自动自适应气候控制

阅读:125发布:2020-05-14

专利汇可以提供自动自适应气候控制专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开提供了“自动自适应 气候 控制”。用于控制车辆的自动气候控制系统的系统和方法包括由与一个或多个 传感器 操作地通信的一个或多个机载处理器启动所述自动气候控制系统。所述处理器从所述一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入。根据通过将至少一个 预测模型 应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统致动动作。根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所述存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。,下面是自动自适应气候控制专利的具体信息内容。

1.一种用于控制车辆的自动气候控制系统的方法,其包括:
由与一个或多个传感器操作地通信的一个或多个车载处理器:
启动所述自动气候控制系统;
从所述一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入;
根据通过将至少一个预测模型应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所述车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统致动动作;以及根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所述存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。
2.如权利要求1所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器接收指示所述自动气候控制系统的手动启动的传感器输入。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器为一个或多个用户中的每一个存储独特用户气候控制系统致动动作和独特气候控制系统操作模式。
4.如权利要求1或权利要求2所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器:
从传感器接收用户手动气候控制系统超控动作输入;
根据所述用户手动气候控制系统超控动作输入来更新所述至少一个预测模型和所述至少一个不同的预测模型中的一者或两者,以提供更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者;以及
存储所述更新的独特用户气候控制系统致动动作和所述更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。
5.如权利要求1所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器从以下各项中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统致动动作:
开启气候控制系统加热模式、气候控制系统空调模式和气候控制系统再循环模式中的一者或多者;以及
关闭所述气候控制系统加热模式、所述气候控制系统空调模式和所述气候控制系统再循环模式中的一者或多者。
6.如权利要求1或权利要求5所述的方法,其中所述至少一个预测模型是分类和回归树(CART)模型。
7.如权利要求6所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器选择用于开启步骤的第一CART模型以及选择用于关闭步骤的第二CART模型。
8.如权利要求1所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器从设定气候控制系统温度设定点值和设定气候控制系统鼓机速度值中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统操作模式。
9.如权利要求1或权利要求8所述的方法,其中所述至少一个不同的预测模型是多层感知器行为分类器模型。
10.如权利要求9所述的方法,其包括由所述一个或多个车载处理器针对设定所述气候控制系统温度设定点值的步骤选择第一多层感知器行为分类器模型,并针对设定所述气候控制系统鼓风机速度值的步骤选择第二多层感知器行为分类器模型。
11.一种用于控制车辆的自动气候控制系统的系统,其包括:
与一个或多个传感器操作地通信的控制器,所述控制器包括一个或多个车载处理器、存储器和存储装置,并且被配置为至少:
启动所述自动气候控制系统;
从所述一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入;
根据通过将至少一个预测模型应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所述车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统致动动作;以及根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所述存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。
12.如权利要求11所述的系统,其中所述控制器还被配置为从所述一个或多个传感器接收指示所述自动气候控制系统的手动启动的输入。
13.如权利要求11或权利要求12所述的系统,其中所述控制器还被配置为:
从所述一个或多个传感器接收用户手动气候控制系统超控动作输入;
根据所述用户手动气候控制系统超控动作输入来更新所述至少一个预测模型和所述至少一个不同的预测模型中的一者或两者,以提供更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者;以及
存储所述更新的独特用户气候控制系统致动动作和所述更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。
14.如权利要求13所述的系统,其中所述控制器还被配置为从以下各项中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统致动动作:
开启气候控制系统加热模式、气候控制系统空调模式和气候控制系统再循环模式中的一者或多者;以及
关闭所述气候控制系统加热模式、所述气候控制系统空调模式和所述气候控制系统再循环模式中的一者或多者。
15.如权利要求14所述的系统,其中所述控制器还被配置为从设定特定气候控制系统温度设定点值和设定特定气候控制系统鼓风机速度值中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统操作模式。

说明书全文

自动自适应气候控制

技术领域

[0001] 本公开总体涉及车辆气候控制系统。更具体地,本公开涉及一种用于根据当前车厢和外部周围环境传感器数据、当前驾驶员/乘客气候控制设置、存储在用户行为/动作的数据库中的先前建立的驾驶员/乘客偏好以及预测模型来自动控制和调节车辆气候控制系统设置的控制系统。

背景技术

[0002] 现代车辆中提供了各种系统和机构来用于建立和维持车辆乘员舒适性,其主要通过车辆气候控制系统(例如,暖通空调(HVAC)系统)进行调节。在操作此类系统和机构时,通常要求车辆乘员运用一些手动控制元件来调节机构从而满足他或她的需要。气候控制系统通常需要广泛的用户交互,以根据特定的外部和内部气候状况产生乘客舱舒适平的期望结果。
[0003] 气候控制可能令人困惑,并且通常需要广泛的用户交互来获得所需结果。然而,可以识别驾驶员/乘客行为的模式以获得期望的车厢气候舒适条件。作为一个非限制性示例,HVAC系统的“最大AC”设置在被致动时通常将温度设定点改变到最低可能水平,打开自动再循环,并将HVAC鼓机速度设定为最大允许值。由于目标是尽可能快地冷却乘客舱,因此用户通常允许“最大AC”设置在乘客舱温度改变时保持恒定。通常,“最大AC”设置仅在短时间段内占用。当感知的车厢温度接近期望的温度/舒适水平时,用户然后手动调节气候控制系统以达到确切的期望条件。
[0004] 这种用于各种气候控制设置的用户行为模式可用于开发自适应模型,以用于在特定气候条件下使气候控制系统设置自动化,从而减少所需的用户手动交互量。特别地,当乘客舱环境改变时,即当温度和有助于舒适或感知的舒适水平的其他元素改变时,这种自适应模型将有利地根据确定的用户行为模式持续自动调节气候控制系统。发明内容
[0005] 根据本文描述的目的和益处并且为了解决前述和其他问题,在本公开的一个方面,公开了一种用于控制车辆的自动气候控制系统的方法,包括由与一个或多个传感器操作地通信的一个或多个机载处理器启动自动气候控制系统。一个或多个处理器从一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入。根据通过将至少一个预测模型应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的那些输入来实现独特用户气候控制系统致动动作。同样,根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所存储的一组气候控制系统操作参数而提供的那些输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。该方法还包括由所述一个或多个机载处理器接收指示所述自动气候控制系统的手动启动的传感器输入。一个或多个机载处理器可以为一个或多个用户中的每一个存储独特用户气候控制系统致动动作和独特气候控制系统操作模式。
[0006] 在实施例中,该方法包括由一个或多个机载处理器从传感器接收用户手动气候控制系统超控动作输入。可根据所述用户手动气候控制系统超控动作输入来更新所述至少一个预测模型和所述至少一个不同的预测模型中的一者或两者,以提供更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者可以存储在存储器中。
[0007] 在实施例中,该方法包括由一个或多个机载处理器接收来自一个或多个传感器的车辆输入作为以下各项中的一者或多者:环境温度输入、乘客舱温度输入、时钟输入、日历输入、行程统计、车辆操作度量的驾驶员攻击性、对气候控制系统操作状态的确定以及对车辆发动机操作状态的确定。
[0008] 在实施例中,该方法包括由所述一个或多个机载处理器从以下各项中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统致动动作:开启气候控制系统加热模式、气候控制系统空调模式和气候控制系统再循环模式中的一者或多者;以及关闭所述气候控制系统加热模式、所述气候控制系统空调模式和所述气候控制系统再循环模式中的一者或多者。
[0009] 在实施例中,至少一个预测模型是分类和回归树(CART)模型。该方法可包括由所述一个或多个机载处理器选择用于开启步骤的第一CART模型以及选择用于关闭步骤的第二CART模型。该方法可包括由所述一个或多个机载处理器从设定气候控制系统温度设定点值和设定气候控制系统鼓风机速度值中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统操作模式。
[0010] 在实施例中,至少一个不同的预测模型是多层感知器行为分类器模型。该方法可包括由所述一个或多个机载处理器针对设定所述气候控制系统温度设定点值的步骤选择第一多层感知器行为分类器模型,并针对设定所述气候控制系统鼓风机速度值的步骤选择第二多层感知器行为分类器模型。
[0011] 在实施例中,用户手动气候控制系统超控动作输入包括以下各项中的一者或多者:手动开启或关闭气候控制系统加热模式,手动开启或关闭气候控制系统空调模式,手动开启或关闭气候控制系统再循环模式,手动调节气候控制系统温度设定点值,以及手动调节气候控制系统鼓风机速度值。
[0012] 在本公开的另一方面,公开了一种用于控制车辆的自动气候控制系统的系统,其包括与一个或多个传感器操作地通信的控制器,所述控制器包括一个或多个机载处理器、存储器和存储装置,并且被配置为至少:启动所述自动气候控制系统,从所述一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入,根据通过将至少一个预测模型应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统致动动作,以及根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。
[0013] 控制器还可被配置为从一个或多个传感器接收指示自动气候控制系统的手动启动的输入。所述控制器还可被配置为从所述一个或多个传感器接收用户手动气候控制系统超控动作输入以及根据所述用户手动气候控制系统超控动作输入来更新所述至少一个预测模型和所述至少一个不同的预测模型中的一者或两者,以提供更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。控制器还可存储所述更新的独特用户气候控制系统致动动作和所述更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。
[0014] 在实施例中,所述一个或多个传感器选自由以下各项组成的组:环境温度传感器、乘客舱温度传感器、时钟或计时器、日历应用、适于提供相对于行程统计的输入的传感器、发动机速度传感器和发动机起动器传感器。
[0015] 在实施例中,所述控制器还被配置为从以下各项中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统致动动作:开启气候控制系统加热模式、气候控制系统空调模式和气候控制系统再循环模式中的一者或多者;以及关闭所述气候控制系统加热模式、所述气候控制系统空调模式和所述气候控制系统再循环模式中的一者或多者。
[0016] 在实施例中,所述控制器还被配置为从设定特定气候控制系统温度设定点值和设定特定气候控制系统鼓风机速度值中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统操作模式。所述控制器还可被配置为根据从一个或多个传感器接收的输入来确定指示以下各项中的一者或多者的用户手动气候控制系统超控动作输入:手动开启或关闭气候控制系统加热模式,手动开启或关闭气候控制系统空调模式,手动开启或关闭气候控制系统再循环模式,手动调节气候控制系统温度设定点值,以及手动调节气候控制系统鼓风机速度值。
[0017] 在以下描述中,示出并描述所公开的自动地自适应气候控制系统和相关联方法的实施例。如应认识到,所公开的系统和方法能够具有其他不同的实施例,并且其若干细节能够在各种、显而易见的方面进行修改,所有这些都不脱离所附权利要求中阐述和描述的装置和方法。因此,附图和描述在本质上应被视为说明性而非限制性的。

附图说明

[0018] 并入本文并且形成本说明书的一部分的附图示出了所公开的自动地自适应气候控制系统和相关联方法的若干方面,并且与具体实施方式一起用来解释自动地自适应气候控制系统和相关联方法的某些原理。在附图中:
[0019] 图1示意性地示出了根据本公开的配备有用于控制自动气候控制系统的系统的车辆;
[0020] 图2示出了根据本公开的用于自动气候控制系统的控制面板的实施例;
[0021] 图3以图形方式示出了根据本公开的自动气候控制系统的学习模式;
[0022] 图4示出了图3的“最大AC”模式下的自动气候控制系统的学习模式;
[0023] 图5示出了根据本公开的自动气候控制系统的操作模式;
[0024] 图6还以图形方式示出了图3的自动气候控制系统的学习模式;
[0025] 图7以流程图形式示出了根据本公开的自动气候控制系统的逻辑流程;
[0026] 图8示出了根据本公开的自动气候控制系统所遵循的一般化决策树过程;
[0027] 图9示出了表示针对单个车辆生成的单个决策树模型的特定修剪决策树;
[0028] 图10示出了将气候控制系统致动模式、驾驶员行为模式和其他变量合并到默认数据库中;并且
[0029] 图11示出了将图10的默认数据库组织成驾驶员对等组。
[0030] 现在将详细地参考所公开的自动地自适应气候控制系统和相关联方法的实施例,在附图中示出自动地自适应气候控制系统和相关联方法的示例。

具体实施方式

[0031] 在高层次上,本公开涉及用于自动地控制车辆气候控制系统的设置的方法,以及实现所述方法的系统。在某些情况下,所述方法和系统使气候控制系统控制自动化,所述气候控制系统控制包括但不意图限于:温度设定点、再循环设置、气候控制系统的各种元件(诸如空调(AC)或加热器模式)的致动、HVAC鼓风机速度设置及其他。支持从过去的用户行为导出的自适应“偏好”,允许所描述的系统在一个或多个车辆乘员的各种气候条件下“学习”气候控制系统偏好。有利地,支持两个或更多个自适应偏好,从而允许实现两个或更多个车辆用户的气候控制偏好。继而,保持单独的分类模型以用于确定气候控制系统致动参数(开/关)和操作时气候控制系统操作参数(设置)的调整,从而提供更高程度的系统微调以满足用户偏好。
[0032] 图1示意性地示出了包括乘客舱102的车辆100,所述乘客舱102的环境由气候控制系统保持在期望的舒适水平。车辆中的用于气候控制的基本元件是技术人员所熟知的,并且其详细描述对于本公开是不必要的。然而,在高层次上,车辆100包括如已知包括各种元件的HVAC系统104,所述各种元件包括但不意图限于:压缩机蒸发器芯以及通常由附图标记106表示的其他元件。气候控制系统104还包括与空气分配110流体连通的鼓风机108。如已知的,空气分配门110可通过控制各种设计的机械连杆机构(未示出)的致动器112被自动地控制。空气分配门110继而使鼓风机108与管道系统114流体连通,通过所述管道系统
114借助于调风器115将经调节的气流引入到乘客舱102中。为方便起见,仅示出了前调风器
115,但是本领域技术人员清楚地知道,通常在车辆100的各个位置处提供多个调风器来提供驾驶员和乘客的舒适性。
[0033] 气候控制系统116与HVAC系统104操作地通信。通过气候控制系统116,HVAC系统104可自动地或通过用户命令控制引入到乘客舱102中的气流的量和温度。操作地控制部分地由气候控制模(CCM)118提供,所述气候控制模块(CCM)118至少包括控制器120,所述控制器120具备一个或多个处理器、一个或多个存储器以及包括被配置用于控制车辆HVAC系统104的逻辑部件和潜在的其他车辆100系统的存储装置。
[0034] 通过至少一个控制面板122提供对气候控制系统116以及借此HVAC系统104和其他车辆100系统的手动控制,该至少一个控制面板122提供用于激活各种气候控制系统模式(包括加热模式、空调模式、再循环模式等)的各种控制。下面更详细地描述控制面板122的细节。
[0035] 车辆100还可以包括其他系统,包括已知设计的导航系统124,其访问机载或远程来源的地图信息、交通信息等以绘制行程路线、跟踪行程统计数据诸如行进的距离、监测车辆速度等。此类系统为本领域已知的并通常具备地理定位系统,所述地理定位系统可准确地确定车辆的地理位置并且将此位置作为输入传送至控制器120或另一车辆相关联控制器。已知许多此类地理定位系统,诸如全球定位卫星技术。气候控制系统116、导航系统124和其他车辆100系统可以与CCM118/控制器120通信和/或可以与各种其他车辆部件或系统相关联,例如与福特汽车公司的 集成车载通信和娱乐系统。每个可以经由专用控制面板122(实施例未示出)提供用户控制,或者每个可以由用户经由单个控制面板122进行控制/监测,如所描绘的实施例中所示。
[0036] CCM 118/控制器120被放置成与各种传感器和致动器通信,包括但不意图限于:至少传感器阵列126,包括至少一个或多个机载环境温度传感器128和一个或多个乘客舱温度传感器130、一个或多个机载环境湿度传感器132和一个或多个乘客舱湿度传感器134等。控制器120或另一车辆控制器,诸如BCM(未示出),可包括时钟136和/或计时器138,所述时钟136和/或计时器138在诸如车辆100的操作启动或停止、HVAC系统104的操作启动或停止等事件发生时自动地开始运行。
[0037] 控制器120还可被配置为接收指示例如特定车辆100驾驶员的用户身份的输入。实现此目的的任何数量的方式是已知的,例如通过经由控制面板122或另一控制面板输入用户身份信息。替代地,可以通过由用户携带装置140生成的自动信号来提供用户身份输入。这可以通过许多已知的装置140来实现,包括但不意图限于:由用户携带的密钥卡、智能钥匙、智能电话、配备有电话即密钥逻辑的智能电话等发出的信号。
[0038] 以前述为背景,本公开提供了用于根据至少一个车辆输入和用户标识符输入通过CCM 118/控制器120自动控制气候控制系统116的方法和系统。图2中示出了用于实现气候控制系统116的自动控制的代表性控制面板122。控制面板122包括各种传统按钮142、旋钮144和用于手动控制气候控制系统116的其他致动器。控制面板122还包括自适应气候控制面板146,其包括附加致动器148n,所述附加致动器148n允许一个或多个用户实现气候控制系统116的手动控制或者替代地实现气候控制系统的自动控制。在所描绘的实施例中,致动器148a根据第一用户最后存储的偏好提供气候控制系统116的CCM 118/控制器120的自动控制,致动器148b根据不同的用户最后存储的偏好提供气候控制系统116的CCM 118/控制器120的自动控制,并且致动器148c通过使用按钮142、旋钮144等提供气候控制系统116的手动控制。当然,更多或更少的致动器148n是可能的并根据车辆100的不同用户的数量和其他因素进行设想。
[0039] 应理解,根据上述系统和下述方法的气候控制系统116的自动控制可以作为默认提供,其中用户装置140如上所述将用户身份提供给CCM 118/控制器120。在该实施例中,可以通过致动传统按钮142、旋钮144等中的一者或多者,或者通过提供专用的“手动模式”致动器148c来恢复气候控制系统116的手动控制。
[0040] 图3以高水平和图形形式示出了通过本方法和系统实现的气候控制系统116的“学习模式”方法300。如上所述,“自动模式”可以是初始化气候控制系统116、起动车辆100发动机(未示出)或其他动作的默认条件。替代地,用户可以经由控制面板122或另一控制面板激活自动模式。在步骤302处,CCM 118/控制器120验证气候控制系统116处于自动模式。如果不是,则在步骤304处,CCM 118/控制器120验证启用了气候控制系统116的手动控制。
[0041] 如果是,则在步骤306处,CCM 118/控制器120验证已经自动启用了气候控制系统116的现有控制并开始记录数据。记录的数据至少包括车辆输入和用户标识符输入。这包括实现根据车辆输入和用户标识符输入选择的一个或多个自动气候控制系统致动动作并实现一个或多个自动气候控制系统操作模式。一个或多个气候控制系统致动动作可以包括开启或关闭气候控制系统116加热模式,开启或关闭气候控制系统116空调模式,以及开启或关闭气候控制系统116再循环模式。一个或多个气候控制系统操作模式可以包括设定气候控制系统116的温度设定点、设定气候控制系统鼓风机108速度等。在步骤308处,CCM 118/控制器120查询指示一个或多个自动气候控制系统致动动作和一个或多个自动气候控制系统操作模式中的任一者的任何手动超控的输入。这可以是手动改变温度设置或鼓风机速度,或者开启或关闭气候控制系统116模式,诸如加热、空调等。在步骤310处,CCM 118/控制器120记录指示任何手动超控的输入。该信息用于调整与特定用户相关联的一个或多个自动气候控制系统致动动作以及一个或多个自动气候控制系统操作模式。
[0042] 与特定用户相关联的一个或多个自动气候控制系统致动动作和一个或多个自动气候控制系统操作模式由CCM 118/控制器120根据各种预测模型来确定,所述各种预测模型根据由传感器阵列126提供的实时数据通知和改进的历史数据来一致地预测用户气候控制系统116的设置偏好。预测模型可以根据用户在特定环境条件下对气候控制系统116的第一记录使用而首先确定与特定用户相关联的一个或多个自动气候控制系统致动动作以及一个或多个自动气候控制系统操作模式。
[0043] 然而,更准确和有效的方式是提供初始默认数据库152以供CCM 118/控制器120使用。初始默认数据库152可以是在记录周期期间各种环境条件下多个用户的气候控制系统致动动作和气候控制系统操作模式的历史记录,例如在记录周期的所有季节中多个用户的气候控制系统116操作模式的整整一年(或更多)的记录。因此,在初始使用时,所实现的气候控制系统致动动作和气候控制系统操作模式将表示调查人群(即多个用户)的主要动作/模式。然后,将通过特定用户的动作通知和改进该初始默认数据库,如下面将描述。
[0044] 图4中示出了上述过程的具体示例400。当气候控制系统116处于最大AC模式时(步骤402),CCM 118/控制器120自动将温度设定点降低到最低设置(步骤404),将鼓风机108设定为最高速度设置(步骤406),并采用气候控制系统116再循环模式(步骤408)。如果检测到操作员超控这些设置中的任一个(步骤410),则在步骤412处,记录该超控动作以及相关联的车辆输入150和用户身份,以通知气候控制系统116在最大AC模式下的下一次使用,从而将自动气候控制系统116调控到特定的用户偏好。
[0045] 参考图5,CCM 118/控制器120被配置为考虑影响用户气候控制系统116偏好的各种车辆输入150。这些可包括迭代环境温度输入150a、迭代乘客舱温度输入150b、一天中时间输入150c和季节输入150d。CCM 118/控制器120还接收指示特定用户偏好的其他车辆输入150,包括鼓风机108设定输入150e和气候控制系统116温度设定点输入150f。其他输入可以是环境温度:由CCM 118/控制器120计算的乘客舱温差输入150g。
[0046] 这些车辆输入150以及与特定用户相关联的自动气候控制系统116操作动作和自动气候控制系统116操作模式的历史记录作为数据库152存储在存储器中。如应理解,这些车辆输入150提供向CCM118/控制器120通知特定用户将在特定环境条件下应用特定气候控制系统116操作模式的数据。作为一个简单的示例,对于用户A,在8月中午的90℉的环境温度下,数据库152中的历史记录可以指示用户A已经表现出在空调模式下以特定的温度设定点和鼓风机108速度来操作气候控制系统116的偏好。CCM 118/控制器120如上所述从传感器阵列126接收实时车辆输入150,并且使用数据库152中的信息,根据那些车辆输入150来确定用户的存储在数据库152中的历史优选气候控制系统116操作模式,例如致动加热模式、空调模式、再循环模式等,并且还建立气候控制系统温度设定点和鼓风机108速度设定点。根据该信息,CCM 118/控制器120将决定致动特定气候控制系统116模式,建立特定温度设定点和鼓风机速度等。
[0047] 更详细地并且参考图6,如上所述,CCM 118/控制器120在识别特定用户时利用从数据库152存储的气候控制系统116操作模式来根据各种车辆输入150确定与所识别的用户相关联的一个或多个自动气候控制系统116致动动作以及一个或多个自动气候控制系统116操作模式。CCM 118/控制器120将多个预测模型应用于气候控制系统116操作模式的输入150和数据库152,以确定期望的一个或多个自动气候控制系统116致动动作和一个或多个自动气候控制系统116操作模式。
[0048] 在一个可能的实施例中,CCM 118/控制器120将至少一个预测模型154应用于气候控制系统116操作模式的车辆输入150和数据库152,以确定期望的一个或多个自动气候控制系统116致动动作。CCM 118/控制器120将至少一个不同的预测模型156应用于气候控制系统116操作模式的输入150和数据库152,以确定期望的一个或多个自动气候控制系统116操作模式。通过这种权宜之计,自动气候控制系统116致动动作(开/关)和自动气候控制系统116操作模式(温度设定点和鼓风机108速度)的控制被提供更细程度的控制。
[0049] 在如图6所示的又一可能实施例中,CCM 118/控制器120被配置为应用两个预测模型154a和154b,其中预测模型154a确定气候控制系统116加热模式的自动气候控制系统116致动动作158(开/关),并且另一个预测模型154b确定气候控制系统116空调模式的自动气候控制系统116致动动作158(开/关)。同样地,CCM 118/控制器120被配置为应用两个不同的预测模型156a和156b,其中预测模型156a确定用于气候控制系统116加热模式的自动气候控制系统116操作模式160(温度设定点和鼓风机108速度),并且另一个预测模型156b确定用于气候控制系统116空调模式的自动气候控制系统116操作模式160(温度设定点和鼓风机108速度)。
[0050] 在一个实施例中,至少一个预测模型154a/154b包括分类和回归树(CART)算法,其利用车辆输入150来确定用户的特定自动气候控制系统116致动动作158,即根据车辆输入150来打开或关闭气候控制系统116加热模式,打开或关闭空调模式,以及打开或关闭再循环模式。至少一个不同的预测模型156是多层感知器分类器,且仅考虑在气候控制特征被采用和操作时被识别的气候控制系统116操作模式。至少一个不同的预测模型156a/156b利用车辆输入150来确定(即预测)用户的特定自动气候控制系统116操作模式160,即根据车辆输入150和用户身份来设定温度设定点和/或鼓风机108速度。
[0051] CCM 118/控制器120还被配置为考虑用户超控动作162、164并相应地更新至少一个预测模型154a/154b和至少一个不同的预测模型156a/156b。通过该特征,所描述的自动气候控制系统116对于每个识别的用户始终处于“学习模式”。在步骤162处,用户可以选择在温度变化时超控特定气候控制系统116致动动作的致动,例如通过脱离空调模式和采用通风模式以将新鲜空气带入乘客舱102。在步骤164处,用户可以选择超控气候控制116操作模式,例如通过升高或降低温度设定点或鼓风机108速度。CCM 118/控制器120被配置为从与用于实现超控动作的控制面板122中的各种控制相关联的传感器接收输入,以将它们与在超控动作时记录的车辆输入150相关联,并且相应地更新至少一个预测模型154和至少一个不同的预测模型156。因此,通过所描述的方法,至少一个预测模型154a/154b和至少一个不同的预测模型156a/156b由在气候控制系统116的自动操作期间采取的用户动作“训练”。
[0052] 图7中还示出了由所述方法实现的逻辑,示出了用于自动训练自动气候控制系统116的方法700。CCM 118/控制器120被配置为查询(步骤702)以激活气候控制系统116的自适应模式。如果自适应模式被激活,则在步骤704处,CCM 118/控制器120查询数据库152,以根据车辆输入150和用户身份确定所需的气候控制系统116控制是否开启。例如,数据库152可以反映在特定环境温度150a或环境温度即根据特定用户身份的乘客舱温差150g下,气候控制系统116加热模式应开启。
[0053] 如果查询返回所需气候控制系统116控制未开启(步骤706),则在步骤708处,CCM 118/控制器120激活所需气候控制系统116功能或模式,即加热模式、空调模式、再循环模式和或鼓风机108。在步骤710处,CCM 118/控制器120查询数据库152以确定气候控制系统116操作模式是否根据车辆输入150和用户身份实现,即气候控制系统116温度设定点和鼓风机
108速度是否正确。如果不是,则在步骤712处,CCM 118/控制器120对温度设定点和鼓风机
108速度进行必要的调节。
[0054] 在步骤714处,CCM 118/控制器120查询数据库152以确定环境条件是否确定应关闭气候控制系统116控制中的一个或多个。如果不是,则气候控制系统116的操作如前所述继续。如果是,则在步骤716处,CCM 118/控制器120根据当前车辆输入150关闭所需的控制。例如,在实施气候控制系统116的自动操作之后,CCM 118/控制器120可以接收车辆输入
150,其指示环境温度150a(或任何其他环境因素)可能已经充分改变以使得记录在数据库
152中的数据指示特定用户将关闭气候控制系统116空调模式并将系统置于新鲜空气模式。
该过程在如图7所示的循环中继续,由此当CCM 118/控制器120接收到新车辆输入150时,气候控制系统116控制自动打开或关闭,并且按需要根据车辆输入150和用户身份来调节温度设定点/鼓风机速度。CCM 118/控制器120还被配置为根据实际用户动作改进数据库152,即,抵消或改变如上所述建立的气候控制系统116操作模式的一个或多个超控动作。
[0055] 预期各种变量或参数由CCM 118/控制器120通过预测模型154a/154b和156a/156b包含和分析。这些可以包括被CCM 118/控制器120推送或检索的参数,或者由CCM 118/控制器120计算的参数。这些参数的非详尽列表呈现于下表1中。它们包括指示气候控制系统设置、一天中的时间、一年中的季节、驾驶员攻击性度量、与行程统计相关的计算参数等的参数。
[0056] 表1.参数.
[0057] 详细参数列表:
[0058] Rear_Defrost_Soft_Bttn_Stt(触摸屏状态的后除霜)
[0059] Front_Defrost_Soft_Btn_Stt(触摸屏状态的前除霜)
[0060] Default_Defrost_State(除霜控制的状态)
[0061] RrDefrost(后除霜的请求)
[0062] HtdMirrorReq(加热后视镜的请求)
[0063] RrDefrost(后除霜的状态)
[0064] HtdMirrState(加热后视镜状态的状态)
[0065] Mirror_Manual_Override(后侧视镜的手动超控)
[0066] RCCM_DF_Cond_Seat_Req(加热座椅请求/驾驶员前部)
[0067] RCCM_DF_Cond_Seat_Lvl(加热座椅请求/级别)
[0068] RCCM_PF_Cond_Seat_Req(加热座椅乘客前部请求)
[0069] RCCM_PF_Cond_Seat_Lvl(加热座椅乘客前部/级别)
[0070] Front_Rt_Temp_Setpt(右侧气候温度控制)
[0071] Front_Left_Temp_Setpt(左侧气候温度控制)
[0072] AC_Request(气候控制区域的AC按钮)
[0073] Overriding_ModeReq(气候按钮、max_defrost、最大AC、自动)
[0074] Front_Rear_Blower_Req(风扇级别)
[0075] AirAmb_Te_Actl(环境空气/室外)
[0076] AirAmb_Te_Act1Filt(校正环境空气/室外)
[0077] InCarTemp(车内温度)
[0078] Veh_V_ActlEng(车辆速度)
[0079] EngAout_N_Actl(发动机速度)
[0080] CC_HtdStrWhl_Req(加热方向盘)
[0081] Recirc_Request(再循环请求)
[0082] Pass_Rr_Cond_Seat_Req(乘客)
[0083] Smart_Wiper_Motor_Stat(智能雨刷器状态)
[0084] 时间:
[0085] 小时
[0086] 分钟
[0087] 第二
[0088] 天
[0089] 星期几(星期一、星期二、星期三、星期四、星期五、星期六、星期日)[0090] 计算的参数:
[0091] Average_trip_length
[0092] Std_dev_of_trip_length
[0093] Average_number_of_trips
[0094] Number_of_short_trips(2英里以内)
[0095] Highway_miles
[0096] City_miles
[0097] Ratio_highway_to_city
[0098] 侵略性度量:
[0099] 扭矩
[0100] 负载
[0101] 速度
[0102] Rpm
[0103] 燃油经济性
[0104] 驾驶员滑行(车辆移动/不踩压加速器-制动)
[0105] 驾驶员滑行(车辆移动/不踩压加速器-不制动)
[0106] 季节性:
[0107] 月
[0108] 季度(季节)
[0109] 返回到预测模型156a/156b,在高层次上利用多层感知器分类器的实施例中,该过程包括初始化过程和激活过程。在初始化过程中,初始权重w1、w2、…wn针对考虑的每个变量设定。阈值范围θ适用于[-.05...至...0.5]范围内的随机数。然后,通过施加权重x1(p)、x2(p)、…xn(p)和期望的输出yd(p)以及在迭代p-1处计算实际输出来激活感知器。在一个实施例中,感知器输入的数量,其中步骤是根据方程Y(p)=步骤 的步骤激活函数。
[0110] 要采取的动作的分析,即CCM 118/控制器120实现对气候控制系统的改变,沿决策树进行。如图8中在高层次上所示,用于选择气候控制系统设置的方法800通过(在步骤802处)选择决策树来进行。在步骤804处,选择训练数据子集。在步骤806处,针对每个树,在步骤808处构建下一个分裂。而且,在步骤810处,针对每个决策树,计算预测误差。如图8的插图所示,对于构建下一个分裂的步骤808,在步骤808a处,诸如从上面的表1中选择特定的变量子集。对于每个所选变量(步骤808b),在步骤808c处对实际气候控制系统数据进行采样,并根据所选变量进行分类(步骤808d)。在步骤808e处,针对每个分裂计算信息增益。根据该信息,在步骤808f处选择最佳(即最不可能是不正确的)分裂,并相应地致动气候控制系统。
[0111] 作为另一示例,在图9中呈现了表示针对单个车辆生成的单个决策树模型的修剪决策树900。这表示CCM 118/控制器120遵循的逻辑/决策树过程和如上概述的预测模型。该模型提供了根据预测模型154a/154b在打开/关闭气候控制系统的加热功能时遵循的决策过程,并且还假设环境温度>70℃并且鼓风机108级别设置为1。对于分析的每个列出的变量(即节点),左分支表示虚假评估,并且右分支表示真实评估。
[0112] 出于示例的目的,突出显示CCM 118/控制器120采用的单个决策树路径。突出显示的路径表示由CCM 118/控制器120使用节点902a...o对预测模型154a/154b的应用,节点902a...o表示在表1中代表性地表示的测量、确定和计算的参数,以决定是否打开气候控制系统热功能。如果CCM 118/控制器120根据如上所述的确定或计算的参数确定特定节点表示真实陈述,则接通热量。如果CCM 118/控制器120根据如上所述的确定或计算的参数确定特定节点表示虚假陈述,则分析前进到下一节点。
[0113] 在CCM 118/控制器120在应用预测模型154a/154b时采用突出显示的路径之后,决策树考虑以下节点:902a:车辆速度;902b:环境空气温度/外部;902c:校正的环境空气温度/外部;902d:车内温度;902e:一年中的月份;902f:一天中的小时。因此,突出显示的路径的条件可表示如下:
[0114] 如果Veh_V_Acl1Eng_UB≤0.130435且如果AirAmb_Te_ActlFilt≤0.987952且如果InCarTemp≤18.098326且如果月份≤4且如果小时≤17且如果AirAmb_Te_ActlFilt≤6.947581,则接通热量。
[0115] 当然,决策树900可以包括从表1和其他地方选择的更多或更少的变量。此外,CCM 118/控制器120以一定间隔重新访问决策树路径,因为特定变量随着时间和车辆使用而变化。
[0116] 在本公开的另一方面,预期将表1中陈述的驾驶员行为、气候控制系统116设置和其他度量的模式合并到默认数据库中。参考图10,选择一组驾驶员1000a、1000b、1000c、1000d、1000e,并将表1中列出的一个或所有度量(诸如通过无线方式)传输到集中式场所。
这可以是诸如本领域已知的“”系统1002、集中式服务器(未示出)或任何其他合适的集中式数据存储库。该信息被合并并存储在数据库1004中。应理解,驱动器1000a...1000x的数量可能非常大,且因此数据库1004中的信息将高度表示各种驾驶员车辆操作模式、气候控制系统116操作模式等。数据库1004中的信息还可以包括附加信息,诸如车辆型号、年型、选项包和地理位置。
[0117] 参考图11,来自数据库1004的与具有相同或相似品牌、型号和年型的一组车辆1100相关的数据通过驾驶员度量(参见表1)进行分析并分组以提供驾驶员“对等组”1102a、
1102b、1102c,即根据驾驶员攻击性、气候控制系统116操作模式等的类似度量来操作车辆的类似车辆的驾驶员组。针对每个驾驶员对等组建立机器学习模型1104a、1104b、1104c(即,如上所述的预测模型154、156),如上所述。然后,当驾驶员获取具有类似品牌、型号、年型等的车辆1100f作为例如对等组1102b时,该车辆1100f被初始化为机器学习模型1104b作为默认值。然后,当驾驶员操作包括如上所述偶尔超控特定自动气候控制系统116命令的车辆1100f时,根据那些超控命令更新机器学习模型1104b,并且机器学习模型1104b然后更加接近特定用户的期望和偏好地而不是仅根据默认数据库1004和根据驾驶员对等组1102a、
1102b、1102c建立的预测模型1104a、1104b、1104c来提供自动气候控制系统116操作。
[0118] 鉴于上述教导,许多修改和变化是可能的。在根据被公平、合法和公正地授予的广度进行解释时,所有这类修改和改变都在所附权利要求的范围内。
[0119] 根据本发明,提供了一种用于控制车辆的自动气候控制系统的方法,其具有:由与一个或多个传感器操作地通信的一个或多个机载处理器:启动所述自动气候控制系统;从所述一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入;根据通过将至少一个预测模型应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所述车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统致动动作;以及根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。
[0120] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:所述一个或多个机载处理器接收指示所述自动气候控制系统的手动启动的传感器输入。
[0121] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:所述一个或多个机载处理器为一个或多个用户中的每一个存储独特用户气候控制系统致动动作和独特气候控制系统操作模式。
[0122] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于一个或多个机载处理器:从传感器接收用户手动气候控制系统超控动作输入;根据所述用户手动气候控制系统超控动作输入来更新所述至少一个预测模型和所述至少一个不同的预测模型中的一者或两者,以提供更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者;以及存储所述更新的独特用户气候控制系统致动动作和所述更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。
[0123] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:一个或多个机载处理器接收来自一个或多个传感器的车辆输入作为以下各项中的一者或多者:环境温度输入、乘客舱温度输入、时钟输入、日历输入、行程统计、车辆操作度量的驾驶员攻击性、对气候控制系统操作状态的确定以及对车辆发动机操作状态的确定。
[0124] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:所述一个或多个机载处理器从以下各项中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统致动动作:开启气候控制系统加热模式、气候控制系统空调模式和气候控制系统再循环模式中的一者或多者;以及关闭所述气候控制系统加热模式、所述气候控制系统空调模式和所述气候控制系统再循环模式中的一者或多者。
[0125] 根据一个实施例,至少一个预测模型是分类和回归树(CART)模型。
[0126] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:所述一个或多个机载处理器选择用于开启步骤的第一CART模型以及选择用于关闭步骤的第二CART模型。
[0127] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:所述一个或多个机载处理器从设定气候控制系统温度设定点值和设定气候控制系统鼓风机速度值中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统操作模式。
[0128] 根据一个实施例,所述至少一个不同的预测模型是多层感知器行为分类器模型。
[0129] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于:所述一个或多个机载处理器针对设定所述气候控制系统温度设定点值的步骤选择第一多层感知器行为分类器模型,并针对设定所述气候控制系统鼓风机速度值的步骤选择第二多层感知器行为分类器模型。
[0130] 根据一个实施例,用户手动气候控制系统超控动作输入包括以下各项中的一者或多者:手动开启或关闭气候控制系统加热模式,手动开启或关闭气候控制系统空调模式,手动开启或关闭气候控制系统再循环模式,手动调节气候控制系统温度设定点值,以及手动调节气候控制系统鼓风机速度值。
[0131] 根据本发明,提供了一种用于控制车辆的自动气候控制系统的系统,其具有:与一个或多个传感器操作地通信的控制器,所述控制器包括一个或多个机载处理器、存储器和存储装置,并且被配置为至少:启动所述自动气候控制系统;从所述一个或多个传感器接收至少车辆输入和用户标识符输入;根据通过将至少一个预测模型应用于存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所述车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统致动动作;以及根据通过将至少一个不同的预测模型应用于所存储的一组气候控制系统操作参数而提供的所接收的车辆输入和用户标识符输入来实现独特用户气候控制系统操作模式。
[0132] 根据一个实施例,所述控制器还被配置为从所述一个或多个传感器接收指示所述自动气候控制系统的手动启动的输入。
[0133] 根据一个实施例,所述控制器还被配置为:从所述一个或多个传感器接收用户手动气候控制系统超控动作输入;根据所述用户手动气候控制系统超控动作输入来更新所述至少一个预测模型和所述至少一个不同的预测模型中的一者或两者,以提供更新的独特用户气候控制系统致动动作和更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者;以及存储所述更新的独特用户气候控制系统致动动作和所述更新的独特用户气候控制系统操作模式中的一者或两者。
[0134] 根据一个实施例,所述一个或多个传感器选自由以下各项组成的组:环境温度传感器、乘客舱温度传感器、时钟或计时器、日历应用、适于提供相对于行程统计的输入的传感器、发动机速度传感器和发动机起动器传感器。
[0135] 根据一个实施例,所述控制器还被配置为从以下各项中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统致动动作:开启气候控制系统加热模式、气候控制系统空调模式和气候控制系统再循环模式中的一者或多者;以及关闭所述气候控制系统加热模式、所述气候控制系统空调模式和所述气候控制系统再循环模式中的一者或多者。
[0136] 根据一个实施例,所述控制器还被配置为从设定特定气候控制系统温度设定点值和设定特定气候控制系统鼓风机速度值中的一者或两者中选择所述独特用户气候控制系统操作模式。
[0137] 根据一个实施例,所述控制器被配置为根据从一个或多个传感器接收的输入来确定指示以下各项中的一者或多者的用户手动气候控制系统超控动作输入:手动开启或关闭气候控制系统加热模式,手动开启或关闭气候控制系统空调模式,手动开启或关闭气候控制系统再循环模式,手动调节气候控制系统温度设定点值,以及手动调节气候控制系统鼓风机速度值。
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