用于操作便攜式電子裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于操作便攜式電子裝置的方法。在用于操作包括化學(xué)傳感器（1）的便攜式電子裝置的方法中，在至少一個預(yù)定時間點（ti）通過化學(xué)傳感器（1）采取至少一個參考讀取?；谥辽僖粋€參考值（RV）來確定至少一個補(bǔ)償值，其中，每個參考值（RV）是從對應(yīng)的參考讀取的結(jié)果得出的。用所述至少一個補(bǔ)償值修正化學(xué)傳感器（1）的操作讀取的結(jié)果。
【專利說明】用于操作便攜式電子裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于操作便攜式電子裝置的方法和便攜式電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]如今的智能電話或平板電腦包含數(shù)個傳感器，比如，舉例來說，用于檢測裝置顯示器的方位以便使得內(nèi)容適于這樣的方位被顯示的陀螺儀或加速度傳感器。
[0003]通常，已知化學(xué)傳感器用于檢測氣體或流體中的分析物。特別是，金屬氧化物傳感器是已知在幾百攝氏度的高溫下操作的化學(xué)傳感器。為了在化學(xué)傳感器的敏感層中實現(xiàn)這些溫度，可在采取傳感器讀取之前和/或期間對與該敏感層熱耦合的加熱器進(jìn)行加熱。然而，即使當(dāng)這樣的金屬氧化物傳感器不被操作時，以及即使在不存在對該傳感器的任何化學(xué)刺激時，該傳感器也可遭受漂移(dr if t)。漂移可被理解為在相同的環(huán)境狀況下傳感器信號隨時間的變化。漂移可以如下形式影響傳感器的傳遞函數(shù)，即，表示對于傳感器信號的加性分量(additive component)的失調(diào)漂移(offset drift)的形式、和/或影響該傳遞函數(shù)的增量梯度的靈敏度漂移的形式。任何漂移繼而可影響傳感器信號的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，期望提供用于操作便攜式電子裝置的方法并且期望提供便攜式電子裝置，該便攜式電子裝置包括化學(xué)傳感器，其中化學(xué)傳感器的漂移對化學(xué)傳感器的輸出的影響可被減小。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于操作包括化學(xué)傳感器的便攜式電子裝置的方法。在至少一個預(yù)定時間點通過化學(xué)傳感器采取至少一個參考讀取(referencereading)?；谥辽僖粋€參考值來確定至少一個補(bǔ)償值，其中，每個參考值是從對應(yīng)的參考讀取的結(jié)果得出的。用所述至少一個補(bǔ)償值修正化學(xué)傳感器的操作讀取(operationalreading)的結(jié)果。
[0006]本發(fā)明的第一方面的優(yōu)選實施例可包括以下特征中的一個或多個:
[0007]-通過化學(xué)傳感器在預(yù)定時間點采取參考讀取，預(yù)測模型基于對應(yīng)的參考讀取的參數(shù)值被確定，并且至少一個補(bǔ)償值從該預(yù)測模型得出；
[0008]-預(yù)測模型是線性預(yù)測模型，并且基于該參考值通過線性回歸被確定，并且所述至少一個補(bǔ)償值是基于線性預(yù)測模型的失調(diào)值和斜率值的；
[0009]-如果參考值中的偏離參考值與在沒有該偏離參考值的貢獻(xiàn)的情況下確定的預(yù)測模型所提供的值的偏差大于閾值，則將該偏離參考值排除于對于確定預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外；
[0010]-在每個預(yù)定時間點采取單個參考讀取，并對于每一參考讀取賦予單個參考值，其中，所述單個參考值是從所述單個參考讀取的結(jié)果得出的；
[0011]-在每個預(yù)定時間點采取兩個參考讀取，采取所述兩個參考讀取之間的間隔小于一小時，確定與所述兩個參考讀取對應(yīng)的兩個參考值之間的差值，并且如果該差值超過閾值，則將所述兩個參考值排除在對于預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外；
[0012]-化學(xué)傳感器包括多個傳感器單元，在預(yù)定時間點的參考讀取中，化學(xué)傳感器的傳感器單元被讀取，對于每一傳感器單元，依照與所涉及的傳感器單元對應(yīng)的至少一個參考值確定至少一個補(bǔ)償值，通過對于所述所涉及的傳感器單元確定的所述至少一個補(bǔ)償值修正所涉及的所述傳感器單元的操作讀取的結(jié)果；
[0013]-確定參考矢量與預(yù)測模型(每一傳感器單元一個預(yù)測模型)提供的值的矢量之間的距離，所述參考矢量包含對其應(yīng)用參考讀取的傳感器單元的參考值，其中，所述預(yù)測模型是在沒有所述參考矢量的參考值的貢獻(xiàn)的情況下確定的，并且其中，如果所述距離超過閾值，則將所述參考矢量的參考值排除在對確定傳感器單元的預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外；
[0014]-在所述至少一個預(yù)定時間點,從至少一個似真?zhèn)鞲衅?plausibilitysensor)采取讀取以用于允許驗證化學(xué)傳感器的讀取，并且依照從所述至少一個似真?zhèn)鞲衅鞑扇〉闹辽僖粋€讀取的結(jié)果來將與化學(xué)傳感器在相同時間點的參考讀取的結(jié)果對應(yīng)的參考值排除在對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外；
[0015]-所述至少一個似真?zhèn)鞲衅靼囟葌鞲衅骱蜐穸葌鞲衅髦械囊粋€或多個，和/或包括化學(xué)傳感器的一個或多個傳感器單元；
[0016]-確定所述至少一個預(yù)定時間點，以使得在這樣的至少一個預(yù)定時間點，預(yù)期出現(xiàn)便攜式電子裝置的環(huán)境的可預(yù)測化學(xué)狀況；
[0017]-所述至少一個預(yù)定時間點被選擇在2am與5am之間；
[0018]-所述預(yù)定時間點按照每天、每多天、每周、每多周、每月和每多月中的一個被限定在一天中的特定時間；
[0019]-所述至少一個預(yù)定時間點由可被便攜式電子裝置的用戶啟動的觸發(fā)器確定。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機(jī)程序介質(zhì)，該計算機(jī)程序介質(zhì)包括用于當(dāng)在處理單元上被執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)前面的任何一個實施例的方法的步驟的計算機(jī)程序代碼構(gòu)件。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種便攜式電子裝置，該便攜式電子裝置包括:化學(xué)傳感器，用于檢測在化學(xué)傳感器的環(huán)境中的一種或多種分析物；以及控制單元，用于通過依照至少一個參考值確定的補(bǔ)償值修正化學(xué)傳感器讀取，所述至少一個參考值是從在至少一個預(yù)定時間點通過化學(xué)傳感器采取的至少一個參考讀取的結(jié)果得出的。
[0022]本發(fā)明的這個方面的優(yōu)選實施例可包括以下特征中的一個或多個:
[0023]-接口，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元以及從遠(yuǎn)程確定單元接收數(shù)據(jù)，控制單元適于經(jīng)由該接口將所述至少一個參考值發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元，并且控制單元適于經(jīng)由該接口從該確定單元接收所述至少一個補(bǔ)償值；
[0024]-控制單元包括確定單元，用于依照所述至少一個參考值來確定所述至少一個補(bǔ)償值；
[0025]-所述便攜式電子裝置是移動電話、手持電腦、電子閱讀器、平板電腦、游戲控制器、定點裝置、照相機(jī)或攝像機(jī)以及電腦外設(shè)之一。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)前面的任何一個實施例的便攜式電子裝置和遠(yuǎn)程確定單元，遠(yuǎn)程確定單元用于依照經(jīng)由接口接收的至少一個參考值來確定至少一個補(bǔ)償值，并且用于經(jīng)由接口將所述至少一個補(bǔ)償值發(fā)送到便攜式電子>J-U ρ?α裝直。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種便攜式電子裝置，該便攜式電子裝置包括化學(xué)傳感器和控制單元，化學(xué)傳感器用于檢測在該化學(xué)傳感器的環(huán)境中的一種或多種分析物，控制單元用于通過依照以下中的一個或多個確定的補(bǔ)償值修正化學(xué)傳感器讀取:便攜式電子裝置的操作數(shù)據(jù)、通過便攜式電子裝置的傳感器測量的值、來自具有化學(xué)傳感器的遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的數(shù)據(jù)、以及來自用于確定補(bǔ)償值的遠(yuǎn)程確定單元的數(shù)據(jù)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的這個另一方面的優(yōu)選實施例可包括以下特征中的一個或多個:
[0029]-接口，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元以及從遠(yuǎn)程確定單元接收數(shù)據(jù)，控制單元適于經(jīng)由該接口將便攜式電子裝置的操作數(shù)據(jù)和通過便攜式電子裝置的傳感器測量的值中的一個或多個發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元；
[0030]-便攜式電子裝置的操作數(shù)據(jù)包含以下中的一個或多個:化學(xué)傳感器包括加熱器的情況下的加熱相關(guān)數(shù)據(jù)；化學(xué)傳感器的操作小時數(shù)；傳感器標(biāo)識符。
[0031]-便攜式電子裝置的傳感器包括濕度傳感器和溫度傳感器中的一個或多個，并且通過便攜式電子裝置的傳感器測量的值分別包括通過濕度傳感器測量的濕度值和/或通過溫度傳感器測量的溫度值。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)前面的任何一個實施例的便攜式電子裝置和遠(yuǎn)程確定單元，遠(yuǎn)程確定單元用于接收并儲存便攜式電子裝置的操作數(shù)據(jù)和便攜式電子裝置的傳感器的值中的一個或多個，用于依照以下中的一個或多個來確定至少一個補(bǔ)償值:表示具有化學(xué)傳感器的遠(yuǎn)程便攜電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)、該遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的傳感器的值、以 及可供該遠(yuǎn)程確定單元使用的其他數(shù)據(jù)，并且用于經(jīng)由接口將所述至少一個補(bǔ)償值發(fā)送到便攜式電子裝置。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于操作包括化學(xué)傳感器的便攜式電子裝置的方法，該方法包括:便攜式電子裝置將便攜式電子裝置的操作數(shù)據(jù)和便攜式電子裝置的傳感器的值中的一個或多個發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元；從該確定單元接收至少一個補(bǔ)償值；采取化學(xué)傳感器讀??；并且通過所述至少一個補(bǔ)償值修正該化學(xué)傳感器讀取。
[0034]在優(yōu)選實施例中，遠(yuǎn)程確定單元將所述至少一個補(bǔ)償值確定為預(yù)測模型的結(jié)果，所述預(yù)測模型由便攜式電子裝置的操作數(shù)據(jù)和便攜式電子裝置的傳感器的值中的一個或多個確定。在另一優(yōu)選實施例中，遠(yuǎn)程確定單元可根據(jù)以下中的一個或多個來確定所述至少一個補(bǔ)償值:表示具有化學(xué)傳感器的遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)、該遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的傳感器的值、以及可供該遠(yuǎn)程確定單元使用的其他數(shù)據(jù)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機(jī)程序介質(zhì)，該計算機(jī)程序介質(zhì)包括用于當(dāng)在處理單元上被執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)前面的任何一個實施例的方法的步驟的計算機(jī)程序代碼構(gòu)件。
[0036]在從屬權(quán)利要求以及下面的描述中列出了其他有利實施例。
[0037]所描述的實施例類似地涉及設(shè)備、方法和計算機(jī)程序介質(zhì)。盡管可能沒有詳細(xì)描述實施例的不同組合，但是協(xié)同效果可產(chǎn)生于這些組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]本發(fā)明的以上限定的實施例和其它的方面、特征和優(yōu)點也可從下文將描述的實施例的例子得出，并且參考附圖被進(jìn)行解釋。在附圖中，這些圖示出:
[0039]圖1根據(jù)本發(fā)明的實施例的移動電話；
[0040]圖2根據(jù)本發(fā)明的實施例的傳感器芯片的俯視圖；
[0041]圖3通過圖2的傳感器芯片的單獨的傳感器單元的截面；
[0042]圖4根據(jù)本發(fā)明的實施例的便攜式電子裝置的框圖；
[0043]圖5表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的便攜式電子裝置的操作方法的流程圖；以及
[0044]圖6示出本發(fā)明的實施例中使用的預(yù)測模型的構(gòu)建的示圖。
【具體實施方式】
[0045]在本發(fā)明的一個實施例中，化學(xué)傳感器可包括例如層形式的至少一種傳感器材料。化學(xué)傳感器的環(huán)境中存在的分析物可與化學(xué)傳感器相互作用，并且因而可能改變傳感器材料的電氣性質(zhì)(比如，它的電導(dǎo))。然后，分析物和傳感器材料的組合的電氣性質(zhì)可被測量，并且允許比如通過與在不存在分析物的情況下測量的傳感器材料的性質(zhì)進(jìn)行比較來得出關(guān)于分析物的結(jié)論。分析物可以是例如化學(xué)元素或化合物。具體地講，化學(xué)傳感器可以是用于檢測氣體(具體地是便攜式電子裝置周圍的空氣)中的一種或多種物質(zhì)的氣體傳感器。因此，在示例應(yīng)用中，可能感興趣的是識別這樣的空氣是否可含有化學(xué)傳感器易于反應(yīng)的分析物。具體應(yīng)用可包括毒氣的檢測、用戶呼吸中的乙醇的檢測、或者其他物質(zhì)的檢測，而且還可包括氣味的檢測和/或識別。
[0046]化學(xué)傳感器優(yōu)選地布置在便攜式電子裝置的殼體內(nèi)部。可在殼體中提供開口，以用于使化學(xué)傳感器暴露于要被分析的流體。
[0047]因此，任何便攜式電子裝置(比如，移動電話特別是智能電話、手持電腦、電子閱讀器、平板電腦、游戲控制器、定點裝置、照相機(jī)或攝像機(jī)、或者電腦外設(shè)——該列表是沒有限制的)除了其原始功能之外還可提供關(guān)于其環(huán)境的化學(xué)信息。用戶可獲悉裝置周圍環(huán)境中存在的化學(xué)物質(zhì)和成分，并且可使用、發(fā)送或者進(jìn)一步分析這樣的信息。由于這樣的便攜式電子裝置通常包括與遠(yuǎn)程基礎(chǔ)設(shè)施的接口，所以這樣的信息可被發(fā)送到別處以及在別處被使用。在替代方案中，用戶他/她自己可受益于化學(xué)傳感器提供的信息，這是因為可響應(yīng)于檢測到的分析物(包括，但不限于，表示有毒物質(zhì)的分析物)采取動作。結(jié)果，這樣的便攜式電子裝置原本可被設(shè)計用于IT領(lǐng)域中的計算和/或電信和/或其他任務(wù)，現(xiàn)在則可通過提供關(guān)于其環(huán)境的化學(xué)信息的功能得到增強(qiáng)。
[0048]由于許多化學(xué)傳感器如以上介紹的那樣操作，所以在傳感器讀取之前可能需要進(jìn)行準(zhǔn)備工作，例如，在傳感器的電導(dǎo)通過與分析物相互作用而改變之前可能需要對傳感器材料進(jìn)行加熱。在這個背景下通過化學(xué)傳感器采取讀取可能需要進(jìn)行預(yù)先加熱，而電導(dǎo)性結(jié)果可在傳感器材料被充分加熱期間被測量/獲得/取得。
[0049]化學(xué)傳感器可受漂移影響，S卩，作為傳感器的輸出的傳感器信號可顯示失調(diào)漂移和靈敏度漂移中的一個或兩者。失調(diào)漂移可表示零輸入時(即，例如，在不存在化學(xué)傳感器敏感的分析物時)的非零輸出，而靈敏度漂移可表示化學(xué)傳感器的傳遞函數(shù)的增量梯度的漂移，該傳遞函數(shù)為傳感器輸入與傳感器輸出之間的傳遞函數(shù)。為了確定對化學(xué)傳感器信號中的不希望漂移的校正，在至少一個預(yù)定時間點通過便攜式電子裝置的化學(xué)傳感器采取至少一個參考讀取。參考讀取具有與操作讀取不同的目標(biāo)，參考讀取意在于確定可應(yīng)用于未來的操作讀取的失調(diào)補(bǔ)償值。相反，操作讀取旨在獲得關(guān)于便攜式電子裝置的周圍環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)或分析物的信息。
[0050]在至少一個預(yù)定時間點進(jìn)行參考讀取。這樣的預(yù)定時間點優(yōu)選地為在環(huán)境中可期待穩(wěn)定的化學(xué)狀況時的時間點。在確定多個時間點的情況下，這樣的時間點被選擇為使得在所有時間點，該環(huán)境中的化學(xué)狀況穩(wěn)定并且彼此相同。優(yōu)選地，所述時間點是周期性時間點。
[0051]在具體例子中，由于便攜式電子裝置的用戶典型地可能將便攜式電子裝置放置在家里的某一房間里進(jìn)行電池充電(在這種情況下，可安全地期望這樣的房間里的化學(xué)接觸(chemical exposure)每晚可能相同),所以這樣的預(yù)定時間點可以例如為4am。特別地,所述預(yù)定時間點可定義為每天、每多天、每周、每多個周、每月和每多個月中的一個的一天中的特定時間。因此，例如，所述預(yù)定時間點可被確定為每24小時的4am。預(yù)定時間點可被以不同的方式來限定，然而，在某些方面它應(yīng)當(dāng)根據(jù)特定日期和小時被預(yù)先確定，或者通過某種算法來預(yù)先確定，或者通過下述測量的支持來預(yù)先確定，所述測量通過采取參考讀取來指示將最好地進(jìn)行參考測量的時間點。在具體實施例中，可使得便攜式電子裝置的用戶能夠調(diào)整所述預(yù)定時間點，或者便攜式電子裝置的用戶可獨自地輸入所述預(yù)定時間點。在另一實施例中，在用戶相信具有合適的環(huán)境狀況的情況下，他/她可立即觸發(fā)參考讀取。
[0052]考慮到所述一個或多個預(yù)定時間點應(yīng)該優(yōu)選地表示具有便攜式電子裝置的環(huán)境的可預(yù)測化學(xué)狀況的時間點，在化學(xué)傳感器是理想傳感器的情況下，通過化學(xué)傳感器采取的參考測量/讀取應(yīng)該理想地在隨時間的許多參考讀取中提供相同的結(jié)果。然而，如以上所介紹的，化學(xué)傳感器可遭受失調(diào)漂移和/或靈敏度漂移，這些漂移中的一個或兩者可優(yōu)選地通過參考讀取的結(jié)果來確定。考慮到化學(xué)傳感器經(jīng)受漂移，在預(yù)定時間點通過化學(xué)傳感器采取的參考測量/讀取將提供變化的結(jié)果(例如，振幅變化，這個變化歸因于漂移現(xiàn)象)。
[0053]參考讀取的結(jié)果可優(yōu)選地被稱為參考值，該參考值可等于從化學(xué)傳感器供給的值(即，原始值)，或者該參考值可以是從原始值確定/計算的值。因此，在失調(diào)漂移的情形下，參考值在參考讀取之間可能改變。參考值的任何這樣的過程可被捕捉并且可被儲存。可通過某一技術(shù)從這些參考值確定預(yù)測模型。預(yù)測模型可允許預(yù)測未來的漂移，該未來的漂移可被計算并應(yīng)用于化學(xué)傳感器的未來的操作讀取。在旨在確定用于失調(diào)漂移和靈敏度漂移兩者的補(bǔ)償值的情況下，可確定關(guān)于失調(diào)漂移和靈敏度漂移兩者的預(yù)測模型。因此，未來的漂移值可從已知的漂移值外推得到。執(zhí)行這樣的預(yù)測模型的任何技術(shù)可應(yīng)用于表示過去的漂移值的參考值。總而言之，基于至少一個參考值來確定至少一個補(bǔ)償值，所述至少一個參考值基于一個或多個參考讀取的結(jié)果，并且可能與該結(jié)果相同。然后，可用所述至少一個補(bǔ)償值修正未來操作的化學(xué)傳感器讀取的結(jié)果，例如，在補(bǔ)償值表示失調(diào)漂移的校正的情況下，可將補(bǔ)償值與讀取的化學(xué)傳感器值相乘，或者可將補(bǔ)償值與讀取的化學(xué)傳感器值相加。
[0054]為了確定預(yù)測模型，可應(yīng)用被稱為線性回歸的模型技術(shù)，該技術(shù)得到基于單獨的參考值確定的線性曲線。表征這樣的曲線(即，預(yù)測模型)的參數(shù)可以例如是該線性曲線的t=0時的預(yù)測模型失調(diào)值和短坡中(in short slope)的預(yù)測模型斜率值。這兩個參數(shù)可被取作隨時間變化的補(bǔ)償值，因為這些值允許預(yù)測在未來時間t的未來失調(diào)漂移值?？纱_定在未來時間t，哪個失調(diào)漂移值可從根據(jù)斜率和t=0時的預(yù)測模型失調(diào)值確定的線性曲線被合理地預(yù)期。
[0055]總而言之，本構(gòu)思可補(bǔ)償漂移，特別是化學(xué)傳感器的信號中的漂移，這樣改進(jìn)了測
量質(zhì)量。
[0056]在一個實施例中，如所介紹的方法可允許僅在預(yù)定時間點進(jìn)行單次參考測量。單次測量在一些情況下可以是足夠的，并且它的相關(guān)聯(lián)的參考值可直接被取作補(bǔ)償值。在另一實施例中，可在多個預(yù)定時間點(例如，周期性地，優(yōu)選地，在每天/每周或每月的同一時間)采取參考讀取。可在每個時間點進(jìn)行單次測量，以使得在每個時間點產(chǎn)生參考值，該參考值與參考測量的結(jié)果相同，或者從參考測量的結(jié)果得出。這樣的參考值優(yōu)選地可被儲存在便攜式電子裝置的非易失性存儲器中或儲存在遠(yuǎn)程位置。
[0057]在某一時間點(例如，在采取了預(yù)定數(shù)量的參考讀取之后)，可基于與參考讀取結(jié)果對應(yīng)的參考值來確定至少一個補(bǔ)償值。一個或多個補(bǔ)償值可包括將應(yīng)用于未來的操作讀取結(jié)果以用于補(bǔ)償漂移分量的一個或多個值。這樣的補(bǔ)償值可以為例如與未來的操作讀取中的被測的/被讀取的值相加的、相乘的、相減的或者與這些值相除的值。
[0058]在另一種方法中，參考值用于確定作為預(yù)測模型的曲線。這樣的曲線可通過當(dāng)前的參考值和過去的參考值來確定，并且可被進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和/或被選擇性地描述和/或?qū)τ谖磥磉M(jìn)行外推。這樣的預(yù)測模型基于收集的參考值來確定。預(yù)測模型具體地分別隨時間表現(xiàn)失調(diào)漂移或靈敏度漂移。優(yōu)選地，線性預(yù)測模型可用于描述隨時間的漂移，并且優(yōu)選地，被稱為線性回歸的方法用于從參考值獲得線性預(yù)測模型。
[0059]在另一種變型中，非線性預(yù)測模型可用于描述漂移的隨時間的過程(course)。其他確定方法(比如，指數(shù)項漂移)可應(yīng)用于確定預(yù)測模型。
[0060]在采集參考值時，可存在可被認(rèn)為是失控值(runaway value)的一些值，即，這些參考值可在參考值的統(tǒng)計分布之外，或者表示非常低的出現(xiàn)可能性。這可以是當(dāng)例如預(yù)定時間點的環(huán)境狀況已基本上改變偏離預(yù)期的環(huán)境狀況時的情況。例如，用戶在一天中的預(yù)定時間外出在酒吧里，而不是將他的移動電話放置在他的房間進(jìn)行充電。這樣的失控值在被考慮時可能錯誤地描述預(yù)測模型。這是為什么在優(yōu)選實施例中，從排除了這樣的一個或多個失控參考值的參考值確定預(yù)測模型的原因。在值與在沒有失控值的貢獻(xiàn)的情況下產(chǎn)生的預(yù)測模型所提供的值的偏差大于閾值的情況下，這樣的失控值可被排除以便不用于構(gòu)建預(yù)測模型。然而，在該值低于閾值的情況下，該值可被允許對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)。
[0061]在不同實施例中，作為每一預(yù)定時間點采取單個傳感器讀取的替代，可每一預(yù)定時間點采取兩個連續(xù)的傳感器讀取，其中，與兩個連續(xù)預(yù)定時間點之間的間隔相比，這兩個讀取之間的間隔相當(dāng)短。被研究的兩個參考讀取之間的間隔優(yōu)選地小于一個小時，并且在非常優(yōu)選的實施例中，小于二十分鐘。確定與這兩個參考讀取對應(yīng)的參考值之間的差值。在第一參考值和第二參考值的差值等于閾值或者在閾值內(nèi)的情況下，可確定這兩個參考值的均值，并且該均值可用于對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)。作為均值的替代，可使用較低參考值和較高參考值之一。在差值超過閾值的情況下，可不允許該兩個參考值對預(yù)測模型的構(gòu)建做出貢獻(xiàn)。作為替代方案，可在第二參考讀取與第三參考讀取之間的具有限定的間隔的情況下進(jìn)行第三次測量。如果第三對應(yīng)參考值與第二對應(yīng)參考值之間的差值在閾值內(nèi)，則第二參考值和第三參考值的均值可被取作對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)的參考值。
[0062]在另一實施例中，化學(xué)傳感器可包括多個傳感器單元，這些傳感器單元構(gòu)建傳感器陣列。這樣的化學(xué)傳感器典型地可用于檢測不同的分析物，其中，每個單元可主要對特定分析物敏感。在預(yù)定時間點的參考讀取中，讀取化學(xué)傳感器的傳感器單元，并且優(yōu)選地讀取化學(xué)傳感器的所有傳感器單元，即，所有傳感器單元進(jìn)行測量，使得每個傳感器單元提供單獨的測量結(jié)果(即，傳感器單元讀數(shù))。因此，每個測量結(jié)果由對應(yīng)的參考值表示，使得在單個預(yù)定時間點的化學(xué)傳感器讀取得到被組合為參考矢量的多個參考值，其中，單獨的參考值從單獨的傳感器單元的測量結(jié)果得出。現(xiàn)在可將補(bǔ)償值分配給每個傳感器單元以用于補(bǔ)償這樣的傳感器單元的單獨的失調(diào)漂移。因此，對于每一傳感器單元，在多個不同預(yù)定時間點讀取的參考值可用于構(gòu)建關(guān)于該特定傳感器單元的失調(diào)漂移的預(yù)測模型。然后可從預(yù)測模型得出至少一個補(bǔ)償值，以用于補(bǔ)償該特定傳感器單元的任何失調(diào)漂移。然后可用對于所涉及的傳感器單元確定的至少一個補(bǔ)償值來修正操作傳感器單元讀取的結(jié)果。
[0063]當(dāng)在化學(xué)傳感器陣列中涉及失控值的問題時，在一個實施例中，如上介紹的處理可應(yīng)用于每一單個傳感器單元。
[0064]然而，在不同實施例中，可將來自所有傳感器單元的共同讀取的參考值組合起來與由傳感器單元的預(yù)測模型提供的值進(jìn)行比較，該預(yù)測模型是在沒有參考矢量的參考值的貢獻(xiàn)的情況下確定的。因此，這樣的矢量之間的距離可由以下公式來確定:
[0065]
|s(ti) - r(ti)；
[0066]其中，S(ti)是這樣的矢量，該矢量包括對于時間\的來自如下預(yù)測模型的值，在時間\時的參考矢量對該預(yù)測模型沒有貢獻(xiàn)，并且其中，Hti)是參考矢量。在根據(jù)以上公式的距離超過閾值的情況下，參考矢量Hti)的值將被排除在對各個預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外。
[0067]在另一實施例中，在預(yù)定時間點可通過化學(xué)傳感器以及通過便攜式電子裝置的一個或多個傳感器(也被稱為似真?zhèn)鞲衅?采取參考讀取?？墒古c這個預(yù)定時間點對應(yīng)的參考值的貢獻(xiàn)依賴于所述一個或多個似真?zhèn)鞲衅鞯淖x取的結(jié)果。似真?zhèn)鞲衅髟试S至少在似真水平驗證化學(xué)傳感器的讀取。具體地講，這樣的似真?zhèn)鞲衅骺梢允菧囟葌鞲衅骰驖穸葌鞲衅鳌Ｈ欢?，在不同實施例中，在化學(xué)傳感器被構(gòu)建為包含多個傳感器單元的傳感器陣列的情況下，似真?zhèn)鞲衅鬟€可用化學(xué)傳感器本身的一個或多個單獨傳感器單元表示。
[0068]例如，如果在完全相同的預(yù)定時間點通過溫度傳感器測量的溫度高于值X或者低于值y (例如，χ=30°并且y=15° )，則可將來自化學(xué)傳感器的參考讀取的參考值排除在對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外。在傳感器是濕度傳感器的情況下，如果在完全相同的預(yù)定時間點通過濕度傳感器測量的相對濕度高于值m或者低于值η (例如，n=20%RH (相對濕度)并且m=60%RH)，則可將來自化學(xué)傳感器的參考讀取的參考值排除在對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外。在第三例子中，化學(xué)傳感器是具有多個傳感器單元的傳感器陣列。在這樣的實施例中，例如，在與一個或多個專用傳感器單元對應(yīng)的參考值超過閾值的情況下，將這樣的參考矢量排除在對各個預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外，所述參考矢量包含來自化學(xué)傳感器在預(yù)定時間點的讀取的參考值。
[0069]補(bǔ)償值的確定(包括關(guān)于失調(diào)漂移和/或靈敏度漂移的一個或多個預(yù)測模型的可能確定)可在便攜式電子裝置本身上執(zhí)行，或者可在遠(yuǎn)程位置執(zhí)行。在第一替代方案中，用于這樣做的確定單元優(yōu)選地是控制單元的一部分。[0070]在第二替代方案中，便攜式電子裝置優(yōu)選地包括用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元的接口，并且便攜式電子裝置的控制單元適于經(jīng)由該接口將所述至少一個參考值發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元。另一方面，便攜式電子裝置的控制單元適于經(jīng)由該接口從確定單元接收所述至少一個補(bǔ)償值，以使得補(bǔ)償值可應(yīng)用于未來操作的化學(xué)傳感器讀取以用于補(bǔ)償失調(diào)漂移。
[0071]對于第二替代方案，提供了一種包括根據(jù)以上實施例的便攜式電子裝置和遠(yuǎn)程確定單元的系統(tǒng)，遠(yuǎn)程確定單元用于依照經(jīng)由便攜式電子裝置與確定單元之間的接口接收的至少一個參考值來確定至少一個補(bǔ)償值，并且用于經(jīng)由該接口將所述至少一個補(bǔ)償值發(fā)送到便攜式電子裝置。遠(yuǎn)程確定單元優(yōu)選地是與互聯(lián)網(wǎng)連接的服務(wù)器的計算單元，或者是云服務(wù)器。
[0072]化學(xué)傳感器可以例如包括敏感層和用于加熱該敏感層的加熱器。便攜式電子裝置的控制單元可在進(jìn)行測量之前和/或在進(jìn)行測量期間啟動加熱器。尤其是，當(dāng)傳感器未被操作時(即，尤其是當(dāng)例如由于水被吸收到敏感層中而導(dǎo)致加熱器長時間未被啟動時)，將在高溫下操作的這樣的化學(xué)傳感器可遭受失調(diào)漂移。然而，這樣的漂移可以是可逆的，并且可通過啟動加熱器并且通過將敏感層加熱足夠的時間段來補(bǔ)償現(xiàn)存的漂移。然而，在這樣的修復(fù)加熱可能一段時間未被執(zhí)行或者由于突然的操作測量請求而不能被充分應(yīng)用的情況下，本信號補(bǔ)償構(gòu)思支持失調(diào)漂移減小的測量。
[0073]根據(jù)不同實施例，作為從化學(xué)傳感器的參考值確定至少一個補(bǔ)償值的替代或者除了從化學(xué)傳感器的參考值確定至少一個補(bǔ)償值之外，以下操作也可能是有益的:基于便攜式電子裝置的一個或多個操作數(shù)據(jù)(比如，在如上介紹的那樣化學(xué)傳感器包括加熱器的情況下基于加熱數(shù)據(jù)，特別是可基于加熱器在給定時間段內(nèi)(例如，在化學(xué)傳感器的整個壽命內(nèi))被啟動或停用的累積時間)來確定至少一個補(bǔ)償值。例如，加熱器在某一時間段期間被啟動得越少，漂移就越有可能發(fā)生，使得補(bǔ)償值的大小優(yōu)選地適于補(bǔ)償更大的漂移。具體地講，補(bǔ)償值可隨著持續(xù)的非加熱時間段而增長。在另一實施例中，補(bǔ)償值可依照自從加熱器最后被加熱以后的時間段來確定。具體地講，補(bǔ)償值可隨自從那時起的持續(xù)的非加熱時間段而增長。
[0074]在另一實施例中，作為操作數(shù)據(jù)的替代或者除了操作數(shù)據(jù)之外，可基于來自便攜式電子裝置的傳感器的傳感器讀數(shù)(也被表示為值)來確定至少一個補(bǔ)償值，該傳感器或者不同于化學(xué)傳感器，或者包括包含多個傳感器陣列單元的化學(xué)傳感器的一個或多個傳感器單元。在一個例子中，便攜式電子裝置的傳感器可以是濕度傳感器，或者在另一個例子中，可以是溫度傳感器。在傳感器被實施為濕度傳感器的情況下，在一段時間期間儲存的濕度值可允許鑒于濕度影響如以上布置的化學(xué)傳感器中的漂移來確定至少一個補(bǔ)償值。補(bǔ)償值然后可通過合適的函數(shù)依賴于先前的和/或當(dāng)前的濕度測量。例如，在一段時間期間感測的濕度越大(該狀況可用濕度傳感器值在該段時間期間的積分以及積分的濕度值與閾值的比較來表示)，化學(xué)傳感器就越有可能顯示大的漂移，該大的漂移繼而要求補(bǔ)償值的大小適于補(bǔ)償這樣的大的漂移。在估計過去的隨時間的濕度時，越新近的濕度值可比越先前的濕度值被更大地加權(quán)。具體地講，補(bǔ)償值可隨累積濕度增長而增長。因此，該不同于化學(xué)傳感器的傳感器可以是有資格允許至少對化學(xué)傳感器的漂移進(jìn)行評估的任何傳感器?；瘜W(xué)傳感器本身的單元可支持確定補(bǔ)償信號。例如，在包括用于檢測不同分析物的多個傳感器單元的傳感器陣列中，假定一些感測層在它們的漂移中可顯示CO依賴性，則檢測CO的傳感器單元可提供關(guān)于漂移效應(yīng)的信息。
[0075]再一次，補(bǔ)償值的確定可被實現(xiàn)為便攜式電子裝置中的控制單元的一部分。在另一種變型中，便攜式電子裝置適于經(jīng)由便攜式電子裝置的接口將操作數(shù)據(jù)或者通過不同于化學(xué)傳感器的傳感器測量的值發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元。優(yōu)選地，該接口是無線接口，并且遠(yuǎn)程確定單元用與互聯(lián)網(wǎng)連接的一個或多個服務(wù)器表示，這些服務(wù)器提供儲存接收的數(shù)據(jù)和值并且從其計算至少一個補(bǔ)償值的服務(wù)。因此，儲存相關(guān)數(shù)據(jù)和/或傳感器值以及補(bǔ)償值的確定可在“云”中執(zhí)行。
[0076]在另一實施例中，用于本便攜式電子裝置的補(bǔ)償值可另外取決于或者僅取決于表示具有化學(xué)傳感器的遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)和/或該遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的傳感器的值中的一個或多個。在這樣的實施例中，其他便攜式電子裝置直接將與確定補(bǔ)償值相關(guān)的數(shù)據(jù)提交給本便攜式電子裝置，或者將該數(shù)據(jù)提交給遠(yuǎn)程確定單元，在該遠(yuǎn)程確定單元中，補(bǔ)償值被確定并且被發(fā)送給本便攜式電子裝置。在這樣的實施例中，假設(shè)例如同一批次的傳感器顯示出共同的漂移趨勢，該共同的漂移趨勢可在該批次的任何傳感器處被驗證。因此，至少對于批次相關(guān)的漂移分量，確定的補(bǔ)償值可被發(fā)送給該批次的任何便攜式電子裝置，使得在特定實施例中，便攜式電子裝置的化學(xué)傳感器可通過完全出自同一批次的其他便攜式電子裝置的測量或數(shù)據(jù)被補(bǔ)償。因此，將傳感器標(biāo)識符提交給遠(yuǎn)程確定單元以使得確定單元能夠?qū)ぶ吠慌蔚幕瘜W(xué)傳感器是有益的。在另一實施例中，補(bǔ)償數(shù)據(jù)由遠(yuǎn)程確定單元本身(例如，運行確定單元的化學(xué)傳感器的制造商)提供。這里，制造工藝的知識可幫助確定批次特定的補(bǔ)償值，這些批次特定的補(bǔ)償值可被發(fā)送給例如同一批次的被研究的(subject)便攜式電子裝置。
[0077]對于化學(xué)傳感器本身，可應(yīng)用一個或多個優(yōu)選實施例:化學(xué)傳感器優(yōu)選地包括對一種或多種分析物敏感的層，這些分析物的存在應(yīng)當(dāng)在供給該化學(xué)傳感器的氣體中被檢測至IJ?？纱嬖谟删徊牧现瞥傻?、用于與一種或多種分析物相互作用的單個敏感層?；蛘?，可存在由不同材料制成的、例如用于與不同分析物相互作用的多個敏感層?；瘜W(xué)傳感器執(zhí)行氣體(或者可能流體)中含有的化學(xué)物質(zhì)或化合物(也被表示為分析物)的檢測。分析物可以是例如，但不限于，C02、N0X、乙醇、CO、臭氧、氨、甲醛或二甲苯。具體地講，敏感層可含有金屬氧化物材料，特別是半導(dǎo)體金屬氧化物材料。這樣的金屬氧化物材料可包括錫氧化物、鋅氧化物、鈦氧化物、鎢氧化物、銦氧化物和鎵氧化物中的一種或多種。這樣的金屬氧化物可用于檢測分析物(比如，VOCs、一氧化碳、二氧化氮、甲烷、氨或硫化氫)。金屬氧化物傳感器基于以下概念，即，氣態(tài)分析物在敏感層的在大于100°C (具體是在250°C與350°C之間)的范圍內(nèi)的高溫下與金屬氧化物層相互作用。作為催化反應(yīng)的結(jié)果，敏感層的電導(dǎo)性可改變，該改變可被測量。因此，由于分析物的化學(xué)性質(zhì)在敏感層的高溫下被轉(zhuǎn)換為電阻，所以這樣的化學(xué)傳感器也被表不為高溫化學(xué)電阻器。
[0078]在化學(xué)傳感器對多種不同分析物敏感的情況下，化學(xué)傳感器可被實施為傳感器陣列。在這樣的傳感器陣列中，每個傳感器單元可提供分析物可與其相互作用的例如層(也被表示為敏感層)形式的傳感器材料。響應(yīng)于相互作用，傳感器材料的電氣性質(zhì)(比如，它的電導(dǎo))可改變，該原理優(yōu)選地應(yīng)用于金屬氧化物化學(xué)傳感器中。在這樣的情形下，傳感器陣列可包括用于所有傳感器單元的單個加熱器，或者可包括多個加熱器，其中，每個加熱器可分別被分配用于加熱一組傳感器單元或單獨的傳感器單元、或者對應(yīng)的敏感層。在多個加熱器的情況下，優(yōu)選地，在恢復(fù)期間啟動所有加熱器。
[0079]在另一實施例中，化學(xué)傳感器可包括例如具有單個層的單個傳感器單元，但是該傳感器單元可在不同操作狀況下對多種不同分析物敏感。例如，該傳感器單元可在被加熱到第一溫度tx時主要對第一分析物X敏感，并且可在被加熱到第二溫度ty時主要對第二分析物I敏感，第二溫度ty不同于第一溫度tx。在這個背景下，該化學(xué)傳感器可被理解為包含多個虛擬傳感器單元，這些虛擬傳感器單元的特征在于該一個真實傳感器單元所暴露于的操作狀況。在另一種變型中，傳感器陣列可包括多個傳感器單元，其中，所述多個傳感器單元中的至少一個(在另一種變型中，優(yōu)選地，所述多個傳感器單元的全部)被設(shè)計為使得這樣的單元可在不同操作狀況下(比如，在不同溫度下)主要對不同分析物敏感。
[0080]在所有圖中，相同的或相似的元件用相同的標(biāo)號指代。
[0081]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的移動電話8。遠(yuǎn)離作為輸入裝置的標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)(該麥克風(fēng)布置在殼體2的前壁21的開口 212中，該麥克風(fēng)還可布置在移動電話8的側(cè)壁的開口中)，化學(xué)傳感器布置在前壁21的另一開口 211中，開口 211布置在用于移動電話8的標(biāo)準(zhǔn)揚聲器的又一開口 213附近?；瘜W(xué)傳感器可用于檢測在移動電話7的環(huán)境中的氣體或氣味的存在。
[0082]圖2示出由比如可用于例如圖1的移動電話8中的傳感器芯片表示的化學(xué)傳感器I上的俯視圖?；瘜W(xué)傳感器I包括化學(xué)感測區(qū)域11，化學(xué)感測區(qū)域11采取包括多個傳感器單元111 (在本例子中，三十六個傳感器單元111)的傳感器陣列的形狀。另外，濕度和/或溫度敏感結(jié)構(gòu)12挨著化學(xué)傳感器陣列布置，并且電子電路13也被集成到化學(xué)傳感器芯片中。
[0083]圖3示出通過示意性的單獨的傳感器單元111的切面，在該傳感器單元111中，凹槽15被制造到傳感器芯片的基板14中。在所得薄膜的頂部，布置了敏感層16，并且加熱器17 (優(yōu)選地，電阻加熱器17)布置在該膜中或者該膜的頂部。由于這樣的膜在很大程度上構(gòu)成隔熱結(jié)構(gòu)，所以該膜也被表示為微熱板。因此，加熱器17的任何發(fā)熱如所希望地影響敏感層16，但是不泄漏到主體中。敏感層16優(yōu)選地由金屬氧化物材料(比如，錫氧化物)制成。在采取傳感器讀取之前，并且優(yōu)選地在采取傳感器讀取期間，用加熱器17對敏感層16進(jìn)行加熱，以便使敏感層16的溫度升高到如下這樣的溫度，該溫度足以使在分析物與敏感層16之間的催化反應(yīng)以足夠的速率發(fā)生，并且結(jié)果，例如，使敏感層16的電導(dǎo)性被修改。這樣的操作溫度可依照使用的材料而從100°C到450°C變化。因為加熱僅需幾十mW的電功率，所以微熱板(優(yōu)選地，用MEMS技術(shù)制作的微熱板)使得能夠在沒有過度功耗的情況下在感測區(qū)域中實現(xiàn)這些溫度。盡管這樣的功率水平在移動應(yīng)用中對于連續(xù)模式的測量可能是禁止的，但是采取單點測量(由此，敏感層被短時間(例如，大約I分鐘)通電)以及采取單次或幾次測量讀取是可能的。
[0084]圖4顯示便攜式電子裝置7的示意性的面向硬件的框圖。這里，微處理器形式的控制單元71經(jīng)由電導(dǎo)體72與包括化學(xué)傳感器I的多個傳感器以及麥克風(fēng)9連接。用于觸發(fā)在預(yù)定時間點化學(xué)傳感器的參考讀取的例程以及儲存與該參考讀取相關(guān)聯(lián)的參考值的例程可在控制單元71中執(zhí)行。這樣的動作可由控制單元71發(fā)起。另外，控制單元71可適于從各個參考值確定預(yù)測模型，并且可負(fù)責(zé)確定補(bǔ)償值以及將這些補(bǔ)償值應(yīng)用于未來的操作讀取的結(jié)果。用于這樣做的例程可被儲存在經(jīng)由總線系統(tǒng)74與微處理器71連接的存儲器73中。確定的參考值也可被儲存在那，預(yù)測模型和/或其參數(shù)也可被以補(bǔ)償值的形式存儲在那。便攜式電子裝置可包含與控制單元71連接的無線接口 85。
[0085]在另一種變型中，通過便攜式電子裝置中的控制單元71實現(xiàn)的功能也可被外包給遠(yuǎn)離便攜式電子裝置的服務(wù)器、數(shù)據(jù)云、計算單元或其他計算工具。在優(yōu)選實施例中，這樣的外部確定單元可在數(shù)據(jù)云中實現(xiàn)，該數(shù)據(jù)云表示在網(wǎng)絡(luò)(比如，互聯(lián)網(wǎng))上分布的計算和儲存能力。因此，參見圖4，預(yù)測模型及其補(bǔ)償參數(shù)的確定可在云10中某一遠(yuǎn)程位置實現(xiàn)。在這個實施例中，便攜式電子裝置的控制單元71經(jīng)由接口 75 (優(yōu)選地為無線接口)將通過參考讀取獲得的參考值發(fā)送到云10。優(yōu)選地，與每個參考值一起，時間戳和傳感器標(biāo)識符被發(fā)送到云10。所有此數(shù)據(jù)都被儲存在云10中。在接收了足夠的參考值(其中，足夠數(shù)量可以是例如10與20之間)之后，云10可基于這些參考值來確定補(bǔ)償值，并且可經(jīng)由接口75將這些補(bǔ)償值發(fā)送到便攜式電子裝置。例如，當(dāng)不是參考讀取的值構(gòu)建用于確定補(bǔ)償值的基礎(chǔ)、而是化學(xué)傳感器的操作數(shù)據(jù)(比如，化學(xué)傳感器的加熱器的累積加熱時間)或者通過便攜式電子裝置的濕度傳感器測量的值構(gòu)建用于確定補(bǔ)償值的基礎(chǔ)時，相同機(jī)制仍可適用。然后，這些數(shù)據(jù)和/或值可經(jīng)由接口 75被發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元10，并且在那被用于確定補(bǔ)償值(例如，包括失調(diào)補(bǔ)償值和斜率補(bǔ)償值)。
[0086]在云中的中央服務(wù)器上管理參考值和/或操作數(shù)據(jù)和/或來自的其他傳感器的值例如開放了用于自適應(yīng)失調(diào)補(bǔ)償和/或斜率補(bǔ)償?shù)母郊舆x項。因此，補(bǔ)償值也可基于其他信息來確定。以下給出這樣的其他信息的例子。傳感器典型地分批制造。任何制造細(xì)節(jié)、影響或暴露在許多情況下可適用于整批傳感器裝置，使得同一批次的傳感器裝置表現(xiàn)出相同的特性。如果這樣的批次相關(guān)數(shù)據(jù)對于服務(wù)器/云10是已知的(例如，因為同一批次的其他傳感器已報告了這樣的特性)，則補(bǔ)償值也可基于例如批次相關(guān)值。來自同一批次的傳感器可經(jīng)由傳感器標(biāo)識符被識別。因此，批次相關(guān)字段行為可針對一批傳感器被識別，并且被反饋回這些傳感器。例如，云10已知從特定批感測材料制作的某些批次的傳感器顯示出特別強(qiáng)的隨時間的漂移。用于該批次的均值漂移系數(shù)(每一時間間隔的信號變化)然后可被轉(zhuǎn)發(fā)給這些批次的所有傳感器，并且該漂移可被相應(yīng)地補(bǔ)償。
[0087]圖5示出表示根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。在步驟SI中，監(jiān)視是否到達(dá)預(yù)定時間點。如果否(N)，則繼續(xù)監(jiān)視預(yù)定時間點。如果是(Y)，則在步驟S2中通過化學(xué)傳感器采取傳感器讀取。這個步驟S2可包括化學(xué)傳感器的敏感層的預(yù)先加熱或其他準(zhǔn)備處理。在步驟S3中，將傳感器讀取的結(jié)果以參考值的形式與時間戳(可能還有傳感器標(biāo)識符)一起儲存在非易失性存儲器中。在步驟S4中，使計數(shù)器增加，并且在步驟S5中，確定計數(shù)器是否達(dá)到閾值。這個例子中的計數(shù)器應(yīng)當(dāng)確定構(gòu)建預(yù)測模型需要多少個參考值。在確定沒有足夠數(shù)量的參考值(N)的情況下，返回到步驟S`I，在步驟SI中，它等待下一預(yù)定時間點。然而，如果在步驟S5中存在足夠數(shù)量的參考值(Y)，則在步驟S6中確定預(yù)測模型，并且從預(yù)測模型得出補(bǔ)償值并對這些補(bǔ)償值進(jìn)行儲存，所有這些操作都在步驟S6中。在步驟S7中，將補(bǔ)償值應(yīng)用于操作傳感器讀取。在這個階段，當(dāng)達(dá)到重啟參考值讀取的預(yù)定時間時，中斷例程可使所述處理從步驟S7跳轉(zhuǎn)到步驟SI。
[0088]圖6示出從所測量和儲存的各個參考值RV構(gòu)建預(yù)測模型的實施例。每個t1、ti+1、…表示通過化學(xué)傳感器進(jìn)行參考讀取的預(yù)定時間點。圖6中的點表示在各個時間點獲得的參考值RV?？梢钥闯?，除了被圈起來的單個參考值之外，參考值RV或多或少恰好地布置在被繪制為直線的線性預(yù)測模型周圍。這個參考值可被認(rèn)為是失控值RAV?，F(xiàn)在，在沒有這樣的失控值RAV的任何貢獻(xiàn)的情況下形成預(yù)測模型。這樣的預(yù)測模型可用圖6中的直線表示。然后，調(diào)查失控值RAV與預(yù)測模型(該預(yù)測模型是在沒有失控值RAV的情況下構(gòu)建的)在這個特定時間點的值SV的偏差，并且如果這個偏差超過閾值，則可不允許失控值RAV對預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)。
[0089]本便攜式電子裝置可用在氣味和/或氣體識別系統(tǒng)內(nèi)。
[0090]總的來講，參考值應(yīng)當(dāng)屬于同一批，只要同一批的參考值對同一預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)即可。這清楚地表明，在最低程度上，僅當(dāng)前批的參考值需要被儲存，以用于最后一旦關(guān)于當(dāng)前批的最后參考值被接收到就確定預(yù)測模型。在另一實施例中，可總是基于最近的X個參考值確定預(yù)測模型，以使得儲存可被實施為長度為X的FIFO。這個概念也被稱為滑動窗口。僅最近的X個參考值優(yōu)選地被儲存，使得本實施例節(jié)省存儲器空間。
[0091 ] 優(yōu)選地，任何參考值總是與當(dāng)對應(yīng)讀取被采取時的時間戳一起儲存。
[0092] 盡管目前顯示并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是要清楚地理解，本發(fā)明不限于這些優(yōu)選實施例，而是可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)以其他方式不同地體現(xiàn)和實施。
【權(quán)利要求】
1.一種用于操作包括化學(xué)傳感器的便攜式電子裝置的方法，所述方法包括: 在至少一個預(yù)定時間點(ti)通過化學(xué)傳感器(I)采取至少一個參考讀?。? 基于至少一個參考值(RV)來確定至少一個補(bǔ)償值，其中，每個參考值(RV)是從對應(yīng)的參考讀取的結(jié)果得出的；以及 通過所述至少一個補(bǔ)償值修正化學(xué)傳感器(I)的操作讀取的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法， 其中，在預(yù)定時間點Ui)通過化學(xué)傳感器(I)采取參考讀取， 其中，預(yù)測模型是基于對應(yīng)的參考讀取的參數(shù)值(RV)來確定的，并且 其中，所述至少一個補(bǔ)償值是從所述預(yù)測模型得出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法， 其中，所述預(yù)測模型是線性預(yù)測模型，并且通過線性回歸基于所述參考值(RV)被確定，并且 其中，所述至少一個補(bǔ)償值基于所述線性預(yù)測模型的失調(diào)值和斜率值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法， 其中，如果所述參考值(RV)中的偏離參考值(RAV)與在沒有所述偏離參考值(RAV)的貢獻(xiàn)的情況下確定的預(yù)測模型所提供的值(SV)的偏差大于閾值，則將所述偏離參考值(RAV)排除在對確定預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外。
5.根據(jù)前面任何一個權(quán)利要求所述的方法， 其中，在每個預(yù)定時間點Ui)采取單個參考讀取，并且 其中，對于每單個參考讀取賦予單個參考值(RV)，其中，所述單個參考值(RV)從所述單個參考讀取的結(jié)果得出。
6.根據(jù)前面的權(quán)利要求1至4中的任何一個所述的方法， 其中，在每個預(yù)定時間點(ti)采取兩個參考讀取(RV)， 其中，采取所述兩個參考讀取之間的間隔小于一小時， 其中，確定與所述兩個參考讀取對應(yīng)的兩個參考值(RV)之間的差值，并且其中，如果所述差值超過閾值，則將所述兩個參考值(RV)排除在對所述預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外。
7.根據(jù)前面任何一個權(quán)利要求所述的方法， 其中，所述化學(xué)傳感器(I)包括多個傳感器單元(111)， 其中，在預(yù)定時間點(ti)的參考讀取中，所述化學(xué)傳感器(I)的傳感器單元(111)被讀取， 其中，對于每一傳感器單元(111)，依照與所涉及的所述傳感器單元(111)對應(yīng)的所述至少一個參考值(RV)來確定至少一個補(bǔ)償值， 其中，通過對于所涉及的所述傳感器單元(111)確定的所述至少一個補(bǔ)償值修正所涉及的所述傳感器單元(111)的操作讀取的結(jié)果，并且 特別地，其中，確定參考矢量與預(yù)測模型提供的值的矢量之間的距離，所述參考矢量包含被應(yīng)用參考讀取的傳感器單元(111)的參考值(RV)，其中，每一傳感器單元(111) 一個預(yù)測模型，其中，這些預(yù)測模型是在沒有所述參考矢量的參考值(RV)的貢獻(xiàn)的情況下確定的，并且其中，如果所述距離超過閾值，則將所述參考矢量的參考值(RV)排除在對確定傳感器單元(ill)的預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法， 其中，在所述至少一個預(yù)定時間點(\)，從至少一個似真?zhèn)鞲衅鞑扇∽x取以便允許驗證化學(xué)傳感器(1)的讀取， 其中，依照從所述至少一個似真?zhèn)鞲衅鞑扇〉乃鲋辽僖粋€讀取的結(jié)果，將與化學(xué)傳感器(I)在相同時間點Ui)的參考讀取的結(jié)果對應(yīng)的參考值(RV)排除在對所述預(yù)測模型做出貢獻(xiàn)之外，并且 特別地，其中，所述至少一個似真?zhèn)鞲衅靼囟葌鞲衅?12)和濕度傳感器(12)中的一個或多個，和/或包括化學(xué)傳感器(I)的一個或多個傳感器單元(111)。
9.根據(jù)前面任何一個權(quán)利要求所述的方法， 其中，所述至少一個預(yù)定時間點Ui)被確定為使得在這樣的至少一個預(yù)定時間點(\)，預(yù)期出現(xiàn)所述便攜式電子裝置的環(huán)境的可預(yù)測化學(xué)狀況，并且 特別地，其中，所述至少一個預(yù)定時間點Ui)在2am與5am之間被選擇，并且特別地，其中，所述預(yù)定時間點按照每天、每多天、每周、每多周、每月和每多月中的一個被限定在一天中的特定時間。
10.根據(jù)前面任何一個權(quán)利要求所述的方法， 其中，所述至少一個預(yù)定時間點Ui)由能夠被所述便攜式電子裝置的用戶啟動的觸發(fā)器確定。
11.一種計算機(jī)程序介質(zhì)，所述計算機(jī)程序介質(zhì)包括用于當(dāng)在處理單元上被執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)前面任何一個權(quán)利要求所述的方法的步驟的計算機(jī)程序代碼構(gòu)件。
12.一種便攜式電子裝置，包括: 化學(xué)傳感器(I)，所述化學(xué)傳感器(I)用于檢測在化學(xué)傳感器(I)的環(huán)境中的一種或多種分析物；和 控制單元(71)，所述控制單元(71)用于通過依照至少一個參考值(RV)確定的補(bǔ)償值修正化學(xué)傳感器讀取，所述至少一個參考值(RV)是從化學(xué)傳感器(I)在至少一個預(yù)定時間點Ui)采取的至少一個參考讀取的結(jié)果得出的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的便攜式電子裝置，包括 接口(75)，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元以及從遠(yuǎn)程確定單元接收數(shù)據(jù)， 其中，所述控制單元(71)適于經(jīng)由所述接口(75)將所述至少一個參考值(RV)發(fā)送到所述遠(yuǎn)程確定單元，并且 其中，所述控制單元(71)適于經(jīng)由所述接口(71)從確定單元接收至少一個補(bǔ)償值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的便攜式電子裝置， 其中，所述控制單元(71)包括用于依照所述至少一個參考值(RV)來確定至少一個補(bǔ)償值的確定單元。
15.根據(jù)前面的權(quán)利要求12至14中的任何一個所述的便攜式電子裝置，其中，所述便攜式電子裝置是以下之一: 移動電話(8)； 手持電腦； 電子閱讀器；平板電腦； 游戲控制器； 定點裝置； 照相機(jī)或攝像機(jī)； 電腦外設(shè)。
16.—種系統(tǒng),包括: 根據(jù)權(quán)利要求13所述的便攜式電子裝置；和 遠(yuǎn)程確定單元，所述遠(yuǎn)程確定單元用于依照經(jīng)由接口(75)接收的至少一個參考值來確定至少一個補(bǔ)償值，并且用于經(jīng)由接口( 75)將所述至少一個補(bǔ)償值發(fā)送到所述便攜式電子 裝直。
17.一種便攜式電子裝置，包括: 化學(xué)傳感器(I)，所述化學(xué)傳感器(I)用于檢測在所述化學(xué)傳感器(I)的環(huán)境中的一種或多種分析物； 控制單元(71)，所述控制單元(71)用于通過依照以下中的一個或多個被確定的補(bǔ)償值來修正化學(xué)傳感器讀取:表示所述便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)、通過所述便攜式電子裝置的傳感器測量的值、來自具有化學(xué)傳感器的遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的數(shù)據(jù)、以及來自用于確定補(bǔ)償值的遠(yuǎn)程確定單元的數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的便攜式電子裝置，包括 接口(75)，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元以及從遠(yuǎn)程確定單元接收數(shù)據(jù)， 其中，所述控制單元(71)適于經(jīng)由接口(75)將表示所述便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)和通過所述便攜式電子裝置的傳感器測量的值中的一個或多個發(fā)送到所述遠(yuǎn)程確定單元，并且適于經(jīng)由所述接口從所述遠(yuǎn)程確定單元接收補(bǔ)償值。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述的便攜式電子裝置， 其中，表示所述便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)包含以下中的一個或多個: -在化學(xué)傳感器(I)包括加熱器(17)的情況下的加熱相關(guān)數(shù)據(jù)； -化學(xué)傳感器(I)的操作小時數(shù)； -傳感器標(biāo)識符。
20.根據(jù)前面的權(quán)利要求17至19中的任何一個所述的便攜式電子裝置， 其中，所述便攜式電子裝置的傳感器包括濕度傳感器(12)和溫度傳感器(12)中的一個或多個，并且 其中，通過所述傳感器測量的值包括分別通過濕度傳感器測量的濕度值和/或通過溫度傳感器測量的溫度值。
21.—種系統(tǒng),包括: 根據(jù)前面的權(quán)利要求17至20中的任何一個所述的便攜式電子裝置；和 遠(yuǎn)程確定單元，所述遠(yuǎn)程確定單元用于 -接收并儲存表示所述 便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)和所述便攜式電子裝置的傳感器的值中的一個或多個， -依照以下中的一個或多個來確定至少一個補(bǔ)償值:表示所述便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)、所述便攜式電子裝置的傳感器的值、表示具有化學(xué)傳感器的遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)、所述遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的傳感器的值、以及能夠供所述遠(yuǎn)程確定單元使用的其他數(shù)據(jù)，并且 -經(jīng)由接口(75)將所述至少一個補(bǔ)償值發(fā)送到所述便攜式電子裝置。
22.一種用于操作包括化學(xué)傳感器的便攜式電子裝置的方法，所述方法包括所述便攜式電子裝置 將表示所述便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)和所述便攜式電子裝置的傳感器的值中的一個或多個發(fā)送到遠(yuǎn)程確定單元； 從所述確定單元接收至少一個補(bǔ)償值； 采取化學(xué)傳感器讀??；和 通過所述至少一個補(bǔ)償值修正所述化學(xué)傳感器讀取。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法， 其中，所述遠(yuǎn)程確定單元確定作為預(yù)測模型的結(jié)果的所述至少一個補(bǔ)償值，所述預(yù)測模型根據(jù)以下中的一個或多個來確定:表示所述便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)以及所述便攜式電子裝置的傳感器的值。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或權(quán)利要求23所述的方法， 其中，所述遠(yuǎn)程確定單元根據(jù)以下中的一個或多個來確定所述至少一個補(bǔ)償值:表示具有化學(xué)傳感器(I)的遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的操作參數(shù)的數(shù)據(jù)、所述遠(yuǎn)程便攜式電子裝置的傳感器的值、以及能夠供所述遠(yuǎn)程確定單元使用的其他數(shù)據(jù)。
25.一種計算機(jī)程序元件，所述計算機(jī)程序元件包括用于當(dāng)在處理單元上被執(zhí)行時實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求22或權(quán)利要求23所述的方法的步驟的計算機(jī)程序代碼構(gòu)件。
【文檔編號】G01N27/12GK103575770SQ201310317733
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】F·邁爾, L·布爾奇, D·博尼 申請人:森斯瑞股份公司