誤的起源55不是回波的真 正起源。該系統(tǒng)還可以對錯誤的起源55應(yīng)用模糊邏輯算法和減少與錯誤的起源有關(guān)的被 接收回波58的置信水平。
[0096] 使用其它頻率的脈沖,另外或者替代地通過輻射點57可以檢測到多路徑-其中 多路徑可能被預(yù)期導(dǎo)致不同的被接收回波。
[0097] 系統(tǒng)10可以檢測到假回波且不應(yīng)將這樣的假回波包括在最后的內(nèi)容物體積估計 中。
[0098] 除了上述(筒倉環(huán)境外的位置)之外,系統(tǒng)可以通過檢測被接收回波的起源和另 一個被接收回波的起源之間的角度大于最大內(nèi)容物斜率來檢測假回波。
[0099] 可以通過改變對相同區(qū)域的照射角度,導(dǎo)向在被接收回波的起源處具有零能量 (或非常低的能量)的輻射脈沖,和接收具有大量能量的回波,也可以檢測假回波。
[0100] 預(yù)計回波的"真正"起源也可以在其他視角如在不同頻率或不同波束傾角的過渡 處被看到。其起源沒有被其他視角驗證的回波可以看作假回波且可以接收較低的置信水 平。
[0101] 粉塵和噪聲源可以修改每個回波的幅度(暫時從掃描儀消除回波)和方向。
[0102] 來自系統(tǒng)10的體積讀數(shù)應(yīng)不受粉塵濃度和噪聲的波動的影響。來自筒倉外部的 機械的噪聲或灰塵水平的變化不應(yīng)在報道的體積水平中創(chuàng)建波動。
[0103] 假回波應(yīng)被有效地過濾,導(dǎo)致在組的成員之間自相一致的回波的子組且它們中的 任何一個都不違反諸如所有回波源應(yīng)在倉內(nèi)部的一些通用規(guī)則。
[0104] 具有低SNR的回波的權(quán)重應(yīng)低于具有高SNR的強回波的權(quán)重。
[0105] 系統(tǒng)10可以在不同的時間點進行多次測量且被布置為隨著時間提供穩(wěn)定的測量 結(jié)果。系統(tǒng)10可以考慮被反射的回波的各種參數(shù),這些參數(shù)即使在內(nèi)容物體積保持不變時 也可能波動。系統(tǒng)10被布置為了解來自每個回波的被估計的信息的質(zhì)量。由于信號質(zhì)量 /回波源是變化的,可靠的質(zhì)量屬性可以協(xié)助在最佳質(zhì)量的信號估計回波參數(shù)。
[0106] 系統(tǒng)10可以通過隨時間跟蹤被接收回波,將置信水平分配(使用模糊模塊20)給 回波的起源,動態(tài)更新反映基準(zhǔn)回波的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),和以平滑的方式刪除參考回波(在核查 接收的可能來自該起源的接收回波,但在多個發(fā)射和接收周期期間沒有接收到這樣的回波 后)來提供穩(wěn)定的結(jié)果。單個輻射脈沖可以在單一的發(fā)射和接收周期期間傳輸。
[0107] 接收機50可以被布置為檢測被接收回波的峰值(最大點)和在計算TOA和DOA 時參考這些峰值。
[0108] 體積計算器30可以保持如圖7所示的那些的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
[0109] 圖7示出了被接收回波的數(shù)據(jù)庫302,其存儲被接收回波的屬性302(1) - 302 (J) (如由于在一個或多個發(fā)射和接收周期期間由一個或多個輻射脈沖照射內(nèi)容物而接收的被 接收回波)。
[0110] 圖7也示出了參考回波數(shù)據(jù)庫310,其存儲參考回波的屬性310(1) -310 (k)。參 考回波在過去被接收到。參考回波的屬性可隨著時間的推移不斷更新。
[0111] 圖7還示出了待被用于體積計算的回波的列表320。這個列表320可以等于計算 體積的時間點的參考回波數(shù)據(jù)庫310。另外,列表320可能與參考回波數(shù)據(jù)庫310在以下方 面不同:其包括的回波數(shù)量,存儲置信水平而不存儲屬性,包括比數(shù)據(jù)庫310中包括的更多 或更少的回波,等。
[0112] 體積計算器30可以被布置為通過添加新的參考回波、刪除現(xiàn)有的參考回波、和改 變參考回波的屬性來更新參考回波屬性數(shù)據(jù)。
[0113] 在每個發(fā)射和接收周期,接收機50被布置為接收一個或多個被接收回波并識別 每個脈沖的最大點。
[0114] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的三個圖201、202和203。
[0115] 圖201包括由第一收發(fā)機在第一發(fā)射和接收周期期間接收到的三個被接收回波 210、220和230。圖202包括由第二收發(fā)機在第一發(fā)射和接收周期期間接收到的三個被接收 回波210'、220'和230'。被接收回波210和210'、220和220'、及230和230'之間的TOA 的差允許系統(tǒng)10計算這些被接收回波的D0A。
[0116] 圖203包括由第一收發(fā)機在第二發(fā)射和接收周期期間接收到的三個被接收回波 212、222 和 232。
[0117] 圖 6 還示出 了被接收回波 210、220、230、210'、220'、230'、212、222 和 232 的最大 點 211、221、231、21Γ、22Γ、23Γ、213、223 和 233。
[0118] 被接收回波的每個最大點與被接收回波的起源相關(guān)聯(lián),且起源的位置通過由最大 點(Τ1、Τ2、Τ3、Τ1'、Τ2'、Τ3'和Τ4')和通過它的到達方向表示的TOA計算出。
[0119] 被接收回波210和212具有實質(zhì)上相同的起源且被視為對應(yīng)的被接收回波。
[0120] 被接收回波220和222具有實質(zhì)上相同的起源且被視為對應(yīng)的被接收回波。
[0121] 圖203不包括被接收回波230。因此,被接收回波230可以被發(fā)送到刪除過程。如 果被接收回波244沒有在第二個發(fā)射和接收周期之前被接收到,則被接收回波244可以作 為新的參考回波被添加到數(shù)據(jù)庫310。
[0122] 體積計算器30被布置為將被接收回波與參考回波進行比較。如果參考回波數(shù)據(jù) 庫310不包括對應(yīng)于被接收回波的參考回波(沒有與被接收回波具有實質(zhì)上相同的起源的 參考回波),則該被接收回波可以被添加到數(shù)據(jù)庫310且被視為新的參考回波。
[0123] 被期望具有對應(yīng)的被接收回波-但這樣的被接收回波未被接收到的數(shù)據(jù)庫的參 考回波被饋送到刪除過程,該刪除過程確定是否從數(shù)據(jù)庫310中刪除這些參考回波。
[0124] 刪除過程可忽略在發(fā)射和接收周期期間缺乏對應(yīng)的被接收回波,在該發(fā)射和接收 周期期間,SNR太低而不能接收到這樣的對應(yīng)的被接收回波。
[0125] 如果僅接收到預(yù)期被接收回波的子集-如果在N個發(fā)射和接收周期期間只接收 到最多M個對應(yīng)的被接收回波(在此期間,接收參數(shù)便利這些被接收回波的接收),則在刪 除過程可能會從數(shù)據(jù)庫310和/或列表320刪除參考回波,其中N超過M。M可能是零,N可 能是二或更多。
[0126] 如果當(dāng)前的SNR低于它們可能已被檢測到的最小SNR,在數(shù)據(jù)庫310和列表320中 具有為零(或幾乎為零)的置信水平的參考回波可能不被從列表320 (和/或數(shù)據(jù)庫310) 刪除。
[0127] 另外或可替代地,如果參考回波被發(fā)現(xiàn)是假回波,它將被從列表和數(shù)據(jù)庫310刪 除。
[0128] 回顧圖1,模糊邏輯模塊20可以被布置為計算每一個參考回波和/或被接收回波 的置信水平。置信水平可以作為被接收回波和/或參考回波的屬性且可以被存儲在數(shù)據(jù)庫 302 和 310 中。
[0129] 模糊邏輯模塊20可應(yīng)用一種或多種模糊邏輯算法,這有助于由體積計算器30執(zhí) 行的體積測量的穩(wěn)定性。
[0130] 回波的置信水平可以基于回波的一個或多個屬性計算。屬性可包括,例如,至少下 列項中的幾個:
[0131] a.信號噪聲比屬性-信號與噪聲的能量比值。噪聲通常在分離的監(jiān)聽周期測量。
[0132] b.恒虛警率(CFAR)閾值屬性-回波能量和回波范圍附近的平均能量的比值。
[0133] c.倉內(nèi)屬性-回波起源的坐標(biāo)由飛行時間和到達角度的估計決定,假設(shè)已知筒倉 的幾何形狀和掃描儀的位置。要求回波源將在筒倉壁(包括地板)內(nèi)。
[0134] d.物理限制屬性-反映了到物理障礙或可能與特定的頻率和/或DOA相關(guān)的其 他物理約束的接近度。
[0135] e.相對能量屬性-一般,最接近收發(fā)機的回波(最小范圍)應(yīng)是直接反射,因此 更值得信賴作為在建立回波的一致的子群的過程中的反復(fù)點。然而,在有些情況下,雖然實 際的材料水平遠,但是由于筒倉中的物體或材料堆積,在近范圍內(nèi)會有少量殘余回波。為了 解決這個問題,系統(tǒng)定位最強的回波,從而減少具有顯著(~xlO)低能量的回波的CL。
[0136] f.角度矛盾屬性-內(nèi)容物的上表面的斜率預(yù)計在最大斜率值以下且起源之間的 斜率應(yīng)該低于最大斜率值。
[0137] 圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的線性模糊邏輯函數(shù)。曲線401-405表示 模糊邏輯函數(shù)應(yīng)用于各種參數(shù)(分別為SNR屬性、CFAR屬性、筒倉外屬性、相對能量屬性、 和物理限制屬性)。X軸表示參數(shù)的值,而y軸表示屬性值。
[0138] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,如果一些或所有這些屬性的模糊邏輯函數(shù),回波的置 信水平。模糊邏輯模塊30可以將回波的置信水平設(shè)置為所有屬性的最小值。
[0139] 值得注意的是,每個屬性可以通過將模糊邏輯函數(shù)應(yīng)用到由接收機50或甚至由 體積估計器本身計算的相應(yīng)的參數(shù)來計算(SNR、CFAR、相對能量、與倉壁有關(guān)的位置、斜 率……)。
[0140] 角度矛盾估計可通過以下過程來檢測和處理:
[0141] 按