CN103339475A - 测量设备的校准方法和相关的测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种测量设备(PODO)的校准方法，该测量设备适于估计人在时间段T实际行进的距离，所述校准方法包括：a)输入阶段(S0)，在于输入包括与所述人的生理有关的已知信息的至少一项生理数据(DATA)；以及b)计算阶段(S1)，在于计算作为所述输入生理数据(DATA)的函数的所述人的步长(L_step)。

Description

测量设备的校准方法和相关的测量设备

技术领域

本发明涉及测量设备的领域，并且，举例来说，尤其涉及计步器类型的测量设备的领域。

更准确地说，本发明涉及一种测量设备的校准方法；根据本发明的校准测量设备可以给用户提供一种可靠的且能够给出用户在确定时间段实际行进的距离的准确估计的仪器。

在本发明的意义中，术语“测量设备”涵盖了适于计数步数的所有类型的设备。本发明的测量设备尤其包括“标准”计步器、“计步表”以及“速度和距离”测量系统或者甚至是计步器记忆棒(计步器通用串行总线(USB)闪存驱动器)。

背景技术

现有技术的计步器通常适用于给出对人在确定时间段实际行进的距离的不同程度的准确度的估计。

通常，所行进的距离使用以下公式来计算：行进的距离＝步长×步频率×行走时间

为了进行该计算，通过使用了特别适配的装置(其不是本发明的主题)的计步器来测量步频率。

仅作信息参考，这种装置可以是能够检测与系统有关的动态变化的任何类型的传感器，例如，使用现有技术的用于“锤”式计步器的装置，或者用于分析相对运动的装置(例如，使用压电技术、加速技术、磁力技术或陀螺仪(gyrometric)技术的装置)。

使用上述公式，为了准确估计所行进的距离，计步器还需要知道步长的值。

默认，在计步器的范围下限的特定范畴内，该值等于固定长度：例如1米。

这种工厂参数化不可避免地导致对用户实际行进的距离的高度近似估计。这种准确度的缺乏对于希望获得有关其体育锻炼的准确信息的用户来说是无法接受的。

利用这种技术，一起进行体育锻炼并行进了相同距离的两个人发现其各自的计步器指示出一个用户与另一个用户彼此极大不同的行进距离，当这两个人是一起步行且先验地具有极大不同步长的男人和女人时尤其如此。

对于其它据信更加先进的计步器，用户必须在使用它们之前输入步长。然而，用户通常对输入什么值没有准确的想法。通常，“标准”用户不知道他或她的实际步长。评估该信息对于任何用户来说都显得困难。

在现有技术中，存在一种用于准确校准计步器以估计步长的解决方案。

该解决方案首先在于测量距离，例如10米的距离。然后需要步行该距离，并且需要计数走完该距离所用的步数，例如14步。最后，需要将所行进的距离除以走完该距离实际所用的步数。

利用上文给出的值为例，通过该方法估计的步长的值等于10/14＝0.71，即步长估计等于71厘米。

然而，申请人认为该校准方法非常繁琐，并且尤其由于计步错误、参考距离的错误估算、或者甚至由于行进距离的长度较短从而会产生错误。

另外，用户通常不会花时间来执行这种校准。申请人常观察到用户保持默认参数化值。

通过改进，也存在旨在完善该步长的估计值的“智能化”解决方案。

这种解决方案尤其公开在文件JP 2008191046和JP 2008191047中。在这些文件中，提出了每当用户知道该距离时就输入所行进距离的值的这一解决方案。

凭借该已知值，计步器能够重新计算步长以在用户使用计步器时改善预测。

依赖于与上述原理相同原理的该解决方案要求用户系统地输入行进的距离，当然，是在所述行进的距离已知时。

该智能化解决方案仅使步长的值能够通过训练来估计。不管怎样，该解决方案不能使单一校准阶段为用户提供可靠的仪器。

申请人认为还存在可以将步长确定为生理参数(其被测量且要求复杂的操控和仪表)的函数的复杂解决方案；尤其在文件WO 2005/0800917中已知这种解决方案。

不管怎样，申请人发现显然需要测量设备的校准方法。

申请人认为现有技术中的各种提议没有给出使计步器的使用变得简单且可以提供对行进距离的准确估计的令人满意的解决方案。

发明内容

本发明的目的是要提供针对上文提到的问题的简单有效的解决方案，在其它问题当中，与成本和制造有关的问题自然也被考虑在本发明的主题中。

因此，本发明所解决的技术问题之一在于提出一种旨在实现测量设备的简单、几乎自动以及准确校准的解决方案。

为此，本发明提供一种例如计步器类型的测量设备的校准方法，本发明的测量设备适于估计人在确定时间段实际行进的距离。

有利地，本发明的校准方法包括以下阶段：

·输入阶段，在于输入包括与人的生理有关的信息的至少一项生理数据(优选地，这一信息是已知的)；以及

·计算阶段，在于计算作为所输入的生理数据的函数的所述人的步长。

这一连串的技术阶段(其为本发明的特性)使得校准测量设备变得简单，从而所述测量设备适于准确估计实际行进的距离。

根据本发明，该生理数据包括与人的身材有关的信息。通常能够观察到，这一信息是已知的。

根据本发明，在计算阶段计算的步长(这里称为L_step)通过以下公式来获得：

L_step＝(0.4389±ε1)×DATA+(O.0246±ε2)

在这个公式中，DATA是输入的生理数据，ε1是第一公差指数，以及ε2是第二公差指数。

有利地，第一公差指数ε1小于或等于0.026，第二公差指数ε2小于或等于0.0588。

相应地，本发明还提供一种包含指令的计算机程序，该指令适用于执行如上所述的校准方法的多个阶段，尤其是在通过计算机或通过任何其它等效系统来执行所述程序时。

这种计算机程序可以使用任何编程语言，并且呈源代码、目标代码、或介于源代码和目标代码之间的代码的形式(例如呈部分编译的形式)，或者呈任何其它理想形式。

类似地，本发明还提供一种存储介质，该存储介质可通过计算机或任何其它等效系统来读取且存储包含执行本发明的校准方法的多个阶段的指令的计算机程序。

首先，该存储介质可以是任何实体或能够存储程序的设备。例如，该介质可以包括诸如只读存储器(ROM)等存储装置(例如，光盘(CD)ROM或微电子电路类型的ROM)，或者是甚至任何磁存储装置(例如，软盘类型或硬盘类型)。

其次，所述存储介质也可以是诸如电信号或光信号等传播介质(transmissible medium)，这种信号可以经由电缆或光缆通过现有无线电或电视线路或自导激光束或其它装置来传递。本发明的计算机程序尤其可以在互联网类型的网络上下载。

可替代地，所述存储介质可以是合并有计算机程序的集成电路，该集成电路适用于执行所讨论的方法或适用于被使用在所讨论的方法的执行中。

为此，本发明还提供一种例如适于估计人在确定时间段T实际行进的距离的计步器类型的测量设备。

有利地，本发明的测量设备包括：

·输入装置，配置成可以输入包括与人的生理有关的信息的至少一项生理数据(优选地，这一信息是已知的)；以及

·第一计算装置，配置成可以计算作为所述输入生理数据的函数所述人的步长。

所述多个技术装置的这种组合(其为本发明的特性)可以校准测量设备，使得所述测量设备适于准确估计实际行进的距离。

根据本发明，该生理数据包括与人的身材有关的信息。

根据本发明，所述第一计算装置被配置成使用以下公式来计算步长(这里称为L_step)：

L_step＝(0.4389±ε1)×DATA+(0.0246±ε2)

在这个公式中，DATA是输入的生理数据，ε1是第一公差指数，以及ε2是第二公差指数。

有利地，第一公差指数ε1小于或等于0.026，第二公差指数ε2小于或等于0.0588。

有利地，本发明的测量设备包括如上所述的存储介质，该存储介质可通过该测量设备来读取，且存储包含用于执行如上所述的校准方法的多个阶段的指令的计算机程序。

因此，通过其各种功能性方案、有益特性以及所实施的算法，凭借包括与人的生理有关的信息(这一信息是那个人先验已知的)的生理数据的单个输入，通过简单、几乎自动且准确地校准测量设备，本发明减轻了现有技术中观察到的各种缺点。

附图说明

参考以不受限制的方式示出实施例的附图1和2，从给出的以下说明看出本发明的其它特性和优点，其中：

·图1为适于实施本发明的校准方法的特定实施的阶段的测量设备的概略图；以及

·图2为概略性地示出本发明的校准方法的特定实施中各个阶段的流程图。

具体实施方式

下文参考图1和图2来共同描述本发明的校准方法的特定实施以及本发明的测量设备的特定实施例。

本发明的目的之一是使人能够容易地校准测量设备。

在这里描述的实施中，本发明提供一种适于估计人在时间段T实际行进的距离的测量设备PODO的校准方法。

在这里描述的实施例中，测量设备PODO是计步器。当然，也可以考虑在本发明的意义中的任何其它测量设备。

如上文提到的，现有技术的计步器要求繁琐的校准，在该校准中需要进行许多操作：行进确定的距离，同时计数所用步数，并且然后将所行进的距离除以所计数的步数以获得步长的近似值。

本发明的目的是要通过提出简单的解决方案来解决该类型的计步器遭遇的上文提到的各种缺点，该解决方案的校准仅需要输入其用户先验已知的单条信息且能够准确估计用户的步长。

为此，在这里描述的示例中，本发明的校准方法包括输入阶段S0，在输入阶段S0，当第一次使用计步器PODO时，用户必须通过使用输入装置M0来输入包括与用户的生理有关的已知信息的生理数据DATA。

输入装置M0可以由任何键盘类型、触感小键盘(touch-sensitive keypad)类型、或一些其它类型的手动输入装置或者甚至语音输入装置构成，使所述数据DATA能够被输入并集成到计步器PODO中。

该生理数据DATA优选包括与人的身材(stature)有关的信息。在本发明的意义中，“身材”应当被理解成该术语的拟人定义(anthropomorphicdefinition)，即人的高度。

应当注意，通常，在几厘米上下，计步器PODO的用户知道这一信息。

对于其他用途，用户也可以输入诸如体重、年龄、性别等其它生理数据，因此，例如可以计算热能消耗。

然后，在这里描述的示例中，本发明的计步器PODO包括配置成在第一计算阶段S1可以计算作为所输入的生理数据DATA的函数的步长L_step的第一计算装置M1。

然后，这一估计的步长L_step被计步器PODO用来准确估计用户在时间段T实际行进的距离。

在这里描述的实施中，在计算阶段S1计算的步长L_step通过以下公式来获得：

L_step＝(0.4389±ε1)×DATA+(0.0246±ε2)

在这个示例中，ε1是优选小于或等于0.026的第一公差指数(toleranceindex)，ε2是优选小于或等于0.0588的第二公差指数。

举例来说明，身高为1.50米的人A在输入阶段S0输入等于1.50米的数据DATA。

在这一示例中，上述计算阶段S1返回值为0.68295米的步长L_step，即大约68.3厘米。

在另一个示例中，身高为1.90米的人B在输入阶段S0输入等于1.90米的数据DATA。

在这一示例中，上述计算阶段S1返回值为0.85851米的步长L_step，即大约85.9厘米。

在这里描述的实施例中，本发明的计步器还包括存储介质CI，该存储介质CI可由测量设备PODO读取且存储包含用于执行如上所述的校准方法多个阶段的指令的计算机程序PG。

本发明特征在于获得简单化和自动化的校准，以着眼于更加准确地估计步长。

应当观察到本详细说明书涉及本发明的特定实施，但是本说明书在任何情况下都不限制本发明；相反，本说明书的目的是从以下权利要求书去除任何不精确或去除任何场合下对其的误解。

Claims (7)

1.一种测量设备(PODO)的校准方法，该测量设备例如为适于估计人在时间段T实际行进的距离的计步器类型，所述校准方法特征在于，其包括以下阶段：

·输入阶段(S0)，在于输入包括与所述人的生理有关的已知信息的至少一项生理数据(DATA)，所述生理数据(DATA)包括与所述人的身材有关的信息；以及

·计算阶段(S1)，在于计算作为所述输入生理数据(DATA)的函数的所述人的步长(L_step)，在所述计算阶段(S1)计算的所述步长(L_step)通过以下公式来获得：

L_step＝(0.4389±ε1)×DATA+(0.0246±ε2)

其中ε1是第一公差指数，ε2是第二公差指数，从而所述测量设备(PODO)适于准确估计实际行进的距离。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一公差指数ε1小于或等于0.026，所述第二公差指数ε2小于或等于0.0588。

3.一种包含指令的计算机程序(PG)，所述指令适用于执行根据权利要求1或2所述的校准方法的多个阶段，尤其是在通过计算机或在所述计步器类型的测量设备(PODO)上执行所述计算机程序(PG)时。

4.一种存储介质(CI)，所述存储介质可通过计算机或在所述计步器类型的测量设备(PODO)上来读取，且存储包含用于执行根据权利要求1或2所述的校准方法的多个阶段的指令的计算机程序(PG)。

5.一种测量设备(PODO)，其例如为适用于估计人在时间段T实际行进的距离的计步器类型，所述测量设备(PODO)特征在于，其包括：

·输入装置(M0)，配置成可以输入包括与人的生理有关的已知信息的至少一项生理数据(DATA)，所述生理数据(DATA)包括与所述人的身材有关的信息；以及

·第一计算装置，配置成可以计算作为所述输入生理数据(DATA)的函数的所述人的步长(L_step)，所述第一计算装置被配置成使用以下公式来计算步长(L_step)：

L_step＝(0.4389±ε1)×DATA+(0.0246±ε2)

其中ε1是第一公差指数，ε2是第二公差指数，从而所述测量设备(PODO)适于准确估计实际行进的距离。

6.根据权利要求5所述的测量设备(PODO)，其特征在于，所述第一公差指数ε1小于或等于0.026，所述第二公差指数ε2小于或等于0.0588。

7.根据权利要求5或6所述的测量设备(PODO)，其特征在于，其包括存储介质(CI)，该存储介质(CI)可通过所述测量设备(PODO)来读取，且存储包含执行根据权利要求1或2所述的校准方法的多个阶段的指令的计算机程序(PG)。

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