CN101315562A - 数据记录装置和数据记录方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种数据记录装置和数据记录方法。该数据记录装置包括：观测数据存储器，其被配置成存储由传感器所观测的与观测时间相关联的数值；相交处理单元，其被配置成将观测数据存储器中的每个观测值置于平面坐标系统上，所述平面坐标系统由时间轴和表示传感器数值的轴形成，被配置成确定在相邻时刻的观测值之间连接的线段是否与预先置于所述平面坐标系统上的基线相交，并且被配置成在所述线段与所述基线相交时计算所述线段和所述基线的相交时间；相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元所计算的相交时间；和删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元所处理的观测值。

Description

数据记录装置和数据记录方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2007年5月31日提交的在先日本专利申请No.2007-144695，并要求其优先权权益；通过引用，该在先申请的全部内容引入本申请。

技术领域

本发明涉及数据记录装置和数据记录方法。

背景技术

传感器和网络的发展使得海量数据的收集成为可能，但是记录所有这些数据是不实际的。例如，当对设备远程监视以便进行适当操作时，集中收集所有数据的通信费用会随着设备数量的增加而明显增加。而且，由于功耗、重量和尺寸的限制，通常还难以在设备中提供大型数据存储器。因此，需要一种为了将通信流量保持在特定限度之内或有效利用容量有限的存储区域而减少数据收集量的技术。

已经提出了多种方法，包括恰好在设备发送故障信号之前和之后以更短的采样间隔收集数据的方法(美国专利No.6947797)，以及在预先确定的标准(诸如传感器信号在一天中的变化率，该变化率等于或超过20％)的基础上记录数据的方法(US2004/0010374A1)。然而，利用这些方法，显然无法使设备预先发送故障信号或设定标准，除非监视设备具有关于在设备出现故障时所出现的行为的先验知识。

已经提出了一种技术，其中以这样的采样率对时间序列信号进行采样，该采率降低到了通过分段线性近似来对时间序列信号进行近似所必需的最小程度(美国专利No.7076402)。然而，这种技术对诸如不能通过共线(collinear)近似来进行近似的振荡波形之类的信号进行近似的性能不佳。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种数据记录装置，包括：

观测数据存储器，其被配置成与观测时间相关联地顺序存储由传感器所观测的数值；

相交处理单元，其被配置成将观测数据存储器中的每个观测值置于平面坐标系统上，所述平面坐标系统由时间轴和表示传感器数值的轴形成，

并且该相交处理单元被配置成确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与在所述平面坐标系上预先设置的基线相交，并且

该相交处理单元被配置成在所述线段与所述基线相交时计算所述线段和所述基线的相交时间；

相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元所计算的相交时间；和

删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元处理的观测值。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据记录装置，包括：

观测数据存储器，其被配置成与观测时间相关联地顺序存储由传感器所观测的数值；

基线/辅助线存储器，其被配置成存储在平面坐标系统上设置的基线以及沿所述基线而提供于所述基线的相对两侧的第一和第二辅助线，所述平面坐标系统由时间轴和表示传感器数值的轴形成；

相交处理单元，其被配置成将所述观测数据存储器中的每个观测值置于所述平面坐标系统上，

并且该相交处理单元被配置成确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与所述第一或第二辅助线相交，并且

该相交处理单元被配置成在所述线段与所述第一或第二辅助线相交时，指定所述线段的两个端中属于在所述第一和第二辅助线之间形成的基础区域的一个端点；

相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元所指定的点；和

删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元所处理的观测值。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据记录装置，包括：

观测数据存储器，其被配置成与观测时间相关联地顺序存储包括由多个传感器所观测的数值的数据；

相交处理单元，其被配置成将所述观测数据存储器中的每个数据置于空间坐标系上，所述空间坐标系由时间轴和表示所述传感器数值的多个轴形成，

并且被配置成确定连接相邻时刻的每个数据的线段是否与在所述空间坐标系中预先设置的基础平面相交，并且

被配置成在所述线段与所述基础平面相交时计算所述线段和所述基础平面的相交点；

相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元所计算的相交点；和

删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元所处理的数据。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据记录方法，包括：

在观测数据存储器中与观测时间相关联地顺序记录由传感器所观测的数值；

将所述观测数据存储器中的每个观测值置于由时间轴和表示传感器数值的轴形成的平面坐标系上，

确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与在所述平面坐标系统上预先设置的基线相交，和

在所述线段与所述基线相交时计算所述线段和所述基线的相交时间；

在相交数据存储器中记录所计算的相交时间；和

从所述观测数据存储器中删除经上述确定处理或计算处理的观测值。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据记录方法，包括：

在观测数据存储器中与观测时间相关联地顺序记录由传感器所观测的数值；

在平面坐标系上设置基线以及沿所述基线而提供于所述基线的相对两侧的第一和第二辅助线，所述平面坐标系由时间轴和表示传感器数值的轴形成；

将所述观测数据存储器中每个观测值置于所述平面坐标系上，

确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与所述第一或第二辅助线相交，和

在所述线段与所述第一或第二辅助线相交时，指定所述线段的两个端点中属于在所述第一和第二辅助线之间形成的基础区域的一个端点；

在相交数据存储器中记录所指定的点；和

从所述观测数据存储器中删除经上述确定处理或指定处理的观测值。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据记录方法，包括：

在观测数据存储器中与观测时间相关联地顺序记录包括由多个传感器所观测的数值的数据；

将所述观测数据存储器中的每个数据置于空间坐标系上，所述空间坐标系由时间轴和表示所述传感器数值的多个轴形成，

确定连接相邻时刻的每个数据的线段是否与在所述空间坐标系统上预先设置的基础平面相交，和

在所述线段与所述基础平面相交时计算所述线段和所述基础平面的相交点；

在相交数据存储器中记录所计算的相交点；以及

从所述观测数据存储器中删除经上述确定处理或计算处理的数据。

附图说明

图1是示出作为本发明第一实施例的数据缩减装置的配置的框图；

图2是示出从所观测的变化信号中提取出的与基线相交的三个点的示例的示图；

图3是示出由图1所示的数据缩减装置所执行的示例性处理流程的流程图；

图4是示出用于确定是否存在相交的详细流程的流程图；

图5是图示如何获得直线和基线的相交点的示图；

图6是图示如何处理基线上的观测点的示图；

图7是示出作为本发明第二实施例的数据缩减装置的配置的框图；

图8是图示由图7所示的数据缩减装置所执行的示例性处理流程的流程图；

图9是示出基线计算的示例性流程的流程图；

图10是示出当基线变化时所记录的观测点的示图；

图11是示出作为本发明第三实施例的数据缩减装置的配置的框图；

图12是图示第三实施例的主题的示图；

图13是示出由图11所示的数据缩减装置所执行的示例性处理流程的流程图；

图14是图示第四实施例的主题的示图；

图15是示出根据第四实施例的示例性处理流程的流程图；

图16是示出作为第五实施例的数据缩减装置的配置的框图；

图17是示出置于三维空间中的数据的示图，所述三维空间由三条轴构成，它们是两个传感器的轴和时间轴；

图18是示出将根据本发明的数据缩减装置应用于设备远程监控的示例的示图；

图19是示出根据本发明的数据缩减装置的示例性应用的示图；

图20是示出能够通过样条曲线(spline curve)平滑连接给定序列的点的示图；

图21示出了存在单条基线并且仅知道在相交点处的斜率的符号的情形中的恢复方法；

图22示出了用于图21的基线倾斜的情形的恢复方法的示例；

图23示出了用于存在单条基线并已知在相交点处的斜率的情形的恢复方法的示例；

图24是示出用于存在多个平行基线的情形的恢复方法的示图；

图25示出了在所计算的峰值点和相交点信息之间存在矛盾时所执行的处理的示例；

图26示出了用于从三条基线以及该三条基线上的相交点计算绘制样条曲线所需的峰值点的示例性过程；

图27是示出通过第一或第四实施例所示的数据缩减所生成的数据库的一个示例的示图；

图28是示出用于恢复的处理流程的流程图；

图29是示出峰值点计算程序的流程的流程图。

具体实施方式

(第一实施例)

图1是示出作为本发明第一实施例的数据缩减装置(数据记录装置)的配置的框图。

所述数据缩减装置的特征在于预先提供基线，并且记录由传感器观测的时间序列数据与所述基线的相交点(或相交时间)。图2示出了从所观测的变化信号中提取与基线相交的三个点的示例，其中所述基线位于x＝0.2，垂直轴表示“x”，而水平轴表示时间“t”。可以记录相交时间而不是相交点。在这种情况下，可以从相交时间和基线来计算“x”的值。以下将详细描述所述数据缩减装置。

图1中的观测数据记录单元(观测数据存储器)11按照时序记录由对设备进行观测的传感器所得到的观测值。也就是说，观测数据记录单元11记录所观测的时间序列数据。

基线存储器12存储用于确定与所观测的时间序列数据相交的基线。

相交确定单元13确定连接在所观测的时间序列数据的相邻时间所观测的数值的线段是否与所述基线相交。

如果相交确定单元13确定所述线段与所述基线相交，则相交计算单元14计算所述线段与所述基线的相交点(或相交时间)以及在所述相交点处的斜率(slope)的符号(斜率信息)。可以计算位于相交点处的斜率(增加或减少)而不是斜率符号作为斜率信息。所述斜率(sloe)可以通过以下公式来计算：

[公式1]

$\mathrm{Slope}=\frac{x_2-x_1}{t_2-t_1}$

其中(x1，t1)和(x2， t2)是相邻时刻的观测值。

数据库(相交数据存储器)15记录相交计算单元14所计算的相交点(或相交时间)和斜率信息。

例如，以上所描述的相交确定单元13和相交计算单元14的集合表示相交处理单元。图1中的数据缩减装置可进一步包括数据删除单元，所述数据删除单元删除不再需要的数据(例如，相交处理单元所处理过的观测值)。所述数据缩减装置可进一步包括数据发送器，所述数据发送器通过网络传送数据库15中所记录的相交点(或相交时间和基线)和斜率信息。

图3是示出由图1所示的数据缩减装置所执行的示例性处理流程的流程图。可以通过使得计算机执行写有指令代码的程序来执行所述处理，其中所述程序指示所述计算机执行所述流程图中所示的各个步骤。所述程序可以存储在诸如CD-ROM、硬盘驱动器、CD-R和记忆棒之类的计算机可读介质中。

在S11，执行初始化。第一个观测值和时间替代前一时间的观测值x1和前一时间t1，并且下一个观测值和时间替代表示当前时间的观测值的变量x2和当前时间t2。重置在线标志(flag)(在线标志)。接着，确定两个点(x1，t1)和(x2，t2)是否位于基线上。如果两个点均在基线上，则处理进行至S12；如果仅(x1，t1)在基线上，则处理进行至S13；如果仅(x2，t2)在基线上，则处理进行至S22；并且如果它们都不在基线上，则处理进行至S24。

在S12，设置在线标志。所述在线标志指示当前时间的观测值(这里是(x2，t2))是否在基线(x＝at+b)上。当在线标志被设置时，其指示观测值在基线上；当在线标记被清除时，其指示观测值不在基线上。

在S13，在数据库15中记录(x1，t1)和斜率信息。所述斜率信息通过sign(x2-x1)来计算。当x＜0时，sign(x)为-1(负)；当x＝0时，sign(x)为0；并且当x＞0时，sign(x)为1(正)。在被记录于数据库15之后，(x2，t2)替代(x1，t1)。

在S14，读取下一个观测值并替代(x2，t2)。

如果(x2，t2)不在基线上(在S15确定为否)并且没有设置在线标志((x1，t1)不在基线上)(在S16确定为否)，则确定连接(x2，t2)和(x1，t1)的线段是否与基线相交(S24)。图4示出了用于确定所述线段是否与基线相交的详细流程。

当基线为x＝at+b时，确定是否满足(at1+b-x1)(at2+b-x2)＜0(S31)。如果满足，则确定所述线段与基线相交(S32)；否则，确定所述线段与基线不相交(S33)。返回所述确定的结果(是否相交)(S34)。

如果确定的结果为“相交”，则计算所述线段和基线的相交点，并且将获得的计算得出的相交点和斜率信息“sign(x2-x1)”记录在数据库15中(S25)。图5示出了如何计算相交点。通过以下公式能够获得相交点处的相交时间。

[公式2]

$t=\frac{(t_2-t_1)(b-x_1)+t_1(x_2-x_1)}{(x_2-x_1)-a(t_2-t_1)}$

能够由相交时间和基线来计算相交点处的数值“x”。在将相交点和斜率信息记录在数据库15中之后或所述确定的结果为“不相交”，(x2，t2)替代(x1，t1)(S23)并且处理进行至S20。

在S20，确定是否有其它观测数据(S20)，如果有其它观测数据(在S20确定为否)，则处理返回至S14，在那里读取下一个观测值并用其替代(x2，t2)。

如果在S15确定(x2，t2)在基线上(在S15确定为是)并且设置了在线标记((x1，t1)在基线上)(在S21确定为是)，则(x2， t2)替代(x1，t1)而不执行任何操作(S23)。这表示一个处理，其中省略了作为处理的一部分的对中间值的记录，其中如果连续观测到的数值位于基线上，则省略在基线上最初和最后观测到的数值之间的(多个)数值(中间值)的记录，并且仅记录最初和最后观测到的数值。将参考图6对该过程进行具体描述。连续观测到的三个数值P4、P5和P6位于基线之上。在这种情况下，不记录位于开始和结束点之间的中间点的P5，以使得要存储的数据量最小化。图6中的黑色点表示要在数据库中记录的相交点。

如果(x2，t2)在基线上(在S15确定为是)但是没有设置在线标志((x1，t1)不在基线上)(在S21确定为否)，则将(x2，t2)和斜率信息“sign(x2-x1)”记录在数据库15中。这表示用于记录位于基线上的观测值(x2，t2)的过程(例如，用于记录图6中的P2的过程)。接着设置在线标志(S22)并且(x2，t2)替代(x1，t1)(S23)。如果有其它观测数据(在S20确定为否)，则处理返回S14，在那里读取下一个观测值并使之替代(x2，t2)。

如果(x2，t2)不在基线上(在S15确定为否)并且设置了在线标志((x1，t1)在基线上)(在S16确定为是)，则检测数据库15以确定(x1，t1)是否已经在数据库15中登记了(S17)。如果没有登记(是)，则登记(x1，t1)和斜率信息“sign(x2-x1)”(S18a)。这表示当连续的多个观测值位于基线上时最后的观测值(即(x1，t1))被记录了的过程(记录图6中的P6的过程)。接着清除在线标志并且(x2，t2)替代(x1，t1)(S19)。如果有其它观测数据(在S20确定为否)，则该处理返回S14，在那里读取下一个观测值并使之替代(x2，t2)。

在另一方面，如果(x1，t1)已经被登记(在S17确定为否)，并且(x1，t1)处的斜率信息不同于从sign(x2-x1)获得的斜率信息，则利用0代替(x1，t1)处的斜率信息(S18b)。这表示在来自一个方向(例如，来自基线之下)的观测值位于基线上并且在相同方向返回时，如图6中的P13，以0代替基线上的观测值的斜率的过程。接着，清除在线标记阻由(x2， t2)替代(x1，t1)(S19)。如果有其它观测数据(在S20确定为否)，则该处理返回S14，在那里读取下一个观测值并使之替代(x2，t2)。

如果在S20没有其它观测数据(在S20确定为是)并且设置了在线标记(在S26确定为是)，则在数据库15中登记(x2，t2)(S27)，然后该处理结束。如果没有设置在线标记(在S26确定为否)，则该处理立即结束。

如以上所述，根据该实施例，在连接相邻时间的观测值的线段与基线相交时，计算所述线段和所述基线的相交点(或相交时间)并且记录计算得到的相交点(或相交时间)。通过传送，如此记录的关于相交点(或相交时间)的数据被传送到分析中心装置，例如，与以传统方式传送观测数据的情况相比，能够降低数据记录装置和分析中心装置之间的网络上的通信量。此外，仅需要存储具有少量数据的相交点(或相交时间)，能够降低存储消耗。而且，如稍后描述的第七实施例所示，甚至能够以高精确度来恢复展现波形信号的所观测时间序列数据。将在稍后描述的其它实施例也能够获得本实施例的效果。

(第二实施例)

图7是示出作为本发明第二实施例的数据缩减装置(数据记录装置)的配置的框图。除了图1中的数据缩减装置的部件之外，所述数据缩减装置包括根据观测数据而确定基线是否适合的基线确定单元16，以及当基线确定单元16确定基线不合适时从观测数据计算新基线的基线计算单元17。

在满足预先确定的标准时，例如，经过了预先确定的时间间隔或达到了预先确定的个数的观测值，基线确定单元16确定基线是否适合。如果基线确定单元16确定基线不适合，则所述基线确定单元决定计算新的基线。例如，如果在当前时间所观测的数据x(t)和计算的在基线上的“at+b”之间的差大于或等于通过基线计算处理(将在稍后描述)所计算的残留误差的标准偏差的常数倍数(|x(t)-(at+b)|＞kσ，其中k为预先确定的常数)，则基线确定单元16确定基线不适合。或者，无论何时只要超过了预先确定的时间间隔或达到了预先确定的个数的观测值，基线确定单元16都确定基线不适合并决定计算新的基线。

基线计算单元17在基线确定单元16确定基线不适合时计算新的基线。所述基线可以是与时间轴平行的直线，其与观测数据的平均值相匹配(例如，其等价于在x＝at+b中a＝0的固定情况)。或者，所述基线可以是一般位置的直线x＝at+b，其不与时间轴平行。如果使用一般位置的直线，则可以选择因数“b”以使得原有线段和新线段的端点彼此相连。例如，假设变化前的线段为x＝a₁t+b₁，并且在时间t₀变化为x＝at+b。由于两条直线在它们的值于t＝t₀相等时相连，所以新的直线被设定为x＝at+(b₁+a₁t₀-at₀)，并且通过最小二乘法来估算参数“a”。如果在数据库15中记录了相交时间，则基线计算单元17将基线变化历史和变化时间记录在基线计算单元17内或数据库15中，从而能够识别哪个相交时间与哪条基线相关联。图10示出了基线如何变化：基线1→基线2→基线3。基线上的黑色点表示记录在数据库中的相交点，并且如第一实施例那样，仅记录在基线上观测到的连续的多个观测值的开始点和结束点处的观测值。

图8是图示由图7所示的数据缩减装置所执行的示例性处理流程的流程图。可以通过使得计算机执行写有指令代码的程序来执行所述处理，所述指令代码指示所述计算机执行所述流程图中所示的各个步骤。

除了添加了确定是否应当重新估算基线的步骤(是否应当确定基线是否适当)，如果确定了应当重新估算基线则确定基线是否适当的步骤以及如果基线不适合则计算新基线的步骤之外，该处理基本上与第一实施例(图3)中相同。图8中虚线框中的步骤适于第一实施例相同的那些步骤。因此，以下将描述与第一实施例的区别。

在S101确定基线是否适合。如果不适合(否)，则计算新的基线。图9示出了计算基线的示例性流程。

从观测数据中提取在当前时间至时间N-1期间的观测值(S121)并且通过最小二乘法估算x＝at+b中的因数“a”和“b”以及残留误差σ²(S122)。将所估算的x＝at+b登记为基线(S123)。

所述基线被用来执行与第一实施例中相同的处理，并且每次确定存在其它观测数据时(在S20确定为否)，就确定所述同一基线是否已被用于在预定时间段或更长时间内记录数据(S103)。如果使用相同基线的时间段不长于或等于预定时间段(在S103确定为否)，则确定不需要重新估算基线，并且处理返回S14，在那里读取下一个观测值。在另一方面，如果已经在预定时间段或更长时间期间使用相同基线(在S103确定为是)，则处理返回S101，在那里确定基线是否适合。

如上所述，根据该实施例，按照需要来确定基线是否适合，并且如果基线不适合则改变所述基线。因此，能够提高传感器数据的恢复精度。

(第三实施例)

图11是示出作为本发明第三实施例的数据缩减装置(数据记录装置)的配置的框图。

观测数据记录单元(观测数据存储器)31按照时序记录对设备进行观测的传感器所获得的观测值。

基线/辅助线存储器32存储基线以及与所述基线平行的两条辅助线。这两条辅助线是上辅助线和下辅助线。假定上辅助线之上的区域为上部非基础区域，下辅助线之下的区域为下部非基础区域，并且假定上下辅助线之间的区域为基础区域。

相交确定单元33确定连接相邻时间的观测值的线段是否与基础区域相交。实际上，相交确定单元33确定所述线段是否与上或下辅助线相交(也就是说，观测值进入或退出基础区域)。如果所述线段与上或下辅助线相交，则相交确定单元33确定所述线段与基础区域相交。

如果相交确定单元33确定所述线段与基础区域相交，则相交计算单元34计算所述线段与基础区域的相交点(在进入基础区域之后立即观测到的数值或在退出基础区域之前最后观测到的数值)以及位于所述相交点处的斜率(斜率信息)的符号。可以计算斜率(增加或减少)来代替斜率的符号。

数据库35记录相交计算单元34所计算的相交点和斜率信息。

例如，相交确定单元33和相交计算单元34的集合表示相交处理单元。图11中的数据缩减装置可进一步包括数据删除单元，所述数据删除单元删除不再必需的数据(例如，相交处理单元所处理的观测值)。所述数据缩减装置可进一步包括数据发送器，所述数据发送器通过网络传送数据库35中所记录的相交点和斜率信息。所述数据发送器还可以传送关于所述基线和上下辅助线上的数据。

在该实施例中，当观测值进入或退出两条辅助线之间的基础区域时，则确定发生了与基础区域的相交(认为所述线段与基线相交)。在基线的相邻区域中发生微小振动时这能够显著减少待存储的数据量。也就是说，在第一实施例中，在基线的相邻区域中发生微小振动时待存储数据量有所增加，原因在于，在第一实施例中，如图12的上部所示，与基线相交的点的所有相关数据都被记录。相反，在本实施例中，即使在基线的相邻区域中发生微小振动时也能使得待存储数据量最小化，原因在于，如图12的下部所示，在基线上下提供有辅助线，并且基于观测值是否与所述辅助线之间的基础区域相交(观测值是否进入或退出基础区域)来存储数据。

图13是示出由图11所示的数据缩减装置所执行的示例性处理流程的流程图。可以通过使得计算机执行写有指令代码的程序来执行所述处理，所述指令代码指示所述计算机执行所述流程图中所示的各个步骤。

在该处理中，记录在进入基础区域之后立即观测到的数值和斜率信息以及在退出基础区域之前最后观测到的数值和斜率信息。当线段从上部非基础区域至下部非基础区域或与此相反的方向通过基础区域时，记录所述线段和基线的相交点(或相交时间)以及斜率信息。以下将详细描述该过程。

在S201执行初始化。由(Tc，Xc)表示进入基础区域(包括辅助线)的第一个观测值。然而，如果所述观测值穿过基础区域，则由(Tc， Xc)表示与基线的相交点。使(Tc，Xc)的斜率信息符号与(Tc，Xc)和先前观测值之间的斜率符号相同。如果所述观测值最初位于基础区域中，则斜率信息为0。(Tc，Xc)和斜率信息被记录在数据库35中。接着，(Tc，Xc)替代(T1，X1)，并且0替代“Flag”。“Flag”取1、0和-1三个值之一，其中1指示观测值位于上部非基础区域中，0指示观测值位于基础区域中，而-1指示观测值位于下部非基础区域中。

在初始化完成之后，在S202，在(T2，X2)中输入下一时间观测到的数值。接着确定“Flag”是否为0(S203)。

如果“Flag”为0(在S203确定为是)且(T1，X1)和(T2，X2)之间的线段与上下辅助线中的任一条都不相交(在S204和S206确定为否)，则不进行任何操作。也就是说，由于(T1，X1)和(T2，X2)之间的变化是在基础区域中的变化，则它们不被记录在数据库35中。如果存在其它观测数据(在S221确定为否)，则在(T1，X1)中输入(T2，X2)(S222)，接着该处理返回S202，在那里读取下一个观测值。

如果“Flag”为0(在S203确定为是)且(T1，X1)和(T2，X2)之间的线段与上辅助线相交(在S204确定为是)，则将1赋予“Flag”(因为(T2，X2)位于上部非基础区域中)。在另一方面，如果“Flag”为0(在S203确定为是)且(T1，X1)和(T2，X2)之间的线段与下部非基础区域相交(在S206确定为是)，则将-1赋予“Flag”(因为(T2，X2)位于下部非基础区域中)。在将1或-1赋予“Flag”之后，并且如果(T1，X1)还没有被记录(在S208确定为否)，则在数据库35中记录(T1，X1)和斜率信息符号sign(x2-x1)(S209)。如果(T1，X1)已经被记录(在S208确定为是)并且所记录的(T1，X1)的斜率信息和符号sign(x2-x1)不同，则以0代替所记录的(T1，X1)的斜率信息。该代替对应于这样的处理，其中，如果观测值从特定方向(例如，从下部非基础区域)进入基础区域并且返回相同方向(到下部非基础区域)而没有通过上部非基础区域，则将在观测值返回之前最近的观测值的斜率值设为0。如果存在其它观测数据(在S221确定为否)，则在(T1，X1)中输入(T2，X2)(S222)，然后该处理返回S202，在那里读取下一个观测值。

如果“Flag”不为0(在S203确定为否)，也就是说，如果“Flag”为1或-1，则确定(T2，X2)是否处于基础区域中(S211)。

如果(T2，X2)处于基础区域中(在S211确定为是)，则(T2，X2)是刚刚进入基础区域的观测值并且因此在数据库35中记录(T2，X2)和斜率信息。所述斜率信息被设定为“-Flag”。也就是说，当观测值从上部非基础区域进入基础区域时，斜率信息被设定为-1；当观测值从下部非基础区域进入基础区域时，斜率信息被设定为1。当然，可以依据sign(x2-x1)来计算斜率信息。接着，将0赋予“Flag”(S213)。如果存在其它观测数据(在S221确定为否)，则在(T1，X1)中输入(T2，X2)(S222)，然后该处理返回S202，在那里读取下一个观测值。

如果(T2，X2)不处于基础区域中(在S211确定为否)，则根据“Flag”为1还是-1进行下一个步骤。

当“Flag”为1时(在S214确定为是)，则执行检查以确定(T1，X1)和(T2，X2)之间的线段是否与下辅助线相交(S215)。如果所述线段相交(是)，也就是说，所述线段从上部非基础区域穿行至下部非基础区域，则将-1赋予“Flag”(S216)，将所述线段与基线的相交点计算为(Tc， Xc)并且被记录在数据库35中(S217)。如果所述线段与下部非基础区域不相交(在S215确定为否)，也就是说，(T2，X2)保留在上部非基础区域中，则不执行任何操作(“Flag”保持为1)。接着，如果存在其它观测数据(在S221确定为否)，则在(T1，X1)中输入(T2，X2)(S222)，接着该处理返回S202，在那里读取下一个观测值。

当“Flag”为-1时(在S214确定为否)，则执行检查以确定(T1，X1)和(T2，X2)之间的线段是否与上辅助线相交(S218)。如果相交(是)，也就是说，所述线段从下部非基础区域穿行至上部非基础区域，则将1赋予“Flag”(S219)，将所述线段与基线的相交点计算为(Tc，Xc)并且被记录在数据库35中(S220)。如果所述线段与上辅助线不相交(在S218确定为否)，也就是说，(T2，X2)保留在下部非基础区域中，则不执行任何操作(“Flag”保持为-1)。如果存在其它观测数据(在S221确定为否)，则在(T1，X1)中输入(T2，X2)(S222)，并且该处理返回S202，在那里读取下一个观测值。

(第四实施例)

第四实施例的特征在于在第一至第三实施例中提供多条基线。而在第一实施例中提供有单条基线，并且如图14上部所示获取与所述单条基线的相交点，在第四实施例中提供有多条基线，并且如图14下部所示获取与每条基线的相交点。

图15是示出根据第四实施例的示例性处理流程的流程图。可以通过使得计算机执行写有指令代码的程序来执行所述处理，所述指令代码指示所述计算机执行所述流程图中所示的各个步骤。该处理基本上等价于对于多条基线中的每条执行关于第一实施例所描述的处理。因此，参照第一实施例的描述该处理的细节将变得清楚，并且省略详细的描述。

聚集预定数目(N)的观测数据段，并且基于通过最小二乘法从这些数据段所获得的直线x＝at+b确定多条基线。

例如，如果要提供两条基线，可以使用N个数据相对于直线x＝at+b的残留误差的标准偏差“σ”，并且可以使用两条基线

x＝at+b+/-σ

如果要提供三条基线，则可以除以上给出的两条基线之外使用

x＝at+b

如果要提供2m+1条基线，则可以使用

x＝at+b，x＝at+b+/-kσ(其中k＝1，2，...，m)

或者，可以基于N个数据段的相交点数目来选择基线。所述多条基线无需彼此平行。

(第五实施例)

第五实施例的特征在于如果第一至第四实施例中的任意一个的观测数据是从多个传感器获得的高维数据，则记录与基础平面的相交点。

以下通过将第二实施例扩展为具有两个传感器来描述第五实施例。

图16是示出作为本发明第五实施例的数据缩减装置(数据记录装置)的配置的框图。

所述数据缩减装置包括按照时序记录由对设备进行观测的传感器1和2所观测到的观测值的观测数据记录单元(观测数据存储器)41，存储基础平面的基础平面存储器42，确定连接所观测的时间序列数据中的相邻时间的观测值的线段是否与所述基础平面相交的相交确定单元43，计算所述线段和基础平面的相交点的相交计算单元44，用于记录所述相交计算单元44所计算的相交点和斜率信息的数据库45，基于所述观测数据确定基础平面是否适合的基础平面确定单元46，以及基础平面计算单元47，如果基础平面确定单元46确定所述基础平面不适合，所述基础平面计算单元47计算新的基础平面。

例如，相交确定单元43和相交计算单元44的集合表示相交处理单元。图16所示的数据缩减装置可进一步包括数据删除单元，所述数据删除单元删除不再必需的数据。所述数据缩减装置可进一步包括数据发送器，所述数据发送器通过网络传送数据库45中所记录的相交点和斜率信息。所述数据发送器还传送基础平面数据。

以下将进一步详细描述数据缩减装置。

将首先描述数据库45中所记录的信息。

图17示出了置于由三条轴线(两个传感器1和2以及时间轴)所形成的三维空间中的数据。典型地，在三维空间中，数据由“曲线”表示。虽然在第一至第四实施例中基于(多条)基线确定是否存在相交，但是在三维空间中基于基础平面来进行所述确定。如果连接两个时间上相继的点的线段具有与基础平面共同的点作为边界，则确定“存在相交”。

已经在第一、第二和第四实施例中描述了可以在数据库中单独记载相交时间而不是相交点。在第五实施例中，如果仅记录了相交发生的时间“T”，则能够从“T”和基础平面恢复的信息将是垂直于轴“t”并与轴“t”相交于“T”的平面和基础平面相交的线(而不是点)。因此，如果存在两个传感器，则不但需要记录相交时间还要记录在所述相交时间由传感器1和2产生的数值。也就是说，要记录相交点。所放绘制的黑色点(·)表示与基础平面相交的点。这些点(来自传感器1的数值，来自传感器2的数值，时间)被记录下来。

以下描述基础平面计算单元47如何计算基础平面。

假设存在N段观测数据。也就是说，存在i个集合(t_i，x₁(t_i)，x₂(t_i))，其中i＝1至N。通过最小二乘法能够获得具有到这些数据段的距离的最小方差的平面B。由于在三维平面中同一时间仅有一个观测数据的点，所以平面B能够表示为

b₀+t+b₁x₁+b₂x₂＝0

其中“x₁”表示来自传感器1的值，“x₂”表示来自传感器2的值，并且“t”表示时间，而“b₀”、“b₁”和“b₂”为系数。可以选择与平面B垂直的平面作为基础平面。平面B的法向矢量与平面B垂直。可以给定与基础平面平行的两个独立矢量以及空间中所述基础平面通过的一个点来确定基础平面。可以选择通过观测数据的平均值的基础平面。

[公式3]

$\stackrel{\‾}{x}=(\stackrel{\‾}{t},{\stackrel{\‾}{x}}_1,{\stackrel{\‾}{x}}_2)=\frac{1}{N}(\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{t}_i,\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_1\left(t_i\right),\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{x}_2\left(t_i\right))$

能够使用观测数据的共线近似所得的直线H的斜率获得用于确定基础平面的另一个矢量。由两个传感器和时间轴线所形成的三维空间中的直线可表示为

[公式4]

$\frac{t-\stackrel{\‾}{t}}{a_1}=\frac{x_1-\stackrel{\‾}{x_1}}{a_2}=\frac{x_2-\stackrel{\‾}{x_2}}{a_3}$

矢量(a₁，a₂，a₃)与所述直线平行。以上给出的等式重写为

[公式5]

$\left\{\begin{array}{c}t=\frac{a_1}{a_2}(x_1-{\stackrel{\‾}{x}}_1)+\stackrel{\‾}{t}\\ t=\frac{a_1}{a_3}(x_2-{\stackrel{\‾}{x}}_2)+\stackrel{\‾}{t}\end{array}\right.$

从观测数据，通过使用最小二乘法能够获得a₁/a₂和a₁/a₃。

由于能够从a₁∶a₂∶a₃＝1∶a₂/a₁∶a₃/a₁确定a₁，a₂和a₃之间的比例，所以能够确定与所述直线平行的矢量的方向。通过使得所述矢量的长度为1，能够唯一确定所述矢量。由此从观测数据所获得的平行于所述直线的单元矢量表示为Q＝(q₁，q₂，q₃)。

因此，平面B的单元法向矢量为

[公式6]

$p=(p_1,p_2,p_3)=(\frac{1}{\sqrt{b_1^2+b_2^2+1}},\frac{b_1}{\sqrt{b_1^2+b_2^2+1}},\frac{b_2}{\sqrt{b_1^2+b_2^2+1}})$

且平均值为

[公式7]

x

使用上述平面B的单元法向矢量和平行于所述直线的矢量q以及上述平均值能并借助两个参数s₁和s₂能够将基础平面上的点“x”描述为

[公式8]

x＝x+s₁p+s₂q

这能够被重写为没有参数的形式：

[公式9]

(p₂q₃-p₃q₂)(t-t)-(p₁q₃-p₃q₃)(x₁-x₁)-(p₂q₁-p₁q₂)(x₂-x₂)＝0

接下来将描述由基础平面确定单元45确定基础平面是否适当。

能够使用关于第二实施例所描述的方法。能够使用作为基础平面的基础的平面B来计算误差。通过将观测值替入平面B的等式左侧“b₀+t+b₁x₁+b₂x₂”所获得的值为该观测值和平面B之间的误差。

除了使用基础平面而不是基线之外，图16所示的数据缩减装置所执行的处理基本上等同于关于第一至第四实施例所描述的处理。因此，根据第五实施例的处理将参照第一至第四实施例的描述而变得清楚，并且因此省略详细的描述。

(第六实施例)

图18示出了根据本发明的数据缩减装置被应用于对设备进行远程监控的示例。在分析中心装置54收集和监视提供于远程设备1至M的传感器观测的数据。在远程设备1至M中的每一个提供根据本发明的数据缩减装置51至5M。数据缩减装置51至5M减少传感器所观测的数据量。数据缩减装置51至5M在通信网络55上将减少了的数据通过设备1至M传送到分析中心装置54。

图19示出了根据本发明的数据缩减装置的另一个示例性应用。根据本发明的数据缩减装置57减少在设备55提供的传感器所观测的数据量。所减少了的数据记录在提供于设备55中的小容量数据库56中。

(第七实施例)

在第七实施例中，将描述用于对任意所述实施例中所记录的数据进行恢复的方法的一种模式。作为示例，将关于在第一或第四实施例中存储的数据(与一条或多条基线的相交点(或相交时间)和斜率信息(斜率或符号))对所述方法进行描述。显然，也可能使用相同的概念对在其它实施例中存储的数据进行恢复。虽然在该实施例中使用斜率信息进行恢复，但是单独从相交点(或单独从相交时间和基线)进行恢复而不使用斜率信息也是可能的，虽然牺牲了或多或少的恢复精度。以下将详细描述该实施例。

图20示出了如何通过样条曲线平滑连接给定点的序列。参考文献(Les Piegl，On Nurbs：A Survey，IEEE Computer Graphics & Applications，pp.55-71，January 1991)详细描述了样条曲线。已经提出了许多用于连接点序列的方法。在那些方法中，有一种方法以线段不与曲线相离的方式通过曲线连接各个点。

图20(A)示出了一条曲线，该曲线绘制为平滑通过两个点P1和P2并且不与线段P1-Q和Q-P2相离；图20(B)示出了一条曲线，该曲线绘制为通过P1和P2但是不与三条线段相离(对于特定绘制方法，参见以上的给定参考文献)。在所述绘制方法中，曲线不通过中间点，但是不与线段相离。也就是说，如果各个点沿水平轴顺序放置，所述曲线不沿水平轴向回返。因此，如果水平轴是“时间”，则能够绘制曲线在时间上不向回返的图形。甚至通过单调增加(或减小)的各点的曲线也能够以这种曲线不向回返的方式绘制，如图20(C)所示。而且，通过假想地沿水平轴向后和向前移动点Q而得到两个点(见图20(B)中的Q1和Q2)，能够绘制通过图20(A)中的峰值点Q的曲线。

以下将关于已知相交点处的斜率的情况，仅已知相交点处的符号(方向)的情况，提供单条基线的情况以及提供多条基线的情况来描述恢复方法。

图21示出了一种示例性恢复方法，其中提供一条基线并且公已知相交点处的斜率符号(也就是说，指示“从下向上穿过基线”或“从上向下穿过基线”的信息)。

假定相邻相交点的垂直平分线上的峰值点并使用图20(A)的方法来绘制通过相交点(A1，A2，A3和A4)，连接所述相交点和峰值点，并且不与连接所述峰值点和相交点的线段相离的样条曲线。一旦确定了第一峰值点(B1或C1)的高度，就能够通过所述峰值点和相交点之间的连线的延长线与平分线的相交点来确定每个后续峰值点的位置，从而唯一确定所有的峰值点。也就是说，如果第一峰值点是B1，则后续峰值点是B2、B3；如果第一峰值点是C1，则后续峰值点是C2、C3。可以以这样的方式来确定峰值点的高度，其中待恢复的范围中最大和最小的峰值点处于待绘制的区域之内。

图22示出了将图21中的基线倾斜的情况下所执行的示例性恢复方法。在这种情况下，如果对基线绘制垂直平分线，则相对于水平轴峰值点会位于两个相交点之外。因此，通过平行于垂直轴的平分线来确定峰值点。

图23示出了提供单条基线并且已知相交点处的斜率的情况下所执行的示例性恢复方法。

因为如果已知相交点处的斜率就能够绘出通过相交点的直线，所以可以将相交点设置为峰值点。接着，能够通过使用图20(A)的方法绘出曲线。还能够以相同的方式绘出图22中所示的倾斜基线。

图24示出了在提供多条基线的情况下所执行的示例性恢复方法。

如果基线A上的相交点A1至A5，基线B上的相交点B1至B4以及基线C上的相交点C1和C2沿时间轴顺序排列，其顺序是A1、B1、C1、C2、B2、A2、A3、A4、A5、B3和B4。能够看到，当两个相交点相继出现在相同基线上时，它们之间存在峰值点，除非所关联的点具有为0的斜率。在所示示例中，在C1-C2、A2-A3、A3-A4、A4-A5和B3-B4中共有5个峰值点。

例如，可以如下计算峰值点：(i)从位于峰值点之前和之后的相交点的斜率确定峰值点(例如，如果已知图24中C1和C2处的斜率，则如图23所示获得峰值点)，或者(ii)从峰值点之前的两个点和之后的两个点确定相交点(例如，获得图24中直线B1C1和C2B2的相交点作为峰值点)，或者(iii)将通过一个相交点的直线和相交点的平分线的相交点确定为峰值点(例如，在图24中确定的P(A2，A3)为直线B2A2和平分线A2A3的相交点)。

图25图示了在所计算的峰值点和相交点信息之间存在矛盾时所执行的示例性处理。

在图25(A)的示例中，基线A上有两个相交点A1和A2，并且基线B上有两个相交点B1和B2。虽然在基线C上没有相交点，但是使用上述方法(ii)的计算在基线C之上产生峰值点P1。在这种情况下，能够计算直线A1B1和基线C以及直线B2A2和直线C的两个相交点P2和P3，并且能够通过使用图20(B)所示的方法绘出曲线。

在图25(B)的示例中，已知基线A上的相交点A1和A2的斜率，并且计算得到的峰值点P1位于基线B之外，那里应当没有相交点。再次，能够通过使用图20(B)所示的方法从与基线B相交的点P2和P3绘出曲线。

图26示出了计算从三条基线以及它们之上的相交点绘制样条曲线所需的峰值点的示例性过程。

1.通过直线B1C1和C2B2的相交点确定峰值点P(C1，C2)。

2.因为直线C2B2和B3C3的相交点与基线A矛盾，所以从与基线A相交的点(梯形)确定P1(B2，B3)和P2(B2，B3)。

3.通过直线B3C3和C4B4的相交点确定峰值点P(C3，C4)。

4.不确定通过相交点B5的直线，但是确定直线C4B4。因此，峰值点被确定在B4和B5的垂直平分线和直线C4B4的相交点。然而，由于所述峰值点与基线A矛盾，所以通过“梯形”来确定P1(B4，B5)和P2(B4，B5)。

5.因为不确定通过相交点B6的直线，所以峰值点P(B5，B6)被确定在相交点B5和B6的平分线与直线P2(B4，B5)B5的相交点。

6.峰值点P(B6，B7)被确定在直线P(B5，B6)B6和B7C5的相交点。

7.因为不确定通过相交点C6的直线，所以P(C5，C6)被确定在C5和C6的垂直平分线和直线B7C5的相交点。

一旦以这种方式计算出用于绘制样条曲线所需的峰值点，则以以下方式绘出所述样条曲线，其中所述曲线通过相交点(A1，B1至B7，和C1至C6)并且不与所计算的峰值点(P，P1和P2)之前和之后的线段(例如，P-C1和P-C2)相离，如图20A至20C所示。

以下将描述使用样条曲线从独减少的数据恢复图形的过程。

例如，假设通过在第一或第四实施例所示的数据缩减处理，生成了如图27所示的数据库。所示的观测数据是从传感器连续获得的与时间相关联的观测值。基于所述观测数据，在根据第一或第四实施例的相交点数据库中记录与基线发生相交的时间、基线名称(指明了该基线上有相交点)，以及相交点处的斜率或斜率符号，并且之前已经存储了基线数据库，在该基线数据库中基线与基线名相关联。如果仅提供一条基线，则无需在相交数据库中包含基线名称。这里假定相交数据库中的数据以相交时间的时序排列。

图28是示出用于基于图27所示的数据库进行恢复的过程的流程图。可以通过使得计算机执行写有指令代码的程序来执行所述处理，所述指令代码指示所述计算机执行所述流程图中所示的各步骤。例如，可以在图18中的分析中心装置中提供根据所述过程的流程执行处理的恢复单元，以使得在所述分析中心装置上执行所述恢复。

在S501，执行初始化(初始结束点处理)。更具体地，提供早于初始时间t1的虚拟时间t0并且假定时间t0的相交点与时间t1的相交点相同，时间t1的相交点被设定为s1。 从相交数据库读取时间t1和t2的相交点，它们被设定为s2和s3。

确定在s2和s3之间是否能够存在峰值点。具体地，如果满足“l2＝l3，且d2×d3＜0”或“l2＝l3，且d2＝0而d3≠0”或“l2＝l3，且d3＝0而d2≠0”，则确定能够存在峰值点。如果能够有峰值点(是)，则执行图29的处理流程所示的峰值点计算程序(S506)并且绘制通过s2和s3且不与连接所计算的峰值点以及s2和s3的线段交叉(相离)的曲线(S507)。

如果不能够有峰值点(在S502确定为否)，则绘出通过s1，s2和s3这三个点的样条曲线。

接着，以s2替代s1，以s3替代s2，并且读取新的相交点，将其设定为s3(S504)。

当在S504读取s3时，也就是说，当相交数据库中还有待读取的数据时(在S505确定为否)，该处理返回S502；否则(在S505确定为是)，该处理结束。

图29是示出峰值点计算程序的流程图。

确定是否存储了均不为0的s2和s3的斜率(S601)。如果已存储，则从所述斜率计算通过s2的直线和通过s3的直线的相交点P。如果没有存储，则读取s3的下一时间的相交点s4，并确定是否能够从连接s1和s2的直线和连接s3和s4的直线获得相交点(S604)。如果能够获得相交点，则将所述相交点设定为P；否则，将通过t2之前的最接近t2的峰值点和s2的直线与平分s2和s3且平行于垂直轴的直线的相交点设定为P(S603)。

确定相交点P是否与基线矛盾(见图25和26)(S606)。如果不矛盾，则将相交点P返回作为峰值点。如果矛盾，则计算相交点P1和P2，其中P1是连接s2和相交点P的直线和被发现矛盾的基线的相交点，P2是连接s3和相交点P的直线和被发现矛盾的基线的相交点，并且将相交点P1和P2返回作为峰值点(S607)。

Claims (21)

1.一种数据记录装置，包括：

观测数据存储器，其被配置成与观测时间相关联地顺序存储由传感器观测的数值；

相交处理单元，

其被配置成将所述观测数据存储器中的每个观测值置于平面坐标系统上，所述平面坐标系统由时间轴和表示所述传感器的数值的轴构成，

并且该相交处理单元被配置成确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与在所述平面坐标系统上预先设置的基线相交，并且

该相交处理单元被配置成在所述线段与所述基线相交的情况下计算所述线段和所述基线的相交时间；

相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元计算的所述相交时间；和

删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元处理的观测值。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

基线确定单元，其被配置成确定所述基线是否适合；和

基线计算单元，其被配置成在所述基线不适合时计算要使用的代替所述基线的新基线；

其中所述相交数据存储器与基线相关联地存储所述相交处理单元计算的每个相交时间，所述基线是对其计算了所述相交时间的基线。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述基线计算单元通过在预定数量的最近的在先的时刻所观测的观测值来计算所述新基线。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述基线确定单元以预定的时间间隔或者在每当观测值被在所述观测数据存储器中存储了预定数目时，确定所述基线是否适合。

5.如权利要求2所述的装置，其中所述基线确定单元基于每个观测值对于基线来说的误差来确定所述基线是否适合。

6.如权利要求1所述的装置，其中预先设定多条基线；

所述相交处理单元为每条基线计算相交时间；并且

所述相交数据存储器与基线相关联地存储所述相交处理单元所计算的每个相交时间，所述基线是对其计算了所述相交时间的基线。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述相交数据存储器还与所述相交处理单元所计算的所述相交时间相关联地存储所述线段的斜率或所述斜率的符号。

8.一种数据记录装置，包括：

观测数据存储器，其被配置成与观测时间相关联地顺序存储由传感器所观测的数值；

基线/辅助线存储器，其被配置成存储在平面坐标系统上设置的基线以及沿所述基线而提供于所述基线的相对两侧的第一和第二辅助线，所述平面坐标系统由时间轴和表示传感器数值的轴构成；

相交处理单元，

其被配置成将所述观测数据存储器中的每个观测值置于所述平面坐标系统上，

并且被配置成确定连接相邻时刻的观测值之间的线段是否与所述第一或第二辅助线相交，并且

被配置成在所述线段与所述第一或第二辅助线相交时指定所述线段的两个端点中属于在所述第一和第二辅助线之间形成的基础区域的一个端点；

相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元所指定的所述点；和

删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元处理的观测值。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述相交处理单元在所述线段通过所述基础区域的情况下计算所述线段与所述基线相交的相交时间，并且

所述数据存储器存储所述相交处理单元计算的所述相交时间。

10.如权利要求8所述的装置，其中所述相交数据存储器还与所述相交处理单元所计算的相交时间相关联地存储所述线段的斜率或所述斜率的符号。

11.一种数据记录装置，包括：

观测数据存储器，其被配置成与观测时间相关联地顺序存储包括由多个传感器所观测的数值的数据；

相交处理单元，

其被配置成将所述观测数据存储器中的每个数据置于空间坐标系统上，所述空间坐标系统由时间轴和表示所述多个传感器数值的多个轴构成，

并且被配置成确定连接相邻时刻的每个数据的线段是否与在所述空间坐标系统上预先设置的基础平面相交，并且

被配置成在所述线段与所述基础平面相交的情况下计算所述线段和所述基础平面的相交点；

相交数据存储器，其被配置成存储由所述相交处理单元所计算的相交点；

删除单元，其被配置成从所述观测数据存储器中删除经所述相交处理单元处理的数据。

12.如权利要求11所述的装置，进一步包括：

基础平面确定单元，其被配置成确定所述基础平面是否适合；和

基础平面计算单元，其被配置成在所述基础平面不适合时计算要使用的代替所述基础平面的新基础平面。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述基础平面计算单元计算近似于在预定数量的最近的在先的时刻的数据的平面，并且计算与所计算得到平面垂直的平面作为新的基础平面。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述基础平面确定单元以预定的时间间隔或者每当所述观测数据存储器中存储了预定数目的数据时确定所述基础平面是否适合。

15.如权利要求12所述的装置，其中所述基础平面确定单元基于每个数据对于基础平面来说的误差来确定所述基础平面是否适合。

16.如权利要求11所述的装置，其中预先设定多个基础平面；并且

所述相交处理单元为每个基础平面计算相交点。

17.如权利要求11所述的装置，其中所述相交数据存储器还与所述相交处理单元所计算的相交点相关联地存储所述线段的斜率或所述斜率符号。

18.一种数据记录方法，包括：

在观测数据存储器中与观测时间相关联地顺序记录由传感器所观测的数值；

将所述观测数据存储器中的每个观测值置于由时间轴和表示传感器数值的轴构成的平面坐标系统上，

确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与在所述平面坐标系统上预先设置的基线相交，和

在所述线段与所述基线相交的情况下，计算所述线段和所述基线的相交时间；

在相交数据存储器中记录所计算的相交时间；和

从所述观测数据存储器中删除经所述确定处理或计算处理的观测值。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括：

在由时间轴和表示传感器的轴线构成的第二平面坐标系统中设定与所述基线相同的第二基线；

计算所述第二基线上与所述相交数据存储器中的每个相交时间相对应的点，并且

生成穿过计算得到的点的曲线。

20.一种数据记录方法，包括：

在观测数据存储器中与观测时间相关联地顺序记录由传感器所观测的数值；

在平面坐标系统上设置基线以及沿所述基线而提供于所述基线的相对侧的第一和第二辅助线，所述平面坐标系统由时间轴和表示传感器数值的轴形成；

将所述观测数据存储器中每个观测值置于所述平面坐标系统上，

确定连接相邻时刻的观测值的线段是否与所述第一和第二辅助线相交，和

在所述线段与所述第一和第二辅助线相交的情况下，指定所述线段的两个端点中属于在所述第一和第二辅助线之间形成的基础区域的一个端点；

在相交数据存储器中记录所指定的点；和

从所述观测数据存储器中删除经所述确定处理或指定处理的观测值。

21.一种数据记录方法，包括：

在观测数据存储器中与观测时间相关联地顺序记录包括由多个传感器所观测的数值的数据；

将所述观测数据存储器中的每个数据置于空间坐标系统上，所述空间坐标系统由时间轴和表示各个所述传感器的数值的各个轴形成，

确定连接相邻时刻的每个数据的线段是否与在所述空间坐标系统上预先设置的基础平面相交，和

在所述线段与所述基础平面相交的情况下计算所述线段和所述基础平面的相交点；

在相交数据存储器中记录所计算的相交点；

从所述观测数据存储器中删除经所述确定处理或计算处理的数据。

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