暂时性的计算机可读介质，其存储有由计算机系统执行的指令，所述指令用于:接收检测信号，所述检测信号是由接收机响应于从仓内的多个点反射或散射的辐射信号产生的；由位置估计器响应于所述检测信号计算内容物的上表面的估计形状；及由障碍物检测器响应于(a)所述内容物的上表面的估计形状，和(b)所述内容物的上表面的预期的形状属性，检测属于障碍物的至少一个障碍点。
【附图说明】
[0058]视为本发明的主题在说明书的结尾部分特别指出和明确提出。然而，本发明，关于组织和操作方法及其目的、特征和优点，通过结合附图阅读，并参照下面的详细描述，可以被最好地理解，在附图中:
[0059]图1是根据本发明的一个实施例的具有安装在筒仓的天花板上的系统的筒仓的局部剖视图；
[0060]图2a_2c和图4是根据本发明的不同实施例的示出在内容物改变过程中的三个时间点的图1的系统的收发机、筒仓、辐射脉冲和回波及内容物的截面视图；
[0061]图3a_3c示出根据本发明的不同实施例的在内容物改变过程中的三个时间点获得的不同回波；
[0062]图5示出了筒仓、障碍物和在不同的时间点获得的内容物的上表面的各种估计；
[0063]图6示出了根据本发明的一个实施例的方法；
[0064]图7示出了根据本发明的一个实施例的方法；及
[0065]图8示出了根据本发明的一个实施例的方法的不同阶段。
[0066]将要理解的是，为了图示的简单和清晰，图中所示的元素不一定按比例绘制。例如，为了清晰起见，某些元素的尺寸可能相对于其他元素被放大。此外，在认为适当的地方，参考数字可能在附图中被重复以指示相应的或类似的元素。
【具体实施方式】
[0067]在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节以提供对本发明的深入理解。然而，本领域的技术人员将理解的是，可在没有这些具体的细节的情况下实施本发明。在其他情况下，众所周知的方法、程序和组件没有被详细描述以避免使本发明晦涩难懂。
[0068]视为本发明的主题在说明书的结尾部分特别指出和明确提出。然而，本发明，关于组织和操作方法及其目的、特征和优点通过结合附图阅读并参照下面的详细描述可以被最好地理解。
[0069]将理解的是，为了图示的简单和清晰，图中所示的元素不一定按比例绘制。例如，为了清晰起见，某些元素的尺寸可以相对于其他元素被放大。此外，在认为适当的地方，参考数字可能在附图中被重复以指示相应的或类似的元素。
[0070]在说明书中对系统的任何引用应准用于可由系统执行的方法。
[0071]因为本发明的图示实施例大部分可以使用本领域技术人员所熟知的电子组件和电路实现，为了理解和评估本发明的基本概念，且为了不使本发明的讲解混淆或混乱，细节将不会以更大的篇幅被阐释，除非如上所说明的认为是有必要的。
[0072]在说明书中对方法的任何引用应准用于可执行该方法的系统，且应准用于存储一旦由计算机执行导致该方法的执行的指令的非暂时性的计算机可读介质。
[0073]在说明书中对系统的任何引用应准用于可由系统执行的方法，应准用于存储一旦由计算机执行导致该方法的执行的指令的非暂时性的计算机可读介质。
[0074]本发明是用于测量储存在诸如筒仓、开口仓、圆顶等的仓中的材料的量的系统。具体地说，本发明可用于监测筒仓中的库存。
[0075]根据本发明的内容物测量的原理和操作通过参考附图和相应的描述可以被更好地理解。
[0076]图1是根据本发明的一个实施例的具有安装在筒仓300的天花板302上的系统10的筒仓300的局部剖视图，系统10在内容物改变过程(填充内容物或清空过程)中的三个时间点面对内容物80的上表面。在这些不同时间点的上表面分别用90 (1)、90 (2)和90 (3)表示，而上表面90 (1)低于上表面90 (2),且上表面90 (2)低于上表面90 (3)。
[0077]障碍物11位于上表面90 (3)和90⑵之间。
[0078]系统10可以在事先不知道筒仓300的形状和尺寸的情况下进行操作，在这个意义上，它是一个自治系统且可以随时间学习筒仓的形状和尺寸。系统10可以，例如，将筒仓300的底部定义为被估计在由系统10随时间照射的点中具有最低的估计高度的一组点。
[0079]系统10通过应用在本说明书示出的各种方法可以无需这些障碍物的位置和大小的先验知识来检测障碍物。
[0080]另外，系统10可以接收关于筒仓的至少部分信息-例如它的尺寸-或至少其截面尺寸。
[0081]系统10包括位置估计器20和障碍物检测器30。它还可包括一个或多个接收机和发射机-如接收机50和发射机40。在图1中，接收机50和发射机40被图7K为属于收发机70-但它们可以不形成这样的收发机。
[0082]图1图示了由三个不共线的声收发机70实现的发射机和接收机。这种声收发机的非限制性例子在美国专利8091421中示出，该专利通过引用并入本文。
[0083]发射机50可被布置为发射声能量脉冲，该声能量脉冲可能宽到足以覆盖而无需扫描内容物的上表面的相对较大的区域一与可以被窄截面射频或窄截面(约10度的孔径)超声波覆盖的更窄得多的区域相比。
[0084]还值得注意的是，本发明可以准用于大(约60-80度的孔径)截面的射频脉冲(例如约1GHz射频脉冲)或使用射频的扫描系统或使用超声波的扫描系统。声能量脉冲可以具有2-7赫兹之间的频率。
[0085]值得注意的是，收发机的数量可以不同于三，且可以使用射频和超声辐射。
[0086]每一声收发机70可以包括发射路径和接收路径。发射路径(发射机-用40表示)可以包括脉冲整形器71、调制器72和换能器(扬声器)73而接收路径(接收机-用50表示)可以包括换能器(麦克风)74、解调器75、脉冲压缩器76和后处理器77，如在标题为 “Variable length ranging and direct1n-finding signals constructed frombeamlimited kernals and sparse spreading sequences，，、序列号为 13/041461、提交日期为2011年7月3日的美国专利申请中示出的，该美国专利申请通过引用并入本文。
[0087]脉冲整形器71从内核生成基带脉冲。调制器72使用基带脉冲调制载波。换能器73将调制的载波作为发射的声脉冲56朝向内容物的上表面(90(1) ,90(2) ,90(3))发出到支持载波传播的介质。
[0088]回波58从上表面(90⑴、90⑵、90 (3))反射并被换能器74接收。解调器75解调回波以提供接收的基带脉冲的表示。
[0089]脉冲压缩器76通过反卷积压缩基带脉冲的表示。脉冲压缩提供了是原始内核的时移表示的压缩脉冲。后处理器77将后处理应用于压缩脉冲和将上表面(90(1)、90(2)、90(3))的多个点的范围推断为声脉冲56和回波58的往返行程传播时间的结果的一半。
[0090]通过利用收发机70的不同组合来发射声脉冲和接收回波来获取方向信息。
[0091]一个或多个收发机70可以在任何给定的时间点作为发射机操作且可以将声能量的脉冲(声脉冲)56朝向筒仓300的内容物80的上表面(90(1)、90(2)、90⑶)发出。
[0092]声脉冲56在图1中被用符号表7K为从一个收发机70发出的箭头。从上表面(90(1),90(2),90(3))反射回到收发机70的声脉冲56的回波在图1中用虚箭头58表示。
[0093]由作为接收机操作的收发机70接收到的回波58反过来又可以产生代表在三个时间点的内容物80的上表面(90(1)、90(2)、90⑶)的形状的检测信号。
[0094]检测信号可以响应回波的到达时间，回波到达不同收发机的时间之间的关系，和收发机的空间布局。
[0095]图2A-2C和图4是示出根据本发明的不同实施例的图1的系统10的收发机70、筒仓300、及在内容物改变过程中的三个时间点的辐射脉冲和回波(统一用57表示)的截面视图。
[0096]图3A-3C示出根据本发明的不同实施例的在内容物改变过程中的三个时间点获得的不同回波。
[0097]在图2A中，障碍物11位于上表面90(a)下方且被内容物80隐藏。上表面90(a)由一个或多个声脉冲照射且将回波朝向收发机(由虚线箭头57示出)反射。图3A示出表示图2A的回波57的第一内容物回波110。第一内容物回波110由收发机70在到达时间T1接收到。上表面90 (a)的多个点由声脉冲照射。
[0098]在图2B中，障碍物11位于略高于上表面90(b)，且它可以被视为属于内容物80。
[0099]上表面90(b)和障碍物11被一个或多个声脉冲照射且它们将回波朝向收发机(用虚箭头57表示)反射。障碍物11和上表面90 (b)的多个点被声脉冲照射。
[0100]上表面90 (b)的估计为91 (b)可受到障碍物11和(真正的)上表面90 (b)的影响。图3B示出了表示图2B的回波57的障碍物回波120和第二内容物回波112。第二内容物回波112由收发机70在到达时间T3接收到，其中由于在图2A-2B之间内容物80的体积变化，其不同于到达时间T1。
[0101]在图2C和图4中，障碍物11位于距离上表面90(c)的相当远的距离处。由于较远的距离，在障碍物11和上表面90(c)的一个或多个点之间形成的角度(15)超过允许的角度，从而障碍物11可以被检测到并且可与上表面90(c)分离。
[0102]图4示出了在障碍物11被检测为障碍物之前的上表面90(c)的91(c)和在检测到障碍物11并将其忽略后的上表面90(C)的经修正的估计92(c)。
[0103]图3B示出表示图2C的回波57的障碍物回波120和第三内容物回波112。虽然障碍物回波120在相同的时间点(T2)被接收到，