BE1026288A1 - Adaptief hvac besturingssysteem - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding voorziet in een HVAC besturingssysteem voor het controleren van de temperatuur in ten minste één zone van een gebouw. Het HVAC besturingssysteem omvat ten minste één gebruikersinvoerinterface om een instelling te ontvangen van ten minste één gebruiker, ten minste een temperatuurregelaar voor het controleren van de temperatuur in de ten minste één zone, middelen voor het detecteren van een aanwezigheid van ten minste één gebruiker, alsook een controle- en communicatie-eenheid. De controle- en communicatie- eenheid omvat een processor die is aangepast om een gebruikersprofiel te bepalen uit de historiek van de instellingen van de ten minste één gebruiker, en voor het opslaan van dit gebruikersprofiel, waarbij het gebruikersprofiel ten minste één gebruiksprofiel omvat met overeenstemmende voorkeuren van de gebruiker, en transmissiemiddelen die zijn aangepast voor het versturen van de voorkeuren van de gebruiker naar het de minste één temperatuurregelaar voor het instellen van de temperatuur in de ten minste één zone in overeenstemming met de voorkeuren van de gebruiker. De controle- en communicatie-eenheid is een zich op afstand bevindende controle- en communicatie-eenheid die op een afstand gelokaliseerd is ten opzichte van de temperatuurregelaar en is draadloos of bekabeld verbonden met het de minste één temperatuurregelaar.

Description

Technisch vakgebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding betrekking op HVAC besturingssystemen. In het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op adaptieve HVAC besturingssystemen die een optimaal thermisch comfort leveren voor bewoners of gebruikers in bijvoorbeeld een kamer of een ruimte van een gebouw.

Achtergrond van uitvinding

Tegenwoordig wordt alles slim, van slimme telefoons tot slimme HVAC besturingssystemen, bijvoorbeeld slimme thermostaten, tot slimme gebouwen, en zelfs tot slimme steden. Deze evolutie is een rechtstreeks gevolg van de opkomst van het Internet of Things (IoT) dat, in combinatie met een steeds groter wordend milieubewustzijn, aanleiding geeft tot de identificatie van de mogelijkheden van ICT voor het verbeteren van de energetische efficiëntie van bijvoorbeeld toepassingen of van gebouwen.

Daarenboven wordt een efficiënt gebruik van energie steeds belangrijker in de hedendaagse samenleving. Het introduceren van intelligentie in inrichtingen, door het gebruik ervan te modelleren, met als resultaat zogenaamde slimme of smart-producten is slechts een enkele manier om energiebesparing door te kunnen voeren. Voorbeelden hiervan zijn slimme thermostaten waarvoor er reeds een aanzienlijk aantal concepten bestaan.

Het installeren van deze slimme inrichtingen die intelligentie omvatten, kan gecompliceerd en tijdrovend zijn.

Samenvatting van de uitvinding

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een adaptief HVAC besturingssysteem dat een optimaal thermisch comfort mogelijk maakt voor gebruikers in een welbepaalde zone, bijvoorbeeld een kamer of een ruimte, van een gebouw. Het bovenstaande doel wordt gerealiseerd aan de hand van een inrichting en van een werkwijze volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

De onderhavige uitvinding voorziet in een HVAC besturingssysteem voor het controleren van de temperatuur in ten minste één zone, bijvoorbeeld een kamer of een ruimte, van een gebouw. Het HVAC besturingssysteem omvat ten minste één gebruikersinvoerinterface om een instelling te ontvangen van ten minste één gebruiker, ten minste een temperatuurregelaar, bijvoorbeeld een thermostaat, voor het controleren van de temperatuur in de ten minste één

BE2018/5321 zone, middelen voor het detecteren van een aanwezigheid van ten minste één gebruiker, alsook een controle- en communicatie-eenheid, bijvoorbeeld een gateway. De controle- en communicatie-eenheid omvat een processor die is aangepast om een gebruikersprofiel te bepalen uit de historiek van de instellingen van de ten minste ene gebruiker, en voor het opslaan van dit gebruikersprofiel, waarbij het gebruikersprofiel ten minste één gebruiksprofiel omvat met overeenstemmende voorkeuren van de gebruiker, en transmissiemiddelen die zijn aangepast voor het versturen van de voorkeuren van de gebruiker naar de ten minste één temperatuurregelaar, bijvoorbeeld de thermostaat, met het oog op het instellen van de temperatuur in de ten minste één zone in overeenstemming met de voorkeuren van de gebruiker. Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding is de controle- en communicatieeenheid, bijvoorbeeld de gateway, een zich op afstand bevindende controle- en communicatieeenheid, bijvoorbeeld gateway, die op een afstand gelokaliseerd is ten opzichte van de temperatuurregelaar, bijvoorbeeld de thermostaat, en die draadloos of bekabeld verbonden is met het de minste één temperatuurregelaar.

Een voordeel van een HVAC besturingssysteem volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding is dat, omdat de intelligentie van het systeem is voorzien in een zich op afstand bevindende controle- en communicatie-eenheid in plaats van in de temperatuurregelaar zelf, de temperatuurregelaar goedkoop kunnen gehouden worden. Omdat de controle- en communicatie-eenheid zich op een afstand bevindt en is gelokaliseerd in een centrale locatie, kan het systeem gemakkelijk uitgebreid worden van een implementatie in een zone in het gebouw naar een veelheid aan zones in het gebouw of zelfs naar het volledige gebouw. Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de processor aangepast zijn om gegevensclusters te extraheren uit gegevensstromen die ontvangen worden van de temperatuurregelaar. Nog volgens een bijkomende uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de processor bovendien aangepast zijn om, op basis van de clusters met gegevens, een voorkeursgebruikersprofiel te voorspellen uit sequentiële historieken van instellingen die door eenzelfde gebruiker zijn uitgevoerd.

De processor kan bovendien aangepast zijn om regelmatig het voorkeursgebruikersprofiel te actualiseren op basis van bijkomende historieken van instellingen voor dezelfde gebruiker. Met “voorkeursgebruikersprofiel” wordt een instelling bedoeld die gericht is op een welbepaalde gebruiker en die beschouwd wordt als de voorkeursinstelling voor die gebruiker. Een voordeel van dergelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding is dat er een minimale of geen interactie van een installateur of van een gebruiker vereist is om het HVAC besturingssysteem volledig operationeel te maken. Het HVAC besturingssysteem actualiseert

BE2018/5321 automatisch het voorkeursgebruikersprofiel op regelmatige tijdstippen om de meest voorkeursgebruikersprofielen voor een welbepaalde gebruiker te voorspellen. Dit kan ook wel zelf-leren of ongesuperviseerd leren genoemd worden.

Volgens dergelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding wordt er zodoende voorzien in een adaptief HVAC besturingssysteem dat een optimaal thermisch comfort creëert voor gebruikers van een welbepaalde zone, bijvoorbeeld een kamer of een ruimte, of van een gebouw, door te leren van het gedrag van de gebruikers, waarbij het systeem de controle aanpast in functie van te verwachten gebruikerspatronen.

Volgens bijkomende uitvoeringsvormen kan het HVAC besturingssysteem bovendien ten minste een middel omvatten voor het herkennen van gebruikers, en kan de processor bovendien aangepast zijn om een onderscheid te maken tussen verschillende gebruikers op basis van de invoer van de ten minste ene inrichting voor het herkennen van gebruikers.

Dit wordt ook wel multi-profilering genoemd en houdt in dat de processor in staat is om te bepalen welke gebruiker de zone van het gebouw heeft betreden, zodat de transmissiemiddelen het relevante, voorkeursgebruikersprofiel naar de temperatuurregelaar stuurt, bijvoorbeeld naar de thermostaat zodat de temperatuurinstellingen kunnen aangepast worden in overeenstemming met de voorkeuren van de gebruiker die op dat moment aanwezig is in de zone in kwestie.

Volgens dergelijke uitvoeringsvormen kan de processor aangepast zijn om clusters van gegevens te extraheren uit gegevensstromen die ontvangen zijn vanuit de temperatuurregelaar, en om, op basis van de clusters met gegevens, een voorkeursgebruikersprofiel te voorspellen uit een combinatie van de herkenning van gebruikers en van de sequentiële historiek van de instellingen van de verschillende gebruikers. De processor kan bovendien ook nog aangepast zijn om op regelmatige wijze het voorkeursgebruikersprofiel te actualiseren op basis van een bijkomende sequentie van instellingen van gebruikers.

Nog volgens bijkomende uitvoeringsvorm kan de processor bovendien aangepast zijn om, wanneer meerdere gebruikers tegelijkertijd aanwezig zijn in de ten minste ene zone van het gebouw, een gemiddelde waarden te bepalen van de voorkeursgebruikersprofielen voor alle gebruikers die aanwezig zijn in de ten minste ene zone.

Een voordeel daarvan is dat de temperatuur in de ten minste ene zone zal aangepast worden naar een gemiddelde temperatuur die het beste comfort biedt voor alle gebruikers in de ten minste ene zone, en niet alleen voor één of twee gebruikers.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan de gemiddelde waarde van de voorkeursgebruikersprofielen een gewogen gemiddelde waarde zijn. Volgens dergelijke

BE2018/5321 uitvoeringsvormen kan de doelinstelling een gewogen gemiddelde zijn met een zwaarder gewicht voor bepaalde gebruikers dan voor anderen, op basis van de in de historiek waargenomen correcties die zijn doorgevoerd door de gebruikers. In dergelijke gevallen kunnen sommige gebruikers zich bijvoorbeeld aanpassen aan de anderen door hun kleding te wijzigen.

De transmissiemiddelen kunnen bovendien aangepast zijn om gegevens te verzenden naar een cloud-platform voor bijkomende rapportage en berekeningen.

Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de gebruikersinvoerinterface deel uitmaken van de temperatuurregelaar, bijvoorbeeld de thermostaat, of kan deze gevormd zijn door een muurdisplay, een tablet, of een smartphone.

De controle- en communicatie-eenheid kan geïntegreerd zijn in één van de volgende: een display, een tablet, een tv, een settop-box, of een smartphone.

De temperatuurregelaar kunnen, volgens bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding, ten minste één van de volgende omvatten: een thermostaat, ten minste één thermostatische kraan of klep, en/of ten minste één sensor.

Op deze wijze zal het HVAC besturingssysteem in staat zijn om ook de temperatuur aan te passen in ten minste een zone die verschillend is van de zone waarin de temperatuurregelaar zich bevinden. Dit wordt ook wel multi-zoning genoemd.

Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de processor bovendien verder aangepast zijn om informatie te ontvangen van een zich op afstand bevindende inrichting, bijvoorbeeld een smartphone, met betrekking tot de aankomst van ten minste één gebruiker in de ten minste ene zone van het gebouw, en om de transmissiemiddelen te activeren om de voorkeursgebruikersvoorkeuren die overeenstemmen met de gebruiker die zal aankomen, te versturen naar de temperatuurregelaar om de temperatuur aan te passen aan de voorkeursgebruikersvoorkeuren.

Een voordeel daarvan is dat, wanneer deze welbepaalde gebruiker toekomt in het gebouw, de relevante zone of de relevante zones reeds de te verkiezen temperatuur hebben aangenomen omdat de verwarming en/of de afkoeling op het juiste moment van start kan gaan, afhankelijk van de informatie die wordt doorgegeven aan de processor van het HVAC besturingssysteem. Zo kan bijvoorbeeld informatie doorgegeven worden met betrekking wie er zal toekomen en op welk tijdstip deze persoon in het gebouw zal toekomen. Op deze wijze zal het aanpassen van de temperatuur niet te vroeg of te laat van start gaan, maar precies op tijd om de te verkiezen instelling gerealiseerd te hebben op het moment dat de persoon aankomt, zonder dat er onnodig veel energie wordt gebruikt omdat de aanpassing van de temperatuur te vroeg van

BE2018/5321 start zou gaan.

De middelen voor het herkennen van gebruikers kunnen ten minste één van de volgende omvatten: een camera, een gezichtsherkenningsensor, een stemherkenningsensor, een badgelezer, een toegangsklavier, een mobiele telefoon, BLE-tags, en dergelijke.

De middelen voor het detecteren van de aanwezigheid van de ten minste ene gebruiker kunnen een CÜ2-sensor, middelen voor het detecteren van het openen of het sluiten van een deur, middelen voor het detecteren van de aanwezigheid van wifi of van Bluetooth, of dergelijke omvatten.

Korte beschrijving van de tekening

Men dient op te merken dat dezelfde referentiecijfers in verschillende figuren verwijzen naar dezelfde, gelijkaardige, of analoge elementen.

Figuur 1 geeft een schematische weergave van een HVAC besturingssysteem volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Figuren 2 tot en met 5 geven schematische weergaven van mogelijke implementaties van een HVAC besturingssysteem volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding, in een zone of zones van een gebouw.

Beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormen

In de beschrijving zullen verschillende uitvoeringsvormen gebruikt worden om de uitvinding te beschrijven. Er zal dan ook verwezen worden naar verschillende tekeningen. Er dient opgemerkt te worden dat deze tekeningen geacht worden geen beperkend karakter te hebben, en dat de uitvinding enkel beperkt en gedefinieerd zal zijn door de conclusies. De tekeningen zijn enkel bedoeld voor illustratieve doeleinden, en de afmetingen van een aantal van de elementen in de tekeningen kunnen overdreven zijn om redenen van duidelijkheid.

De term “omvattende” wordt niet geacht de uitvinding op welke wijze dan ook te beperken. De term “omvattende”, zoals deze gebruikt wordt in de conclusies, is niet bedoeld om beperkt te zijn tot de middelen die vervolgens beschreven worden; de term sluit dan ook andere elementen, onderdelen, of stappen niet uit.

De term “verbonden”, zoals deze gebruikt wordt in de conclusies en in de beschrijving, mag niet geïnterpreteerd worden als een beperking inhoudende tot rechtstreekse verbindingen, tenzij dat expliciet anders wordt vermeld. Wanneer dan ook vermeld wordt dat onderdeel A is verbonden met onderdeel B, betekent dit niet dat deze situatie beperkt is tot deze waarin onderdeel A in rechtstreeks contact staat met onderdeel B, maar dat dit eveneens betekent dat

BE2018/5321 onderdeel A onrechtstreeks contact maakt met onderdeel B, met andere woorden wordt ook het geval in beschouwing genomen waarin intermediaire onderdelen aanwezig zijn tussen onderdeel A en onderdeel B.

Niet alle uitvoeringsvormen van de uitvinding omvatten alle kenmerken van de uitvinding. In de hierna volgende beschrijving en conclusies kunnen welke dan ook van de geclaimde uitvoeringsvormen in welke combinatie dan ook gebruikt worden.

De onderhavige uitvinding voorziet in een HVAC besturingssysteem voor het controleren van de temperatuur in ten minste één zone, bijvoorbeeld een kamer of een ruimte van een gebouw. Het HVAC besturingssysteem omvat ten minste een gebruikersinvoerinterface voor het ontvangen van een instelling van ten minste één gebruiker, ten minste één temperatuurregelaar, bijvoorbeeld een thermostaat voor het controleren van de temperatuur in de ten minste ene zone, middelen voor het detecteren van een aanwezigheid van de ten minste ene gebruiker, en een controle- en communicatie-eenheid, bijvoorbeeld gateway. De controle- en communicatieeenheid omvat een processor die is aangepast om een gebruikersprofiel te bepalen op basis van de historiek van instellingen van de ten minste ene gebruiker, en voor het opslaan van het gebruikersprofiel, waarbij het gebruikersprofiel een gebruiksprofiel omvat met overeenstemmende voorkeuren van de gebruiker, en transmissiemiddelen die zijn aangepast voor het versturen van de gebruikersvoorkeuren voor een welbepaald gebruikersprofiel naar het ten minste ene temperatuurregelaar, bijvoorbeeld een thermostaat, voor het instellen van de temperatuur in overeenstemming met de gebruikersvoorkeuren in de ten minste ene zone. Volgens de uitvinding is de controle- en communicatie-eenheid, bijvoorbeeld een gateway, een zich op afstand bevindende controle- en communicatie-eenheid, bijvoorbeeld een gateway, die op een afstand gelokaliseerd is van de temperatuurregelaar, bijvoorbeeld de thermostaat, en die draadloos of bekabeld verbonden is met het ten minste ene temperatuurregelaar.

Met de term “zich op afstand bevindende controle- en communicatie-eenheid” wordt bedoeld dat de controle- en communicatie-eenheid geen deel uitmaakt van de temperatuurregelaar, maar eerder een afzonderlijke inrichting of een onderdeel van een afzonderlijke inrichting is, verschillend van de temperatuurregelaar.

Een voordeel van een HVAC besturingssysteem volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding is dat, vanwege het feit dat de intelligentie van het systeem is voorzien in een zich op afstand bevindende controle- en communicatie-eenheid, in plaats van aanwezig te zijn in de temperatuurregelaar zelf, de temperatuurregelaar goedkoop kunnen gehouden worden. Omdat de controle- en communicatie-eenheid zich op een afstand bevindt en is gelokaliseerd in een centrale locatie, kan het systeem gemakkelijk uitgebreid worden van een implementatie met

BE2018/5321 een zone in het gebouw naar een implementatie met een veelheid aan zones in het gebouw of zelfs naar het volledige gebouw.

Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding is de intelligentie die nodig is voor het regelen van de inrichtingen die deel uitmaken van het HVAC controlesysteem voor het controleren van de temperatuur in ten minste één zone van een gebouw, geen onderdeel van de temperatuurregelaar zelf, maar is ze eerder gelokaliseerd in een bij voorkeur centrale locatie, op een afstand van de temperatuurregelaar.

De onderhavige uitvinding zal hierna worden beschreven aan de hand van verschillende uitvoeringsvormen. Er dient opgemerkt te worden dat deze uitvoeringsvormen enkel bedoeld zijn voor een beter begrip van de uitvinding, en niet geacht worden de uitvinding op welke wijze dan ook te beperken.

Wanneer in de beschrijving en in de conclusies verwezen wordt naar een gebruikersprofiel wordt een combinatie bedoeld van gebruikersvoorkeuren en gebruikersprofiel voor een welbepaalde gebruiker (of groep van gebruikers die als een eenheid beschouwd wordt). Het gebruikersprofiel omvat de verwachte gebruikersperioden van het HVAC besturingssysteem door welbepaalde gebruikers, en omvat een veelheid aan mogelijke profielen en waarschijnlijkheden dat deze zich voordoen. Zo kunnen bijvoorbeeld tijdsperioden aanwezig zijn gedurende dewelke een welbepaalde gebruiker aanwezig is in het gebouw. Een gebruikersprofiel is verbonden met een welbepaalde gebruiker. Een gebruikersprofiel kan meer dan een enkel gebruiksprofiel omvatten, zoals bijvoorbeeld, zonder daar echter toe beperkt te zijn, een weekprofiel en een weekendprofiel. Elk gebruiksprofiel omvat zijn eigen gebruikersvoorkeuren. Met gebruikersvoorkeuren wordt niet de voorkeur bedoeld van de gebruikersinstellingen voor een welbepaalde gebruiker en voor een welbepaald gebruik, bijvoorbeeld de comforttemperatuur wanneer op actieve wijze gebruik wordt gemaakt van een ruimte, de comforttemperatuur tijdens perioden gedurende dewelke er geslapen wordt, de temperatuur wanneer er niemand aanwezig is in de ruimte,...

Figuur 1 geeft een schematische weergave van een HVAC besturingssysteem 10 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het HVAC besturingssysteem 10 omvat ten minste één temperatuurregelaar 1. De temperatuurregelaar 1 kunnen bijvoorbeeld ten minste één thermostaat zijn, ten minste één thermostatische kraan of klep, ten minste één sensor, welke andere geschikte middelen dan ook voor het regelen van de temperatuur, gekend door de vakman in het vakgebied, of een combinatie van de voorgaande.

Het HVAC besturingssysteem 10 omvat eveneens een gebruikersinvoerinterface 2 via dewelke een gebruiker van de ten minste ene zone een instelling kan invoeren, dat wil zeggen een

BE2018/5321 voorkeurstemperatuur. De invoerinterface 2 kan, volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding, bijvoorbeeld onderdeel uitmaken van de temperatuurregelaar 1, dat wil zeggen de thermostaat, of gevormd zijn door een muurdisplay, een tablet, of een smartphone.

Daarenboven omvat het HVAC besturingssysteem 10 middelen 3 voor het detecteren van de aanwezigheid van ten minste één gebruiker in de kamer, zodat het systeem 10 weet wanneer er iemand aanwezig is en dat er actie dient ondernomen te worden. De middelen 3 voor het detecteren van de aanwezigheid van ten minste één gebruiker kunnen bijvoorbeeld een CO2sensor, middelen voor het detecteren van het openen of het sluiten van een deur, middelen voor het detecteren van de aanwezigheid van wifi of van Bluetooth, of welke andere geschikte middelen dan ook zijn voor het detecteren van de aanwezigheid van een persoon in een zone, bijvoorbeeld een kamer of een ruimte, van een gebouw.

Het HVAC besturingssysteem 10 omvat bovendien een controle- en communicatiemiddel 4. Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen de controle- en communicatiemiddelen 4 bijvoorbeeld een gateway zijn of kunnen ze geïntegreerd zijn in een display, een tablet, een tv, een settop-box, of een smartphone. Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen de controle- en communicatiemiddelen 4 een zich op afstand bevindende controle- en communicatiemiddelen 4 zijn, dat wil zeggen dat de controle- en communicatiemiddelen 4 zich op een afstand bevinden ten opzichte van de temperatuurregelaar 1. Nog met andere woorden betekent dit dat de temperatuurregelaar 1 en de controle- en communicatiemiddelen 4 in twee verschillende inrichtingen geïmplementeerd zijn. De controle- en communicatiemiddelen 4 kunnen bij voorkeur gelokaliseerd zijn in een vaste centrale locatie in het gebouw. Dit kan bijvoorbeeld in het geval van een gateway een kast zijn. Volgens een ander voorbeeld, dat wil zeggen wanneer de controle- en communicatiemiddelen 4 bijvoorbeeld een display zijn, kunnen deze middelen voorzien zijn op een muur in een kamer van het gebouw. De locatie van de controle- en communicatiemiddelen 4 is echter niet noodzakelijkerwijze vast. In het geval dat de controle- en communicatiemiddelen 4 een smartphone zijn, kan deze laatste inderdaad waar dan ook in het huis gelokaliseerd zijn of kan deze meegedragen worden door een gebruiker van de kamer, bijvoorbeeld in zijn of haar zak. De controle- en communicatiemiddelen 4 omvatten een processor 5 die is aangepast om een gebruikersprofiel te bepalen. Met gebruikersprofiel wordt hier een welbepaalde instelling voor een welbepaalde persoon bedoeld. Met andere woorden betekent dit een instelling die door een welbepaalde persoon gekozen wordt. Het gebruikersprofiel omvat of is een combinatie van ten minste één gebruiksprofiel en overeenstemmende gebruikersvoorkeuren. De gebruikersvoorkeuren voor elk van de gebruiksprofielen kunnen verschillend of gelijk zijn.

BE2018/5321

Een voorbeeld van een gebruikersprofiel kan bijvoorbeeld een gebruikersprofiel zijn dat twee gebruiksprofielen omvat, bijvoorbeeld een weekprofiel en een weekendprofiel. Elk exemplaar van het weekprofiel en van het weekendprofiel omvat dan gebruikersvoorkeuren. Normaal gezien kunnen de gebruikersvoorkeuren voor het weekprofiel verschillend zijn van de gebruikersvoorkeuren voor het weekendprofiel, zonder dat dit noodzakelijkerwijze het geval dient te zijn.

Het gebruikersprofiel kan bepaald worden op basis van de historiek van de ingevoerde instellingen van de ten minste ene gebruiker. Nadat dit gebruikersprofiel bepaald is, kan het opgeslagen worden in het processorgeheugen 6.

De controle- en communicatiemiddelen 4 omvatten bovendien transmissiemiddelen 7 die zijn aangepast voor het versturen van de gebruikersvoorkeuren naar het ten minste ene temperatuurregelaar 1 met het oog op het instellen van de temperatuur in overeenstemming met de gebruikersvoorkeuren in de ten minste ene zone. De controle- en communicatieeenheid 4 is draadloos of bekabeld verbonden met het ten minste ene temperatuurregelaar 1. Omdat de controle- en communicatie-eenheid 4 zich op een afstand bevindt ten opzichte van het ten minste ene temperatuurregelaar 1, is het HVAC besturingssysteem 10 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding een zeer kostenefficiënt systeem. De temperatuurregelaar 1 kunnen een goedkoop middel zijn terwijl de in vele gevallen duurder e controle- en communicatie-eenheid 4 alle intelligentie omvat. Dit maakt het mogelijk om gemakkelijk het systeem uit te breiden naar meer dan een enkel zone in het gebouw.

Het HVAC besturingssysteem 10 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan op verschillende wijzen geïmplementeerd worden.

Volgens de uitvoeringsvormen van de uitvinding kan het HVAC besturingssysteem 10 bijvoorbeeld een eenvoudig systeem zijn dat slechts een enkele thermostaat 1 omvat met een gebruikersinvoerinterface 2 als temperatuurregelaar, en met een gateway als controle- en communicatie-eenheid 4. Dit is bijzonder nuttig wanneer het thermostaatsysteem 10 slechts een enkele zone dient te besturen, bijvoorbeeld een kamer of een kleine ruimte, in een gebouw. Dit is terug te vinden in figuur 2. De thermostaat 1 kan bijvoorbeeld gelokaliseerd zijn in een woonkamer 21 terwijl de gateway bijvoorbeeld in de hal 22 kan voorzien zijn, zoals is weergegeven in figuur 2, of in de garage.

Volgens andere uitvoeringsvormen, bijvoorbeeld in het geval van gebouwen 20 met studentenkamers of appartement 23, kan het HVAC besturingssysteem 10 een veelheid aan thermostaten 1 omvatten met gebruikersinvoerinterfaces 2 als temperatuurregelaar, bij voorkeur een thermostaat 1 voor elke van de kamers of appartementen 23, zoals is

BE2018/5321 weergegeven in figuur 3. Op een centrale plaats, bijvoorbeeld in de hal 22 of in de garage (niet weergegeven) kan een gateway 4 als controle- en communicatie-eenheid voorzien zijn die draadloos of bekabeld verbonden is met elke van de thermostaten.

Nog volgens bijkomende uitvoeringsvormen, zoals is weergegeven in figuur 4, kan het HVAC besturingssysteem 10 één thermostaat 1 omvatten met een gebruikersinvoerinterface 2 als temperatuurregelaar in een welbepaalde kamer, bijvoorbeeld in de woonkamer 21, van een gebouw 20 in combinatie met ten minste één temperatuursensor 1b en ten minste één thermostatische kraan of klep 1c in andere kamers 24, 25. Optioneel kan er een bijkomende thermostatische kraan of klep 1c in de woonkamer voorzien zijn. Een display 2, 4 kan gebruikt worden als afzonderlijke gebruikersinvoerinterface 2 die tegelijkertijd de controle- en communicatie-eenheid kan omvatten.

Nog volgens bijkomende uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen de temperatuurregelaar 1 geïmplementeerd zijn in de vorm van een combinatie van temperatuursensoren 1b en thermostatische kranen 1c. In het gegeven voorbeeld kan een smartphone 2, 4 gebruikt worden als gebruikersinvoerinterface en als controle- en communicatie-eenheid. Dit is terug te vinden in figuur 5.

Er dient opgemerkt te worden dat de bovenstaande voorbeelden niet geacht worden de uitvinding op welke wijze dan ook te beperken, en het is dan ook eender zo dat welke combinatie van temperatuurregelaar 1, gebruikersinvoerinterface 2, en controle- en communicatie-eenheid 4 ook deel uitmaken van uitvoeringsvormen van de uitvinding.

Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan het HVAC besturingssysteem 10 eveneens ten minste een middel 8 omvatten voor het herkennen van gebruikers. De middelen 8 voor het herkennen van gebruikers kunnen bijvoorbeeld ten minste één van de volgende zijn: een camera, een gezichtsherkenningssensor, een stemherkenningssensor, een badge-lezer, een toegangsklavier, een mobiele telefoon, BLE-tags, of welke andere geschikte middelen dan ook voor het herkennen van gebruikers. Op deze wijze kan het door de processor 5 bepaalde gebruikersprofiel gekoppeld worden aan een welbepaalde gebruiker.

Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de processor 5 bovendien aangepast zijn voor het voorspellen van een voorkeursgebruikersprofiel, volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding enkel uit sequentiële of in een historiek vastgelegde instellingen van eenzelfde gebruiker, of volgens uitvoeringsvormen waarin het HVAC controlesysteem 10 middelen 8 omvat voor het herkennen van gebruikers, op basis van een combinatie van de herkenning van gebruikers en van sequentiële of in een historiek vastgelegde instellingen van eenzelfde gebruiker. In beide gevallen moet de processor 5 groepen bepalen in gebruiksgegevensstromen

BE2018/5321 die ontvangen worden van de thermostaat 1. Dit houdt het identificeren in van patronen in de toekomende gegevens. Met andere woorden betekent dit dat gebruikspatronen dienen geëxtraheerd te worden uit een verzameling historiekgegevens. De processor 5 kan dan ook aangepast zijn om clusters gegevens te extraheren uit gegevensstromen die ontvangen zijn vanuit de thermostaat 1. Uit deze clusters met gegevens kunnen dan voorkeursinstellingen van de gebruikers afgeleid worden.

In de loop van de tijd kan het gebruiksgedrag echter evolueren en kunnen voorkeuren van gebruikers wijzigen. Om zich aan te kunnen passen aan deze wijzigingen moeten geëxtraheerde clusters geactualiseerd worden. Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen de initieel geïdentificeerde clusters op dynamische wijze geactualiseerd worden. Elke keer dat er een nieuwe dag met informatie beschikbaar komt, zullen de volgende acties uitgevoerd worden.

Allereerst worden de actuele clusters geanalyseerd om te controleren of twee of meerdere clusters zeer gelijkaardig zijn en dienen samengevoegd te worden tot een enkele, grotere cluster. De gelijkwaardigheid kan bijvoorbeeld berekend worden door de R²-metriek te gebruiken die het homogene karakter meet tussen clusters. Daarenboven wordt de onzekerheid van elke cluster onderzocht. Langere perioden met een hoge onzekerheid, dat wil zeggen met gelijkaardige waarschijnlijkheden voor twee of meer toestanden, bijvoorbeeld aanwezig, afwezig, slaap,, geven aanleiding tot het opsplitsen van de clusters in twee of meerdere delen. Ten derde wordt de nieuwe dag vergeleken met de bestaande clusters en toegekend aan de meest waarschijnlijke clusters (indien ze voldoende gelijkaardig zijn), waardoor het clustersprototype geactualiseerd wordt.

Na het toekennen van de nieuwe dag aan de overeenstemmende clusters worden de weegfactoren van de dagen in elke cluster geactualiseerd. Beginnende met een weegfactor die gelijk is aan 1, wordt de bijdrage van de gegevens geleidelijk aan gereduceerd in de loop van de tijd door een vervalfunctie toe te passen, in de veronderstelling dat meer recente gegevens meer relevante informatie vertegenwoordigen.

Indien de nieuwe dag niet overeenstemt met welke dan ook van de bestaande clusters wordt hij opgeslagen in een potentieel nieuwe cluster. Wanneer er voldoende dagen zijn toegevoegd aan deze potentiële cluster zal deze geactiveerd worden.

Uiteindelijk, wanneer het aantal clusters te hoog wordt, worden obsolete clusters, dat wil zeggen clusters die sinds lange tijd niet meer geactualiseerd zijn en dus lage weegfactoren bezitten, verwijderd.

Toekomstig gebruik is typisch zeer gecorreleerd met voorgaand gebruik en met informatie

BE2018/5321 betreffende de weekdagen. Deze informatie kan zodoende gebruikt worden om toekomstige gebruiksvereisten te voorspellen. Omdat gebruikerstypes een wekelijks terugkerend gedrag vertonen, kan het zijn dat er een aantal patronen aanwezig zijn in de opeenvolging van de clustershistoriek. Dit helpt bij het voorspellen van de voorkeuresinstelling van gebruiker.

Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat hij slechts een beperkt aantal parameters vereist, zodat het probleem van het afstellen van de parameters kan vermeden worden.

Een voordeel van dergelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding is dat er slechts een minimale of absoluut geen interactie nodig is van een installateur of van een gebruiker om het HVAC besturingssysteem 10 volledig operationeel te maken. Het HVAC besturingssysteem 10 voert automatisch actualisaties uit van de voorkeursgebruikersprofielen volgens regelmatige intervallen om zodoende, bij welk type dan ook, het meest voorkeursebruikersprofiel te voorspellen voor een welbepaalde gebruiker.

Volgens de bovenstaande uitvoeringsvormen moeten niet langer traditionele kalenderschema's in de temperatuurregelaar door de installateur ingesteld worden. Het blijft echter een mogelijkheid om allereerst dergelijke kalenderschema's in te stellen. In dergelijke gevallen is het HVAC besturingssysteem 10 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding in staat om op automatische wijze deze kalenderschema's te actualiseren in overeenstemming met instellingen uit de historiek van een gebruiker en in overeenstemming met wat hierboven beschreven is.

Volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de processor 5 bovendien aangepast zijn om een onderscheid te maken tussen verschillende gebruikers. Dit kan gebeuren dankzij de aanwezigheid van het ten minste ene middel 8 voor het herkennen van gebruikers. In combinatie met de gegevenssequenties of met clusters die geëxtraheerd zijn uit de toekomende gegevens van de ten minste ene thermostaat 1, is de processor 5 in staat om een onderscheid te maken tussen verschillende gebruikers en om het voorkeursgebruikersprofiel te correleren met de correcte gebruiker

Het bovenstaande wordt ook wel multi-profilering genoemd, en betekent dat de processor 5 in staat is om te bepalen welke gebruikers de zone van het gebouw betreden heeft, zodat hij, met behulp van de transmissiemiddelen 7, de relevante voorkeursgebruikersprofiel naar de temperatuurregelaar 1 kan sturen om zodoende de temperatuur aan te passen in overeenstemming met de gebruiker die op dat moment aanwezig is in de zone.

Wanneer meerdere gebruikers aanwezig zijn in dezelfde zone, dat wil zeggen in een zelfde kamer 21-25, of in dezelfde ruimte, in een gebouw 20, is het HVAC besturingssysteem 10 volgens uitvoeringsvormen van de uitvinding aangepast om in staat te zijn het beste comfort

BE2018/5321 te realiseren voor alle gebruikers en om zo dicht mogelijk in de buurt te komen van de instellingen van elke van de gebruikers. Om die reden kan de processor verder aangepast zijn om een gemiddelde waarde te bepalen van de te verkiezen gebruikersvoorkeuren voor alle gebruikers die aanwezig zijn in de ten minste ene zone.

Voordeel daarvan is dat de temperatuur in de ten minste ene zone zal aangepast worden naar een gemiddelde temperatuur die het beste comfort biedt voor alle gebruikers in de minste ene zone, en niet alleen voor slechts één of twee gebruikers.

Volgens welbepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding kan de processor 5 aangepast zijn om een gewogen gemiddelde waarde van de te verkiezen gebruikersvoorkeuren te bepalen. Volgens dergelijke uitvoeringsvormen kan de doelinstelling een gewogen waarde zijn met eventueel meer gewicht voor bepaalde gebruikers dan voor anderen, op basis van de historisch waargenomen correcties die zijn doorgevoerd door de gebruikers. In een dergelijk geval kunnen sommige gebruikers zich aanpassen aan de anderen, bijvoorbeeld door een verschillend type kleding te dragen.

Volgens bijkomende uitvoeringsvormen kan de processor 5 verder aangepast zijn om gegevens te ontvangen van een zich op afstand bevindende inrichting, bijvoorbeeld een smartphone, betreffende het aanstaand toekomen van tenminste één gebruiker in de ten minste ene zone, en om de transmissiemiddelen 7 te activeren om de te verkiezen gebruikersvoorkeuren van de gebruiker die zal toekomen, naar de temperatuurregelaar te versturen met het oog op het aanpassen van de temperatuur van de te verkiezen gebruikersvoorkeuren.

Volgens dergelijke uitvoeringsvormen wordt afwezigheidinformatie van de actuele dag vergeleken met gedetecteerde clusters met gegevens, teneinde te voorspellen welk patroon van toepassing is op de huidige dag. De overeenstemmende gebruikersinstelling wordt dan geselecteerd, en een verwarming of een afkoeling wordt dienovereenkomstig aangestuurd. Voordeel daarvan is dat, wanneer deze welbepaalde gebruiker toekomt in het gebouw, de relevante zone of zones reeds de voorkeurstemperatuur hebben bereikt omdat de verwarming en/of de afkoeling op het juiste moment van start kan gaan, afhankelijk van de informatie die wordt aangeleverd aan de processor 5 van het HVAC besturingssysteem 10. Zo kan dan bijvoorbeeld informatie verstrekt worden met betrekking tot wie er zal toekomen en op welk tijdstip hij of zij het gebouw zal verlaten. Op deze wijze zal het aanpassen van de temperatuur niet te vroeg of te laat van start gaan, maar eerder precies op tijd. Zodoende zal de voorkeursinstelling gerealiseerd zijn op het moment van aankomst, zonder dat er onnodig veel energie is verbruikt omdat het aanpassen van de temperatuur te vroeg werd gestart.

Claims (14)

1. - Een HVAC besturingssysteem (10) voor het controleren van de temperatuur in ten minste één zone (21 tot 25) van een gebouw (20), het HVAC besturingssysteem (10) omvattende:

- ten minste één gebruikersinvoerinterface (2) om een instelling te ontvangen van ten minste één gebruiker,

- ten minste één temperatuurregelaar (1) voor het controleren van de temperatuur in de ten minste één zone,

- middelen (3) voor het detecteren van een aanwezigheid van ten minste één gebruiker, en

- een controle- en communicatie-eenheid (4)omvattende

- een processor (5) die is aangepast om een gebruikersprofiel te bepalen uit de historiek van de instellingen van de ten minste één gebruiker, en voor het opslaan van dit gebruikersprofiel, waarbij het gebruikersprofiel ten minste één gebruiksprofiel omvat met overeenstemmende voorkeuren van de gebruiker, en

- transmissiemiddelen (7) die zijn aangepast voor het versturen van de voorkeuren van de gebruiker naar het ten minste één temperatuurregelaar (1) voor het instellen van de temperatuur in de ten minste één zone in overeenstemming met de voorkeuren van de gebruiker, wherein de controle- en communicatie-eenheid (4) een zich op afstand bevindende controle- en communicatie-eenheid, die op een afstand gelokaliseerd is ten opzichte van de temperatuurregelaar (1) en die draadloos of bekabeld verbonden is met het ten minste één temperatuurregelaar (1).

2. - HVAC besturingssysteem (10) volgens conclusie 1, waarin de processor (5) is aangepast om gegevensclusters te extraheren uit gegevensstromen die ontvangen worden van de temperatuurregelaar (1).

3. - HVAC besturingssysteem (10) volgens conclusie 2, waarin de processor (5) bovendien aangepast is om, op basis van de gegevensclusters, een voorkeursgebruikersprofiel te voorspellen uit sequentiële historieken van instellingen die door eenzelfde gebruiker zijn uitgevoerd.

4. - HVAC besturingssysteem (10) volgens conclusie 2 of 3, waarin de processor (5) bovendien aangepast is om regelmatig het voorkeursgebruikersprofiel te actualiseren op basis van bijkomende historieken van instellingen voor dezelfde gebruiker.

5. - HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin het

BE2018/5321

HVAC besturingssysteem (10) bovendien ten minste één middel (8) omvat voor het herkennen van gebruikers, en waarbij de processor (5) bovendien aangepast is om een onderscheid te maken tussen verschillende gebruikers op basis van de invoer van de ten minste één middel (8) voor het herkennen van gebruikers.

6. - HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de processor (5) bovendien aangepast is om, wanneer meerdere gebruikers tegelijkertijd aanwezig zijn in de ten minste één zone van het gebouw, een gemiddelde waarden te bepalen van de te voorkeursgebruikersprofielen voor alle gebruikers die aanwezig zijn in de ten minste één zone.

7. - HVAC besturingssysteem (10) volgens conclusie 6, waarin de gemiddelde waarde van de te voorkeursgebruikersvoorkeuren een gewogen gemiddelde waarde is.

8. - HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de transmissiemiddelen (7) bovendien aangepast zijn om gegevens te verzenden naar een cloud-platform voor bijkomende rapportage en berekeningen.

9. - HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de gebruikersinvoerinterface (2) deel uitmaakt van de temperatuurregelaar (1) of kan gevormd zijn door een muurdisplay, een tablet of een smartphone.

10. -HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de controle- en communicatie-eenheid een gateway is of geïntegreerd is in één van de volgende: een display, een tablet, een tv, een settop-box, of een smartphone.

11. -HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de temperatuurregelaar ten minste één van de volgende omvat: een thermostaat, ten minste één thermostatische kraan of klep, en/of ten minste één sensor.

12. -HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de processor (5) verder aangepast is om informatie te ontvangen van een zich op afstand bevindende inrichting met betrekking tot de aankomst van ten minste één gebruiker in de ten minste één zone van het gebouw, en om de transmissiemiddelen (7) te activeren om de voorkeuren die overeenstemmen met de gebruiker die zal aankomen, te versturen naar de temperatuurregelaar (1) om de temperatuur aan te passen aan de te verkiezen gebruikersvoorkeuren.

13. -HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies 5 tot 12, waarin de middelen (8) voor het herkennen van gebruikers ten minste één van de volgende omvatten: een camera, een gezichtsherkenningsensor, een stemherkenningsensor, een badge-lezer, een toegangsklavier, een mobiele telefoon, BLE-tags, en dergelijke.

BE2018/5321

14.-HVAC besturingssysteem (10) volgens elk van de voorgaande conclusies, waarin de middelen (3) voor het detecteren van de aanwezigheid van de ten minste één gebruiker een CÜ2-sensor, middelen voor het detecteren van het openen of het sluiten van een deur, middelen voor het detecteren van de aanwezigheid van wifi of van Bluetooth, of dergelijke

5 omvatten.