(57)【要約】  レーダ・レベル・ゲージ・システムがタンク内の物質に向かってマイクロ波を送り、前記マイクロ波信号の反射をタンク信号として受信することにより生成される反射マイクロ波信号を処理する方法および装置である。タンク信号を複数のプロセスで処理し、各プロセスはタンクの特定の領域内のプロセス変数を決定し、各特定の領域は所定の伝播距離範囲に対応する。受信したタンク信号のこのような多重処理は、各プロセスがタンクのその特定の領域に関して最適化することができるという利点を有する。より特定して述べると、タンクの特定の領域に関連するプロセスはタンク信号の一部を処理するだけでよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク（５）の内容物の少なくとも１つのプロセス変数を決定するのに用いられる反射マイクロ波信号を処理する方法であって、前記反射信号はレーダ・レベル・ゲージ・システム（１０）によって生成され、前記ゲージ・システム（１０）は連続的な測定サイクル中にマイクロ波をタンク（５）内の物質（３）に向けて送り、測定サイクルにそれぞれ対応する連続的なタンク信号部分を含むタンク信号として前記マイクロ波信号の反射を受信するするものであり、前記方法は、
受信したタンク信号の各部分を複数のプロセス（３１，３２，３３）内で処理し、各プロセスはタンクの特定の領域（５１，５２，５３）内のプロセス変数を決定し、各特定の領域は別個の所定の伝播距離範囲に対応する、
ことを特徴とする信号処理方法。
【請求項２】
前記各プロセスは並列に実行する、請求項１記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記受信したタンク信号は周波数領域のタンク信号であり、周波数スペクトルは前記タンク信号のフーリエ変換（Ｓ２）により決定する、請求項１または２記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記プロセスの少なくとも１つは前記タンク信号から補償信号を引き算する（Ｓ７）ことを含み、前記補償信号は前記特定の領域についての背景情報を含む、請求項１記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記補償信号ＣＳｎ（ｔ）は前記特定の領域内で表面反射が起こらないときに受信したタンク信号を低域濾波することにより形成される、請求項４記載の信号処理方法。
【請求項６】
更新された補償信号ＣＳｎ＊（ｔ）は前記補償信号ＣＳｎ（ｔ）と１つ前の補償信号ＣＳｎ−１（ｔ）とを組み合わせて次の式
ＣＳｎ＊（ｔ）＝ａＣＳｎ（ｔ）＋（１−ａ）ＣＳｎ−１（ｔ）
から得られる、ただし、ａは０と１との間の重み係数である、請求項５記載の信号処理方法。
【請求項７】
前記プロセスの少なくとも１つは前記タンクの近接ゾーン内の表面反射を検出する近接ゾーン検出プロセスである、先行請求項のいずれか一項記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記近接ゾーン検出プロセスは、
前記受信したタンク信号の部分毎に前記受信したタンク信号から前記タンクの近接ゾーン・シグネチャに基づく補償信号ＣＳｎ（ｔ）を引き算し、前記近接ゾーン内に所定のしきい値より大きな振幅を持つピークがあればこれを検出し（Ｓ１３）、
ピークが起こった測定サイクルの数を監視し（Ｓ１４、Ｓ１５）、
前記ピークに基づいて表面反射を識別する、
ことを含む、請求項７記載の信号処理方法。
【請求項９】
前記監視するステップは、ピークを検出した測定サイクル毎にカウンタを増分し（Ｓ１４）、ピークを検出しなかった測定サイクル毎に前記カウンタを減分する（Ｓ１５）ことを含む、請求項８記載の信号処理方法。
【請求項１０】
前記ピークは前記引き算の結果をフーリエ変換する（Ｓ８）ことにより決定された周波数スペクトル内で検出する、請求項８記載の信号処理方法。
【請求項１１】
前記タンク信号は時間領域反射計（ＴＤＲ）信号である、先行請求項のいずれか一項記載の信号処理方法。
【請求項１２】
タンクの内容物のプロセス変数を決定するのに用いられるレーダ・レベル・ゲージ・システム（１０）であって、
マイクロ波信号を生成するマイクロ波送信器（１４）と、
前記マイクロ波信号を前記タンク内に導いて前記タンクの内容物に向かって伝播させる手段（１２，１３）と、
前記タンクからの前記マイクロ波信号の反射を、測定サイクルにそれぞれ対応する連続的なタンク信号部分を含むタンク信号として受信するマイクロ波受信器（１５）と、
前記タンク信号の各部分に基づいて前記プロセス変数を決定する処理回路（２０）と、
を備え、
前記処理回路は前記タンク信号の各部分について複数のプロセスを実行し、各プロセスは前記タンクの特定の領域内のプロセス変数を決定し、各特定の領域は別個の所定の伝播距離範囲に対応する、
レーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１３】
前記マイクロ波信号は周波数領域信号である、請求項１２記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１４】
前記タンク信号は時間領域反射計（ＴＤＲ）信号である、請求項１２記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１５】
前記信号誘導および伝播手段は前記タンク内に設けた自由放射アンテナ（１９）を含む、請求項１２記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１６】
前記信号誘導および伝播手段は前記タンク内に延びるプローブを含む、請求項１２記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１７】
前記プロセスの少なくとも１つは前記タンク信号から補償信号を引き算する手段を含み、前記補償信号は前記特定の領域についての背景情報を含む、請求項１２記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１８】
前記プロセスの少なくとも１つは前記タンクの近接ゾーン内の表面反射を検出する近接ゾーン検出プロセスである、請求項１２記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項１９】
前記近接ゾーン検出プロセスは、
前記受信したタンク信号から前記タンクの近接ゾーン・シグネチャに基づく補償信号ＣＳｎ（ｔ）を引き算する手段と、
前記近接ゾーン内に所定のしきい値より大きな振幅を持つピークがあればこれを検出する手段と、
ピークが起こった測定サイクルの数を監視する手段と、
前記ピークに基づいて表面反射を識別する手段と、
を備える、請求項１８記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項２０】
前記監視する手段は、ピークを検出した測定サイクル毎に増分しまたピークを検出しなかった測定サイクル毎に減分するカウンタを含む、請求項１９記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【請求項２１】
前記ピーク検出手段は前記引き算手段の結果をフーリエ変換することにより周波数スペクトルを生成する、請求項１９記載のレーダ・レベル・ゲージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーダ・レベル・ゲージ（ＲＬＧ）システムに関するものである。かかるシステムでは、マイクロ波をタンク内に放射し、反射されたタンク信号を受信する。この反射信号の信号処理に基づいて、タンクの内容物のレベルなどのプロセス変数を決定することができる。
【背景技術】
【０００２】
かかるＲＬＧシステムは一般に、タンク内に信号を放射する手段である信号発生器と、反射されたタンク信号を受信する受信器とを含む。受信信号は、例えば時間領域反射計（ＴＤＲ）信号または周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）信号などの周波数領域信号でよい。一般に受信信号はタンク内の異なる物質の界面（一般に液面であるが、液面でなくてもよい）で生じる少なくとも表面反射（エコー）を含む。通常、受信信号は、例えばタンクの底および壁により生じる種々の干渉する反射または信号発生器と導波管との間の移行も含む。
【０００３】
測定結果の精度を高めるため、受信信号の信号処理を行ってこのような干渉する反射について受信信号を補償してよい。しかし信号処理は一般にタンク全体の全般的な精度を最適にするものであって、必ずしもタンクの全ての領域で最適にするものではない。したがって、ＲＬＧシステムに加えて、タンクの特定の領域内の状態についての情報を得るためにタンク内に別のセンサを設けることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に重要な１つの領域は近接ゾーン（ｎｅａｒ  ｚｏｎｅ）である。すなわち、タンク内にマイクロ波を放射する入り口に近い領域である。ＲＬＧでは、表面反射がこの近接ゾーンで起こると測定プロセスが複雑になり、不可能になることもある。近接ゾーンは使用するマイクロ波の種類に依存して０ｍから２ｍの範囲である。問題は、タンク内での信号伝達媒体と放射器／受信器との間の移行と、分解能を制限する限られた帯域幅とが結合することにより生じる干渉する反射のために起こる。ＲＬＧシステムは特定の信号処理を行ってかかる問題を処理することがある。
【０００５】
同時に、安全上の理由から、タンクの内容物の表面がタンクの頂部に近付いているかどうかを確実に表示すること（すなわち、何らかの過剰充填（ｏｖｅｒｆｉｌｌ）検出装置）が非常に重要である。したがって、上に述べた別のセンサの一例は、タンクの頂部に設けてそのレベルが或るレベルを超えたことを検出するための過剰充填センサである。通常の測定処理によりタンクの頂部（近接ゾーンと呼ぶ）で正確な測定を行うこともできるが、多くの国の当局はかかる冗長なセンサ装置を要求している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、センサを追加せずにタンクの特定の領域内の状態についての情報を提供することである。
この目的は、測定サイクルにそれぞれ対応する連続的なタンク信号部分を含むタンク信号を処理するレーダ・レベル測定（ゲージ）方法および装置により達成される。受信したタンク信号の各部分を複数のプロセスで処理し、各プロセスはタンクの特定の領域内のプロセス変数を決定し、各特定の領域は別個の所定の伝播距離範囲に対応する。
【０００７】
「測定サイクル」という用語は、ここでは測定結果を決定する周期的プロセスを示すのに用いる。サイクルの長さは必ずしも同じである必要はなく、また送信する信号の内容も、異なるサイクルで可変であってもよい。パルスＲＬＧでは、測定サイクルは１パルスの送信に対応し、ＦＭＣＷ  ＲＬＧでは、測定サイクルは周波数の１掃引（ｓｗｅｅｐ）に対応する。タンク信号の各部分は１測定サイクルに対応するので、複数のプロセスはそれぞれは、各測定サイクルからの情報について実行される。
【０００８】
或る領域はタンクへの信号の入り口に最も近い領域（近接ゾーンと呼ぶ）でよく、別の領域はタンクへの信号の入り口から最も遠い領域でよい。縦型のタンクでは、異なる伝播距離範囲に対応する領域はタンクの垂直の層（例えば、頂部領域や底部領域）に関係する。
【０００９】
受信したタンク信号のかかる多重処理は、各プロセスをタンクのその特定の領域について最適化することができるという利点を有する。より特定して述べると、タンクの或る領域に関係するプロセスはタンク信号の限られた内容だけを処理すればよい。時間領域反射計信号の場合は、そのプロセスは限られた時間範囲を扱うだけでよく、周波数領域タンク信号の場合は、そのプロセスは限られた周波数範囲を扱うだけでよい。これにより処理は簡単になり、このように領域が限られたプロセスは一層強くなる。
【００１０】
領域をオーバーラップさせてタンクの或る部分を複数の領域でカバーするようにしてよいことに注意していただきたい。すなわち、その部分に関係するタンク信号を複数のプロセスで処理する。例えば、１つのプロセスは実質的にタンク全体を扱って１つの測定結果を得、別のプロセスは小さな部分領域だけを扱ってその特定の領域の測定を一層強くする、という場合である。
【００１１】
このように領域が限られたプロセスは、タンク信号から補償信号を引き算することを含んでよい。この補償信号は関心のある領域についての背景情報（「シグネチャ」とも呼ぶ）を含む。かかる補償信号は関心のある領域から或る距離のところで表面反射が起こったタンク信号を用いて形成してよく、その後で関心のある領域に関係するタンク信号の部分を取り出す。
【００１２】
パルス（時間領域）システムでは、タンク信号の関係する部分は信号の時間領域を選択することにより取り出してよい。
ＦＭＣＷシステムなどの周波数領域システムでは、関心のある領域内部で表面反射が起こらないときに受信したタンク信号を低域濾波または帯域濾波することにより補償信号を形成してよい。
タンクの底部領域では、表面反射が底部に近い時の測定サイクルからタンク信号を保存することにより補償信号を形成してよい。
【００１３】
いずれにしても、更新された補償信号ＣＳｎ＊（ｔ）は補償信号ＣＳｎ（ｔ）と１つ前の補償信号ＣＳｎ−１（ｔ）とを組み合わせて次の式から得られる。
ＣＳｎ＊（ｔ）＝ａＣＳｎ（ｔ）＋（１−ａ）ＣＳｎ−１（ｔ）
ただし、ａは０と１との間の重み係数である。
【００１４】
領域が限られたプロセスの一例は、過剰充填検出装置を形成するのに適した、特に近接ゾーンに適合する、近接ゾーン・プロセスである。本発明のこの実施の形態が基づいている認識は、冗長な過剰充填検出装置はしばしば必要であるが、適当な信号処理を行いさえすれば、ＲＬＧシステム自身で実際にこのような検出を行うことができるということである。別個の測定プロセスでかかる信号処理を行うことによりＲＬＧシステム内で冗長な過剰充填検出装置を形成するので、別のセンサは必要性ない。
【００１５】
近接ゾーン・プロセスはタンクの近接ゾーンから来る信号内容だけを処理すればよいので、タンクの他の領域からの干渉を扱う必要がない。これにより、処理は過剰充填検出装置の要求を満たす程度に一層強くなる。
【００１６】
１つの実施の形態では、近接ゾーン・プロセスは、受信したタンク信号の部分毎に、受信したタンク信号からタンクの近接ゾーン・シグネチャに基づく補償信号ＣＳｎ（ｔ）を引き算し、近接ゾーン内の所定のしきい値より大きな振幅を持つピークを検出し、所定数の測定サイクル内にピークが起こったかどうか監視し、前記ピークに基づいて表面反射を識別することを含む。
ここでは補償信号はタンクの近接ゾーンについての情報を含み、近接ゾーン・シグネチャと呼ぶ。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明を実現したレーダ・レベル・ゲージ（ＲＬＧ）１０の略ブロック図を示す。ゲージ１０はタンク内のプロセス変数（タンク５内の２つ（またはそれ以上）の物質３，４の間の界面２のレベルなど）の測定を行う。一般に、第１の物質３はタンク内に貯蔵されている内容物（例えば、ガソリンなどの液体）であり、第２の物質４は空気またはその他のガス体（雰囲気）である。この場合、ＲＬＧはタンクの内容物の表面のレベルを検出することができる。異なるタンク内容物は異なるインピーダンスを有し、また電磁波はタンク内の一部の物質だけを通って伝播することに注意していただきたい。したがって、一般に第１の液体の表面のレベルだけを測定し、または第１の液体が十分透明な場合は第２の液体表面だけを測定する。
【００１８】
ＲＬＧ１０は、マイクロ波コントローラ１１と、マイクロ波放射器／受信器１２と、放射器／受信器１２とコントローラ１１とを接続する信号伝達媒体１３とを備える。コントローラ１１は、送信器１４と、受信器１５と、サーキュレータ１６と、これらの構成要素を管理するのに必要な任意の制御回路１７とを備えてよい。更に、コントローラ１１はタンク信号（すなわち、タンクから受信した信号）をディジタル化するためのＡ／Ｄ変換器１８を備えてよい。
【００１９】
図１に示すように、放射器／受信器１２はタンクの頂部に自由放射アンテナ１９を含んでよく、または放射器／受信器１２は導波管として作用する鋼鉄パイプ、またはタンク内に延びる送信プローブ（例えば、同軸プローブ、単一プローブ、または双対プローブ）を含んでよい。
【００２０】
信号伝達媒体１３はワイヤまたはケーブルでよいが、より高度の導波管を含んでもよい。タンク５内に爆発物またはその他の危険物がある場合は、信号伝達媒体１３はタンクの壁を貫通する気密シールを含んでよい。コントローラ１１は適当な端子を持つ放射器／受信器１２に直接接続してもよく、または放射器／受信器１２をコントローラ１１と同じ回路板上に配置してもよい。その場合は、信号伝達媒体は単に回路板上のトラックでよい。
【００２１】
レーダ・レベル・ゲージ１０は更に、マイクロ波コントローラ１１と通信するため、および送信マイクロ波と受信マイクロ波の関係に基づいて測定結果を決定するための処理回路２０を含む。コントローラ１１はデータ・バス２１により処理回路２０に接続し、処理回路２０からの制御データに従ってマイクロ波信号を生成する。
【００２２】
使用する場合は、処理回路２０はマイクロ波コントローラ１１を制御して、放射器／受信器１２からタンク５内に放射する測定信号を生成しまた送信する。この信号は、例えばパルス信号（パルス・レベル測定）、または或る範囲にわたって変化する周波数を持つ連続信号（周波数変調連続波、ＦＭＣＷ）でよい。マイクロ波放射器１２はアダプタとして作用し、コントローラ１１内で生成された信号はマイクロ波としてタンク５内に伝播して物質３の表面で反射する。
【００２３】
タンク信号（すなわち、放射信号およびそのエコー、または放射信号と反射信号の混合）は放射器／受信器１２が受信してマイクロ波コントローラ１１に送る。この信号を受信器１５が受信し、変換器１８がＡ／Ｄ変換する。ディジタル化された信号はバス２１を介して処理回路２０に与える。処理回路２０は、放射波と受信波の関係に基づいて測定結果を決定する。
【００２４】
本発明のこの実施の形態では、処理回路は受信したタンク信号を複数のプロセスで処理し、各プロセスはタンクの特定の領域内のプロセス変数を決定する。これを図２に示す。各プロセスは図２に示すように並列である必要はないことに注意していただきたい。同じ入力（タンク信号の部分）を用いる限り、各プロセスを直列に実行してよい。図２に３つの異なるプロセス３１，３２，３３を示す。各プロセスは図１のタンク５の特定の領域５１，５２，５３内のプロセス変数を決定する。３つの別個のプロセスから得られた結果は評価モジュール３４で評価される。
【００２５】
ここに示した例では、１つのプロセス３１は従来の測定プロセスに実質的に対応し、タンク全体について有効な、タンクレベルなどの測定結果を与えるものである。このように、プロセス３１はタンク全体の信号を処理し、タンク内で起こり得る種々のタイプの干渉を扱う。
【００２６】
他の２つのプロセス３２，３３は、限られた領域（ここでは近接ゾーン５２および底部ゾーン５３のそれぞれ）内のタンクレベルなどの測定結果を与える。これらのプロセスは或る環境下で有効な結果だけを与えるものであって、一層強くすることが可能であり、また当局が時によって要求する追加のセンサ装置の代わりに用いることができる。
【００２７】
或る好ましい実施の形態では、１つのプロセス３２は過剰充填検出プロセスとして機能することを目的とする近接ゾーン・プロセスである。かかるプロセスの目的は過剰充填状態を防ぐためにタンクの頂部近くの過剰充填領域内の全ての表面エコーを確実に検出することである。過剰充填ゾーン内で表面エコーを検出した場合は、過剰充填保護装置からの出力を評価モジュール３４が受信して警報を発し、タンクに接続するポンプ装置を停止させてよい。更に、評価モジュールは過剰充填検出プロセス３２からの出力で通常の測定プロセス３１からの出力を無効にしてよい。なぜなら、近接ゾーン・プロセス３２はタンクのこの領域内で一層強いと見なされるからである。過剰充填検出プロセス３２と同じ表面エコーを通常のプロセス３１で検出するのが理想的であるが、通常のプロセスはタンクからの干渉により乱されて誤った結果を生じるというリスクがある。
【００２８】
本発明の或る実施の形態に係る過剰充填検出プロセスをプロセス３１および３２の例を示す図３の略ブロック図で更に詳細に示す。この実施の形態は周波数変調連続波（ＦＭＣＳ）システムに関係することに注意していただきたい。しかしパルス・システムでも、少し変更するだけで同じシステムを用いることができる。
【００２９】
図３から明らかなように、プロセス３２はプロセス３１と同じ入力信号（タンク信号）を処理し、また多くの同じステップを含む。より特定して述べると、プロセス３１は、タンク信号の利得を適合させるステップＳ１と、タンク信号をフーリエ変換してタンク信号スペクトルを生成するステップＳ２と、スペクトル内の何れかのピークの位置を決定するステップＳ３と、タンク入り口からの距離と振幅とを決定するステップＳ４と、表面エコーを追跡するステップＳ５と、エコーを識別するステップＳ６とを含む。他方で、近接ゾーン・プロセス３２はステップＳ７−Ｓ１１を含むが、その中のステップＳ８−Ｓ１０はプロセス３１のステップＳ２−Ｓ４と実質的に対応する。
【００３０】
ステップＳ７で、タンク信号から補償信号を引き算する。この補償信号は近接ゾーンからの背景情報を含み、近接ゾーンから十分離れた外側で表面反射が起こったことが分かっている以前のタンク信号から推測することができる。この場合、タンク信号はＦＭＣＷ信号なので、かかる近接ゾーン・シグネチャはタンク信号を低域濾波することにより生成することができる。低域濾波には３つの目的がある。まず、信号から表面反射を取り除くこと、第２に、補償信号をサンプリングすること、そして第３に、安定でない位相を有する高周波成分を除くことである。
【００３１】
ステップＳ８で、プロセス３１のステップＳ２と同様にタンク信号をフーリエ変換してスペクトルを生成し、ステップＳ９で、単に極大（隣接するビンより大きなビン）を見つけることによりピークの位置を決定する。ステップＳ１０で、このピークの振幅および位置を決定し、これを次のステップＳ１１で用いる。
ステップＳ１１で、ピークが過剰充填領域内の表面エコーを表すかどうか判定し、表面エコーを表す場合は出力を生成する。
【００３２】
ステップＳ１１は好ましくは不必要な警報を出さないように設計される。なぜなら、望ましくないコストが発生するからである。簡単な場合は、ステップＳ１１は過剰充填領域内のピークの発生をカウンタで監視する。これを図４に示す。まずステップＳ１２で、ピークが過剰充填領域内にあることを確認する。ステップＳ１３で、ピークの振幅が所定のしきい値より大きいことを確認する。有効なピークを検出した場合はステップＳ１４でカウンタを増分するが、これは好ましくは指定された限度までである。有効なピークが見つからない場合はステップＳ１５でカウンタを減分する。このように、各測定サイクルで過剰充填領域内に有効なピークを検出した場合はカウンタを増分し、各サイクルでピークを検出しなかった場合はカウンタを減分する。ステップＳ１６で、カウンタが所定のしきい値を超えたかどうかチェックし、超えた場合はこの有効なピークを過剰充填領域内の表面エコーと見なし、ステップＳ１７で出力を生成する。プロセスを一層強くするために、カウンタが第２のしきい値より小さく（第１のしきい値より低く）なるまで出力を出すようにしてヒステリシスを導入してよい。
【００３３】
ステップＳ１１で実現してよい一層高度のプロセスを状態モデルとして図５に示す。このプロセスでは、予備領域を過剰充填ゾーンのすぐ外側に定義し、過剰充填ゾーン内のピーク検出をカウントするカウンタに加えて、予備領域内のピーク検出をカウントする予備カウンタを設ける。状態６１−６５を、ピークなし（Ｎｏ  Ｐｅａｋ）、予備領域（Ｐｒｅ−ｒｅｇｉｏｎ）、ゾーン入り（Ｅｎｔｅｒ  Ｚｏｎｅ）、ゾーン内（Ｉｎｓｉｄｅ  Ｚｏｎｅ）、ゾーン離れ（Ｌｅａｖｅ  Ｚｏｎｅ）で示した。
【００３４】
ピークなし状態６１は両方のカウンタがゼロのときの状態である。十分な振幅を持つピークを予備領域内で検出すると予備領域状態になる。他方で、十分な振幅を持つピークを過剰充填ゾーン内で検出した場合はゾーン入り状態になる。
【００３５】
予備領域状態６２では、図４と同じプロセスを行う。予備領域内で有効なピークを検出した測定サイクル毎に予備カウンタを増分し、ピークを検出しなかったサイクル毎に予備カウンタを減分する。予備カウンタが所定のしきい値を超えている間は、過剰充填検出のステップＳ１１は予備領域内に表面エコーがあることを示す出力を生成する。予備カウンタがゼロになると、プログラム制御はピークなし状態６１に戻る。しかし過剰充填ゾーン内でピークを検出すると、プログラム制御はゾーン入り状態６３に進む。
【００３６】
ゾーン入り状態６３で、やはり図４と同じプロセスを行う。過剰充填ゾーン内で有効なピークを検出した測定サイクル毎にカウンタを増分し、ピークを検出しなかったサイクル毎にカウンタを減分する。カウンタがゼロになると、予備カウンタがゼロより大きい場合はプログラム制御は予備領域状態６２に戻り、予備カウンタもゼロの場合はピークなし状態６１に戻る。カウンタが所定のしきい値を超えた場合は、プログラム制御はゾーン内状態６４に進む。このしきい値は予備領域状態６２内のしきい値と異なってよい。
【００３７】
ゾーン内状態６４にある間は、過剰充填検出プロセス３２のステップＳ１１は検出したピークの現在の位置を示す出力を生成する。過剰充填ゾーン内でピークを検出している限りプログラム制御はゾーン内状態６４内に留まり、カウンタを所定のレベル（恐らくゾーン入り状態６３内のしきい値に等しい）まで増分する。過剰充填ゾーン内に十分な振幅を持つピークがないことを或る測定サイクルで検出すると、プログラム制御はゾーン離れ状態６５に進む。
【００３８】
ゾーン離れ状態６５にある間は、過剰充填検出プロセス３２のステップＳ１１は最後に検出したピークの位置を示す出力を生成する。過剰充填ゾーン内にピークがなかった測定サイクル毎にカウンタを減分し、所定のしきい値より小さくなるとプログラム制御はゾーン入り状態６３に戻り、出力を生成しない。このしきい値は好ましくはゾーン入り状態６３内のしきい値より低いので、ヒステリシス効果を作る。カウンタがこのしきい値より低くなる前に過剰充填ゾーン内で新しいピークを検出した場合は、プログラム制御はゾーン内状態６４に戻り、ピークの現在の位置を再び出力する。
【００３９】
上に述べたように近接ゾーン・プロセス３２を過剰充填検出プロセスとして実現するとき、プロセスが失敗しないようにすることが規則により要求されるので、そのために種々のチェックを行ってよい。かかるチェックの１つは掃引失敗チェックである。これにより、測定サイクルの失敗が多すぎる場合（例えば、線形化誤差やタンク信号のクリッピングのため）は警報を出す。掃引失敗チェックを実現するには、失敗した測定サイクル毎にカウンタでカウントし、失敗したサイクルの数とサイクルの全数との比を決定すれば可能となる。この比が所定のしきい値を超えると警報を出す。
【００４０】
主としてＦＭＣＷシステムを参照して説明したが、本発明は任意のＲＬＧシステムに適用してよいことを認識していただきたい。より特定して述べると、上に説明した過剰充填検出プロセス３２をパルス（時間領域）システムに適応させてよい。かかるプロセスはタンク信号のフーリエ変換を必要とせず、周波数領域ではなく時間領域でピークを識別する。また近接ゾーン・シグネチャは低域濾波したタンク信号ではなく、タンク信号からの選択された時間範囲である。しかしプロセス３２の全体構造は変わらない。
【００４１】
また、プロセスの数は図２に示すように３つに限定されるものではないことに注意していただきたい。ここに述べた過剰充填検出プロセスを実現するには２つのプロセスが必要というだけであって、３つを超えればなおよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本発明の諸態様について、現在好ましいと考えられる実施の形態を示す添付の図面を参照して詳細に説明する。
【図１】本発明の或る実施の形態に係るレーダ・レベル・ゲージ・システムの略図を示す。
【図２】本発明の或る実施の形態に係る信号処理のブロック図を示す。
【図３】図２の２つのプロセスの流れ図を示す。
【図４】図３の検出ステップの流れ図を示す。
【図５】検出ステップの別の実施の形態の状態モデルを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2009506341.tif 000009
2009506341.tif 000010
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