FR2951279A1

FR2951279A1 - METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING THE MEASUREMENT OF A RUNNING TIME OF AN ULTRASONIC SIGNAL

Info

Publication number: FR2951279A1
Application number: FR1058225A
Authority: FR
Inventors: Roland Mueller; Gerhard Hueftle; Michael Horstbrink; Tobias Lang; Sami Radwan; Bernd Kuenzl; Roland Wanja
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2011-04-15
Anticipated expiration: 2030-10-11
Also published as: FR2951279B1; DE102009049069A1

Abstract

Procédé de mesure du temps de parcours comprenant les étapes suivantes : - envoi d'une impulsion d'ultrasons ayant une enveloppe, - réception de l'impulsion correspondant à l'impulsion d'émission transmise par l'espace, - détermination de la différence de temps entre les deux impulsions, correspondant au temps de parcours, - la détermination de la différence de temps comprenant les étapes suivantes : * utiliser la différence de temps résultant de la comparaison de l'enveloppe de l'impulsion d'émission avec l'enveloppe de l'impulsion de réception, * et avec la pente de l'enveloppe de l'impulsion de réception, on extrapole un instant de référence de cette impulsion que l'on compare à un instant de référence.A method of measuring the travel time comprising the following steps: - sending an ultrasonic pulse having an envelope, - receiving the pulse corresponding to the transmission pulse transmitted by the space, - determining the difference time between the two pulses, corresponding to the travel time, - the determination of the time difference comprising the following steps: * use the difference in time resulting from the comparison of the envelope of the transmission pulse with the envelope of the reception pulse, * and with the slope of the envelope of the reception pulse, one extrapolates a reference time of this pulse that is compared to a reference time.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour mesurer le temps de parcours d'un signal d'ultrasons. Etat de la technique Il est connu dans le domaine de l'acoustique, de générer un signal d'ultrasons dans un volume et de déterminer les caractéristiques du volume à l'aide des ondes sonores reçues. La variation du signal constitue la base physique de la saisie des caractéristiques du volume. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method and a device for measuring the travel time of an ultrasound signal. STATE OF THE ART It is known in the field of acoustics to generate an ultrasound signal in a volume and to determine the characteristics of the volume by means of the sound waves received. Signal variation is the physical basis for capturing volume characteristics.

Cette base physique est utilisée notamment pour saisir un temps de parcours et en déduire des caractéristiques de l'écoulement dans le volume. A titre d'exemple il y a par exemple en technique automobile, des capteurs de débit destinés à saisir le débit d'air entrant ou doser le carburant ou le mélange de carburant. En principe, les capteurs de débit à ultrasons (également ceux réalisés selon l'invention décrite ensuite) peuvent s'utiliser dans tous les domaines de la technique dans lesquels on se propose de saisir un débit ou une vitesse de passage ou autres caractéristiques hydrauliques dans un volume. This physical base is used in particular to enter a travel time and deduce characteristics of the flow in the volume. For example, there are, for example, in automotive technology, flow sensors intended to capture the flow of incoming air or to dose the fuel or the fuel mixture. In principle, the ultrasonic flow sensors (also those made according to the invention described next) can be used in all fields of the art in which it is proposed to enter a flow rate or a speed of passage or other hydraulic characteristics in a volume.

Le document EP 0 750 180 Al décrit un procédé de me-sure fondé sur des ultrasons pour déterminer la vitesse d'écoulement. On utilise un instant de référence servant à la saisie du temps de par-cours à l'aide duquel on détermine deux valeurs de seuil de la courbe enveloppe. Le point d'intersection entre la courbe enveloppe reçue et les deux valeurs de seuil est utilisé pour trouver une approximation de l'instant de référence utilisable pour la saisie du temps de parcours. La saisie du temps de parcours dépend ainsi d'une part de la précision de cette approximation et d'autre part de la saisie de la valeur de seuil ce qui peut conduire à des évaluations significativement erronées en cas de signaux encombrés de bruit. Le document DE 101 06 308 C 1 décrit un procédé de mesure de temps de parcours fondé sur des ultrasons ; selon ce procédé, on calcule un instant de référence à l'aide de l'amplitude instantanée de l'impulsion d'ultrasons. Le calcul du temps de parcours est ainsi fondé sur la saisie du mouvement réel de la membrane d'ultrasons à la EP 0 750 180 A1 discloses an ultrasound-based measurement method for determining flow velocity. A reference time is used for entering the overhead time by which two threshold values of the envelope curve are determined. The point of intersection between the received envelope curve and the two threshold values is used to find an approximation of the reference time usable for entering the travel time. The capture of the travel time thus depends on the accuracy of this approximation and on the other hand the entry of the threshold value, which can lead to significantly erroneous evaluations in the case of noise-clogged signals. DE 101 06 308 C 1 discloses a method of measuring travel time based on ultrasound; according to this method, a reference time is calculated using the instantaneous amplitude of the ultrasound pulse. The calculation of the travel time is thus based on the capture of the actual movement of the ultrasound membrane at the

2 vitesse de la fréquence porteuse en considérant la première demi-onde de l'amplitude instantanée, qui d'une part nécessite d'une part une saisie précise et à forte résolution dans le temps avec une fréquence de détection significativement supérieure à la fréquence porteuse et d'autre part le calcul est entaché d'erreurs car la première demi-onde contient des erreurs et des effets de dispersion à cause des phases de mise en oscillation. Suivant le rapport signal/bruit, il n'est en outre pas évident d'identifier d'une manière parfaitement univoque la première demi-onde. Un exemple présenté dans ce document montre la saisie d'une demi-onde plus courte que 0,3 µs et qui est analysée avec une très forte résolution à la fois dans le temps et pour l'amplitude. Il apparaît ainsi directement que le procédé décrit dans le document DE 101 06 308 C 1 nécessite des calculs très importants et une saisie de données coûteuse. C'est pourquoi les procédés de saisie de temps de par- cours selon l'état de la technique sont compliqués c'est-à-dire coûteux. De plus, les mécanismes décrits dans l'état de la technique sont limités quant à la précision atteinte. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro- cédé et un dispositif permettant une meilleure mesure du temps de par- cours des impulsions d'ultrasons. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé de mesure du temps de parcours comprenant les étapes suivantes : - envoi d'une impulsion d'ultrasons d'émission ayant une enveloppe dans une zone de l'espace, - réception d'une impulsion d'ultrasons de réception correspondant à l'impulsion d'ultrasons d'émission et renvoyée par l'espace, - détermination d'une différence de temps entre l'impulsion d'ultrasons d'émission et l'impulsion d'ultrasons de réception, cor- respondant au temps de parcours, - la détermination de la différence de temps comprenant les étapes suivantes : * prévoir la différence de temps comme résultat d'une étape de comparaison de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons d'émission 20 25 30 35 2 speed of the carrier frequency by considering the first half-wave of the instantaneous amplitude, which on the one hand requires on the one hand a precise capture and high resolution over time with a detection frequency significantly greater than the carrier frequency and on the other hand the calculation is tainted with errors since the first half wave contains errors and scattering effects because of the oscillation phases. According to the signal-to-noise ratio, it is also not obvious to identify in a perfectly univocal way the first half-wave. An example presented in this document shows the capture of a half-wave shorter than 0.3 μs and which is analyzed with a very high resolution both in time and in amplitude. It thus appears directly that the method described in DE 101 06 308 C 1 requires very large calculations and costly data entry. This is why the method of entering time of course according to the state of the art is complicated that is to say expensive. In addition, the mechanisms described in the state of the art are limited as to the accuracy achieved. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a method and a device for a better measurement of the running time of ultrasonic pulses. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION To this end, the invention relates to a method for measuring the travel time comprising the following steps: sending a transmission ultrasound pulse having an envelope in an area of space receiving a reception ultrasound pulse corresponding to the transmission ultrasound pulse and returned by the space; determining a time difference between the transmitting ultrasound pulse and the receiving ultrasound pulse; receiving ultrasound pulse, corresponding to the travel time, - determining the time difference comprising the following steps: * predicting the time difference as a result of a comparison step of the envelope of the emission ultrasound pulse 20 25 35

3 avec une enveloppe prévue ou l'impulsion d'ultrasons de réception, * et avec la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception, on extrapole un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception que l'on compare à un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission et on considère la différence de temps comme résultat de l'étape de comparaison. L'invention concerne également un dispositif de mesure de temps de parcours tel que défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend : - une sortie émettant un signal représentant une impulsion d'ultrasons d'émission et ayant une enveloppe, - une entrée pour recevoir une impulsion d'ultrasons de réception, - un dispositif de saisie de temps pour saisir une différence de temps entre l'impulsion d'ultrasons d'émission et l'impulsion d'ultrasons de réception, différence de temps représentant le temps de parcours, - le dispositif de saisie de temps comprenant : * un comparateur comparant l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception à un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission, * le comparateur prévoyant la différence de temps entre deux enveloppes comme résultat, et * le comparateur étant conçu pour saisir la différence de temps entre un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception et un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission, * le dispositif de mesure de temps comportant un générateur d'instant d'émission pour fournir un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission et un générateur d'instant de réception avec un différentiateur en fonction du temps et un extrapolateur relié à celui-ci, * le différentiateur déterminant la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception et l'extrapolateur utilisant la pente fournie par le différenciateur pour extrapoler 3 with a predicted envelope or the reception ultrasound pulse, and with the slope of the envelope of the reception ultrasound pulse, a reference time of the reception ultrasound pulse is extrapolated a reference time of the emission ultrasound pulse is compared and the time difference is considered as a result of the comparison step. The invention also relates to a device for measuring travel time as defined above, characterized in that it comprises: an output emitting a signal representing a transmission ultrasound pulse and having an envelope, an input for receiving a reception ultrasound pulse; - a time-capturing device for recording a time difference between the transmitting ultrasound pulse and the receiving ultrasound pulse, a time difference representing the transmission time; the time-sensing device comprising: a comparator comparing the envelope of the reception ultrasound pulse at a reference instant of the emission ultrasound pulse, the comparator providing for the difference in time between two envelopes as a result, and * the comparator being designed to capture the time difference between a reference instant of the reception ultrasound pulse and a reference moment of the impu transmitting ultrasound, * the time measuring device having a transmit time generator for providing a reference instant of the transmit ultrasound pulse and a receive timing generator with a differentiator versus time and an extrapolator connected thereto, * the differentiator determining the slope of the envelope of the receiving ultrasound pulse and the extrapolator using the slope provided by the differentiator to extrapolate

4 l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception. L'invention permet ainsi d'améliorer de manière significative la précision des mesures de temps de parcours d'ultrasons sans nécessiter de transducteur d'ultrasons, très précis, coûteux, ni de circuit de calcul offrant une précision appropriée. En principe, l'invention permet de saisir le temps de parcours dans une plage pratiquement il-limitée du temps de parcours, à l'opposé des mécanismes de saisie, reposant sur une amplitude instantanée, de manière univoque comme par exemple le document DE 101 06 308 C 1. A titre d'avantages particuliers, l'invention permet non seulement une réalisation simple et économique mais également une réduction simplifiée de manière significative des moyens de calcul par rapport à l'état de la technique. En particulier, les formes de réalisation de l'invention prévoient en outre une résolution réduite dans le temps pour le traitement des données correspondantes, ce qui diminue les moyens de traitement à mettre en oeuvre et réduit l'utilisation de composants coûteux sans détérioration substantielle de la précision. Le principe à la base de l'invention consiste à saisir le temps de parcours à l'aide d'instants de référence, et l'instant de référence de chaque impulsion d'ultrasons reçue est obtenu à l'aide de l'enveloppe de cette impulsion d'ultrasons reçue notamment en considérant la pente de l'enveloppe. Cela permet d'une part une bonne approximation et d'autre part un calcul de temps de parcours fait avec des moyens réduits car seule l'enveloppe est prise en compte et non l'amplitude instantanée. La pente de l'enveloppe est utilisée selon l'invention pour extrapoler un instant de référence de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. Cet instant de référence de l'impulsion d'ultrasons reçue est comparé à un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons émise. La différence de temps correspond au résultat de la comparaison. L'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons émise est l'instant lié selon une relation connue, constante ou du moins évaluée, dans le temps par rapport à la position chronologique de l'impulsion d'ultrasons émise, par exemple un repère de temps, un signal de dé- clenchement ou un flanc (premier flanc montant) d'un signal de com- mande appliqué à un générateur de signal ou appliqué directement à un transducteur générant l'impulsion d'ultrasons d'émission. L'instant de référence ou un repère de temps de l'impulsion d'ultrasons d'émission peut être prévu de manière simple en 5 ce que par exemple on utilise le début de la commande ou un signal de déclenchement ou un signal de temps correspondant avec lequel on commande l'émission par l'émetteur. En particulier, il peut s'agir d'un flanc de déclenchement fourni par un générateur de signal et qui commence directement à exciter le transducteur. L'approximation de l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception a pour but de retrouver l'instant de l'impulsion d'ultrasons émise dans l'impulsion d'ultrasons reçue. Toutefois, le comportement de conversion et les phases transitoires au niveau du transducteur engendrent de fortes variations de sorte que le son de l'impulsion d'ultrasons émise diffère fortement par la forme de son enveloppe, du signal de commande ou de l'enveloppe du signal de commande. Si par exemple une brève impulsion de commande est appliquée au générateur de fréquence du transducteur, l'amplitude instantanée augmente de demi-onde en demi-onde. 4 the reference time of the reception ultrasound pulse. The invention thus makes it possible to significantly improve the accuracy of the ultrasonic time measurement measurements without the need for an ultrasonic transducer, which is very precise, expensive, or a calculation circuit offering an appropriate accuracy. In principle, the invention makes it possible to capture the travel time in a practically limitless range of the travel time, as opposed to the input mechanisms, based on an instantaneous amplitude, in a unambiguous manner, such as the DE 101 document. As particular advantages, the invention allows not only a simple and economic realization but also a significantly simplified reduction of the calculation means compared to the state of the art. In particular, the embodiments of the invention further provide a reduced resolution over time for the processing of the corresponding data, which decreases the processing means to implement and reduces the use of expensive components without substantial deterioration of the precision. The principle underlying the invention is to enter the travel time using reference times, and the reference time of each received ultrasound pulse is obtained using the envelope of this ultrasonic pulse received in particular by considering the slope of the envelope. This allows on the one hand a good approximation and on the other hand a calculation of travel time made with reduced means because only the envelope is taken into account and not the instantaneous amplitude. The slope of the envelope is used according to the invention to extrapolate a reference time of the envelope of the ultrasound pulse received. This reference moment of the received ultrasound pulse is compared with a reference instant of the transmitted ultrasound pulse. The time difference corresponds to the result of the comparison. The reference moment of the emitted ultrasound pulse is the moment connected in a known relation, constant or at least evaluated, in time with respect to the chronological position of the transmitted ultrasound pulse, for example a a time tag, a trigger signal, or a flank (first rising edge) of a control signal applied to a signal generator or applied directly to a transducer generating the transmit ultrasonic pulse. The reference time or a time reference of the transmission ultrasound pulse can be provided in a simple manner, for example using the start of the command or a trigger signal or a corresponding time signal. with which the transmitter is controlled by the transmitter. In particular, it may be a trigger flank provided by a signal generator and which directly starts to excite the transducer. The approximation of the reference instant of the reception ultrasound pulse is intended to find the instant of the ultrasound pulse emitted in the ultrasound pulse received. However, the conversion behavior and the transient phases at the transducer cause large variations so that the sound of the emitted ultrasonic pulse differs greatly in the shape of its envelope, the control signal, or the envelope of the transducer. control signal. If, for example, a brief control pulse is applied to the transducer frequency generator, the instantaneous amplitude increases by half-wave in half-wave.

A la fin de l'excitation, le transducteur oscille encore pendant quelques demi-ondes de sorte que l'amplitude instantanée continue d'augmenter de demi-ondes en demi-ondes avant de diminuer de nouveau de demi-ondes en demi-ondes. Bien que le signal de commande soit d'une forme rectangulaire, dans cet exemple on a une évolution continue de l'enveloppe du signal d'ultrasons émis. L'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue repose principalement sur la même forme que celle émise par le transducteur de sorte qu'en principe dans le signal d'ultrasons reçu, on ne retrouvera pas directement en principe l'enveloppe du signal de commande. En outre, on aura des distorsions supplémentaires du fait du transducteur au moment de la réception, se traduisant par un premier comportement transitoire ainsi que d'autres distorsions de l'enveloppe par les oscillations ultérieures. L'invention a considéré que malgré les distorsions de l'enveloppe occasionnées par l'émission (également par la réception) vis- à-vis de l'enveloppe du signal de commande, on pourra détecter un ins- At the end of the excitation, the transducer oscillates again during a few half-waves so that the instantaneous amplitude continues to increase from half-wave to half-wave before decreasing again from half-wave to half-wave. Although the control signal is of a rectangular shape, in this example there is a continuous evolution of the envelope of the transmitted ultrasound signal. The envelope of the ultrasound pulse received rests mainly on the same shape as that emitted by the transducer so that, in principle, in the received ultrasound signal, the envelope of the signal of ordered. In addition, there will be additional distortions due to the transducer at the time of reception, resulting in a first transient behavior as well as other distortions of the envelope by subsequent oscillations. The invention has considered that despite the distortions of the envelope caused by the emission (also by the reception) vis-à-vis the envelope of the control signal, it will be possible to detect a

6 tant de référence de l'enveloppe, d'une manière particulièrement bonne à l'aide de la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue ; l'instant de référence d'origine de l'impulsion d'ultrasons d'émission se retrouvera dans l'impulsion d'ultrasons de réception par extrapolation de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception en utilisant la pente de l'enveloppe de cette impulsion d'ultrasons. L'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons émise est un instant lié par une relation de temps, fixe, à l'instant d'émission de l'impulsion d'ultrasons émise, par exemple un signal de déclenchement qui déclenche la génération de l'impulsion d'ultrasons ou d'un signal de générateur utilisé pour la commande. L'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission peut être une caractéristique d'un tel signal de commande, par exemple l'instant du flanc montant ou un élément analogue. On a constaté que la précision de l'instant de référence 15 résultant de l'extrapolation faite à partir de la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue permet une saisie significativement plus précise du temps de parcours par rapport à ce que permet l'état de la technique. Selon une réalisation préférentielle de ce principe, en par- 20 ticulier on utilise l'instant maximum de la pente de l'enveloppe c'est-à-dire le point d'inversion du premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. Même sous l'effet d'un fort bruit, et d'une plus forte distorsion du signal de commande par le comportement du transducteur, on aura une précision élevée si le point d'inversion est 25 utilisé comme repère ou comme point de départ de l'extrapolation de l'instant de référence. En particulier, dans le cas de transducteurs utilisant le principe piézoélectrique, en réponse, une extrapolation utilisant ce point correspondant à la plus grande pente de l'enveloppe donnera une plus grande précision à la mesure du temps de parcours. On a 30 constaté en particulier que la saisie de l'instant de référence, en utilisant la plus grande pente, était particulièrement souple vis-à-vis de bruits et des autres parasites et en particulier par comparaison à des instants de référence reposant sur les saisies faites directement au dé-but de l'impulsion reçue dont l'instant dépendait ainsi très fortement du 35 bruit ou d'autres caractéristiques variables. On a constaté que les 6 as a reference of the envelope, in a particularly good manner using the slope of the envelope of the ultrasonic pulse received; the original reference instant of the emission ultrasound pulse will be found in the reception ultrasound pulse by extrapolation of the envelope of the reception ultrasound pulse using the slope of the envelope of this ultrasonic pulse. The reference moment of the emitted ultrasonic pulse is a moment bound by a fixed time relation at the instant of emission of the transmitted ultrasound pulse, for example a trigger signal which triggers the generating the ultrasound pulse or a generator signal used for control. The reference time of the transmission ultrasound pulse may be a characteristic of such a control signal, for example the rising edge time or the like. It has been found that the accuracy of the reference time resulting from the extrapolation made from the slope of the envelope of the received ultrasound pulse allows a significantly more accurate capture of the travel time with respect to this. that allows the state of the art. According to a preferred embodiment of this principle, in particular use is made of the maximum moment of the slope of the envelope, that is to say the point of inversion of the first rising edge of the impulse envelope. of ultrasound received. Even under the effect of a loud noise, and a greater distortion of the control signal by the behavior of the transducer, there will be a high accuracy if the inversion point is used as a reference or as a starting point for the extrapolation of the reference moment. In particular, in the case of transducers using the piezoelectric principle, in response, an extrapolation using this point corresponding to the greatest slope of the envelope will give greater accuracy to the measurement of the travel time. In particular, it has been found that the seizure of the reference time, using the greatest slope, was particularly flexible with respect to noise and other noise and in particular by comparison with reference times based on seizures made directly at the beginning of the impulse received, the instant was thus very strongly dependent on noise or other variable characteristics. It has been found that

7 phases transitoires du transducteur forment de manière déterminante l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue mais que néanmoins le point présentant la plus forte pente, c'est-à-dire le point d'inversion d'un flanc, de préférence le premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue était une mesure fiable de la saisie de l'instant de référence, même si le transducteur vieillissait. Dans le cas d'une pente essentiellement droite, par exemple dans un segment de l'enveloppe dans lequel se situe le point d'inversion, on peut notamment utiliser la tangente à ce segment. 7 transient phases of the transducer form in a decisive manner the envelope of the ultrasonic pulse received but that nevertheless the point having the steepest slope, that is to say the point of inversion of a sidewall, preferably the first rising edge of the envelope of the received ultrasound pulse was a reliable measure of the capture of the reference time, even if the transducer was aging. In the case of a substantially straight slope, for example in a segment of the envelope in which the inversion point is located, it is possible in particular to use the tangent to this segment.

Comme le point d'inversion correspond au maximum de la pente et que pour un maximum d'une pente qui n'est pas particulièrement accentuée, le point d'inversion n'est pas particulièrement significatif, on peut utiliser dans ce cas la tangente directement à ce point d'inversion, ou à un point proche de celui-ci. Comme un maximum de la pente qui n'est pas accentuée de manière particulièrement prononcée correspond à un segment autour du point d'inversion, et qui a pratiquement une pente constante (cela correspond à un maximum de pente, qui est plat) une tangente qui peut être interpolée à ce point constitue une bonne alter-native à un point d'inversion dont la position précise ne peut se définir avec une grande précision à cause de la forme étalée du maximum. La tangente au point d'inversion est ainsi synonyme de tangente au segment de la courbe de l'enveloppe où se trouve le point d'inversion. La tangente peut ainsi passer précisément par le point d'inversion ou dans le cas d'un maximum qui n'est pas particulièrement accentué de la pente, elle peut passer sur un segment comprenant le point d'inversion sans toutefois passer directement sur le point d'inversion. Dans ce der-nier cas, la tangente peut passer par un point proche du point d'inversion et en outre être adaptée au segment de façon que l'intégrale des distances entre la tangente et le segment pour ce point du segment corresponde au minimum. Selon l'invention, on calcule la dérivée dans le temps de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue pour saisir le maximum de la dérivée. En variante, on utilise la dérivée seconde de l'enveloppe en fonction du temps (d/dt2), et cela est combiné à la saisie du change- Since the point of inversion corresponds to the maximum of the slope and for a maximum of a slope which is not particularly accentuated, the point of inversion is not particularly significant, we can use in this case the tangent directly. at this point of inversion, or at a point close to it. As a maximum of the slope which is not accentuated in a particularly pronounced way corresponds to a segment around the point of inversion, and which has practically a constant slope (that corresponds to a maximum of slope, which is flat) a tangent which can be interpolated at this point is a good alter-native to an inversion point whose precise position can not be defined with great precision because of the spread form of the maximum. The tangent to the inversion point is thus synonymous with tangent to the segment of the curve of the envelope where the inversion point is located. The tangent can thus pass precisely through the point of inversion or in the case of a maximum which is not particularly accentuated by the slope, it can pass on a segment including the point of inversion without however passing directly on the point inversion. In the latter case, the tangent may pass through a point close to the inversion point and further be adapted to the segment so that the integral of the distances between the tangent and the segment for this segment point corresponds to the minimum. According to the invention, the time derivative of the envelope of the received ultrasound pulse is calculated to capture the maximum of the derivative. Alternatively, the second derivative of the envelope is used as a function of time (d / dt2), and this is combined with the changeover input.

8 ment de signe algébrique de cette dérivée seconde ; ce changement de signe algébrique correspond au point d'inversion de l'enveloppe. De plus, on saisit de préférence la pente de l'enveloppe, en particulier pour l'instant de référence ou pour le point d'inversion ou à proximité de celui-ci, c'est-à-dire l'instant du changement de signe algébrique de la dérivée seconde de l'enveloppe ou du maximum de la pente. Ces deux procédures sont de préférence combinées c'est-à-dire on saisit l'instant du point d'inversion et la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue à l'endroit du point d'inversion. Ce point d'inversion correspond au maximum de la pente de l'enveloppe ou au changement de signe algébrique ou au passage par 0 de la dérivée seconde en fonction du temps de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons. Le point d'inversion est utilisé comme point d'appui pour l'extrapolation. Pour l'extrapolation, on saisit la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue, de préférence pour le point de l'enveloppe servant de point d'appui à l'extrapolation. Comme déjà indiqué, ce point d'appui correspond de préférence au point d'inversion du premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue ou au point de la pente maximale de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. Selon ce mode de réalisation préférentiel, l'extrapolation se fait sous la forme d'une extrapolation linéaire. Cette extrapolation linéaire s'appuie sur l'équation d'une droite dont les paramètres sont la pente et une constante correspondant à un segment sur l'axe y ; la pente de la droite correspond à la pente déterminée et la droite est décalée selon la constante variable de l'équation de la droite pour passer par le point d'appui. Cette extrapolation correspond ainsi à une tangente à l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue à l'endroit de l'enveloppe correspondant à un point d'inversion ou à un segment de l'enveloppe où se trouve le point d'inversion. Ce point d'inversion est de préférence le premier point d'inversion de l'enveloppe et il se situe ainsi sur le premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. On prévoit l'extrapolation avec une pente correspondant au premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue et qui corres- pond notamment à la pente au point d'inversion de l'enveloppe de 8 of algebraic sign of this second derivative; this change of algebraic sign corresponds to the point of inversion of the envelope. In addition, the slope of the envelope is preferably entered, in particular for the reference moment or for the point of inversion or in the vicinity of it, that is to say the moment of change of the envelope. algebraic sign of the second derivative of the envelope or the maximum of the slope. These two procedures are preferably combined, that is to say the moment of the inversion point and the slope of the envelope of the ultrasonic pulse received at the point of inversion. This inversion point corresponds to the maximum of the slope of the envelope or the change of algebraic sign or to the passage through 0 of the second derivative as a function of the time of the envelope of the ultrasonic pulse. The inversion point is used as a fulcrum for extrapolation. For extrapolation, the slope of the envelope of the ultrasound pulse received is selected, preferably for the point of the envelope serving as a fulcrum for extrapolation. As already indicated, this support point preferably corresponds to the point of inversion of the first rising edge of the envelope of the received ultrasound pulse or to the point of the maximum slope of the envelope of the pulse of received ultrasound. According to this preferred embodiment, the extrapolation is in the form of a linear extrapolation. This linear extrapolation is based on the equation of a line whose parameters are the slope and a constant corresponding to a segment on the y axis; the slope of the line corresponds to the determined slope and the line is shifted according to the variable constant of the equation of the line to pass through the fulcrum. This extrapolation thus corresponds to a tangent to the envelope of the ultrasonic pulse received at the location of the envelope corresponding to an inversion point or to a segment of the envelope where the inversion point is located. . This inversion point is preferably the first point of inversion of the envelope and is thus located on the first rising edge of the envelope of the ultrasound pulse received. Extrapolation is provided with a slope corresponding to the first rising edge of the envelope of the received ultrasonic pulse and which corresponds in particular to the slope at the inversion point of the envelope of

9 l'impulsion d'ultrasons reçue. En d'autres termes, la pente utilisée dans cette extrapolation correspond à la pente maximale de l'enveloppe, de préférence au niveau du premier flanc montant de l'enveloppe. L'extrapolation utilise comme point d'appui le point prévu pour la pente, notamment le point d'inversion, qui se trouve de préférence sur le premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. Cette droite d'extrapolation ainsi prévue, c'est-à-dire la tangente, passe par le point d'inversion et l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons reçue est prévu par l'extrapolation du point d'appui le long de la droite jusqu'à ce que celle-ci coupe l'axe des temps (amplitude de l'enveloppe égale à 0). Comme on utilise de préférence le premier flanc montant, l'extrapolation représente ainsi une bonne approximation du début effectif de l'impulsion d'ultrasons. Au moins l'instant de référence ainsi obtenu se situe à une distance pratiquement constante dans le temps par rapport au début effectif de l'impulsion d'ultrasons ou constitue une évaluation appropriée. Il est à remarquer que cette extrapolation peut être prévue de façon très simple à l'aide de deux paramètres (pente/point d'appui) et l'instant de référence de l'enveloppe se calcule par une simple équation linéaire. En outre, on utilise uniquement l'enveloppe pour faire le calcul et non l'évolution de l'amplitude instantanée si bien que les moyens de calcul, la précision et la vitesse de détection minimale nécessaire sont considérablement ré-duits et peuvent se réaliser avec un coût réduit bien que la précision soit élevée. En particulier, à partir du signal de conversion saisi, à l'aide d'un circuit analogique ou un calcul numérique fait par un microordinateur, on a une solution souple pour calculer l'enveloppe c'est-à-dire séparer par filtrage la fréquence porteuse pour ne retenir pratiquement que les composantes de fréquence de l'enveloppe. L'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue est saisie par l'amplitude instantanée de l'impulsion d'ultrasons reçue et par l'amortissement de blocage de la composante de fréquence de la porteuse de cette impulsion d'ultrasons ou d'un signal généré par d'autres étapes de traitement de cette impulsion d'ultrasons. Ne subsistent que des composantes de fréquence inférieure ou particulière, les compo- santes de fréquence définissant cette enveloppe. Le filtrage peut bloquer 2951279 lo la fréquence de la porteuse, notamment un filtrage passe-bas fait à l'aide d'un filtre passe-bas quelconque, à l'aide d'un intégrateur ou à l'aide d'un filtre décimateur. L'impulsion d'ultrasons acoustique reçue est convertie 5 par le transducteur en un signal électrique traité ensuite pour avoir l'enveloppe. De telles étapes de traitement comprennent les opérations suivantes : filtrage par un filtre passe-bas, blocage de la fréquence porteuse, redressement, modulation avec des signaux de référence, intégration par exemple dans une fenêtre de temps, formation de valeurs 10 maximales (ou aussi de valeurs minimales) de l'évolution instantanée du signal par exemple à l'aide d'un détecteur de maximum comportant un organe de maintien pour fournir la valeur maximale actuelle (c'est-à-dire la période passée du signal de porteuse) jusqu'à une autre valeur maximale (une période suivante de signal de porteuse) ou analogue. En 15 outre, le traitement du signal peut se faire de préférence sur un signal détecté qui peut être numérisé c'est-à-dire avoir une valeur discrète de sorte que les étapes de traitement comprennent également la détection et la conversion analogique/numérique. En outre, les étapes de procédé peuvent comporter les opérations suivantes : stockage provisoire du si- 20 gnal et/ou découpe et rejet de segments de temps au cours desquels aucun signal n'a été reçu, par exemple des segments de temps qui commencent à des instants prédéfinis par rapport à l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission ou se terminent dans les mêmes conditions ou encore un segment de temps au cours duquel la 25 puissance instantanée du signal de l'impulsion d'ultrasons reçue ne dé-passe pas un seuil minimum prédéfini. Comme enveloppe, on considère notamment les impulsions isolées qui ne sont pas plus longues que le temps de parcours global à prendre en compte (c'est-à-dire le trajet aller et le trajet retour 30 du signal d'ultrasons ou la traversée du trajet de transmission entre deux transducteurs) et qui se répètent pour une nouvelle période d'atténuation de l'écho. En particulier, l'enveloppe sera terminée si le début de l'enveloppe arrive déjà sur le récepteur (c'est-à-dire le transducteur), de préférence en tenant compte d'une durée de protection 35 supplémentaire, au cours de laquelle un dispositif de capteur commute 9 the ultrasound pulse received. In other words, the slope used in this extrapolation corresponds to the maximum slope of the envelope, preferably at the level of the first rising edge of the envelope. The extrapolation uses as point of support the point provided for the slope, in particular the inversion point, which is preferably on the first rising edge of the envelope of the received ultrasound pulse. This extrapolation line thus provided, that is to say the tangent, passes through the inversion point and the reference moment of the received ultrasound pulse is provided by the extrapolation of the fulcrum along the line until it intersects the time axis (amplitude of the envelope equal to 0). Since the first rising edge is preferably used, the extrapolation thus represents a good approximation of the effective start of the ultrasound pulse. At least the reference time thus obtained is at a substantially constant distance in time from the actual start of the ultrasonic pulse or is an appropriate evaluation. It should be noted that this extrapolation can be provided in a very simple way using two parameters (slope / fulcrum) and the reference time of the envelope is calculated by a simple linear equation. In addition, only the envelope is used for the calculation and not the evolution of the instantaneous amplitude so that the calculation means, the precision and the minimum necessary detection speed are considerably reduced and can be realized with a reduced cost although the accuracy is high. In particular, from the conversion signal input, using an analog circuit or a numerical calculation made by a microcomputer, there is a flexible solution for calculating the envelope that is to say filtering the carrier frequency to retain virtually only the frequency components of the envelope. The envelope of the received ultrasound pulse is captured by the instantaneous amplitude of the received ultrasound pulse and by the blocking damping of the carrier frequency component of this ultrasound pulse or a signal generated by other processing steps of this ultrasonic pulse. Only components of lower or particular frequency remain, the frequency components defining this envelope. The filtering can block the frequency of the carrier, including low-pass filtering using any low-pass filter, using an integrator or using a decimator filter. . The received acoustic ultrasound pulse is converted by the transducer into an electrical signal subsequently processed to have the envelope. Such processing steps include the following operations: filtering by a low-pass filter, blocking of the carrier frequency, rectifying, modulation with reference signals, integration for example in a time window, formation of maximum values (or also of minimum values) of the instantaneous evolution of the signal, for example by means of a maximum detector comprising a holding member to supply the current maximum value (that is to say the past period of the carrier signal) to another maximum value (a subsequent carrier signal period) or the like. In addition, the signal processing can be preferably on a detected signal which can be digitized i.e. have a discrete value so that the processing steps also include detection and analog / digital conversion. In addition, the process steps may include the following operations: temporary storage of the signal and / or cutting and rejection of time segments in which no signal has been received, for example time segments that start at predefined instants with respect to the reference time of the transmission ultrasound pulse or end under the same conditions or a time segment in which the instantaneous power of the signal of the ultrasound pulse received does not exceed a pre-defined minimum threshold. As an envelope, the isolated pulses which are not longer than the overall travel time to be taken into account (ie the outward and return paths of the ultrasound signal or the transmission path between two transducers) and which are repeated for a new period of attenuation of the echo. In particular, the envelope will be terminated if the beginning of the envelope already arrives on the receiver (i.e. the transducer), preferably taking into account an additional protection period, during which a sensor device switches

11 du mode d'émission au mode de réception. Une périodicité possible de l'enveloppe ne concerne que la répétition de la forme du signal dans une seule et même enveloppe ; en particulier cela désigne les émissions non répétées d'enveloppes pour la détection répétée de l'environnement. 11 from the transmission mode to the reception mode. A possible periodicity of the envelope concerns only the repetition of the form of the signal in one and the same envelope; in particular, this refers to non-repeated envelope transmissions for the repeated detection of the environment.

L'enveloppe est ainsi associée à une seule et même période de détection et ne comprend en particulier pas plus qu'une seule période de détection ou son segment d'émission par rapport au début de la période de détection. La longueur de l'enveloppe est ainsi définie par le trajet aller et retour maximum à prévoir dans le capteur et la lon- gueur de ce trajet aller et retour est donnée par les considérations de construction du capteur, par exemple à distance entre le transducteur et le réflecteur situé en regard ou par rapport à une paroi ou encore la longueur des enveloppes est définie par la distance entre les transducteurs, par exemple lorsque ces éléments sont l'un en regard de l'autre 15 pour être associés à l'espace à détecter. L'impulsion d'ultrasons émise est reçue comme impulsion d'ultrasons reçue qui correspond à l'impulsion d'ultrasons émise, réfléchie dans l'espace ou ayant rayonné à travers celui-ci ou transmise par celui-ci. Dans cet espace, il y a un flux dont on saisit les propriétés 20 par la mesure du temps de parcours. En particulier, la différence de temps obtenue ensuite (c'est-à-dire la différence entre deux instants de référence) dépend directement de la vitesse de circulation dans cet espace si bien que la différence de temps (c'est-à-dire le temps de par-cours mesuré) permet de déterminer la vitesse de circulation. La 25 différence de temps entre l'impulsion d'ultrasons émise et l'impulsion d'ultrasons reçue est saisie comme temps de parcours ; le temps de parcours est lui-même une grandeur de mesure physique permettant de déduire les propriétés physiques de l'écoulement ou circulation du flux. La différence de temps est obtenue par comparaison des 30 enveloppes de l'impulsion d'ultrasons émise et l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. On utilise de préférence indirectement l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue pour effectuer la comparai-son, c'est-à-dire un repère de temps représentant le début ou de manière générale l'orientation dans le temps de l'impulsion d'ultrasons 35 émise. La comparaison se rapporte à la différence de temps entre deux The envelope is thus associated with a single detection period and in particular does not comprise more than one detection period or its transmission segment with respect to the beginning of the detection period. The length of the envelope is thus defined by the maximum forward and return path to be expected in the sensor and the length of this outward and return path is given by the sensor construction considerations, for example at a distance between the transducer and the sensor. the reflector situated opposite or with respect to a wall or the length of the envelopes is defined by the distance between the transducers, for example when these elements are facing each other to be associated with the space at detect. The emitted ultrasound pulse is received as a received ultrasound pulse which corresponds to the ultrasound pulse emitted, reflected in, or radiated through or transmitted by the space. In this space, there is a stream whose properties are entered by measuring the travel time. In particular, the time difference subsequently obtained (ie the difference between two reference times) depends directly on the speed of movement in this space so that the time difference (i.e. measured over-travel time) is used to determine the speed of circulation. The time difference between the transmitted ultrasound pulse and the received ultrasound pulse is entered as the travel time; the travel time is itself a physical measurement quantity allowing to deduce the physical properties of the flow or circulation of the flow. The time difference is obtained by comparing the envelopes of the transmitted ultrasound pulse and the envelope of the received ultrasound pulse. The envelope of the received ultrasound pulse is preferably used indirectly to carry out the comparison, that is to say a time mark representing the beginning or, in general, the orientation in time of the ultrasound pulse emitted. The comparison relates to the time difference between two

12 impulsions d'ultrasons et peut être transmise comme décrit ci-dessus en considérant les caractéristiques de parcours de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue, notamment la pente de l'enveloppe. Comme impulsion d'ultrasons, on considère notamment l'impulsion comme représentation du signal électrique. En variante, l'impulsion peut également être considérée dans sa forme acoustique. Entre une correspondance acoustique et électrique, on a le cas échéant des déformations du signal et des distorsions par le comportement en réponse du transducteur défini par le coefficient de transfert du transducteur (dé-pendant de la masse, de la force de rappel, de la résonnance, de l'amortissement, etc.). La considération de la pente consiste de préférence à dé-terminer le point d'inversion sur le premier flanc montant (ou aussi sur d'autres flancs) de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. La diffé- 15 rence de temps peut s'exploiter par exemple à l'aide d'un compteur ou de n'importe quelle autre logique d'exploitation, appropriée, de préférence sous forme numérique dans un microprocesseur. De la même manière, on compare les signaux numériques, de préférence à l'aide d'un microprocesseur, et les caractéristiques correspondantes du pro- 20 cédé peuvent être réalisées sous la forme d'un programme, ou par des circuits câblés, des circuits de calcul programmés ou une combinaison de tels moyens. La forme de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue est définie pratiquement par la réponse du transducteur à un signal de 25 commande rectangulaire. Toutefois, la forme de l'onde dépend notamment de l'amortissement et de la masse du transducteur à ainsi que de son adaptation (impédance) acoustique selon le milieu de mesure ou la largeur de bande du transducteur ; il en résulte une réponse impulsionnelle caractéristique représentée à titre d'exemple. Dans le cas d'un 30 transducteur idéal (comme pour un transducteur piézoélectrique réel) avec une largeur de bande suffisamment élevée, on peut former l'impulsion émise comme onde sonore par une forme d'impulsion correspondante appliquée au signal de commande. En fonction du type de transducteur, cela permet de prévoir une plage plus large de différentes 35 formes des enveloppes, en particulier s'il ne faut pas de flanc particuliè- 12 ultrasonic pulses and can be transmitted as described above considering the path characteristics of the envelope of the received ultrasound pulse, including the slope of the envelope. As an ultrasonic pulse, the pulse is particularly considered as a representation of the electrical signal. Alternatively, the pulse can also be considered in its acoustic form. Between acoustic and electrical correspondence, there may be signal distortions and distortions by the response behavior of the transducer defined by the transfer coefficient of the transducer (de-pendant of the mass, of the restoring force, of the resonance, depreciation, etc.). The consideration of the slope preferably consists in determining the inversion point on the first rising edge (or also on other sides) of the envelope of the received ultrasound pulse. The time difference can be exploited for example by means of a counter or any other appropriate operating logic, preferably in digital form in a microprocessor. In the same way, the digital signals are compared, preferably by means of a microprocessor, and the corresponding characteristics of the process can be realized in the form of a program, or by wired circuits, circuits programmed calculations or a combination of such means. The shape of the envelope of the received ultrasound pulse is defined substantially by the response of the transducer to a rectangular control signal. However, the shape of the wave depends in particular on the damping and the mass of the transducer as well as its acoustic adaptation (impedance) according to the measuring medium or the bandwidth of the transducer; this results in a characteristic impulse response represented by way of example. In the case of an ideal transducer (as for a real piezoelectric transducer) with a sufficiently high bandwidth, the transmitted pulse can be formed as a sound wave by a corresponding pulse shape applied to the control signal. Depending on the type of transducer, this makes it possible to provide a wider range of different shapes of the envelopes, especially if no particular flank is required.

13 rement accentué au début de l'impulsion d'ultrasons. Ainsi un autre mode de réalisation de base concerne des formes en partie idéalisées de l'enveloppe ayant des caractéristiques de forme essentielles pour la mise en oeuvre de l'invention. 13 accentuated at the beginning of the ultrasound pulse. Thus another basic embodiment relates to partially idealized forms of the envelope having essential shape characteristics for the implementation of the invention.

Un autre mode de réalisation prévoit pour l'enveloppe ou seulement un segment de l'enveloppe tel que la fonction d'auto-corrélation correspondante présente au moins un maximum. Dans le cas de plusieurs maxima, le maximum le plus grand se distingue de préférence de manière nette par rapport aux autres maxima, en particu- lier les deux maxima les plus grands se distinguent d'une amplitude minimale pour éviter des significations multiples pour des différences grossières de temps. Selon un autre mode de réalisation susceptible d'être combiné avec le précédent, tout le tracé de l'enveloppe, de préférence toutefois seulement un segment de l'enveloppe, est une fonction strictement monotone selon le temps. En d'autres termes, au moins par segment, l'enveloppe n'est pas constante ; on appelle "fonction stricte-ment monotone dans le temps" ; une fonction qui, pour deux instants même si ceux-ci se suivent directement, n'a pas la même valeur. En va-riante à des fonctions strictement monotones, on peut également pré- voir une fonction rectangulaire qui a certes une fonction d'auto-corrélation moins significative mais qui toutefois permet d'avoir une in-formation plus précise par rapport à la différence de temps grossière grâce à ses flancs. En particulier, une fonction simple telle qu'une fonction rectangulaire permet une conversion simple du circuit d'exploitation car celui-ci n'aura à s'orienter que sur un flanc. Selon une façon de considérer la situation, on appelle les endroits auxquels la fonction rectangulaire (ou toute autre fonction) présente un flanc, segment évoluant selon une fonction strictement monotone (cela signifie une fonction croissante strictement monotone ou une fonction décrois- sante strictement monotone selon l'évolution du flanc) ; il est prévu dans l'intervalle un segment qui n'est pas strictement monotone mais constant. Il suffit ainsi pour l'enveloppe qui ne présente qu'un segment pour lequel une fonction non constante définit le tracé, c'est-à-dire une fonction strictement monotone, alors que d'autres zones peuvent être prévues avec une forme de fonction non strictement monotone (par Another embodiment provides for the envelope or only a segment of the envelope such that the corresponding auto-correlation function has at least a maximum. In the case of several maxima, the largest maximum is clearly distinct from the other maxima, in particular the two largest maxima are distinguished by a minimum amplitude to avoid multiple meanings for differences. coarse time. According to another embodiment capable of being combined with the preceding, the entire outline of the envelope, preferably however only a segment of the envelope, is a strictly monotonic function according to time. In other words, at least in segments, the envelope is not constant; we call "strictly monotonic function in time"; a function which, for two moments even if these follow each other directly, does not have the same value. In contrast to strictly monotonic functions, it is also possible to provide a rectangular function which has a less significant autocorrelation function but which nevertheless allows for a more precise in-formation compared with the difference in rough weather thanks to its flanks. In particular, a simple function such as a rectangular function allows a simple conversion of the operating circuit because it will have to focus only on a sidewall. According to one way of considering the situation, we call the places to which the rectangular function (or any other function) presents a flank, segment evolving according to a strictly monotonic function (this means a strictly monotonous increasing function or a strictly monotonous decreasing function according to evolution of the flank); a segment is expected in the meantime which is not strictly monotonous but constant. It is thus enough for the envelope which presents only one segment for which a non-constant function defines the plot, that is to say a strictly monotonous function, whereas other zones can be provided with a form of function not strictly monotonous (by

14 exemple une fonction constante) car le segment correspondant à la fonction strictement monotone représente une caractéristique pour la saisie ultérieure. Dans le cas d'un système réel, la caractéristique d'excitation du transducteur doit être prise en compte qui transforme le signal d'excitation selon les caractéristiques du transducteur, en général d'une manière non proportionnelle en une amplitude instantanée du signal d'excitation. Selon une conversion correspondant à la pratique, l'enveloppe peut correspondre au signal sonore produit par la corn-mande d'un transducteur d'ultrasons par une impulsion rectangulaire, la réponse impulsionnelle du transducteur ayant une phase d'atténuation, significative, pour le flanc montant du signal de commande alors que l'intensité du signal augmente en continu mais non de manière brusque avec la pente du flanc du signal de commande. On 15 peut prévoir une enveloppe séparée par laquelle la réponse du transducteur a une suite d'impulsions de commande ; cette suite d'impulsions de commande fait osciller le transducteur pour obtenir une enveloppe continue. A titre d'exemple, par d'autres brèves impulsions de commande une fois que le transducteur oscille déjà, on peut 20 avoir une enveloppe avec d'autres maxima relatifs. De plus, on peut prévoir une enveloppe formée par une succession d'impulsions de commande qui se suivent directement et dont l'intervalle de temps est inférieur à une phase d'expansion et dont en outre l'enveloppe présente d'autres caractéristiques liées à des composants couplés au transduc- 25 teur ou intégrés dans celui-ci et qui eux-mêmes se mettent le cas échéant à osciller ; cela se traduit par exemple par des états de flotte-ment ou par des mécanismes d'amortissement agissant sur le transducteur ou le système couplé sur celui-ci. L'enveloppe du signal résultant de la détection et du trai- 30 terrent consécutif de l'impulsion d'ultrasons émise et de celle reçue, reproduit un signal discret dans le temps avec un flux de données faible. Par exemple, le flux de données utilisées pour comparer les enveloppes (celles des impulsions d'ultrasons d'émission et celles des impulsions d'ultrasons de réception) se situe dans l'ordre de grandeur de la fré- 35 quence porteuse, par exemple dans une plage de un tiers jusqu'à dix 14 example a constant function) because the segment corresponding to the strictly monotonic function represents a characteristic for later input. In the case of a real system, the excitation characteristic of the transducer must be taken into account which transforms the excitation signal according to the characteristics of the transducer, generally in a non-proportional way into an instantaneous amplitude of the signal of the transducer. excitation. According to a conversion corresponding to the practice, the envelope may correspond to the sound signal produced by the command of an ultrasound transducer by a rectangular pulse, the impulse response of the transducer having a significant attenuation phase for the rising edge of the control signal as the signal strength increases continuously but not abruptly with the slope of the control signal edge. A separate envelope may be provided by which the response of the transducer has a sequence of control pulses; this sequence of control pulses oscillates the transducer to obtain a continuous envelope. By way of example, by other brief control pulses once the transducer is already oscillating, there can be an envelope with other relative maxima. In addition, it is possible to provide an envelope formed by a succession of control pulses which follow each other directly and whose time interval is less than an expansion phase and whose envelope furthermore has other characteristics related to components coupled to the transducer or integrated therein and which themselves, if appropriate, oscillate; this is reflected for example by fleet-ment states or by damping mechanisms acting on the transducer or the system coupled thereon. The envelope of the signal resulting from the detection and subsequent processing of the emitted and received ultrasonic pulse reproduces a discrete signal over time with a low data flow. For example, the data flow used to compare the envelopes (those of the transmitting ultrasound pulses and those of the receiving ultrasound pulses) is in the order of magnitude of the carrier frequency, for example in a range of one third to ten

15 fois la fréquence porteuse ; le flux de données et la fréquence porteuse ne sont pas nécessairement dans un rapport égal à un nombre entier ou un rapport rationnel. Une interpolation ou une décimation génère une valeur de signal à partir de plusieurs instants de signaux détectés ce qui réduit le travail à effectuer du fait de la quantité moindre d'informations. En outre, le signal détecté et le cas échéant modifié par d'autres étapes de traitement de signal peut être filtré par un filtre de décimation. Le filtre de décimation simplifie un signal qui aura été détecté avec une vitesse de détection plus élevée en ce qu'il réunit plu-sieurs instants de détection successifs, en formant par exemple une valeur moyenne des points détectés et ainsi regroupés ; cela donne un taux de détection moindre et les différentes valeurs seront fondées sur une valeur moyenne d'un signal détecté plus haut. En formant la valeur 15 moyenne, on bloque les composantes de fréquences élevées si bien qu'un filtre de décimation agit sur le signal détecté dans le sens d'un filtre passe-bas. La formation de la valeur moyenne consistant à réunir différentes valeurs successives du signal détecté plus haut, peut être considérée comme une intégration à fenêtre et celle-ci n'est pas glis- 20 sante mais passe d'un groupe à l'autre pour intégrer chaque fois un groupe (et le cas échéant également le normer) pour en développer une valeur moyenne. De façon préférentielle, on utilise un filtre passe-bas numérique ou analogique qui élimine la fréquence de la porteuse et di-vise par deux les composantes de fréquence de l'enveloppe. 25 Un autre mode de réalisation de l'invention prévoit que la caractéristique (par exemple le premier point d'inversion de l'enveloppe) à l'aide de laquelle on obtient l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons reçue, se situe après le début de l'impulsion d'ultrasons émise ou de l'impulsion d'ultrasons reçue, d'une durée minimale prédé- 30 finie. Ainsi, le point de départ à partir duquel on saisit la référence de temps ne se situe pas au bord de l'enveloppe, en particulier il ne se si-tue pas directement au début (de la montée) de l'enveloppe. La durée minimale est au moins égale à celle de la première durée transitoire du transducteur d'ultrasons au cours de laquelle s'établit un état oscillant 35 dans le transducteur et au cours duquel à côté d'un signal périodique, 15 times the carrier frequency; the data flow and the carrier frequency are not necessarily in a ratio equal to an integer or a rational ratio. Interpolation or decimation generates a signal value from several times of detected signals which reduces the work to be done due to the smaller amount of information. In addition, the signal detected and possibly modified by other signal processing steps can be filtered by a decimation filter. The decimation filter simplifies a signal that has been detected with a higher detection speed in that it combines several successive detection instants, for example by forming an average value of the detected points and thus grouped together; this gives a lower detection rate and the different values will be based on an average value of a signal detected above. By forming the average value, the high frequency components are blocked so that a decimation filter acts on the detected signal in the direction of a low-pass filter. The formation of the average value consisting in gathering different successive values of the signal detected above, can be considered as a window integration and this is not slippery but passes from one group to another to integrate each time a group (and if necessary also standardize it) to develop an average value. Preferably, a digital or analog low-pass filter is used which eliminates the frequency of the carrier and divides the frequency components of the envelope by two. Another embodiment of the invention provides that the characteristic (for example the first point of inversion of the envelope) by means of which the reference time of the received ultrasound pulse is obtained. is located after the start of the transmitted ultrasound pulse or the received ultrasound pulse, of a predetermined minimum duration. Thus, the starting point from which the time reference is entered is not at the edge of the envelope, in particular it does not kill itself directly at the beginning (of the rise) of the envelope. The minimum duration is at least equal to that of the first transient duration of the ultrasonic transducer during which an oscillating state is established in the transducer and in which, beside a periodic signal,

16 on a des composantes parasites importantes ou des composantes de bruit. Le transducteur d'ultrasons est utilisé pour émettre, pour recevoir ou pour effectuer les deux opérations. La différence de temps est prévue ou déterminée à l'aide de l'instant de l'impulsion d'ultrasons re- çue, si le tracé de l'impulsion d'ultrasons a une caractéristique suffisamment particulière. La caractéristique de l'enveloppe est le point de départ de l'instant de référence et constitue ainsi un point d'appui pour l'extrapolation. La caractéristique particulière est par exemple le point d'inversion servant de point d'appui à l'aide duquel on extrapole l'instant de référence, par exemple comme intersection de la tangente avec l'axe des temps. La caractéristique est saisie par la prise en compte de la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. La caractéristique peut s'obtenir par le maximum de la dérivée en fonction du temps de la pente ou par le passage par 0 de la dérivée seconde en fonc- tion du temps, de la pente ; le maximum ou le passage par 0 représentent le point d'inversion de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons reçue. La saisie des caractéristiques peut se faire par la dérivée de l'impulsion d'ultrasons et la prise en compte de la dérivée en fonction du temps. Pour l'extrapolation, on peut utiliser un unique point d'appui qui correspond au point d'inversion du premier flanc montant de l'enveloppe. En variante, pour l'extrapolation, on peut utiliser plu-sieurs points permettant de saisir le point d'inversion ou non et les points sont par exemple choisis pour leur pente qui dépasse une valeur minimale prédéfinie. Il en résulte un groupe de points avec une pente importante à partir desquels on peut extrapoler une droite ou une autre forme de courbe qui coupe l'axe des temps pour prévoir le point de référence. On peut en outre utiliser des points avec une pente plus élevée pour extrapoler le point d'appui à partir de ces points ; de point d'appui sera associé au point d'inversion pour qu'à l'aide de ce point d'appui, ainsi extrapolé, on puisse ensuite extrapoler l'instant de référence. On peut également compenser un décalage entre deux di-rections de mesure avec un asservissement. Les directions de mesure sont deux orientations différentes par rapport à un écoulement du flux à mesurer ; les directions de mesure peuvent se distinguer notamment par leur amplitude vis-à-vis du flux de sorte qu'une première direction 16 we have important noise components or noise components. The ultrasound transducer is used to transmit, receive or perform both operations. The time difference is predicted or determined by the instant of the received ultrasonic pulse, if the pattern of the ultrasound pulse has a sufficiently particular characteristic. The characteristic of the envelope is the starting point of the reference moment and thus constitutes a fulcrum for the extrapolation. The particular characteristic is, for example, the inversion point serving as a fulcrum by means of which the reference instant is extrapolated, for example as an intersection of the tangent with the time axis. The characteristic is captured by taking into account the slope of the envelope of the received ultrasound pulse. The characteristic can be obtained by the maximum of the derivative as a function of the time of the slope or by the passage through 0 of the second derivative as a function of time, of the slope; the maximum or the passage by 0 represents the point of inversion of the envelope of the ultrasound pulse received. The characteristics can be entered by the derivative of the ultrasound pulse and the derivation as a function of time. For the extrapolation, it is possible to use a single fulcrum which corresponds to the point of inversion of the first rising edge of the envelope. Alternatively, for extrapolation, several points can be used to enter the inversion point or not and the points are for example chosen for their slope which exceeds a predetermined minimum value. This results in a group of points with a steep slope from which to extrapolate a straight line or other shape of curve that intersects the time axis to predict the reference point. Points with a higher slope can also be used to extrapolate the fulcrum from these points; The point of support will be associated with the inversion point so that, with the help of this fulcrum, thus extrapolated, the reference time can then be extrapolated. It is also possible to compensate for an offset between two measurement di-rections with a servo-control. The measurement directions are two different orientations with respect to a flow of the flow to be measured; the measurement directions can be distinguished in particular by their amplitude vis-à-vis the flow so that a first direction

17 de mesure correspond à la direction opposée au sens de l'écoulement et la seconde direction de mesure est une direction inclinée dans le sens de l'écoulement ou dirigée dans ce sens de l'écoulement. De telles différences peuvent découler des influences de la température ou de l'écoulement (flux) différents, et l'asservissement saisit le décalage en partant de mesures antérieures pour prévoir un coefficient de compensation ou une valeur de correction, pour les décalages futurs. La réduction décrite ci-dessus faite à l'aide d'un filtre à décimation (qui remplace plusieurs points de détection, par exemple par une valeur moyenne) peut être prévue sous la forme d'un filtre Si2. La fonction de transfert du filtre Si2 peut se définir par la relation (sin x/x)2. En particulier, une décimation est avantageuse pour une fréquence de signal simple ou double car ainsi on élimine les harmo- niques produites par la démodulation. Comme fréquence de signal, on a ici la fréquence de la porteuse. En particulier, on peut utiliser des filtres FIR pour filtrer la réception de l'impulsion d'ultrasons avant que celle-ci ne soit utilisée ensuite, en particulier en prévoyant une différence de temps grossière. Une telle utilisation de filtre FIR peut être combinée à l'utilisation d'un filtre à décimation ou remplacer un tel filtre à décimation. Le procédé peut comporter la détermination de l'amplitude instantanée et l'enveloppe s'obtient par filtrage par filtre passe-bas (par exemple par une intégration sur une fenêtre) de l'amplitude instantanée. L'enveloppe correspond au tracé de l'intensité du signal de l'impulsion d'ultrasons reçue. En outre, selon un mode de réalisation, l'impulsion d'ultrasons, reçue, est filtrée par un filtre à décimation ou un filtre FIR. Selon un autre mode de réalisation, on effectue la mesure du temps de parcours dans plusieurs directions et ces directions sont orientées selon la direction de l'écoulement dans l'espace saisi. Selon l'invention, on utilise le tracé de l'impulsion d'ultrasons de réception pour avoir, à l'aide d'une extrapolation par une tangente, le point d'intersection de la tangente appliqué au point de la courbe enveloppe correspondant à la pente maximale, avec l'axe des The measurement direction 17 is the direction opposite to the direction of flow and the second direction of measurement is a direction inclined in the direction of flow or directed in that direction of flow. Such differences may result from different temperature or flow (flux) influences, and the slaving captures the offset from previous measurements to predict a compensation coefficient or a correction value for future offsets. The reduction described above by means of a decimation filter (which replaces several detection points, for example by an average value) can be provided in the form of an Si2 filter. The transfer function of the filter Si2 can be defined by the relation (sin x / x) 2. In particular, a decimation is advantageous for a single or double signal frequency, thus eliminating the harmonics produced by the demodulation. As a signal frequency, here is the frequency of the carrier. In particular, FIR filters can be used to filter the reception of the ultrasonic pulse before it is subsequently used, in particular by providing a coarse time difference. Such use of FIR filter can be combined with the use of a decimation filter or replace such a decimation filter. The method may comprise the determination of the instantaneous amplitude and the envelope is obtained by filtering low-pass filter (for example by integration on a window) of the instantaneous amplitude. The envelope corresponds to the trace of the signal intensity of the received ultrasound pulse. In addition, according to one embodiment, the ultrasound pulse received is filtered by a decimation filter or an FIR filter. According to another embodiment, the travel time is measured in several directions and these directions are oriented in the direction of the flow in the entered space. According to the invention, the pattern of the reception ultrasound pulse is used to have, by means of extrapolation by a tangent, the point of intersection of the tangent applied to the point of the envelope curve corresponding to the maximum slope, with the axis of

18 temps. Le point de pente maximale (qui sert de point d'appui pour l'extrapolation par la tangente et dont la pente correspond à la pente de la tangente) peut être saisi soit en décalant la montée du premier flanc de l'enveloppe ou encore (par exemple d'un maximum de pente faible- ment accentué) interpolé à l'aide de points situés à proximité du maximum, par exemple : dont la pente ne diffère pas d'un écart maximum (par exemple 5 %) peut s'écarter de la pente maximale de l'enveloppe. A l'aide d'un ou plusieurs points plus haut, c'est-à-dire une pente maxi-male essentielle, on peut tout d'abord interpoler avec une pente maxi-male et ensuite ce point d'interpolation et la pente maximale peuvent être prévus par extrapolation avec la tangente au point de référence de l'enveloppe comme point d'intersection avec l'axe des temps. Ce point de référence est utilisé pour saisir la différence de temps en ce que le décalage dans le temps correspond à un instant de référence de l'impulsion 15 d'ultrasons d'émission, par exemple le flanc montant d'un signal de commande d'un capteur, pour être comparé à celui-ci. L'invention concerne en outre un dispositif de temps de parcours tel que défini ci-après. Comme autre forme de réalisation du dispositif de me- 20 sure de temps de parcours, on peut utiliser un filtre FIR ou un filtre à décimation comme indiqué ci-dessus et qui est branché entre l'entrée de l'impulsion d'ultrasons reçue et le comparateur. En outre, le dispositif de mesure de temps de parcours peut comporter un dispositif d'extrapolation relié au comparateur pour extrapoler un instant souhai- 25 té, plusieurs évènements prévus par le comparateur et concernant la même impulsion d'ultrasons. L'instant souhaité peut être prévu par exemple par le comparateur relié pour introduire cet instant cible d'extrapolation ou instant de référence de l'impulsion d'ultrasons reçue pour la relier à l'extrapolateur. Pour prévoir un signal d'émission, le 30 dispositif de mesure de temps de parcours comporte un générateur de signal, de préférence avec une sortie de signal de déclenchement reproduisant l'instant de départ du signal généré par le générateur de signal et qui prévoit ainsi un instant de référence pour l'impulsion d'ultrasons émise. De même, le dispositif de mesure de temps de parcours peut 35 comporter une commande pour le générateur de signal à l'intérieur ou à 18 time. The point of maximum slope (which serves as a fulcrum for the extrapolation by the tangent and whose slope corresponds to the slope of the tangent) can be entered either by shifting the rise of the first side of the envelope or ( for example, a maximum of slightly accentuated slope) interpolated using points close to the maximum, for example: whose slope does not differ by a maximum deviation (for example 5%) can deviate the maximum slope of the envelope. With the help of one or more points higher, ie an essential maximum slope, one can first interpolate with a maximum slope and then this point of interpolation and the slope maximum can be provided by extrapolation with the tangent to the reference point of the envelope as a point of intersection with the time axis. This reference point is used to capture the time difference in that the time offset corresponds to a reference time of the transmitting ultrasound pulse, for example the rising edge of a control signal. a sensor, to be compared to this one. The invention further relates to a travel time device as defined below. As another embodiment of the travel time measuring device, an FIR filter or a decimation filter as indicated above which is connected between the input of the received ultrasonic pulse and the comparator. In addition, the travel time measuring device may comprise an extrapolation device connected to the comparator to extrapolate a desired instant, several events provided by the comparator and concerning the same ultrasound pulse. The desired instant may be provided for example by the comparator connected to introduce this extrapolation target instant or reference instant of the received ultrasound pulse to connect it to the extrapolator. To provide a transmission signal, the traveling time measuring device comprises a signal generator, preferably with a trigger signal output reproducing the start time of the signal generated by the signal generator and thereby providing a reference moment for the transmitted ultrasound pulse. Likewise, the travel time measuring device may include a control for the signal generator within or

19 l'extérieur du dispositif de temps de parcours et qui prévoit l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons émise. Le dispositif de mesure de temps de parcours peut être réalisé sous la forme d'un circuit programmable partiellement ou tota- lement tel qu'un processeur qui comporte le cas échéant des circuits logiques câblés de manière solidaire ainsi qu'un accumulateur coopérant avec le processeur et stockant les codes programmes permettant les fonctions décrites ci-dessus. Le dispositif de mesure de temps de parcours peut en outre comporter une interface entrée/sortie pour fournir les données respectives ou les signaux du processeur à partir de l'extérieur ou pour transmettre les évènements générés par le processeur, vers l'extérieur, par exemple dans un transducteur ou un dispositif d'émission. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre à titre d'exemple une impulsion d'ultrasons de réception, - la figure 2 montre l'évolution dans le temps de l'amplitude de l'impulsion d'ultrasons présentés à la figure 1, - la figure 3 montre la courbe du signal de la figure 2 après filtrage à l'aide d'un filtre décimal, - la figure 4 montre une évolution analogue à celle de la figure 3 avec une conduction par la tangente, et - la figure 5 montre un schéma par blocs d'un dispositif de mesure de temps de parcours selon l'invention. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre à titre d'exemple une impulsion d'ultrasons reçue avec une enveloppe ayant quatre segments évoluant de façon strictement monotone. Après un temps de pause en amont de ce tracé, on a un segment croissant fortement suivi d'un segment dé-croissant fortement. Le segment croissant fortement concerne la réaction d'un transducteur réel, ayant de l'inertie et de l'amortissement pour le flanc rectangulaire d'un signal de commande. Le segment forte- 19 outside of the travel time device and which provides the reference time of the transmitted ultrasound pulse. The travel time measuring device can be embodied as a programmable circuit, partially or totally, such as a processor which optionally includes logic circuits wired together and an accumulator cooperating with the processor. and storing the program codes allowing the functions described above. The travel time measuring device may further comprise an input / output interface for supplying the respective data or the processor signals from the outside or for transmitting the events generated by the processor outwards, for example in a transducer or a transmitting device. Drawings The present invention will be described in more detail below with the aid of exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows, by way of example, a reception ultrasound pulse; FIG. 2 shows the evolution over time of the amplitude of the ultrasound pulse shown in FIG. 1; FIG. 3 shows the curve of the signal of FIG. 2 after filtering using a decimal filter; FIG. 4 shows an evolution similar to that of FIG. 3 with conduction by the tangent, and FIG. 5 shows a block diagram of a device for measuring travel time according to the invention. DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 shows by way of example an ultrasonic pulse received with an envelope having four segments evolving in a strictly monotonic manner. After a break time upstream of this route, there is a growing segment strongly followed by a strongly decreasing segment. The strongly increasing segment relates to the reaction of a real transducer having inertia and damping for the rectangular flank of a control signal. The strong segment

20 ment décroissant est lui-même suivi par un segment légèrement croissant lui-même se poursuivant par un segment faiblement décroissant jusqu'à atteindre de nouveau une amplitude nulle. Celle-ci est le résultat de la coopération entre le transducteur et les autres systèmes oscil- lants couplés sur celui-ci. Les deux parties extrêmes du tracé représenté à la figure 1, c'est-à-dire les parties situées en dehors des quatre segments, montrent une forte influence perturbatrice par des sources de bruit. Les segments décrits, croissants et décroissants, définissent une enveloppe pour saisir une différence de temps par comparaison avec l'impulsion d'ultrasons d'émission. En outre, la figure 1 montre que la fréquence porteuse est constante en fonction du temps, au moins en première approximation. La figure 2 montre l'impulsion d'ultrasons reçue, représentée à la figure 1 par une représentation en amplitude. Cette repré- 15 sentation en amplitude peut également être considérée comme l'intensité instantanée du signal ; les différentes zones du signal de la figure 1 se retrouvent à la figure 2. On remarque aux deux extrémités de la fonction représentée, des zones dans lesquelles l'enveloppe ou l'intensité de signal est nulle et ne représente ainsi qu'un signal de 20 bruit. Dans l'intervalle, on a quatre zones ; tout d'abord une zone fortement croissante suivie d'une zone fortement décroissante elle-même suivie par une zone faiblement croissante et ensuite une zone faible-ment décroissante jusqu'à ce que la plage de l'amplitude correspondant essentiellement à 0 soit de nouveau atteinte. 25 Par exemple, le premier flanc fortement croissant peut s'utiliser pour servir de caractéristique contenue à la fois dans l'impulsion d'ultrasons d'émission et celle de réception permettant de comparer entre elles les deux impulsions d'ultrasons à l'aide de cette caractéristique pour obtenir la différence de temps. Ce flanc croissant, 30 donne le point d'appui servant de point de départ à l'extrapolation. On enlève toutefois d'abord la fréquence porteuse. On obtient l'enveloppe représentée à la figure 3. On n'utilise pas l'amplitude instantanée représentée à la figure 2 pour calculer la différence de temps mais une forme de signal 35 simplifié de l'enveloppe telle qu'elle apparaît à la figure 3. La figure 3 20 decreasing is itself followed by a slightly increasing segment itself continuing through a weakly decreasing segment until reaching zero amplitude again. This is the result of cooperation between the transducer and the other oscillating systems coupled to it. The two end portions of the plot shown in Figure 1, i.e. the portions outside the four segments, show a strong disturbing influence by noise sources. The segments described, increasing and decreasing, define an envelope for capturing a time difference compared to the emission ultrasound pulse. In addition, Figure 1 shows that the carrier frequency is constant as a function of time, at least in first approximation. FIG. 2 shows the received ultrasound pulse, represented in FIG. 1 by an amplitude representation. This amplitude representation can also be considered as the instantaneous intensity of the signal; the different zones of the signal of FIG. 1 are found in FIG. 2. At the two ends of the function represented, there are zones in which the envelope or the signal intensity is zero and thus represents only a signal of 20 noise. In the meantime, we have four zones; firstly a strongly increasing zone followed by a strongly decreasing zone itself followed by a weakly increasing zone and then a weakly decreasing zone until the amplitude range corresponding essentially to 0 is again reached. For example, the first, strongly ascending flank may be used to serve as a feature contained in both the transmit and receive ultrasound pulses to compare the two ultrasonic pulses with one another. of this characteristic to obtain the time difference. This increasing flank 30 gives the fulcrum serving as a starting point for extrapolation. However, the carrier frequency is removed first. The envelope shown in FIG. 3 is obtained. The instantaneous amplitude shown in FIG. 2 is not used to calculate the time difference but a simplified signal form of the envelope as it appears in FIG. 3. Figure 3

21 représente le tracé de l'amplitude correspondant pratiquement à l'enveloppe ; le tracé de la fréquence porteuse n'apparaît pratiquement plus. Un tracé tel que celui représenté à la figure 3 résulte de celui de la figure 2 en faisant la moyenne en fonction du temps notamment en fil- trant à l'aide d'un filtre à décimation. On obtiendrait un tracé analogue par filtrage à l'aide d'un filtre passe-bas éliminant la fréquence porteuse. En particulier, par filtrage à l'aide d'un filtre à décimation, on obtient le tracé représenté à la figure 3 si celui-ci ne reprend que la valeur maximale d'un groupe de points de détection et si les points de détection ainsi regroupés correspondent pour l'essentiel à une demi période (ou une période complète) ou multiple pris dans le temps. En variante, la courbe représentée à la figure 3, s'obtient si l'on démodule la fréquence de porteuse du signal de la figure 1 et que l'on poursuit ainsi le traitement avec un filtre passe-bas ou un filtre à décimation. Cette dé- 15 modulation peut se faire par exemple en multipliant avec deux signaux de référence déphasés et l'évolution représentée à la figure 1 se calcule alors par exemple par un calcul arctg2 à partir des deux signaux filtrés. La figure 4 montre un autre tracé d'une enveloppe utilisable dans le cadre de la présente invention. 20 La figure 4 sert à représenter une étape de procédé per-mettant d'obtenir l'instant de référence t0 pour le mode de réalisation préférentiel de saisie de la différence de temps. Selon ce mode de réalisation, on saisit la pente de l'enveloppe et à partir de cette pente, on dé-termine la pente maximale. En particulier, on détermine la pente saisie 25 à partir de l'instant 20 correspondant à la pente maximale. Cela correspond au point d'inversion du premier flanc montant de l'enveloppe. Le tracé représenté par la figure 3 a une pente qui diminue de nouveau jusqu'à atteindre le premier sommet (premier maximum relatif) pour diminuer ensuite. L'instant du maximum de cette pente s'obtient au 30 point 20 auquel la pente de l'enveloppe est maximale. En ce point 20 de l'enveloppe (c'est-à-dire le point d'appui de l'extrapolation), on applique une tangente 10 qui coupe l'axe des temps t. La tangente 10 passe à l'instant 20 auquel la pente saisie de l'enveloppe est maximale, et à côté de l'instant de la pente maximale, on utilise également la valeur de la 35 pente maximale elle-même comme pente de la tangente. En extrapolant 21 shows the amplitude plot corresponding substantially to the envelope; the drawing of the carrier frequency hardly appears anymore. A plot such as that shown in Figure 3 results from that of Figure 2 by averaging over time including filtering with a decimation filter. A similar plot would be obtained by filtering using a low-pass filter eliminating the carrier frequency. In particular, by filtering with the aid of a decimation filter, the plot represented in FIG. 3 is obtained if the latter only takes up the maximum value of a group of detection points and if the detection points thus grouped together essentially correspond to half a period (or a complete period) or a multiple of time. As a variant, the curve shown in FIG. 3 is obtained if the carrier frequency of the signal of FIG. 1 is demodulated and the processing is thus continued with a low-pass filter or a decimation filter. This de-modulation can be done for example by multiplying with two phase-shifted reference signals and the evolution represented in FIG. 1 is then calculated for example by a calculation arctg2 from the two filtered signals. Figure 4 shows another outline of an envelope usable in the context of the present invention. FIG. 4 serves to represent a process step for obtaining the reference time t0 for the preferred embodiment of time difference capture. According to this embodiment, the slope of the envelope is entered and from this slope, the maximum slope is determined. In particular, the entered slope 25 is determined from the instant 20 corresponding to the maximum slope. This corresponds to the inversion point of the first rising edge of the envelope. The plot shown in Figure 3 has a slope that decreases again until reaching the first peak (first relative maximum) and then decreases. The instant of the maximum of this slope is obtained at point 20 at which the slope of the envelope is maximum. At this point 20 of the envelope (that is to say the fulcrum of the extrapolation), a tangent 10 is applied which cuts the axis of the times t. The tangent 10 passes at the instant at which the entered slope of the envelope is maximum, and next to the instant of the maximum slope the value of the maximum slope itself is also used as the slope of the tangent . By extrapolating

22 à l'aide de l'équation de la droite représentant ainsi la tangente, on obtient un instant tO qui correspond à l'instant de référence pour la saisie de la différence de temps. Pour l'application, pour prévoir la différence de temps, on utilise la tangente 10 pour comparer entre elles l'impulsion d'ultrasons émise et celle reçue, pour déterminer la différence de temps totale, de préférence basée sur tO. A partir du temps d'excitation connu du transducteur ou de la décélération prédéfinie entre le début de la commande et l'émission du signal par le transducteur (transducteur), on pourra tenir compte du retard de sorte que l'on obtient la différence de temps comme différence entre l'instant du déclenchement et l'instant tO ; à ce moment, le retard connu selon le système est additionné (ou est retranché). Si le début de la commande du transducteur d'ultrasons par l'impulsion d'ultrasons émise est connu, par exemple à l'aide d'un signal de déclenchement, il suffit de saisir uniquement le point tO à l'aide de la pente maximale du premier flanc croissant de l'enveloppe, pour calculer la différence de temps comme différence entre l'instant d'extrapolation tO et l'instant de déclenche-ment, et on tient compte d'une décélération prédéfinie correspondant au système pour tenir compte pour l'interpolation à partir de tO, des décé- lérations propres au système. La tangente 10 présente sa pente maxi-male pour le premier flanc croissant de l'enveloppe et elle coupe cette extrémité d'enveloppe en un point auquel la pente du premier flanc croissant est maximum car à la fois la pente et le point de la tangente peuvent se décrire comme cela est connu. 22 using the equation of the line thus representing the tangent, we obtain an instant t0 which corresponds to the reference time for the input of the time difference. For the application, to predict the time difference, the tangent 10 is used to compare the transmitted and the received ultrasonic pulse with each other to determine the total time difference, preferably based on t0. From the known excitation time of the transducer or the predefined deceleration between the start of the command and the transmission of the signal by the transducer (transducer), we can take into account the delay so that we obtain the difference of time as the difference between the instant of the trip and the instant t0; at this time, the known delay according to the system is added (or is subtracted). If the beginning of the ultrasonic transducer control by the transmitted ultrasound pulse is known, for example by means of a trigger signal, it is sufficient to enter only the point t0 using the slope of the first rising edge of the envelope, for calculating the time difference as the difference between the extrapolation time t0 and the triggering instant, and taking into account a predefined deceleration corresponding to the system to take account of for interpolation from tO, system-specific decays. The tangent 10 has its maximum slope for the first rising edge of the envelope and it intersects this end of the envelope at a point at which the slope of the first increasing edge is maximum because both the slope and the point of the tangent can be described as is known.

La figure 5 est un schéma par blocs d'un mode de réalisation du dispositif de mesure de temps de parcours selon l'invention comportant une sortie 110 pour fournir un signal reproduisant l'impulsion d'ultrasons émise ainsi qu'une entrée pour recevoir l'impulsion d'ultrasons reçue. La sortie 110 et l'entrée 120 peuvent être reliées à un transducteur d'ultrasons 130 représenté simplement en trait interrompu, de préférence par l'intermédiaire d'un commutateur 132 qui commute entre le mode de réception et le mode d'émission de sorte que le même transducteur 130 peut servir à la fois de récepteur et d'émetteur. De même (cela n'est pas représenté à la figure 5) un second commutateur et un second transducteur d'ultrasons peuvent servir FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the travel time measuring device according to the invention having an output 110 for providing a signal reproducing the transmitted ultrasound pulse and an input for receiving the received ultrasound pulse. The output 110 and the input 120 may be connected to an ultrasound transducer 130 shown simply in broken lines, preferably via a switch 132 which switches between the reception mode and the transmission mode so that that the same transducer 130 can serve as both receiver and transmitter. Similarly (this is not shown in Figure 5) a second switch and a second ultrasonic transducer can serve

23 pour que le premier transducteur d'ultrasons fonctionne comme émetteur et le second comme récepteur ou inversement ; le sens d'émission de l'émetteur correspondant peut être commuté. Comme décrit ci-dessus, à la fois le commutateur 132 et le transducteur d'ultrasons 130 ne constituent pas une partie essentielle du dispositif de mesure de temps de parcours selon l'invention. Bien plus, la sortie et l'entrée sont de préférence conçues pour être raccordées au transducteur d'ultrasons 130 par l'intermédiaire du commutateur 132. Le dispositif de mesure de temps de parcours comporte en outre une source de signaux 140 générant un signal fourni par la sortie 110 à un transducteur d'ultrasons 130 directement relié. Le dispositif de mesure de temps de parcours comporte en outre un dispositif de saisie de temps 150 qui, dans le mode de réalisation représenté à la figure 5, est relié à un générateur de signal 140 pour obtenir de celui-ci au moins un signal de déclenchement ou une autre information de temps correspondant au début de l'impulsion d'ultrasons d'émission. L'entrée 120 comme le dispositif de saisie de fenêtre 150 sont reliés pour permettre de saisir la différence de temps entre l'impulsion d'ultrasons reçue et l'impulsion d'ultrasons envoyée. 23 for the first ultrasound transducer to function as an emitter and the second as a receiver or vice versa; the transmission direction of the corresponding transmitter can be switched. As described above, both the switch 132 and the ultrasonic transducer 130 are not an essential part of the travel time measuring device according to the invention. Moreover, the output and the input are preferably adapted to be connected to the ultrasonic transducer 130 via the switch 132. The travel time measuring device further comprises a signal source 140 generating a signal provided. by the output 110 to an ultrasound transducer 130 directly connected. The travel time measuring device further comprises a time-keeping device 150 which, in the embodiment shown in FIG. 5, is connected to a signal generator 140 to obtain therefrom at least one signal of triggering or other time information corresponding to the beginning of the transmitting ultrasound pulse. The input 120 and the window capture device 150 are connected to enable the time difference between the received ultrasound pulse and the sent ultrasound pulse to be captured.

Pour cela, le dispositif de saisie de temps 150 comporte un comparateur 160 qui saisit la différence de temps à l'aide de l'impulsion comme décrit ci-dessus. Pour pouvoir effectuer par exemple les étapes représentées à l'aide de la figure 4, le comparateur 160 comporte un différentiateur 170, un dispositif 172 pour saisir la pente maximale ain- si qu'une installation d'extrapolation 174 permettant de prévoir l'instant tO de l'impulsion d'ultrasons reçue comme décrit ci-dessus. L'installation d'extrapolation 174 est reliée au différentiateur 170 pour saisir l'instant de la pente et pour saisir la pente maximale avec le dis-positif 172. Cet instant tO peut alors être comparé à l'information de temps fournie par le générateur de signal 140 ; le comparateur 160 comporte en outre par exemple une mémoire ou un autre dispositif (non représenté) assurant une décélération systématique qui est prise en compte pour déterminer la différence de temps. Si plusieurs dispositifs de mesure de temps de parcours sont prévus ou sont utilisés pour mesurer plusieurs différences de temps de parcours, global alors ces dispositifs de mesure concernent de préférence le même espace des impulsions à ultrasons.5 NOMENCLATURE For this, the time capture device 150 comprises a comparator 160 which captures the time difference using the pulse as described above. For example, to perform the steps shown in FIG. 4, the comparator 160 includes a differentiator 170, a device 172 for capturing the maximum slope, and an extrapolation facility 174 for predicting the instantaneous time. t0 of the ultrasound pulse received as described above. The extrapolation installation 174 is connected to the differentiator 170 to capture the instant of the slope and to enter the maximum slope with the dis-positive 172. This instant t0 can then be compared with the time information provided by the generator signal 140; the comparator 160 further comprises for example a memory or other device (not shown) providing a systematic deceleration which is taken into account to determine the time difference. If several travel time measuring devices are provided or are used to measure a plurality of travel time differences, then these measurement devices preferably relate to the same space of the ultrasonic pulses.5 NOMENCLATURE

10 Tangente 20 Instant 110 Sortie de signal 120 Entrée de signal 130 Transducteur d'ultrasons 132 Commutateur 140 Générateur de signal 150 Dispositif de saisie de temps 160 Comparateur 170 Différentiateur 172 Dispositif de saisie de la pente maximale 174 Installation d'extrapolation 10 Tangent 20 Instant 110 Signal Output 120 Signal Input 130 Ultrasound Transducer 132 Switch 140 Signal Generator 150 Time Recording Device 160 Comparator 170 Differentiator 172 Maximum Slope Input Device 174 Extrapolation Facility

Claims

REVENDICATIONS1 °) Procédé de mesure du temps de parcours comprenant les étapes suivantes : - envoi d'une impulsion d'ultrasons d'émission ayant une enveloppe dans une zone de l'espace, - réception d'une impulsion d'ultrasons de réception correspondant à l'impulsion d'ultrasons d'émission et transmise par l'espace, - détermination d'une différence de temps entre l'impulsion d'ultrasons d'émission et l'impulsion d'ultrasons de réception, correspondant au temps de parcours, - la détermination de la différence de temps comprenant les étapes suivantes : * prévoir la différence de temps comme résultat d'une étape de comparaison de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons d'émission 15 avec une enveloppe prévue par l'impulsion d'ultrasons de récep- tion, * et avec la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception, on extrapole un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception que l'on compare à un instant de réfé- 20 rence de l'impulsion d'ultrasons d'émission et on considère la dif- férence de temps comme résultat de l'étape de comparaison. 2°) Procédé selon la revendication 1, selon lequel l'extrapolation de l'instant de référence de l'impulsion 25 d'ultrasons de réception comprend les étapes suivantes : - utiliser une dérivée en fonction du temps de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception et saisir le maximum de la dé-rivée en fonction du temps ou le maximum de l'amplitude de la dé-rivée en fonction du temps de l'enveloppe, 30 - déterminer l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception à l'aide de l'instant où se produit le maximum ou le changement de signe algébrique de dérivée seconde de l'enveloppe en fonction du temps. 35 27 3°) Procédé selon la revendication 1 ou 2, procédé caractérisé en ce que l'extrapolation de l'instant de référence de l'enveloppe d'ultrasons de réception comprend les étapes suivantes : - utiliser une pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception, * l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception se déterminant comme point d'intersection d'une droite correspondant à la pente de l'enveloppe. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les étapes suivantes : - déterminer le point d'inflexion (20) de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception ainsi que la pente correspondante des en- veloppes de l'impulsion d'ultrasons de réception à l'instant où se produit le point d'inflexion, et - l'extrapolation de l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception comprend les étapes suivantes : - utiliser une droite d'extrapolation (10) ayant une pente et pas- sant par le point d'inflexion, et - utiliser l'instant de référence comme instant de l'intersection de la droite d'extrapolation avec l'axe des temps. 5°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'instant de référence de l'enveloppe se situe sur le premier flanc mon-tant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception ou encore la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception correspond à une pente en un point du premier flanc montant de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception ou encore la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception correspond à la pente au premier point d'inflexion de l'enveloppes de l'impulsion d'ultrasons de réception. 6°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les étapes suivantes : 30 35 28 - utiliser les enveloppes de l'impulsion d'ultrasons de réception par amortissement ou blocage d'une fréquence porteuse de l'impulsion d'ultrasons de réception sans amortir principalement des composants de fréquence de l'enveloppe, s - filtrer par un filtre passe-bas, l'impulsion d'ultrasons de réception, le filtrage passe-bas bloquant la fréquence porteuse de l'impulsion d'ultrasons de réception et laissant passer pratiquement les composantes de fréquence de l'enveloppe, - filtrer l'amplitude instantanée de l'impulsion d'ultrasons de réception par un intégrateur, un filtre passe-bas ou un filtre décimateur, le filtrage supprimant des composantes de la fréquence porteuse de l'amplitude instantanée sans pratiquement bloquer les composantes de fréquence de l'enveloppe, essentielles pour saisir les caractéristiques de tracé de l'enveloppe. 15 7°) Dispositif de mesure de temps de parcours, caractérisé en ce qu'il comprend : - une sortie (110) émettant un signal représentant une impulsion d'ultrasons d'émission et ayant une enveloppe, 20 - une entrée (120) pour recevoir une impulsion d'ultrasons de réception, - un dispositif de saisie de temps (150) pour saisir une différence de temps entre l'impulsion d'ultrasons d'émission et l'impulsion d'ultrasons de réception, cette différence de temps représentant le 25 temps de parcours, - le dispositif de saisie de temps comprenant : * un comparateur (160) comparant l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception à un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission, * le comparateur (160) prévoyant la différence de temps entre deux enveloppes comme résultat, et * le comparateur saisissant la différence de temps entre un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception et un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission, 1029 * le dispositif de mesure de temps comportant un générateur d'instant d'émission pour fournir un instant de référence de l'impulsion d'ultrasons d'émission et un générateur d'instant de réception avec un différentiateur (170) en fonction du temps et un extrapolateur (174) relié à celui-ci, * le différentiateur (170) déterminant la pente de l'enveloppe de l'impulsion d'ultrasons de réception et l'extrapolateur (174) utilisant la pente fournie par le différenciateur (170) pour extrapoler l'instant de référence (tO) de l'impulsion d'ultrasons de réception. 8°) Dispositif de mesure de temps de parcours selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrapolateur comporte un dispositif de saisie de maximum relié au 15 différentiateur et fournissant l'instant du maximum de la pente fourni par le différentiateur, l'extrapolateur déterminant l'instant de référence de l'impulsion d'ultrasons de réception à l'aide de l'instant du maximum. 20 9°) Dispositif de mesure de temps de parcours selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'extrapolateur est un extrapolateur linéaire déterminant comme instant de référence (tO) de l'impulsion d'ultrasons de réception l'instant du 25 maximum de la pente, l'instant avec l'amplitude de l'enveloppe à cet instant comme point d'appui (20) de la droite et l'instant de l'intersection d'une droite passant par le point d'appui et ayant la pente de l'enveloppe à l'instant du maximum, avec l'axe des temps. 30 10°) Dispositif de mesure de temps de parcours selon la revendication 7, caractérisé en ce qu' il comporte une unité de saisie de flanc relié directement ou indirecte-ment à l'entrée et saisissant le premier flanc montant de l'enveloppe, ce dispositif étant relié à un générateur d'instant de réception pour déter- 30 miner à cet instant la période à l'intérieur de laquelle se trouve le premier flanc montant de l'enveloppe.5 CLAIMS 1 °) Method of measuring the travel time comprising the following steps: - sending a transmission ultrasound pulse having an envelope in a zone of space, - receiving a corresponding reception ultrasound pulse to the transmission ultrasound pulse and transmitted by the space, - determining a time difference between the transmission ultrasound pulse and the reception ultrasound pulse, corresponding to the travel time determining the time difference comprising the following steps: predicting the difference in time as a result of a step of comparing the envelope of the emission ultrasound pulse with an envelope provided by the receiving ultrasonic pulse, and with the slope of the envelope of the receiving ultrasound pulse, a reference time of the reception ultrasound pulse is extrapolated compared to a moment of reference of the impulsio In this case, the time difference as a result of the comparison step is considered. 2. The method according to claim 1, wherein the extrapolation of the reference instant of the reception ultrasound pulse comprises the following steps: using a derivative as a function of time of the envelope of the receive ultrasound pulse and enter the maximum of the time-dependence or the maximum of the amplitude of the time-lag of the envelope, 30 - determine the reference time of the receiving ultrasound pulse using the moment when the maximum or the second derivative derivative algebraic change of the envelope occurs as a function of time. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the extrapolation of the reference time of the reception ultrasound envelope comprises the following steps: using a slope of the envelope of the reception ultrasound pulse, the reference time of the reception ultrasound pulse being determined as the intersection point of a line corresponding to the slope of the envelope. 4) Method according to claim 1, characterized by the following steps: - determining the point of inflection (20) of the envelope of the ultrasound reception pulse and the corresponding slope of the envelopes of the reception ultrasonic pulse at the moment when the inflection point occurs, and - the extrapolation of the reference instant of the reception ultrasound pulse comprises the following steps: - using a straight line of extrapolation (10) having a slope and passing through the point of inflection; and - using the reference instant as the instant of the intersection of the extrapolation line with the time axis. Method according to Claim 1, characterized in that the reference time of the envelope is on the first edge of the envelope of the reception ultrasound pulse or the slope of the envelope. the envelope of the reception ultrasound pulse corresponds to a slope at a point of the first rising edge of the envelope of the reception ultrasound pulse or the slope of the envelope of the ultrasound pulse of reception corresponds to the slope at the first point of inflection of the envelopes of the reception ultrasound pulse. 6. The method according to claim 1, characterized by the following steps: using the envelopes of the reception ultrasound pulse by damping or blocking a carrier frequency of the reception ultrasound pulse without dampen mainly frequency components of the envelope, s - filter through a low-pass filter, the ultrasonic pulse of reception, the low-pass filtering blocking the carrier frequency of the receiving ultrasound pulse and leaving virtually pass the frequency components of the envelope, - filter the instantaneous amplitude of the reception ultrasound pulse by an integrator, a low-pass filter or a decimator filter, the filtering removing components of the carrier frequency of the instantaneous amplitude without practically blocking the frequency components of the envelope, essential for grasping the characteristics of the outline of the envelope. 7 °) Device for measuring travel time, characterized in that it comprises: - an output (110) emitting a signal representing a transmission ultrasound pulse and having an envelope, - an input (120) for receiving a reception ultrasound pulse; - a time-sensing device (150) for recording a time difference between the transmitting ultrasound pulse and the receiving ultrasound pulse, this time difference representing the travel time, - the time recording device comprising: a comparator comparing the envelope of the receiving ultrasound pulse to a reference instant of the transmission ultrasound pulse , * the comparator (160) providing the time difference between two envelopes as a result, and * the comparator entering the time difference between a reference instant of the reception ultrasound pulse and a reference moment of the pulse emitted ultrasound 1029 *, the time measuring device including a transmission time generator for providing a reference instant of the transmission ultrasound pulse and a reception instant generator with a differentiator (170). a function of time and an extrapolator (174) connected thereto, * the differentiator (170) determining the slope of the envelope of the receiving ultrasound pulse and the extrapolator (174) using the slope provided by the differentiator (170) for extrapolating the reference time (t0) of the reception ultrasound pulse. 8 °) device for measuring travel time according to claim 7, characterized in that the extrapolator comprises a maximum input device connected to the differentiator and providing the instant of the maximum of the slope provided by the differentiator, the extrapolator determining the reference instant of the reception ultrasound pulse using the instant of the maximum. 9 °) travel time measuring device according to claim 7 or 8, characterized in that the extrapolator is a linear extrapolator determining as reference time (tO) of the reception ultrasound pulse the instant of 25 maximum of the slope, the moment with the amplitude of the envelope at this moment as fulcrum (20) of the line and the instant of the intersection of a line passing through the fulcrum and having the slope of the envelope at the instant of the maximum, with the time axis. 10 °) travel time measuring device according to claim 7, characterized in that it comprises a side catch unit connected directly or indirectly to the input and gripping the first rising edge of the envelope, this device being connected to a reception instant generator to determine at this time the period within which the first rising edge of the envelope is located.