの最初の部分は、線の開始部からサブルーチン
D CROSOVERにより選択された「短い音波の放射」領域の
終りまでが先ず線によって置換される。この領域内では
通常は、短い送信パルスや、欧州出願第0262990号明細
書に記載されている貯蔵装置内がほぼ満杯の状態の時の
近接エコーの検出技術を用いて距離の測定がなされるの
である。遠方のエコーの検出を意図するものであるこの
ルーチンは「短い音波の放射」領域内のエコーは検出し
ない。プロファイルの初期の部分の代わりに置換される
線は、置換される部分の最低点に相当する高さの水平線
である。残りのデータは滑らかにするルーチンSMOOTH F
ILE 2および平らにするルーチンFLATTEN FILE 2により
処理され、プロファイルからエコーが除去される。滑ら
かにするルーチンにより隣接点が平均される。平均され
る点の数は滑らかさの程度を調節できるように選択され
る。平らにするルーチンはプロファイルの上方に突出し
た部分総べてを平らにしてエコーを除去する。
サブルーチンD BREAKPOINTはプロファイルの中の下方
に向かう傾斜が無くなる中断点を検出する。サブルーチ
ンLINEAR REGRESSIONは、ファイルの中で中断点に先行
する部分から得られるデータの直線的減少を実施する。
サブルーチンSLOPE IN F2はファイルF2の中で直線的減
少の傾斜に相当するプロファイルを描く。ファイルF2内
のプロファイルはファイルF1内の初期エコープロファイ
ルと比較され、ファイルF2の直線的減少との最初の交差
に先行するファイルF1の部分はファイルF2の対応する部
分に置き換えられる、即ち、エコープロファイルのリン
ギング振動の減衰の傾斜は直線的減少に置き換えられ
る。
に向かう傾斜が無くなる中断点を検出する。サブルーチ
ンLINEAR REGRESSIONは、ファイルの中で中断点に先行
する部分から得られるデータの直線的減少を実施する。
サブルーチンSLOPE IN F2はファイルF2の中で直線的減
少の傾斜に相当するプロファイルを描く。ファイルF2内
のプロファイルはファイルF1内の初期エコープロファイ
ルと比較され、ファイルF2の直線的減少との最初の交差
に先行するファイルF1の部分はファイルF2の対応する部
分に置き換えられる、即ち、エコープロファイルのリン
ギング振動の減衰の傾斜は直線的減少に置き換えられ
る。
この修正されたファイルF2はサブルーチンSMOOTH FIL
E 2（ステップ302）およびサブルーチンTVT LINEARを用
いて再び処理される。後者のサーブルーチンはサブルー
チンD BREAKPOINT、LINEAR REGRESSION、およびSLOPE I
N F2を呼び出し、中断点に先行するプロファイルの部分
に基づいて直線的減少が再びプロットされる（ステップ
304）。サブルーチンTVT LINEARはファイルの終りから
直線的減少との交差部まで後方に水平な線を描き（ステ
ップ305）、ファイルF2の時間的に変化するしきい値TVT
を生成する。
E 2（ステップ302）およびサブルーチンTVT LINEARを用
いて再び処理される。後者のサーブルーチンはサブルー
チンD BREAKPOINT、LINEAR REGRESSION、およびSLOPE I
N F2を呼び出し、中断点に先行するプロファイルの部分
に基づいて直線的減少が再びプロットされる（ステップ
304）。サブルーチンTVT LINEARはファイルの終りから
直線的減少との交差部まで後方に水平な線を描き（ステ
ップ305）、ファイルF2の時間的に変化するしきい値TVT
を生成する。
ステップ307では、サブルーチンRINGDOWN F2によるこ
の部分の処理の間に、しきい値プロファイルの初期のリ
ンギング振動の減衰の傾斜が予測されたエコープロファ
イルの水準より高い水準に調整される。
の部分の処理の間に、しきい値プロファイルの初期のリ
ンギング振動の減衰の傾斜が予測されたエコープロファ
イルの水準より高い水準に調整される。
ステップ400では、サブルーチンTVT IN F2によりファ
イルF2内に形成された時間的に変化するしきい値TVT
は、今述べた技術、又は別の技術、或いは修正した技術
のいずれを用いる場合にも、サブルーチンALF ALGORITH
Mの制御の下に、ステップ100および200で処理されたエ
コープロファイルと比較され、様々な基準又は様々な基
準の組み合わせに従って、“真”のエコーである可能性
の高いエコーを選択する。このサブルーチンはステップ
401で開始され、ファイルF3が消去され（ステップ402）
と後のステップ403,404,405で生成されるエコーデータ
を受け取り始める。もっとも、後のステップ403,404,40
5のいずれを実施するかを決めるパラメータはプリセッ
ト可能である。通常は、これら３種類のステップ総べて
が実施されるが、これらのステップから信頼のあるデー
タを得られない特定の応用分野においては、ステップを
１個又は２個省略することもできる。
イルF2内に形成された時間的に変化するしきい値TVT
は、今述べた技術、又は別の技術、或いは修正した技術
のいずれを用いる場合にも、サブルーチンALF ALGORITH
Mの制御の下に、ステップ100および200で処理されたエ
コープロファイルと比較され、様々な基準又は様々な基
準の組み合わせに従って、“真”のエコーである可能性
の高いエコーを選択する。このサブルーチンはステップ
401で開始され、ファイルF3が消去され（ステップ402）
と後のステップ403,404,405で生成されるエコーデータ
を受け取り始める。もっとも、後のステップ403,404,40
5のいずれを実施するかを決めるパラメータはプリセッ
ト可能である。通常は、これら３種類のステップ総べて
が実施されるが、これらのステップから信頼のあるデー
タを得られない特定の応用分野においては、ステップを
１個又は２個省略することもできる。
ステップ403では、サブルーチンADD ALL AREA ECHOES
TO FILE 3の実行により、プロファイルの中でTVTより
上方に突出する各エコーの領域に比例した数が、ファイ
ルF3の中で関連するピークの位置に相当する位置に付け
加えられる。このサブルーチンは、両ファイルの比較を
最初から始めて、エコープロファイルとTVTとの初期上
昇交差部分を探索する。曲線間の領域の合計および記憶
を下降交差部に至るまで行い、両交差部間にピーク値を
有する最後のサンプルの位置の検出および記憶をする。
典型的には領域の1/8の分数に等しい値は、ピーク値を
有する最後のサンプルの位置に相当するファイルF3の中
の位置に記憶される。この処理は、上昇および降下交差
部の各対毎にファイルF1およびF2が終了するまで繰り返
される。
TO FILE 3の実行により、プロファイルの中でTVTより
上方に突出する各エコーの領域に比例した数が、ファイ
ルF3の中で関連するピークの位置に相当する位置に付け
加えられる。このサブルーチンは、両ファイルの比較を
最初から始めて、エコープロファイルとTVTとの初期上
昇交差部分を探索する。曲線間の領域の合計および記憶
を下降交差部に至るまで行い、両交差部間にピーク値を
有する最後のサンプルの位置の検出および記憶をする。
典型的には領域の1/8の分数に等しい値は、ピーク値を
有する最後のサンプルの位置に相当するファイルF3の中
の位置に記憶される。この処理は、上昇および降下交差
部の各対毎にファイルF1およびF2が終了するまで繰り返
される。
ステップ404では、サブレーチンADD ALL LARGE ECHOE
S TO FILE 3により実行され、同様の処理がなされる。
但し、交差部の各対の間のエコープロファイルより低い
領域を合計する替わりに、TVTより高いピークが検出さ
れ記憶される。
S TO FILE 3により実行され、同様の処理がなされる。
但し、交差部の各対の間のエコープロファイルより低い
領域を合計する替わりに、TVTより高いピークが検出さ
れ記憶される。
ステップ405では、サブルーチンADD ALL FIRST ECHOE
S TO FILE 3により実行され、ステップ404に類似した処
理が再びなされる。但し、サブルーチンFIRST INTERSEC
Tによりピークを検出してその値を記憶する際に、TVTを
上昇して前記ピークと交差させてから（ステップ40
6）、次のピークを捜査する。この処理は次のピークが
検出されなくなるまで続けられる（ステップ407）。調
節されたTVTの高さ水準よりも高い位置で検出された各
ピークは高さが測定され記憶される。
S TO FILE 3により実行され、ステップ404に類似した処
理が再びなされる。但し、サブルーチンFIRST INTERSEC
Tによりピークを検出してその値を記憶する際に、TVTを
上昇して前記ピークと交差させてから（ステップ40
6）、次のピークを捜査する。この処理は次のピークが
検出されなくなるまで続けられる（ステップ407）。調
節されたTVTの高さ水準よりも高い位置で検出された各
ピークは高さが測定され記憶される。
ステップ403−405（又はこれらの中の選択されたサブ
セット）が終了すると、ファイルF3に記憶され、位置が
検出されたエコーを表わし、大きさが特定の部分で検出
されたエコーの合計を表わす値は、実行されたステップ
の数により割り算され（ステップ408）、ルーチンSELEC
T BEST ECHO FROM FILE 3により本来のエコーの位置が
決定されてから（ステップ409）元に戻される（ステッ
プ410）。エコーの位置を決定する第１段階として、サ
ブルーチンHIGHEST IN FILE 3はファイルF3内の最高値
を検出し、ルーチンREMOVE NEARBY ECHOES FROM FILE 3
はこの最高値の両側で典型的にはファイルの長さの1/8
の部分を消去し、その後ファイルに残った最も高いエコ
ーが検出される。最高値と次に高い隣接していない値と
の間の差はエコー検出ルーチンに適用される信頼性の程
度を表わす。サブルーチンECHO POSITIONは、ファイルF
3内の最高値により特定されるエコーの位置の再判定に
用いられるもので、ファイルF1のエコープロファイルと
ファイルF2から得られるTVT曲線とを比較して、F3の最
高値の位置の最も近くの先行する交差部を特定し、この
交差部に先行するプロファイルの谷を検出し、谷の値お
よびピークの値の平均から土台の値を割り出し、土台と
谷の後に続くエコープロファイルとの交差部を判定す
る。
セット）が終了すると、ファイルF3に記憶され、位置が
検出されたエコーを表わし、大きさが特定の部分で検出
されたエコーの合計を表わす値は、実行されたステップ
の数により割り算され（ステップ408）、ルーチンSELEC
T BEST ECHO FROM FILE 3により本来のエコーの位置が
決定されてから（ステップ409）元に戻される（ステッ
プ410）。エコーの位置を決定する第１段階として、サ
ブルーチンHIGHEST IN FILE 3はファイルF3内の最高値
を検出し、ルーチンREMOVE NEARBY ECHOES FROM FILE 3
はこの最高値の両側で典型的にはファイルの長さの1/8
の部分を消去し、その後ファイルに残った最も高いエコ
ーが検出される。最高値と次に高い隣接していない値と
の間の差はエコー検出ルーチンに適用される信頼性の程
度を表わす。サブルーチンECHO POSITIONは、ファイルF
3内の最高値により特定されるエコーの位置の再判定に
用いられるもので、ファイルF1のエコープロファイルと
ファイルF2から得られるTVT曲線とを比較して、F3の最
高値の位置の最も近くの先行する交差部を特定し、この
交差部に先行するプロファイルの谷を検出し、谷の値お
よびピークの値の平均から土台の値を割り出し、土台と
谷の後に続くエコープロファイルとの交差部を判定す
る。
第１図は本発明に基づく実施例のブロック略図、第２図
乃至第６図はメモリに記憶されたエコープロファイルを
処理して所望のエコーを特定するためのフローチャー
ト、第７図は処理ルーチンの構造を示すツリー図、第８
図乃至第11図はルーチンにより実行される機能のグラフ
である。
乃至第６図はメモリに記憶されたエコープロファイルを
処理して所望のエコーを特定するためのフローチャー
ト、第７図は処理ルーチンの構造を示すツリー図、第８
図乃至第11図はルーチンにより実行される機能のグラフ
である。
Claims (10)
- 【請求項１】距離の測定が行われる物体の表面に向けら
れた電気音響変換器と、 前記電気音響変換器に電気エネルギのパルスを送って選
択的に付勢し、所定の周波数の音響エネルギの１以上の
パルス状放射を前記電気音響変換器から送信させる送信
装置と、 前記電気音響変換器が前記パルス状放射の送信に続く期
間に受信した同一の周波数の音響エネルギから前記電気
音響変換器により再生された電気エネルギの信号を受
け、それを対数的に増幅をする受信装置と、 信号処理手段とを備え、 １つのパルス状放射が発生されてから物体の表面により
反射されたエコーに基づいて再生された電気エネルギの
信号が受信装置により受信されるまでの経過時間はエコ
ーの発生源までの距離に比例しており、 信号処理手段が、受信装置からの信号の出力振幅を所定
間隔で繰り返しサンプリングして、サンプリングした振
幅値をデジタル化するアナログデジタル変換器と、 前記パルス状放射に関して生成されたデジタル化された
サンプルのシーケンスを記憶し、受信した信号の振幅の
時間に対するプロファイルをサンプリング間隔に応じた
解像度で描いたデジタルデータベースファイルをこのシ
ーケンスから形成するメモリ手段と、 デジタルデータベースファイルをデジタル的にフィルタ
処理し、その処理したデジタルデータベースファイルか
ら時間的に変化するしきい値のファイルを生成し、この
時間的に変化するしきい値ファイルと前記データベース
ファイル中のデータの振幅の時間に対するプロファイル
とを比較し、所望のエコーに相当する可能性の最も高い
前記１以上のパルス状放射により生成される出力信号の
一部分を時間軸に関する前記比較の結果に基づいて識別
する計算手段とを有している音響測距装置において、 前記計算手段は前記比較に先立ってプログラム手段によ
りフィルタ処理を使用しない直接のデジタル処理により
デジタルデータベースファイルおよび前記時間的に変化
するしきい値のファイルの少なくとも一方の少なくとも
１部分を修正し、所望エコーの識別に有用な修正された
情報を１つ以上のファイルに保持して受信された信号の
曖昧なエコー特徴の影響を選択的に除去し、デジタルデ
ータファイルと前記時間的に変化するしきい値のファイ
ルとの比較を利用して振幅の時間に対するプロファイル
におけるピークに関連するデータの少なくとも１つの比
較ファイルを生成し、少なくとも１つの比較ファイルに
表されるプロファイルにおいてピークを調べて、必要と
するエコーに相当するピークを決定することを特徴とす
る音響測距装置。 - 【請求項２】計算手段は、受信した信号のプロファイル
を描くデジタルデータベースファイルを調べて同プロフ
ァイル内のピークの高さおよび幅を測定し、高さと幅の
比率が所望されるエコーを表すピークの最大値である所
定のしきい値を越えるピークを取除いてプロファイルを
修正することを特徴とする請求項１記載の音響測距装
置。 - 【請求項３】計算手段は、受信した信号のプロファイル
を描くデジタルデータベースファイルを調べて同プロフ
ァイル内の谷の幅を測定し、谷が分離しているピークが
共通の標的の分散されたエコーを表すように幅が所定の
しきい値より小さい谷を取除くようにプログラムされて
いることを特徴とする請求項１または２記載の音響測距
装置。 - 【請求項４】計算手段は、データベースファイルの少な
くとも１部において直線的減少を行って、線形に時間的
に変化するしきい値を有するファイルを生成し、信号プ
ロファイルを描くデータベースファイルを線形に時間的
に変化するしきい値のファイルと比較して信号プロファ
イル内のピークを識別することを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか１項記載の音響測距装置。 - 【請求項５】計算手段は、電気音響変換器のリンギング
振動減衰期間に相当するデータベースファイルの最初の
部分を取除くステップと、信号のサンプルの平均振幅が
実質的に一定になる中断点に続くデータベースファイル
の後部を取除くステップと、残された部分の直線的減少
を行って傾斜を割り出すステップと、外挿法によりこの
傾斜を延長して、このファイルの取除かれた最初の部分
をこの延長に置き換えるステップとを行うことを特徴と
する請求項４記載の音響測距装置。 - 【請求項６】計算手段は、前記最初の部分の置き換えに
より修正されたデータベースファイルに対して更に直線
的減少を行って、前記のようにして得られた傾斜から時
間的に変化するしきい値ファイルの最初の部分を構成
し、中断点で傾斜と交差する水平線から残りの部分を構
成することを特徴とする請求項５記載の音響測距装置。 - 【請求項７】計算手段は、時間的に変化するしきい値を
有するファイルを生成し、一連の異なる基準を用いてこ
のファイルと信号プロファイルを描くデータベースファ
イルとを繰返し比較して後者内のピークおよび同ピーク
の大きさの両者を特定し、プロファイルの異なる位置で
繰返し行われる比較により配置されるそれぞれのピーク
の大きさの合計を有するファイルを生成し、合計された
量の中で最大のものを“真”のエコーを表すエコープロ
ファイル内のピークとして選択することを特徴とする請
求項１乃至６のいずれか１項記載の音響測距装置。 - 【請求項８】ピークの大きさを判定するための異なる基
準はピークの領域、ピークの高さ、および一連のピーク
が先行するピークの高さをどれだけ越えるかであること
を特徴とする請求項７記載の音響測距装置。 - 【請求項９】計算手段は、合計された大きさの中で最大
のものと、この最大の合計された大きさに対応するピー
クから所定距離よりも離れているピークに対応する次に
大きいものとを比較することを特徴とする請求項８記載
の音響測距装置。 - 【請求項１０】計算手段は、受信した信号のプロファイ
ルを描くデジタルデータベースファイルと比較するため
に生成された時間的に変化するしきい値ファイルを選択
的に局部的に上方に調整し、この調整の位置および大き
さはファイル相互が比較される際に知られている位置お
よび大きさの“偽”のエコーの検出を妨害するように選
択されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１
項記載の音響測距装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US190,391 | 1988-05-05 | ||
| US07/190,391 US4890266A (en) | 1987-04-22 | 1988-05-05 | Acoustic range finding system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262992A JPH0262992A (ja) | 1990-03-02 |
| JP2701937B2 true JP2701937B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=22701145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1112327A Expired - Lifetime JP2701937B2 (ja) | 1988-05-05 | 1989-05-02 | 音響測距装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4890266A (ja) |
| EP (1) | EP0340953B1 (ja) |
| JP (1) | JP2701937B2 (ja) |
| AT (1) | ATE69894T1 (ja) |
| AU (1) | AU621610B2 (ja) |
| CA (1) | CA1301908C (ja) |
| DE (1) | DE68900470D1 (ja) |
| ES (1) | ES2028438T3 (ja) |
| GR (1) | GR3003853T3 (ja) |
| ZA (1) | ZA893319B (ja) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992998A (en) * | 1986-10-03 | 1991-02-12 | Federal Industries Industrial Group Inc. | Acoustic range finding system |
| JPH0727023B2 (ja) * | 1988-09-05 | 1995-03-29 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置 |
| WO1990008966A1 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-09 | Hawk Measurement Systems Pty. Limited | Ultrasonic distance measuring |
| GB2242023B (en) * | 1990-03-14 | 1993-09-08 | Federal Ind Ind Group Inc | Improvements in acoustic ranging systems |
| US5103728A (en) * | 1990-05-29 | 1992-04-14 | Baldwin Technology Corporation | Ink level control system for offset printing presses |
| JPH0464787U (ja) * | 1990-10-17 | 1992-06-03 | ||
| US5168469A (en) * | 1991-01-02 | 1992-12-01 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thickness and flaw detection using time mapping into memory technique |
| DE4218303C1 (de) * | 1992-06-03 | 1994-03-03 | Endress Hauser Gmbh Co | Verfahren und Anordnung zur Abstandsmessung nach dem Impulslaufzeitprinzip |
| DE4223346C2 (de) * | 1992-07-16 | 1996-05-02 | Grieshaber Vega Kg | Anordnung und Verfahren zur berührungslosen Füllstandmessung |
| US5267219A (en) * | 1992-07-17 | 1993-11-30 | Milltronics Ltd. | Acoustic range-finding system |
| DE4308373C2 (de) * | 1993-03-16 | 1995-04-13 | Siemens Ag | Verfahren zur Erkennung und Separation von Nutz- und Störechos im Empfangssignal von Abstandssensoren, welche nach dem Impuls-Echo-Prinzip arbeiten |
| US5420877A (en) * | 1993-07-16 | 1995-05-30 | Cymer Laser Technologies | Temperature compensation method and apparatus for wave meters and tunable lasers controlled thereby |
| GB9502087D0 (en) * | 1995-02-02 | 1995-03-22 | Croma Dev Ltd | Improvements relating to pulse echo distance measurement |
| 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 |
| US6259516B1 (en) | 1998-05-06 | 2001-07-10 | Quantum Imaging, Inc. | Dual sensor distance measuring apparatus and method |
| US5973770A (en) * | 1998-05-06 | 1999-10-26 | Quantum Imaging, Inc. | Method for measuring the relative proximity of and interacting with a plurality of media/molecular structures |
| DE19824267A1 (de) * | 1998-05-29 | 1999-12-02 | Siemens Ag | Verfahren zur Erkennung von Nutz- und Störechos im Empfangssignal von Abstandssensoren sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| GB2338132B (en) * | 1998-06-02 | 2003-05-28 | Federal Ind Ind Group Inc | Echo detection in echo ranging systems |
| US5991234A (en) * | 1998-06-11 | 1999-11-23 | Trw Inc. | Ultrasonic sensor system and method having automatic excitation frequency adjustment |
| US6338028B1 (en) | 1998-06-11 | 2002-01-08 | Trw Inc. | Ultrasonic sensor system and method having input capture for echo processing |
| DE19845116C1 (de) * | 1998-09-30 | 1999-12-30 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Füllstandmessung |
| GB2342995B (en) | 1998-10-21 | 2003-02-19 | Federal Ind Ind Group Inc | Improvements in pulse-echo measurement systems |
| US6204767B1 (en) * | 1999-06-04 | 2001-03-20 | Donald A. Edwards | Chair monitor |
| ATE518119T1 (de) | 1999-09-07 | 2011-08-15 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur bestimmung des füllstands eines mediums |
| US6307471B1 (en) * | 1999-12-01 | 2001-10-23 | Ensure Technologies, Inc. | Radio based proximity token with multiple antennas |
| US6870792B2 (en) * | 2000-04-04 | 2005-03-22 | Irobot Corporation | Sonar Scanner |
| US6445192B1 (en) * | 2000-04-04 | 2002-09-03 | Rosemount Inc. | Close proximity material interface detection for a microwave level transmitter |
| US6696962B2 (en) * | 2001-05-14 | 2004-02-24 | John M. Kelly | Resonant tube level sensor |
| US6828912B2 (en) * | 2001-05-14 | 2004-12-07 | John Michael Kelly | Resonant tube sensor |
| DE10139242A1 (de) * | 2001-08-09 | 2003-03-06 | Grieshaber Vega Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen eines Befüllvorgangs |
| US6788206B1 (en) | 2002-09-05 | 2004-09-07 | Donald A. Edwards | Patient monitoring system |
| US7729201B2 (en) * | 2003-03-25 | 2010-06-01 | Chester Wildey | Method and apparatus for spread spectrum distance and velocity profile measurement |
| US20060000276A1 (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-05 | Bran Ferren | Method of measuring amount of substances |
| US7319401B2 (en) * | 2004-08-27 | 2008-01-15 | Rosemount Tank Radar Ab | Radar level gauge system with variable alarm limits |
| US7277020B2 (en) * | 2005-05-19 | 2007-10-02 | Tekelek Patents Limited | Apparatus for indicating the state of a characteristic of a constituent in a container |
| EP1785699B1 (en) * | 2005-11-09 | 2012-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Pulse-echo liquid level detection system |
| DE102005062389A1 (de) | 2005-12-23 | 2007-06-28 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Sensorsystem zur Bestimmung einer physikalischen Messgröße |
| US20070223308A1 (en) * | 2006-03-21 | 2007-09-27 | Frivik Svein A | Methods of range selection for positioning marine seismic equipment |
| JP2009019431A (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-29 | Daiichi Kizai Kk | 雨水排水装置 |
| EP2108976B1 (en) * | 2008-04-10 | 2012-10-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of processing echo profile, and pulse-echo system for use with the method |
| US20090268553A1 (en) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | Pepperl+Fuchs, Inc. | Ultrasonic sensor system and method for sensing distance |
| US8902704B2 (en) * | 2010-03-22 | 2014-12-02 | Rohol-Aufsuchungs Ag | Method and device for logging the fluid depth in a wellbore |
| CN102622303B (zh) * | 2011-01-30 | 2016-02-17 | 国际商业机器公司 | 一种内存过载控制的方法及装置 |
| RU2523104C1 (ru) * | 2013-02-12 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Океанприбор" | Эхолот с ледовой защитой |
| RU2655703C2 (ru) * | 2013-05-16 | 2018-05-29 | Конинклейке Филипс Н.В. | Определение оценки размера помещения |
| RU2552120C1 (ru) * | 2014-02-06 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Форт XXI" (ООО НПП "Форт XXI") | Гидрографический эхолот |
| RU189788U1 (ru) * | 2019-02-11 | 2019-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью "КОМПСТАР" | Ультразвуковой дальномер |
| RU2719210C1 (ru) * | 2019-05-06 | 2020-04-17 | Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" | Эхолот |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3505637A (en) * | 1964-03-10 | 1970-04-07 | Us Navy | Digital overflow threshold for sonar |
| US3944965A (en) * | 1965-01-22 | 1976-03-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Overflow threshold control for sonar |
| US3380018A (en) * | 1967-03-20 | 1968-04-23 | Navy Usa | Digital density threshold for sonar |
| US3944963A (en) * | 1974-08-21 | 1976-03-16 | Western Electric Co., Inc. | Method and apparatus for ultrasonically measuring deviation from straightness, or wall curvature or axial curvature, of an elongated member |
| US4000650B1 (en) * | 1975-03-20 | 1995-11-14 | Endress Hauser Gmbh Co | Method and apparatus for ultrasonic material level measurement |
| DE2726981C2 (de) * | 1977-06-15 | 1984-11-22 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Vorrichtung zur Zeitmessung zwischen Impulsen |
| DE3438045C2 (de) * | 1983-11-04 | 1986-12-18 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Anordnung zur Signalübertragung bei Ultraschall-Echolotgeräten |
| GB8407512D0 (en) * | 1984-03-22 | 1984-05-31 | Salubre Investments | Processing of reflected signals |
| GB8422022D0 (en) * | 1984-08-31 | 1984-10-24 | Atomic Energy Authority Uk | Electrical signal discrimination |
| CA1214858A (en) * | 1984-09-27 | 1986-12-02 | Stanley Panton | Acoustic ranging system |
| EP0260113A3 (en) * | 1986-09-08 | 1989-09-20 | Agtronics Pty. Ltd. | Ultrasonic height control system |
| US4831565A (en) * | 1986-10-03 | 1989-05-16 | Canadian Corporate Management Company Limited | Process control equipment for adverse environments |
| AU598116B2 (en) * | 1987-04-22 | 1990-06-14 | Siemens Milltronics Process Instruments Inc. | Acoustic range finding system |
-
1988
- 1988-05-05 US US07/190,391 patent/US4890266A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-19 CA CA000597181A patent/CA1301908C/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-24 ES ES198989304060T patent/ES2028438T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-24 DE DE8989304060T patent/DE68900470D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-24 EP EP89304060A patent/EP0340953B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-24 AT AT89304060T patent/ATE69894T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-04-28 AU AU33747/89A patent/AU621610B2/en not_active Ceased
- 1989-05-02 JP JP1112327A patent/JP2701937B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-05 ZA ZA893319A patent/ZA893319B/xx unknown
-
1992
- 1992-02-20 GR GR920400130T patent/GR3003853T3/el unknown
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| Publication number | Publication date |
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