[发明专利]基于相位的跟踪

说明书

技术领域

本发明涉及填充水平确定领域。具体来说，本发明涉及用于测量填充水平的填充水平测量装置、测量填充水平的方法、程序元件和计算机可读介质。

背景技术

回声跟踪方法被用于军事应用和民用空域控制、以及汽车应用。回声到正确路径的分配通常基于回声位置、回声宽度、回声幅度、回声形式和回声速度。

但是，已知的分配方法并不总是可靠的。

DE102006006572A1描述了填充水平传感器在脉冲运行时间的成对的中频取样。另外，描述了确定回声相位的方法。

WO2009/037000A2描述了回声提取的方法。

发明内容

在填充水平确定领域可能期望存在一种回声到对应路径的简单可靠的分配。

根据本发明的方面，根据所述权利要求提供用于测量容器内的填充介质的填充水平的填充水平测量装置、对应的测量方法、程序元件和计算机可读介质。根据从属权利要求和下面的描述清楚描述进一步的实施方式。

应当注意，下面关于填充水平测量装置描述的特征还可以实施为对应的方法，并且下面关于该方法描述的特征也可以在填充水平测量装置内实施。

根据本发明的第一方面提供一种用于测量填充水平（例如容器内的填充介质的填充水平）的填充水平测量装置，其中，所述装置包括信号产生单元和信号获取和处理单元。

所述信号产生单元被设计成产生并向填充介质发射传输信号；并且，所述信号获取和处理单元被设计成获取与所述传输信号的反射部分对应的回声曲线。另外，所述信号获取和处理单元还被设计成：识别所述回声曲线的至少一个回声；确定所述回声的幅度值相对于所述传输信号的对应相对幅度值的相对符号，或者确定所述回声相对于所述传输信号的对应相位的相对相位；并且，如果第一回声路径的在先回声中的第一回声的幅度值具有与所述回声曲线的所述回声的幅度值相同的符号，或者如果所述第一回声的相对相位值与所述回声的相对相位值一致，则将所述回声分配到与在先获得的回声曲线的所述在先回声关联的所述第一回声路径。

因而，可以基于回声曲线的回声的确定的相对符号和/或确定的相对相位（下面也称为“极性”）优化测量的回声数据的评估。该在先获得的回声数据的历史的评估也被称为跟踪。

术语“跟踪”指的是追踪移动对象或者至少它们的回声（如同此处的情形）的跟踪方法。被分类为正回声（即具有正相对符号或正相对相位（即正极）的回声）路径的路径不能分配给具有负相对符号或负相对幅度的回声。

根据本发明的示例实施方式，回声的幅度值的符号的确定包括所述回声的平均幅值与预定的参考值的比较。

为了确定回声的平均幅值，可以综合一段时间内的回声的幅度值，并且然后例如除以回升曲线被综合的时间段的宽度。

如果确定的回声的平均值例如大于预定的参考值，则认为幅度值的相对符号是正的，其中，如果确定的回声的平均幅值小于预定的参考值，则认为幅度的相对符号是负的。

根据本发明的另一个示例实施方式，确定所述回声的所述幅度值的相对符号包括将所述回声与预定参考曲线进行比较。

如果例如整个回声或者回声的至少相当一部分在预定参考曲线以上，则确定回声的参考符号是正的，反之亦然。

根据本发明的另一个示例实施方式，确定所述回声的相对相位包括进行相关度计算和/或三角法计算。

在DE102006006572中描述基于三角函数计算的相对相位的计算。

通过进行相关度计算可以将两个信号彼此比较。例如，可以计算传输脉冲和对应回声的关联因子，并且用于量化两个信号的相似性。如果接收到的回声具有与传输脉冲相同的相对相位（见图8的801,802），该两个信号比它们的相对相位不同时更加相似（见图8的803,804）。该相似度通过关联因子表现。因而，通过将关联因子与阈值比较，可以确定回声是否具有与原传输脉冲相同的相对相位或者相反的相对相位。

根据本发明的另一个示例实施方式，通过恒定值表示参考曲线，或者通过过滤在先或当前或获取的回声曲线来获取参考曲线。

根据本发明的另一个示例实施方式，如果所述第一回声路径的所述在先回声中的所述第一回声的幅度值具有与所述回声的幅度值不同的符号，或者如果所述第一回声的所述相对相位值与所述回声的相对相位值不一致，则阻止将所述回声分配到所述第一回声路径。