数据记录设备的制造方法

文档序号:9672414阅读:585来源:国知局
数据记录设备的制造方法
【专利说明】数据记录设备
[0001] 本申请涉及便携式电子设备的领域,并且更具体地涉及利用低成本电力源提供精 确定时的便携式数据记录设备。
[0002] 诸如无线电设备、烟雾检测器、口袋相机和类似电子设备之类的便携式设备在本 领域中是公知的。一般地,这些设备使用标准化电池,其可以是碱性类型或者可再充电类型 (例如NiCad、NiMHd、锂离子)。
[0003] -般地,这些设备不要求高度精确的时间测量,因为时间在这些设备的操作中不 是关键的元件。
[0004] 然而,在最近几年中,存在朝向在推荐和实现特定类型的控制技术之前理解室内 空间的占用、光照、温度等中的实际时间模式的推动力。而且,科学研究正在使用基于过去 使用模式的数学模型和算法来在逐个情况的基础上预测室内空间中的将来能量使用。参见 例如美国公开的专利申请2012/0066168 (2012)。
[0005] 因此,对于记录各个站点处的实际使用和占用数据而言,数据记录器正在变得越 来越有用。所记录的信息然后可以用于呈现针对在对应站点中实现特定控制装备的证据。
[0006] 在理解特定室内空间的特性和使用模式中,无论如何强调具有更多数据的价值都 不为过。使用所记录的数据进行的所有计算都依赖于所记录的数据的精确度和稳定性。具 有较长时间周期的数据收集因而对于增强这样的计算中的置信度而言具有高度吸引力。然 而,记录时间周期不能超过电池寿命。
[0007] 在一种情况中,诸如晶体石英时钟之类的精确时钟可以得出时间测量中的高精确 度(每百万分之20份的量级)。然而,这样的精确度以高速率消耗电力;因而耗尽电池。
[0008] 因此,当前用于收集数据(例如能量使用特性)的便携式设备(例如数据记录器)不 能使用要求昂贵和强大的电池(例如碱性或可再充电的)的高精确度时钟来在足够长的记 录持续时间内精确地记录数据。
[0009] 因此,在大部分记录时间周期内使用诸如RC(电阻器-电容器)电路时钟之类的 低功率时钟可以克服电池耗尽的问题并且增加记录时间周期。但是这引入另一项挑战。RC 时钟的低精确度意味着所测量的时间戳中的误差可以高达2%或3%。结果,在2或3个月的 时间周期内,所累积的误差可以高达2或3天。在这样的高误差的情况下,所记录的数据的 可视化和解释变得几乎不可能。
[0010] 因而,在针对便携式数据记录设备的产业中存在使用低功率时钟源提供精确的时 间测量的需要。
[0011] 本发明的目的是提供用于克服通过使用低功率、低精确度时钟源而导致的问题以 获得高精确度时间测量的方法和系统。
[0012] 本发明的目的是提供使用低功率、低精确度时钟实现高精确度时间测量的用于数 据记录的便携式系统。
[0013] 本发明的目的是提供用于使用低功率、低精确度时钟确定高精确度时间测量的方 法。
[0014] 本发明的目的是提供合并多个传感器的便携式数据记录设备,多个传感器的输出 可以使用低功率低精确度时钟来记录。
[0015] 在依照本发明的原理的便携式设备的一方面中使用诸如电阻器-电容器(RC)时 钟之类的低功率、低精确度时钟,以用于收集时间戳数据并且处理所收集的数据以用于使 用时间和占用模式来校准时间误差。依照本发明的原理,包括低成本、低精确度时钟源的低 功率便携式设备收集数据并且为所收集的数据加时间戳,并且处理带时间戳的所收集的数 据以估计带时间戳的数据中的时钟偏斜(也称为时钟漂移)。所估计的时钟偏斜估计可以用 于校正带时间戳的数据。
[0016] 依照本发明的原理,公开了一种用于记录传感器数据并且创建区域中的能量消耗 模式的系统,其中系统包括低精确度时钟和与存储器通信的处理器,处理器从多个传感器 中的每一个接收数据项,将低精确度时钟生成的时间戳与从多个传感器中的每一个接收的 每一个数据项相关联,在预确定的时间周期内存储所接收的数据项并且在预确定的时间周 期之后处理所存储的数据项。处理器还确定针对每一个所存储的数据项的高精确度时间戳 并且确定其中灯接通和关断中的至少一个的至少一个时间周期,确定其中区域被占用和未 被占用中的至少一个的至少一个时间周期,确定针对其中灯接通的至少一个时间周期和其 中区域未被占用的至少一个时间周期中的每一个的平均值,并且使用自动灯操作从平均值 确定能量节约。
[0017] 在本发明的另一方面中,公开了一种数据记录设备。数据记录设备包括用于从多 个设备中的至少一个接收输入的构件、低精确度时钟和与存储器通信的处理器,处理器从 多个设备中的至少一个接收至少一个输入,将从低精确度时钟的时间戳与来自多个设备中 的至少一个接收的至少一个输入中的每一个相关联,在预确定的时间内存储至少一个输入 和相关联的时间戳,在预确定的时间届满之后生成每一个低精确度时钟时间戳的校正值, 将校正值应用于每一个低精确度时钟时间戳,校正是基于预确定的时间和占用模式,处理 经时间戳校正的所存储的输入以确定所存储的数据内的能量模式,确定其中灯接通和关断 中的至少一个的至少一个时间周期,确定其中区域被占用和未被占用中的至少一个的至少 一个时间周期,确定针对其中灯接通的至少一个时间周期和其中区域未被占用的至少一个 时间周期中的每一个的平均值,使用自动灯操作从平均值确定能量节约并且存储所确定的 值。
[0018] 在本发明的另一方面中,公开了一种操作在数据记录设备中的方法,其中处理器 执行对包括以下的初始化过程进行执行的步骤:确定地理位置和时间中的至少一个,执行 包括以下的数据收集过程:在预确定的时间周期内从至少一个传感器接收数据项,将时间 戳与每一个所接收的数据项相关联,时间戳与低精确度时钟相关联;存储所接收的数据项 和相关联的时间戳;在时间戳数据上执行时间校正;执行灯状态的估计,包括:确定其中灯 接通的至少一个时间周期和其中区域未被占用的至少一个时间周期,确定其中灯接通和区 域未被占用的至少一个时间周期中的每一个的平均值,以及基于平均值使用自动灯操作来 确定能量节约。
[0019] 当考虑要结合附图详细描述的说明性实施例时,本发明的优点、本质和各种附加 特征将更加充分地显现,其中在各图中相同的参考数字用于标识相同的元件: 图1图示了依照本发明的原理的便携式设备的框图; 图2图示了依照本发明的原理的示例性处理的流程图; 图3A和3B图示了使用图1中所示的便携式设备中的低精确度时钟的原始数据的示例 性收集; 图4A和4B分别图示了依照本发明的原理的图3A和3B的经时间校正的数据的示例; 图5图示了依照本发明的原理的示例性过程的流程图; 图6图示了依照本发明的原理的示例性过程的流程图。
[0020] 要理解的是,简化了本文所描述的本发明的图和描述以说明与本发明的清楚理解 相关的元件,而同时仅出于清楚的目的而除去许多其它元件。然而,由于这些被除去的元件 在本领域中是公知的,并且由于它们不促进本发明的更好理解,因此在本文中不提供这样 的元件的讨论或这样的元件的描绘。本文的公开内容还涉及对本领域技术人员已知的变型 和修改。
[0021] 还将理解的是,关于要求高精确度时间戳的便携式设备的特定实现来描述本发 明,其中收集和记录数据以确定能量使用。然而,将领会到,使用低成本电力源确定高精确 度时间戳可以应用于其它类型的便携式设备,而不更改本发明的范围。
[0022] 在能量管理的特定领域中,占用传感器是通常连接到房间照明的感测设备,其在 空间未被占用时关掉这些服务。日光收获是设计成通过在自然日光可用时减少人造光的使 用来维持期望的光水平的照明控制类型。用于照明控制的占用传感器使用红外(IR)或声 学技术,或者二者的组合。日光收获技术依赖于从诸如光电二极管之类的光电传感器收集 的传感器数据。占用感测和日光收获技术已经在文献中进行了广泛研究并且若干商用产 品可用(例如Philips的OccuSwitch传感器、Leviton的Universal Vacancy/Occupancy Sensor、Acuity的Sensor Switch、WattStopper的墙壁开关传感器等)。通常已经估计到 通过在空
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