[發(fā)明專利]傳播時(shí)間測(cè)量器、氣體濃度測(cè)量裝置、傳播時(shí)間測(cè)量程序及傳播時(shí)間測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880064113.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111164420B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辻谷浩一;新福修史;鳥(niǎo)山泰弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上田日本無(wú)線株式會(huì)社;日本無(wú)線株式會(huì)社;日清紡控股株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01N29/024
• 分類(lèi)號(hào): G01N29/024;G01M3/24;G01N29/50
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種傳播時(shí)間測(cè)量器，其特征在于，包括：

一接收單元，接收超聲波；以及

一計(jì)算單元，根據(jù)由所述接收單元基于所述接收單元接收的第一超聲波輸出的第一接收信號(hào)以及由所述接收單元基于所述接收單元在所述第一超聲波之后接收的第二超聲波輸出的第二接收信號(hào)，求取超聲波在測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間，

其中，所述計(jì)算單元包括：

一相關(guān)對(duì)象確定單元，用于確定：根據(jù)作為所述第一接收信號(hào)的上包絡(luò)線變化率的第一上限變化率和作為所述第一接收信號(hào)的下包絡(luò)線變化率的第一下限變化率獲得的第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)，以及根據(jù)作為所述第二接收信號(hào)的上包絡(luò)線變化率的第二上限變化率和作為所述第二接收信號(hào)的下包絡(luò)線變化率的第二下限變化率獲得的第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)；

一相關(guān)性處理單元，確定所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)與將所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)在時(shí)間軸上移動(dòng)后獲得的信號(hào)之間的相關(guān)值；以及

一傳播時(shí)間測(cè)量單元，根據(jù)所述相關(guān)值求得所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)與所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)之間的時(shí)間差，并根據(jù)所述時(shí)間差求得超聲波在所述測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間，

其中，所述相關(guān)對(duì)象確定單元用于：

通過(guò)求得在時(shí)間軸上相鄰的各峰值之間的差分而獲得按時(shí)間順序排列的離散的所述第一上限變化率以及按時(shí)間順序排列的離散的所述第二上限變化率，

通過(guò)求得在時(shí)間軸上相鄰的各谷值之間的差分而獲得按時(shí)間順序排列的離散的所述第一下限變化率以及按時(shí)間順序排列的離散的所述第二下限變化率，

通過(guò)將按時(shí)間順序排列的離散的所述第一上限變化率和按時(shí)間順序排列的離散的所述第一下限變化率按時(shí)間順序排列而獲得所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)，以及

通過(guò)將按時(shí)間順序排列的離散的所述第二上限變化率和按時(shí)間順序排列的離散的所述第二下限變化率按時(shí)間順序排列而獲得所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)。

2.一種氣體濃度測(cè)量裝置，其特征在于，包括：

如權(quán)利要求1所述的傳播時(shí)間測(cè)量器；以及

一濃度測(cè)量單元，所述濃度測(cè)量單元根據(jù)超聲波在所述測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間，測(cè)量所述測(cè)量空間內(nèi)的特定氣體的濃度。

3.一種傳播時(shí)間測(cè)量器可讀的傳播時(shí)間測(cè)量程序，其特征在于

所述傳播時(shí)間測(cè)量器包括：

一接收單元，接收超聲波；以及

一計(jì)算單元，根據(jù)由所述接收單元基于所述接收單元接收的第一超聲波輸出的第一接收信號(hào)以及由所述接收單元基于所述接收單元在所述第一超聲波之后接收的第二超聲波輸出的第二接收信號(hào)，求取超聲波在測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間，

其中，所述傳播時(shí)間測(cè)量程序使得所述計(jì)算單元執(zhí)行：

確定根據(jù)作為所述第一接收信號(hào)的上包絡(luò)線變化率的第一上限變化率和作為所述第一接收信號(hào)的下包絡(luò)線變化率的第一下限變化率獲得的第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)以及根據(jù)作為所述第二接收信號(hào)的上包絡(luò)線變化率的第二上限變化率和作為所述第二接收信號(hào)的下包絡(luò)線變化率的第二下限變化率獲得的第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)的相關(guān)對(duì)象確定處理；

確定所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)與將所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)在時(shí)間軸上移動(dòng)后獲得的信號(hào)之間的相關(guān)值的相關(guān)性處理；以及

根據(jù)所述相關(guān)值求得所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)與所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)之間的時(shí)間差且根據(jù)所述時(shí)間差求得超聲波在測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間的傳播時(shí)間測(cè)量處理，

其中，所述相關(guān)對(duì)象確定處理包括：

通過(guò)求得在時(shí)間軸上相鄰的各峰值之間的差分而獲得按時(shí)間順序排列的離散的所述第一上限變化率以及按時(shí)間順序排列的離散的所述第二上限變化率的處理，

通過(guò)求得在時(shí)間軸上相鄰的各谷值之間的差分而獲得按時(shí)間順序排列的離散的所述第一下限變化率以及按時(shí)間順序排列的離散的所述第二下限變化率的處理，

通過(guò)將按時(shí)間順序排列的離散的所述第一上限變化率和按時(shí)間順序排列的離散的所述第一下限變化率按時(shí)間順序排列而獲得所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)的處理，以及

通過(guò)將按時(shí)間順序排列的離散的所述第二上限變化率和按時(shí)間順序排列的離散的所述第二下限變化率按時(shí)間順序排列而獲得所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)的處理。

4.一種在傳播時(shí)間測(cè)量器中執(zhí)行的傳播時(shí)間測(cè)量方法，其特征在于

所述傳播時(shí)間測(cè)量器包括：

一接收單元，接收超聲波；以及

一計(jì)算單元，根據(jù)由所述接收單元基于所述接收單元接收的第一超聲波輸出的第一接收信號(hào)以及由所述接收單元基于所述接收單元在所述第一超聲波之后接收的第二超聲波輸出的第二接收信號(hào)，求取超聲波在測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間，

其中，所述傳播時(shí)間測(cè)量方法使得所述計(jì)算單元執(zhí)行：

確定根據(jù)作為所述第一接收信號(hào)的上包絡(luò)線變化率的第一上限變化率和作為所述第一接收信號(hào)的下包絡(luò)線變化率的第一下限變化率獲得的第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)以及根據(jù)作為所述第二接收信號(hào)的上包絡(luò)線變化率的第二上限變化率和作為所述第二接收信號(hào)的下包絡(luò)線變化率的第二下限變化率獲得的第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)的相關(guān)對(duì)象確定處理；

確定所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)與將所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)在時(shí)間軸上移動(dòng)后獲得的信號(hào)之間的相關(guān)值的相關(guān)性處理；以及

根據(jù)所述相關(guān)值求得所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)與所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)之間的時(shí)間差且根據(jù)所述時(shí)間差求得超聲波在測(cè)量空間內(nèi)的傳播時(shí)間的傳播時(shí)間測(cè)量處理，

其中，所述相關(guān)對(duì)象確定處理包括：

通過(guò)求得在時(shí)間軸上相鄰的各峰值之間的差分而獲得按時(shí)間順序排列的離散的所述第一上限變化率以及按時(shí)間順序排列的離散的所述第二上限變化率的處理，

通過(guò)求得在時(shí)間軸上相鄰的各谷值之間的差分而獲得按時(shí)間順序排列的離散的所述第一下限變化率以及按時(shí)間順序排列的離散的所述第二下限變化率的處理，

通過(guò)將按時(shí)間順序排列的離散的所述第一上限變化率和按時(shí)間順序排列的離散的所述第一下限變化率按時(shí)間順序排列而獲得所述第一相關(guān)對(duì)象信號(hào)的處理，以及

通過(guò)將按時(shí)間順序排列的離散的所述第二上限變化率和按時(shí)間順序排列的離散的所述第二下限變化率按時(shí)間順序排列而獲得所述第二相關(guān)對(duì)象信號(hào)的處理。