JPH11326481A - パルス音の到来時間差推定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 的確に詳細到来時間差を求めることができる
パルス音の到来時間差推定方法及びその装置を提供す
る。 【解決手段】 相関器５により２組のパルス音の入力時
間波形の相関をとることによりこの２組のパルス音の相
関カーブを算出し、包絡線検波器８−１，８−２によ
り、２組のパルス音の入力時間波形に対してそれぞれの
包絡線波形を算出し、時刻検出器９−１，９−２により
２組のパルス音の包絡線波形の立ち上がり時刻を検出
し、２組の包絡線波形の立ち上がり時刻から概略時間差
推定器１０により２組のパルス音の概略到来時間差を算
出し、この算出された概略到来時間差から、検索窓設定
器１１により相関カーブにおいて詳細到来時間差を算出
するのに用いられる相関カーブの区間を限定し、この限
定された相関カーブのピーク値から２組のパルス音の詳
細到来時間差を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、艦船等から発信さ
れたＰＣＷ（Ｐｕｌｓｅ ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＷａｖ
ｅ）やＬＦＭ（Ｌｉｎｅａｒ ＦＭ）等のパルス音（探
信音）を、２組以上の音響センサないしは２組以上の音
響センサアレイ（音響センサ装置）を用いて整相した受
信ビームで受信し、各音響センサないしは受信ビーム間
のパルス音の到来時間差から発信源の方位（２組の場
合）、または発信源までの方位と距離（３組以上の場
合）を算出する音源方位測定装置、または音源位置局限
装置等に用いられるパルス音の到来時間差推定方法及び
その装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パルス間の到来時間差を推定する
パルス音の到来時間差推定方法の一つとして、２つの波
形による相関カーブから時間差を求める手法がある。図
１０は従来のパルス音の到来時間差推定装置のブロック
図である。この図において、１０１−１，１０１−２は
音響センサないしは音響センサアレイを用いて音源方向
に整相した音響ビームからの入力端子、１０２−１、１
０２−２はバッファメモリ、１０３は検知器、１０４−
１、１０４−２は波形選択器、１０５は相関器、１０６
は時間差推定器、１０７は出力端子である。

【０００３】また、図１１は従来のパルス音の到来時間
差推定装置における検知器の詳細構成図である。この図
において、１２１は入力端子１０１−１（図１０参照）
との接続端子、１２２は瞬時パワー算出器、１２３は短
時間積分器、１２４は長時間積分器、１２５は比較器、
１２６は閾値算出器、１２７は波形選択器１０４−１と
１０４−２（図１０参照）への接続端子である。

【０００４】次に、上記パルス音の到来時間差推定装置
の動作について、図１０及び図１１を参照しながら説明
する。音響センサないしは音響センサアレイによる音響
ビームで受信した受信信号（以下、受信信号と称する）
は、ディジタル信号の時系列データとして入力端子１０
１−１及び１０１−２を通じてバッファメモリ１０２−
１、１０２−２にそれぞれ入力されると共に、入力端子
１０１−１からの時系列データは検知器１０３にも入力
される。

【０００５】バッファメモリ１０２−１はＦＩＦＯ形式
のメモリであり、入力端子１０１−１から入力した前記
受信信号のディジタル形式の時系列データを現在の時刻
から一定時間さかのぼった時刻まで記憶しておく。その
記憶サイズは相関器１０５の相関処理に必要なデータ量
や検知器１０３の応答性を考えて決定される。バッファ
メモリ１０２−２に関しても同様の処理となる。

【０００６】次に、検知器１０３は入力端子１０１−１
から入力した前記受信信号のディジタル形式の時系列デ
ータを接続端子１２１を通じて、瞬時パワー算出器１２
２に入力する。次に、瞬時パワー算出器１２２は、接続
端子１２１を通じて入力される前記受信信号の時系列デ
ータＸ１（ｋ）に対して次式の自乗処理を行なうことに
より、瞬時パワーを算出し、その結果を短時間積分器１
２３と長時間積分器１２４に出力する。

【０００７】 Ｙ１（ｋ）＝Ｘ１（ｋ）・Ｘ１（ｋ） …（１） 次に、短時間積分器１２３には、瞬時パワー算出器１２
２からの前記受信信号の瞬時パワーＹ１（ｋ）が入力さ
れ、次式の指数積分により、その短時間積分パワーＺＳ
（ｋ）を求め、その結果を比較器１２５に出力する。こ
こで、積分定数αは背景雑音の分散がある程度低減さ
れ、かつパルス音に対してはそのピークレベル低下があ
まり起こらない範囲内の値を採用する。

【０００８】 ＺＳ（ｋ）＝α・Ｙ１（ｋ）＋（１−α）・ＺＳ（ｋ−１） …（２） 次に、長時間積分器１２４には、瞬時パワー算出器１２
２からの前記受信信号の瞬時パワーＹ１（ｋ）が入力さ
れ、短時間積分器と同様に次式（３）の指数積分によ
り、その長時間積分パワーＺＬ（ｋ）を求めることで背
景雑音レベルを推定し、その結果を閾値算出器１２６に
出力する。ここで、長時間積分用の積分定数βはパルス
音のピークレベルが十分小さくなり、かつ背景雑音レベ
ルの変動に十分追従できる範囲内の値を採用する。

【０００９】 ＺＬ（ｋ）＝β・Ｙ１（ｋ）＋（１−β）・ＺＬ（ｋ−１） …（３） 次に、閾値算出器１２６には、長時間積分器１２４から
背景雑音レベルの推定結果ＺＬ（ｋ）が入力され、次式
によりパルス音を検知するための閾値を算出し、その結
果を比較器１２５に出力する。ここで、定数γは、検知
確率、誤警報確率を考慮して設定する。

【００１０】 ＴＨＬ（ｋ）＝γ・ＺＬ（ｋ） …（４） 次に、比較器１２５には短時間積分器１２３からの短時
間積分結果ＺＳ（ｋ）と、閾値算出器１２６からの閾値
ＴＨＬ（ｋ）が入力され、両者を比較し、次式（５）の
条件を満足した場合、すなわち閾値ＴＨＬ（ｋ）を超え
るＺＳ（ｋ）が一定期間ＮＷ続いた場合、前記受信信号
内にパルス音が存在すると判定し、パルス音の開始時刻
ＫＳと終了時刻ＫＥを接続端子１２７を通じて波形選択
器１０４−１および１０４−２に出力する。

【００１１】 ＺＳ（ｋ）＞ＴＨＬ（ｋ） …（５） ｋ＝ＫＳ，ＫＳ＋１，・・・，ＫＥ−１，ＫＥ ＫＥ−ＫＳ≧ＮＷ 次に、波形選択器１０４−１に検知器１０３内の比較器
１２５からパルス音の開始時刻ＫＳと終了時刻ＫＥを接
続端子１２７を通じて入力すると、波形切り出し開始時
刻ＪＳと波形切り出し終了時刻ＪＥを算出し、バッファ
メモリ１０２−１から該当する時間分の切り出し波形Ｗ
１（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−１，ＪＥ）
を読み出し、その結果を相関器１０５に出力する。ＪＳ
とＪＥは次式で与えられる。

【００１２】 ＪＳ＝ＫＳ−Ｍ１ …（６） ＪＥ＝ＫＥ＋Ｍ２ …（７） ただし、Ｍ１およびＭ２は、区間［ＪＳ，ＪＥ］で波形
を切り出した場合、対象としている全ての到来方位に関
して、受信波形内のパルス音が区間［ＪＳ，ＪＥ］内に
包含する形で切り出されるように、かつ相関処理に必要
なサイズを考慮して決定される。

【００１３】波形選択器１０４−２にも同様に検知器１
０３内の比較器１２５からパルス音の開始時刻ＫＳと終
了時刻ＫＥを接続端子１２７を通じて入力すると、波形
切り出し開始時刻ＪＳと波形切り出し終了時刻ＪＥを算
出し、バッファメモリ１０２−２から該当する時間分の
切り出し波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，Ｊ
Ｅ−１，ＪＥ）を読み出し、その結果を相関器１０５に
出力する。ここで、ＪＳ，ＪＥは基本的に波形選択器１
０４−１と同一時刻での切り出しとする。

【００１４】次に、相関器１０５には、波形選択器１０
４−１から切り出し波形Ｗ１（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋
１，…，ＪＥ−１，ＪＥ）が、波形選択器１０４−２か
ら切り出し波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，
ＪＥ−１，ＪＥ）が入力され、例えば、次式の時間領域
での相関処理の手法を用いる等して相関カーブを算出
し、その結果を時間差推定器１０６に出力する。

【００１５】

【数１】

【００１６】次に、時間差推定器１０６には、相関器１
０５からの相関カーブが入力され、相関カーブがピーク
となる位置と相関処理における基準時刻との差を到来時
刻差として検出し、その結果を出力端子１０７に出力す
る。例えば、到来したパルス音がＬＦＭ（Ｌｉｎｅａｒ
ＦＭ）の場合についての切り出し波形と相関カーブの
例を図１２に示す。図１２（ａ）は切り出し波形図、図
１２（ｂ）はその相関カーブを示す図である。

【００１７】相関カーブのピーク位置を検出し、相関カ
ーブの基準時刻〔図１２（ｂ）の破線〕との差を算出す
ることにより、到来時刻差を求めることができる。相関
カーブのピーク位置はサンプリングの単位で求めるか、
必要に応じて２次曲線フィッテング等を行なうことによ
り、そのピーク位置を精測する。出力端子１０７から出
力された到来時間差は、方位を算出するのに利用した
り、もう一組の音響センサないしは音響センサアレイを
用いて音源方向に整相した音響ビームで受信した受信波
形から算出した到来時間差と組み合わせて、パルス音を
放射した発信源までの距離と方位を算出することで音源
位置を局限する等、各種の信号処理に利用される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のパルス音の到来時間差推定方法では、以下のよ
うな問題点があった。図１３は従来の構成例の問題点を
説明する図であり、図１３（ａ）は入力時間波形を示す
図、図１３（ｂ）はその相関カーブを示す図である。

【００１９】例えば、図１２のようなＬＦＭの場合に
は、比較的その周波数成分が広がっていることから、相
関カーブは、図１２（ｂ）に示すように、鋭いピークを
持ち、ピーク値の周りのサイドローブの相関値は非常に
低い値となる。しかしながら、ＰＣＷ（Ｐｕｌｓｅ Ｃ
ｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）のように、周波数成分
がある周波数に集中しているパルス音に関してはその相
関カーブは、図１３（ｂ）に示すように、多くの副極を
持ち、ＳＮ比が無限大の状況においても、そのサイドロ
ーブの相関値はメインローブの相関値と遜色が無いくら
い十分大きい。

【００２０】よって、切り出した波形のＳＮ比の低下に
伴い、相関カーブのメインローブとサイドローブの相関
値は逆転する場合が発生しうる。その結果、時間差推定
器１０６で検出する到来時間差は本来検出すべきメイン
ローブのピーク位置と基準時刻の差ではなく、たまたま
ピーク値が逆転したサイドローブのピーク値と基準時刻
の差を検出してしまうことで到来時間差を大きく誤って
検出し、ひいては、その誤った到来時間差を用いる後段
の音源方位算出処理や音源位置極限処理等に大きな影響
を与える。

【００２１】本発明は、上記問題点を除去し、的確に詳
細到来時間差を求めることができるパルス音の到来時間
差推定方法及びその装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕２組の音響センサ装置を用い、音響ビームによ
り、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を受信
し、この２組のパルス音の相関をとることにより、この
パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
推定方法において、前記２組のパルス音の入力時間波形
の相関をとることによりこの２組のパルス音の相関カー
ブを算出し、前記２組のパルス音の入力時間波形に対し
てそれぞれの包絡線波形を算出し、前記２組のパルス音
の包絡線波形の立ち上がり時刻を検出し、前記２組の包
絡線波形の立ち上がり時刻から該２組のパルス音の概略
到来時間差を算出し、この算出された概略到来時間差か
ら前記相関カーブにおいて詳細到来時間差を算出するの
に用いられる相関カーブの区間を限定し、この限定され
た相関カーブのピーク値から２組のパルス音の詳細到来
時間差を算出するようにしたものである。

【００２３】〔２〕２組の音響センサ装置を用い、音響
ビームにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス
音を受信し、この２組のパルス音の相関をとることによ
り、このパルス音の到来時間差を推定するパルス音の到
来時間差推定装置において、前記２組のパルス音の入力
時間波形の相関をとることによりこの２組のパルス音の
相関カーブを算出する手段と、前記２組のパルス音の入
力時間波形に対してそれぞれの包絡線波形を算出する手
段と、前記２組のパルス音の包絡線波形の立ち上がり時
刻を検出する手段と、前記２組の包絡線波形の立ち上が
り時刻からこの２組のパルス音の概略到来時間差を算出
する手段と、この算出された概略到来時間差から前記相
関カーブにおいて詳細到来時間差を算出するのに用いら
れる相関カーブの区間を限定する手段と、この限定され
た相関カーブのピーク値から２組のパルス音の詳細到来
時間差を算出する手段とを具備し、前記概略到来時間差
を用いて前記相関カーブのピーク位置を特定することに
より、前記詳細到来時間差を算出するようにしたもので
ある。

【００２４】〔３〕２組の音響センサ装置を用い、音響
ビームにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス
音を受信し、この２組のパルス音の相関をとることによ
り、このパルス音の到来時間差を推定するパルス音の到
来時間差推定方法において、前記２組のパルス音の入力
時間波形の相関をとることによりこの２組のパルス音の
相関カーブを算出し、前記２組のパルス音の入力時間波
形の立ち上がり時刻を検出し、前記２組の入力時間波形
の立ち上がり時刻から２組のパルス音の概略到来時間差
を算出し、この算出された概略到来時間差から前記相関
カーブにおいて詳細到来時間差を算出するのに用いられ
る相関カーブの区間を限定し、この限定された相関カー
ブのピーク値から２組のパルス音の詳細到来時間差を算
出するようにしたものである。

【００２５】〔４〕２組の音響センサ装置を用い、音響
ビームにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス
音を受信し、この２組のパルス音の相関をとることによ
り、このパルス音の到来時間差を推定するパルス音の到
来時間差推定装置において、前記２組のパルス音の入力
時間波形の相関をとることによりこの２組のパルス音の
相関カーブを算出する手段と、前記２組のパルス音の入
力時間波形の立ち上がり時刻を検出する手段と、前記２
組の入力時間波形の立ち上がり時刻から２組のパルス音
の概略到来時間差を算出する手段と、この算出された概
略到来時間差から前記相関カーブにおいて詳細到来時間
差を算出するのに用いられる相関カーブの区間を限定す
る手段と、この限定された相関カーブのピーク値から２
組のパルス音の詳細到来時間差を算出する手段とを具備
し、前記概略到来時間差を用いて前記相関カーブのピー
ク位置を特定することにより、前記詳細到来時間差を算
出するようにしたものである。

【００２６】〔５〕２組の音響センサ装置を用い、音響
ビームにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス
音を受信し、この２組のパルス音の相関をとることによ
り、このパルス音の到来時間差を推定するパルス音の到
来時間差推定方法において、前記２組のパルス音の入力
時間波形の相関をとることによりこの２組のパルス音の
相関カーブを算出し、前記２組のパルス音の入力時間波
形の零クロス時刻を検出し、前記２組の入力時間波形の
零クロス時刻から２組のパルス音の概略到来時間差を算
出し、この算出された概略到来時間差から前記相関カー
ブにおいて詳細到来時間差を算出するのに用いられる相
関カーブの区間を限定し、この限定された相関カーブの
ピーク値から２組のパルス音の詳細到来時間差を算出す
るようにしたものである。

【００２７】〔６〕２組の音響センサ装置を用い、音響
ビームにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス
音を受信し、この２組のパルス音の相関をとることによ
り、このパルス音の到来時間差を推定するパルス音の到
来時間差推定装置において、前記２組のパルス音の入力
時間波形の相関をとることによりこの２組のパルス音の
相関カーブを算出する手段と、前記２組のパルス音の入
力時間波形の零クロス時刻を検出する手段と、前記２組
の入力時間波形の零クロス時刻から２組のパルス音の概
略到来時間差を算出する手段と、この算出された概略到
来時間差から前記相関カーブにおいて詳細到来時間差を
算出するのに用いられる相関カーブの区間を限定する手
段と、この限定された相関カーブのピーク値から２組の
パルス音の詳細到来時間差を算出する手段とを具備し、
前記概略到来時間差を用いて前記相関カーブのピーク位
置を特定することにより、前記詳細到来時間差を算出す
るようにしたものである。

【００２８】本発明によれば、上記したように、概略到
来時間差を用いて前記相関カーブのピーク位置を特定す
ることにより、詳細到来時間差を算出することができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示すパ
ルス音の到来時間差推定装置のブロック図である。この
図において、１−１は音響センサないしは音響センサア
レイ（音響センサ装置）を用いて音源方向に整相した音
響ビームからの第１の入力端子、１−２は音響センサな
いしは音響センサアレイ（音響センサ装置）を用いて音
源方向に整相した音響ビームからの第２の入力端子、２
−１は第１のバッファメモリ、２−２は第２のバッファ
メモリ、３は検知器、４−１は第１の波形選択器、４−
２は第２の波形選択器、５は相関器、７は出力端子、８
−１は第１の包絡線検波器、８−２は第２の包絡線検波
器、９−１は第１の時刻検出器、９−２は第２の時刻検
出器、１０は概略時間差推定器、１１は検索窓設定器、
１２は詳細時間差推定器である。

【００３０】図２は、本発明の第１実施例を示すパルス
音の到来時間差推定装置における時刻検出器の詳細構成
図である。この図において、３１は第１の包絡線検波器
８−１または第２の包絡線検波器８−２からの接続端
子、３２は平均振幅レベル算出器、３３は閾値算出器、
３４は立ち上がり時刻算出器、３５は概略時間差推定器
１０への接続端子である。

【００３１】図３は本発明の第１実施例を示すパルス音
の到来時間差推定装置における時刻検出器の動作説明
図、図４は本発明の第１実施例を示すパルス音の到来時
間差推定装置における検知器の構成図である。図４にお
いて、２１は第１の入力端子１−１との接続端子、２２
は瞬時パワー算出器、２３は短時間積分器、２４は長時
間積分器、２５は比較器、２６は閾値算出器、２７は第
１の波形選択器４−１および第２の波形選択器４−２へ
の接続端子である。

【００３２】以下、本発明の第１実施例を示すパルス音
の到来時間差推定装置の動作について図１乃至図４を参
照しながら説明する。音響センサないしは音響センサア
レイによる音響ビームで受信した受信信号（以下、受信
信号と称する）は、ディジタル信号の時系列データとし
て第１の入力端子１−１及び第２の入力端子１−２を通
じて第１のバッファメモリ２−１、第２のバッファメモ
リ２−２にそれぞれ入力されると共に、第１の入力端子
１−１からの時系列データは検知器３にも入力される。

【００３３】第１のバッファメモリ２−１は、ＦＩＦＯ
形式のメモリであり、第１の入力端子１−１から入力し
た前記受信信号のディジタル形式の時系列データを、現
在の時刻から一定時間さかのぼった時刻まで記憶してお
く。その記憶サイズは相関器５の相関処理に必要なデー
タ量や検知器３の応答性を考えて決定される。第２のバ
ッファメモリ２−２に関しても同様の処理となる。

【００３４】検知器３は第１の入力端子１−１から入力
した前記受信信号のディジタル形式の時系列データを、
接続端子２１を通じて瞬時パワー算出器２２に入力す
る。瞬時パワー算出器２２は、接続端子２１を通じて入
力される前記受信信号の時系列データＸ１（ｋ）に対し
て式（１）の自乗処理を行なうことにより、瞬時パワー
を算出し、その結果を短時間積分器２３と長時間積分器
２４に出力する。

【００３５】短時間積分器２３には瞬時パワー算出器２
２からの前記受信信号の瞬時パワーＹ１（ｋ）が入力さ
れ、上記式（２）の指数積分により、その短時間積分パ
ワーＺＳ（ｋ）を求め、その結果を比較器２５に出力す
る。ここで、積分定数αは背景雑音の分散がある程度低
減され、かつ、パルス音に対しては、そのピークレベル
低下があまり起こらない範囲内の値を採用する。

【００３６】長時間積分器２４には、瞬時パワー算出器
２２からの前記受信信号の瞬時パワーＹ１（ｋ）が入力
され、短時間積分器２３と同様に上記式（３）の指数積
分により、その長時間積分パワーＺＬ（ｋ）を求めるこ
とにより背景雑音レベルを推定し、その結果を閾値算出
器２６に入力する。ここで、長時間積分用の積分定数β
はパルス音のピークレベルが十分小さくなり、かつ背景
雑音レベルの変動に十分追従できる範囲内の値を採用す
る。

【００３７】次に、上記したように、閾値算出器２６に
は長時間積分器２４から背景雑音レベルの推定結果ＺＬ
（ｋ）が入力され、上記式（４）によりパルス音を検知
するための閾値を算出し、その結果を比較器２５に出力
する。ここで、定数γは検知確率、誤警報確率を考慮し
て設定する。比較器２５には短時間積分器２３からの短
時間積分結果ＺＳ（ｋ）と閾値算出器２６からの閾値Ｔ
ＨＬ（ｋ）が入力され、両者を比較し、上記式（５）の
条件を満足した場合、すなわち、閾値ＴＨＬ（ｋ）を超
えるＺＳ（ｋ）が一定期間ＮＷ続いた場合、前記受信信
号内に、パルス音が存在すると判定し、パルス音の開始
時刻ＫＳと終了時刻ＫＥを接続端子２７を通じて第１の
波形選択器４−１および第２の波形選択器４−２に出力
する。

【００３８】第１の波形選択器４−１には検知器３内の
比較器２５からパルス音の開始時刻ＫＳと終了時刻ＫＥ
が接続端子２７を通じて入力されると、波形切り出し開
始時刻ＪＳと波形切り出し終了時刻ＪＥを算出し、第１
のバッファメモリ２−１から該当する時間分の切り出し
波形Ｗ１（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−１，
ＪＥ）を読み出し、その結果を相関器５と第１の包絡線
検波器８−１に出力する。

【００３９】ＪＳとＪＥは上記式（６）と上記式（７）
で与えられる。ただし、上記式（６）のＭ１および上記
式（７）のＭ２は、区間［ＪＳ，ＪＥ］で波形を切り出
した場合、対象としている全ての到来方位に関して、受
信波形内の、パルス音が区間［ＪＳ，ＪＥ］内に包含す
る形で切り出されるように、かつ、相関処理及び包絡線
検波処理に必要なサイズを考慮して決定される。

【００４０】第２の波形選択器４−２も同様に検知器３
内の比較器２５からパルス音の開始時刻ＫＳと終了時刻
ＫＥが接続端子２７を通じて入力されると、波形切り出
し開始時刻ＪＳと波形切り出し終了時刻ＪＥを算出し、
第２のバッファメモリ２−２から該当する時間分の切り
出し波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−
１，ＪＥ）を読み出し、その結果を相関器５と第２の包
絡線検波器８−２に出力する。ここで、ＪＳ，ＪＥは基
本的に波形選択器４−１と同一時刻での切り出しとす
る。

【００４１】相関器５には第１の波形選択器４−１から
切り出し波形Ｗ１（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，Ｊ
Ｅ−１，ＪＥ）と、第２の波形選択器４−２から切り出
し波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−
１，ＪＥ）が入力され、例えば上記式（８）の時間領域
での相関処理の手法を用いる等して相関カーブを算出
し、その結果を詳細時間差推定器１２に出力する。

【００４２】一方、第１の包絡線検波器８−１には第１
の波形選択器４−１から切り出し波形Ｗ１（ｋ）（ｋ＝
ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−１，ＪＥ）が入力され、例
えば下記式（９）および下記式（１０）の自乗検波手段
により包絡線検波を行ない、その結果を第１の時刻検出
器９−１に出力する。 Ｐ１（ｋ）＝Ｗ１（ｋ）・Ｗ１（ｋ） …（９） Ｐｅ１（ｋ）＝ＬＰＦ［Ｐ１（ｋ）］ …（１０） ここで、ＬＰＦ［ ］はＰ１（ｋ）に対する低減濾波処
理で、低減濾波のカットオフ周波数は、パルス音の周波
数が十分低減でき、かつ包絡線の周波数が通過できる値
に設定する。

【００４３】第２の包絡線検波器８−２も同様に第２の
波形選択器４−２から切り出し波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝Ｊ
Ｓ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−１，ＪＥ）が入力され、上記
式（９）および上記式（１０）の自乗検波手段により包
絡線検波を行ない、その結果を第２の時刻検出器９−２
に出力する。第１の時刻検出器９−１は、第１の包絡線
検波器８−１で算出したパルス音の包絡線波形を接続端
子３１を通じて、平均振幅レベル算出器３２と立ち上が
り時刻算出器３４に入力する。

【００４４】平均振幅レベル算出器３２は接続端子３１
を通じて入力される包絡線波形に対して、図３に示すよ
うに、その包絡線のピーク近傍の平均振幅レベルを算出
し、その結果を閾値算出器３３に出力する。閾値算出器
３３は平均振幅レベル算出器３２から入力した平均振幅
レベルを用いて、包絡線波形においてパルス音の存在し
ない区間の背景雑音レベルを勘案して閾値を設定し、そ
の結果を立ち上がり時刻算出器３４に出力する。例え
ば、前記背景雑音レベルが十分に小さければ、平均振幅
レベルの１／２に設定する等、自由に選択することがで
きる。

【００４５】立ち上がり時刻算出器３４には、接続端子
３１を通じて包絡線波形を第１の包絡線検波器８−１か
ら取り込むとともに、閾値算出器３３から算出した閾値
が入力され、図３に示すように前記包絡線波形がその閾
値以上となる時刻を立ち上がり時刻ｔ１として検出し、
その結果を接続端子３５を通じて、概略時間差推定器１
０に出力する。

【００４６】第２の時刻検出器９−２も同様に第２の包
絡線検波器８−２で算出したパルス音の包絡線波形が入
力され、その立ち上がり時刻ｔ２を検出し、その結果を
概略時間差推定器１０に出力する。概略時間差推定器１
０には第１の時刻検出器９−１からは立ち上がり時刻ｔ
１が、第２の時刻検出器９−２からは立ち上がり時刻ｔ
２が入力され、下記式（１１）で与えられる両者の時刻
差を概略到来時間差ηとして算出し、その結果を検索窓
設定器１１に出力する。

【００４７】 η＝ｔ２−ｔ１ …（１１） 検索窓設定器１１に概略時間差推定器１０から概略到来
時間差ηが入力されると、相関器５からの相関波形出力
Ｃ（τ）に対して詳細時間差推定器１２がピーク検出に
より到来時間差を検出する際の検索窓を下記式（１２）
のように設定し、その結果を詳細時間差推定器１２に出
力する。

【００４８】 η−Ｔ１〜η＋Ｔ２ …（１２） ここで、Ｔ１、Ｔ２は検索時間の範囲を示すパラメータ
であり、例えば、Ｔ１＝Ｔ２＝１／（２ｆ）に設定する
など自由に設定できる。この場合、ｆはパルス音の中心
周波数で事前に分かっている場合にはその値を、分かっ
ていない場合には周波数分析などの手法で検出した周波
数を設定する。

【００４９】詳細時間差推定器１２は相関器５からは２
つのパルス音の相関波形Ｃ（τ）を、検索窓設定器１１
からはその相関波形Ｃ（τ）のピーク値を検出する際の
検索窓の時間幅を入力し、検索窓内における相関波形の
ピーク位置を詳細到来時間差τとして検出し、その結果
を出力端子７に出力する。例えば、図１３（ａ）に示す
ようなＰＣＷの場合、相関カーブは図１３（ｂ）のよう
になる。この相関カーブに対して、図１４に示すように
概略到来時間差に対して検索窓が設定され、該検索窓の
範囲内において相関カーブのピーク位置を検出し、相関
カーブの基準時刻との差を算出することにより、詳細到
来時刻差を算出する。ここで、相関カーブのピーク位置
はサンプリングの単位で求めるか、必要に応じて２次曲
線フィッティング等を行なうことにより、そのピーク位
置を精測する。

【００５０】出力端子７から出力された詳細到来時間差
は、方位を算出するのに利用したりもう一組の音響セン
サないしは音響センサアレイを用いて音源方向に整相し
た音響ビームで受信し、受信波形から算出した詳細到来
時間差と組み合わせて、パルス音を放射した発信源まで
の距離と方位を算出することで音源位置を局限する等、
各種の信号処理に利用される。

【００５１】このように、第１実施例によれば、ＰＣＷ
のように周波数成分がある周波数に集中しているパルス
音に関して、その相関カーブはメインローブとのレベル
差が小さい多くの副極を持ち、ＳＮ比の低下やパルス長
の延伸に伴い、メインローブのピーク位置の特定が困難
となり、結果としてサイドローブのピーク位置を誤って
検出してしまうという問題を解決するために、前記パル
ス音の包絡線波形の立ち上がり時刻の時間差を概略到来
時間差として算出し、この概略到来時間差に対して検索
窓を設定することで前記メインローブの位置を特定し、
前記特定したメインローブに対してピーク位置を検出す
ることで詳細到来時間差を算出するようにしたので、雑
音レベルが高い場合や長いパルス長のＰＣＷにおいて
も、相関カーブの副極のピーク位置を誤って検出するこ
との少ない、かつ精度の良い到来時間差を推定すること
ができる。

【００５２】次に本発明の第２実施例について説明す
る。図５は本発明の第２及び第３実施例を示すパルス音
の到来時間差推定装置のブロック図である。なお、第１
実施例と同じ部分については同一の番号を付与してい
る。図５において、１３−１は第１の時刻検出器、１３
−２は第２の時刻検出器である。

【００５３】図６は第２実施例における第１の時刻検出
器１３−１、第２の時刻検出器１３−２の詳細構成図で
あり、４１は第１の波形選択器４−１または第２の波形
選択器４−２からの接続端子、４２は平均自乗レベル算
出器、４３は閾値算出器、４４は立ち上がり時刻算出
器、４５は概略時間差推定器への接続端子である。第１
実施例と異なる点は、第１の包絡線検波器８−１と第１
の時刻検出器９−１の代わりに、図５に示す第１の時刻
検出器１３−１を第１の波形選択器４−１の出力側と概
略時間差推定器１０の入力側に、第２の包絡線検波器８
−２と第２の時刻検出器９−２の代わりに、第２の時刻
検出器１３−２を第２の波形選択器４−２の出力側と概
略時間差推定器１０の入力側に設けた点である。

【００５４】第１の波形選択器４−１および第２の波形
選択器４−２までは、第１実施例と全く同一であるの
で、以下、第１実施例と異なる点を中心に、その動作を
説明する。第１の波形選択器４−１に検出器３内の比較
器２５からパルス音の開始時刻ＫＳと終了時刻ＫＥが接
続端子２７を通じて入力されると、波形切り出し開始時
刻ＪＳと波形切り出し終了時刻ＪＥを算出し、第１のバ
ッファメモリ２−１から該当する時間分の切り出し波形
Ｗ１（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−１，Ｊ
Ｅ）を読み出し、その結果を相関器５と第１の時刻検出
器１３−１に出力する。ここで、ＪＳとＪＥの決定方法
は第１実施例の場合と基本的には変わらない。

【００５５】第２の波形選択器４−２にも同様に検出器
３内の比較器２５からパルス音の開始時刻ＫＳと終了時
刻ＫＥが接続端子２７を通じて入力されると、波形切り
出し開始時刻ＪＳと波形切り出し終了時刻ＪＥを算出
し、第２のバッファメモリ２−２から該当する時間分の
切り出し波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，Ｊ
Ｅ−１，ＪＥ）を読み出し、その結果を相関器５と第２
の時刻検出器１３−２に出力する。ここで、ＪＳ，ＪＥ
は基本的に第１の波形選択器４−１と同一時刻での切り
出しとする。

【００５６】相関器５は第１の波形選択器４−１から切
り出し波形Ｗ１（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ
−１，ＪＥ）が、第２の波形選択器４−２から切り出し
波形Ｗ２（ｋ）（ｋ＝ＪＳ，ＪＳ＋１，…，ＪＥ−１，
ＪＥ）が入力され、例えば、上記式（８）の時間領域で
の相関処理の手法を用いる等して相関カーブを算出し、
その結果を詳細時間差推定器１２に出力する。

【００５７】第１の時刻検出器１３−１は第１の波形選
択器４−１で選択したパルス音を接続端子４１を通じ
て、平均自乗レベル算出器４２と立ち上がり時刻算出器
４４に入力する。平均自乗レベル算出器４２は接続端子
４１を通じて入力されるパルス音に対して、図７に示す
ように、このパルス音の平均自乗レベルを算出し、その
結果を閾値算出器４３に出力する。

【００５８】閾値算出器４３は平均自乗レベル算出器４
２から入力された平均自乗レベルを用いて、パルス音の
存在しない区間の背景雑音レベルを勘案して閾値を設定
し、その結果を立ち上がり時刻算出器４４に出力する。
例えば、図７に示すように、平均自乗レベル値そのもの
を閾値として設定する等、自由に選択することができ
る。

【００５９】立ち上がり時刻算出器４４には、接続端子
４１を通じてパルス音を第１の波形選択器４−１から取
り込むとともに、閾値算出器４３から算出した閾値が入
力され、図７に示すように前記パルス音がその閾値以上
となる時刻を立ち上がり時刻ｔ１として検出し、その結
果を接続端子４５を通じて、概略時間差推定器１０に出
力する。

【００６０】第２の時刻検出器１３−２にも同様に第２
の波形選択器４−２で選択したパルス音が入力され、そ
の立ち上がり時刻ｔ２を検出し、その結果を概略時間差
推定器１０に出力する。概略時間差推定器１０には第１
の時刻検出器１３−１からは立ち上がり時刻ｔ１、第２
の時刻検出器１３−２からは立ち上がり時刻ｔ２が入力
され、上記式（１１）で与えられる両者の時刻差を概略
到来時間差ηとして算出し、その結果を検索窓設定器１
１に出力する。以後、第１実施例と同様に処理されてい
く。

【００６１】このように、第２実施例によれば、第１実
施例と同様に、前記パルス音の立ち上がり時刻の時間差
を概略到来時間差として算出し、この概略到来時間差に
対して検索窓を設定することにより、前記メインローブ
の位置を特定し、前記特定したメインローブに対してピ
ーク値を検出することで詳細到来時間差を算出するよう
にしたので、第１実施例と同様の効果を期待することが
できる。

【００６２】次に、本発明の第３実施例の動作について
説明する。第３実施例が第２実施例と異なる点は第１の
時刻検出器１３−１および第２の時刻検出器１３−２の
構造のみであるので、図８を参照しながらその動作を説
明する。図８は本発明の第３実施例を示す時刻検出器の
詳細構成図である。

【００６３】この図において、５１は第１の波形選択器
４−１または第２の波形選択器４−２からの接続端子、
５２は平均自乗レベル算出器、５３は閾値算出器、５４
は立ち上がり時刻算出器、５５は概略時間差推定器１０
への接続端子、５６は零クロス時刻算出器である。以
下、時刻検出器１３−１および１３−２の動作について
のみ説明する。

【００６４】第１の時刻検出器１３−１内の平均自乗レ
ベル算出器５２は接続端子５１を通じて入力されるパル
ス音に対して、図９に示すように、パルス音の平均自乗
レベルを算出し、その結果を閾値算出器５３に出力す
る。閾値算出器５３は平均自乗レベル算出器５２から入
力した平均自乗レベルを用いて、パルス音の存在しない
区間の背景雑音レベルを勘案して閾値を設定し、その結
果を立ち上がり時刻算出器５４に出力する。例えば、図
９に示すように、平均自乗レベル値そのものを閾値とし
て設定する等、自由に選択することができる。

【００６５】立ち上がり時刻算出器５４は、接続端子５
１を通じて、パルス音を第１の波形選択器４−１から取
り込むとともに、閾値算出器５３で算出した閾値を入力
し、図９に示すように前記パルス音がその閾値以上とな
る時刻を立ち上がり時刻ｔ１として検出し、その結果を
零クロス時刻算出器５６に出力する。零クロス時刻算出
器５６には、接続端子５１を通じて、パルス音を第１の
波形選択器４−１から取り込むとともに、立ち上がり時
刻算出器５４で算出した立ち上がり時刻ｔ１が入力さ
れ、例えばｔ１から時刻的に進んで初めて零とクロスす
る時刻を零クロス時刻κ１として算出し、その結果を接
続端子５５を通じて、概略時間差推定器１０に出力す
る。ここで、零クロス時刻は時刻的に進んで初めて零と
クロスする時刻として説明したが、時刻的に戻って初め
て零クロスする時刻でも構わないし、その他の零クロス
時刻を用いても構わない。また零クロス時刻にサンプル
点がない場合は、最も零に近いサンプル点の時刻を零ク
ロス時刻としても構わないし、その前後のサンプルから
直線補間等の補間操作により零クロス時刻を算出しても
構わない。

【００６６】第２の時刻検出器１３−２にも同様に第２
の波形選択器４−２で選択したパルス音が入力され、そ
の零クロス時刻κ２を検出し、その結果を、概略時間差
推定器１０に出力する。概略時間差推定器１０には第１
の時刻検出器１３−１からは零クロス時刻κ１を、第２
の時刻検出器１３−２からは零クロス時刻κ２が入力さ
れ、上記式（１１）と同様の式で両者の時刻差を概略到
来時間差ηとして算出し、その結果を検索窓設定器１１
に出力する。以後、第１実施例と同様に処理されてい
く。

【００６７】このように、第３実施例によれば、前記パ
ルス音の零クロス時刻の時間差を概略到来時間差として
算出し、この概略到来時間差に対して検索窓を設定する
ことにより、前記メインローブの位置を特定し、前記特
定したメインローブに対してピーク位置を検出すること
で詳細到来時間差を算出するようにしたので、第１実施
例と同様の効果を期待することができる。

【００６８】なお、本発明は、以下のような利用形態を
有する。第１〜第３実施例において、検知器３では長時
間積分器２４を用いて設定した閾値と短時間積分器２３
との比較処理によりパルス音開始時刻ＫＳとパルス音終
了時刻ＫＥを算出していたが、このパルス音の一部また
は全部が包含されるような検出方法であればどんな検知
方法を用いても構わない。

【００６９】第１〜第３実施例において、検知器３は第
１の入力端子１−１に接続されている場合について説明
したが、第２の入力端子１−２に接続されていても構わ
ないし、検知器３の構造を２重に持てば、第１の入力端
子１−１及び第２の入力端子１−２の両方に接続されて
いても構わない。第１〜第３実施例において、相関器５
では時間領域の相関処理により相関カーブを算出する方
法を説明したが、第１の波形選択器４−１および第２の
波形選択器４−２の出力をそれぞれフーリエ変換するこ
とで周波数領域に変換し、両者のクロススペクトラムを
求めた後、逆フーリエ変換により相関カーブを算出する
方法を用いても構わない。

【００７０】第１実施例において、第１の時刻検出器９
−１および第２の時刻検出器９−２では包絡線波形の立
ち上がり時刻を算出するのに、この包絡線波形の平均振
幅レベルから算出する方法を例に説明したが、包絡線波
形の立ち上がり時刻を精度良く推定できる方法であれば
どんな手法を用いても構わない。第２実施例において、
第１の時刻検出器１３−１及び第２の時刻検出器１３−
２ではパルス音の立ち上がり時刻を算出するのに、該パ
ルス音の平均自乗レベルから算出する方法を例に説明し
たが、パルス音の立ち上がり時刻を精度良く推定できる
方法であればどんな手法を用いても構わない。

【００７１】第３実施例において、第１の時刻検出器１
３−１及び第２の時刻検出器１３−２ではパルス音の零
クロス時刻を算出するのに、このパルス音の平均自乗レ
ベルからパルス音の立ち上がり時刻をまず求め、その立
ち上がり時刻から零クロス時刻を算出する方法を例に説
明したが、第１の波形選択器４−１および第２の波形選
択器４−２のパルス音の同じ位置に相当する零クロス時
刻を精度良く推定できる方法であればどんな手法を用い
ても構わない。

【００７２】上記した実施例の装置は、集積回路を用い
た個別回路で構成しても構わないし、ディジタル・シグ
ナル・プロセッサ（ＤＳＰ）やマイコン等でソフト的に
構成しても構わない。なお、本発明は、上記実施例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の
変形が可能でありこれらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

【００７３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。 〔１〕請求項１又は２記載の発明によれば、ＰＣＷのよ
うに、周波数成分がある周波数に集中しているパルス音
に関しては、その相関カーブはメインローブとのレベル
差が小さい多くの副極を持ち、ＳＮ比の低下やパルス長
の延伸に伴い、メインローブのピーク位置の特定が困難
となり、結果として、サイドローブのピーク位置を誤っ
て検出してしまうという問題に対して、前記パルス音に
対してまず包絡線検波を行なうことで包絡線波形を算出
し、この包絡線波形の立ち上がり時刻の時間差を概略到
来時間差として算出し、この概略到来時間差に対して検
索窓を設定することで前記メインローブの位置を特定
し、前記特定したメインローブに対してピーク位置を検
出することで詳細到来時間差を算出するようにしたの
で、雑音レベルが高い場合や長いパルス長のＰＣＷの場
合等、相関カーブの副極のピークレベルがメインローブ
のピークレベルを超えてしまう場合においても、相関波
形のメインローブのピーク位置を正しく検出し、かつ精
度良い到来時間差を推定することができる。

【００７４】〔２〕請求項３又は４記載の発明によれ
ば、前記パルス音の立ち上がり時刻の時間差を概略到来
時間差として算出し、概略到来時間差に対して検索窓を
設定することで前記メインローブの位置を特定し、前記
特定したメインローブに対してピーク位置を検出するこ
とで詳細到来時間差を算出するようにしたので、上記
〔１〕の発明と同様の効果が期待できる。

【００７５】〔３〕請求項５又は６記載の発明によれ
ば、前記パルス音の零クロス時刻の時間差を概略到来時
間差として算出し、この概略到来時間差に対して検索窓
を設定することで前記メインローブの位置を特定し、前
記特定したメインローブに対してピーク位置を検出する
ことで詳細到来時間差を算出するようにしたので、上記
〔１〕の発明と同様の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すパルス音の到来時間
差推定装置のブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すパルス音の到来時間
差推定装置における時刻検出器の詳細構成図である。

【図３】本発明の第１実施例を示すパルス音の到来時間
差推定装置における時刻検出器の動作説明図である。

【図４】本発明の第１実施例を示すパルス音の到来時間
差推定装置における検知器の構成図である。

【図５】本発明の第２及び第３実施例を示すパルス音の
到来時間差推定装置のブロック図である。

【図６】本発明の第２実施例における時刻検出器の詳細
構成図である。

【図７】本発明の第２実施例における時刻検出器の動作
説明図である。

【図８】本発明の第３実施例における時刻検出器の詳細
構成図である。

【図９】本発明の第３実施例における時刻検出器の動作
説明図である。

【図１０】従来のパルス音の到来時間差推定装置のブロ
ック図である。

【図１１】従来のパルス音の到来時間差推定装置におけ
る検知器の詳細構成図である。

【図１２】ＬＦＭの場合の入力時間波形と相関カーブを
示す図である。

【図１３】従来の構成例の問題点を説明する図である。

【図１４】本発明にかかる概略到来時間差に対する検索
窓の設定の説明図である。

【符号の説明】

１−１ 第１の入力端子 １−２ 第２の入力端子 ２−１ 第１のバッファメモリ ２−２ 第２のバッファメモリ ３ 検知器 ４−１ 第１の波形選択器 ４−２ 第２の波形選択器 ５ 相関器 ７ 出力端子 ８−１ 第１の包絡線検波器 ８−２ 第２の包絡線検波器 ９−１，１３−１ 第１の時刻検出器 ９−２，１３−２ 第２の時刻検出器 １０ 概略時間差推定器 １１ 検索窓設定器 １２ 詳細時間差推定器 ２１ 第１の入力端子との接続端子 ２２ 瞬時パワー算出器 ２３ 短時間積分器 ２４ 長時間積分器 ２５ 比較器 ２６ 閾値算出器 ２７ 波形選択器への接続端子 ３１ 包絡線検波器からの接続端子 ３２ 平均振幅レベル算出器 ３３，４３，５３ 閾値算出器 ３４，４４，５４ 立ち上がり時刻算出器 ３５，４５，５５ 概略時間差推定器への接続端子 ４１，５１ 波形選択器からの接続端子 ４２，５２ 平均自乗レベル算出器 ５６ 零クロス時刻算出器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２組の音響センサ装置を用い、音響ビー
   ムにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を
   受信し、該２組のパルス音の相関をとることにより、該
   パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
   推定方法において、（ａ）前記２組のパルス音の入力時
   間波形の相関をとることにより該２組のパルス音の相関
   カーブを算出し、（ｂ）前記２組のパルス音の入力時間
   波形に対してそれぞれの包絡線波形を算出し、（ｃ）前
   記２組のパルス音の包絡線波形の立ち上がり時刻を検出
   し、（ｄ）前記２組の包絡線波形の立ち上がり時刻から
   該２組のパルス音の概略到来時間差を算出し、（ｅ）該
   算出された概略到来時間差から前記相関カーブにおいて
   詳細到来時間差を算出するのに用いられる相関カーブの
   区間を限定し、（ｆ）該限定された相関カーブのピーク
   値から２組のパルス音の詳細到来時間差を算出すること
   を特徴とするパルス音の到来時間差推定方法。
2. 【請求項２】 ２組の音響センサ装置を用い、音響ビー
   ムにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を
   受信し、該２組のパルス音の相関をとることにより、該
   パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
   推定装置において、（ａ）前記２組のパルス音の入力時
   間波形の相関をとることにより該２組のパルス音の相関
   カーブを算出する手段と、（ｂ）前記２組のパルス音の
   入力時間波形に対してそれぞれの包絡線波形を算出する
   手段と、（ｃ）前記２組のパルス音の包絡線波形の立ち
   上がり時刻を検出する手段と、（ｄ）前記２組の包絡線
   波形の立ち上がり時刻から該２組のパルス音の概略到来
   時間差を算出する手段と、（ｅ）該算出された概略到来
   時間差から前記相関カーブにおいて詳細到来時間差を算
   出するのに用いられる相関カーブの区間を限定する手段
   と、（ｆ）該限定された相関カーブのピーク値から２組
   のパルス音の詳細到来時間差を算出する手段とを具備
   し、（ｇ）前記概略到来時間差を用いて前記相関カーブ
   のピーク位置を特定することにより、前記詳細到来時間
   差を算出するようにしたことを特徴とするパルス音の到
   来時間差推定装置。
3. 【請求項３】 ２組の音響センサ装置を用い、音響ビー
   ムにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を
   受信し、該２組のパルス音の相関をとることにより、該
   パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
   推定方法において、（ａ）前記２組のパルス音の入力時
   間波形の相関をとることにより該２組のパルス音の相関
   カーブを算出し、（ｂ）前記２組のパルス音の入力時間
   波形の立ち上がり時刻を検出し、（ｃ）前記２組の入力
   時間波形の立ち上がり時刻から２組のパルス音の概略到
   来時間差を算出し、（ｄ）該算出された概略到来時間差
   から前記相関カーブにおいて詳細到来時間差を算出する
   のに用いられる相関カーブの区間を限定し、（ｅ）該限
   定された相関カーブのピーク値から２組のパルス音の詳
   細到来時間差を算出することを特徴とするパルス音の到
   来時間差推定方法。
4. 【請求項４】 ２組の音響センサ装置を用い、音響ビー
   ムにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を
   受信し、該２組のパルス音の相関をとることにより、該
   パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
   推定装置において、（ａ）前記２組のパルス音の入力時
   間波形の相関をとることにより該２組のパルス音の相関
   カーブを算出する手段と、（ｂ）前記２組のパルス音の
   入力時間波形の立ち上がり時刻を検出する手段と、
   （ｃ）前記２組の入力時間波形の立ち上がり時刻から２
   組のパルス音の概略到来時間差を算出する手段と、
   （ｄ）該算出された概略到来時間差から前記相関カーブ
   において詳細到来時間差を算出するのに用いられる相関
   カーブの区間を限定する手段と、（ｅ）該限定された相
   関カーブのピーク値から２組のパルス音の詳細到来時間
   差を算出する手段とを具備し、（ｆ）前記概略到来時間
   差を用いて前記相関カーブのピーク位置を特定すること
   により、前記詳細到来時間差を算出するようにしたこと
   を特徴とするパルス音の到来時間差推定装置。
5. 【請求項５】 ２組の音響センサ装置を用い、音響ビー
   ムにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を
   受信し、該２組のパルス音の相関をとることにより、該
   パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
   推定方法において、（ａ）前記２組のパルス音の入力時
   間波形の相関をとることにより該２組のパルス音の相関
   カーブを算出し、（ｂ）前記２組のパルス音の入力時間
   波形の零クロス時刻を検出し、（ｃ）前記２組の入力時
   間波形の零クロス時刻から２組のパルス音の概略到来時
   間差を算出し、（ｄ）該算出された概略到来時間差から
   前記相関カーブにおいて詳細到来時間差を算出するのに
   用いられる相関カーブの区間を限定し、（ｅ）該限定さ
   れた相関カーブのピーク値から２組のパルス音の詳細到
   来時間差を算出することを特徴とするパルス音の到来時
   間差推定方法。
6. 【請求項６】 ２組の音響センサ装置を用い、音響ビー
   ムにより、時間的にエネルギーが制限されたパルス音を
   受信し、該２組のパルス音の相関をとることにより、該
   パルス音の到来時間差を推定するパルス音の到来時間差
   推定装置において、（ａ）前記２組のパルス音の入力時
   間波形の相関をとることにより該２組のパルス音の相関
   カーブを算出する手段と、（ｂ）前記２組のパルス音の
   入力時間波形の零クロス時刻を検出する手段と、（ｃ）
   前記２組の入力時間波形の零クロス時刻から２組のパル
   ス音の概略到来時間差を算出する手段と、（ｄ）該算出
   された概略到来時間差から前記相関カーブにおいて詳細
   到来時間差を算出するのに用いられる相関カーブの区間
   を限定する手段と、（ｅ）該限定された相関カーブのピ
   ーク値から２組のパルス音の詳細到来時間差を算出する
   手段とを具備し、（ｆ）前記概略到来時間差を用いて前
   記相関カーブのピーク位置を特定することにより、前記
   詳細到来時間差を算出するようにしたことを特徴とする
   パルス音の到来時間差推定装置。