BR102014030544A2 - sistema automático de reconhecimento de padrão de anulação de temperatura - Google Patents
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Abstract
"sistema automático de reconhecimento de padrão de anulação de temperatura". cada veículo em uma frota compreende um controlador de climatização dotado de um modo automático. o modo automático controla atuadores de climatização em resposta a um modelo relativo a condições de climatização detectadas quanto a definições respectivas para os atuadores. o veículo tem uma memória auffer que armazena periodicamente vetores de amostra compreendidos de definições de atuador/operação e condições de climatização detectadas. urna interface de usuário presente no veículo é receptiva a comandos de anulação por um usuário para modificar definições de operação respectivas enquanto no modo automático. cada veículo possui um sistema de comunicação sem fio que envia pacotes de dados para um servidor remoto quando o usuário gera anulação. cada pacote de dados está compreendido de uma pluralidade de vetores de amostra armazenados e uma indicação do comando de anulação. uma base de dados central associada ao servidor remoto recebe os pacotes de dados dos veículos da frota a fim de identificar padrões dentro dos vetores recebidos que estão associados com um dado comando de anulação.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “SISTEMA AUTOMÁTICO DE RECONHECIMENTO DE PADRÃO DE ANULAÇÃO DE TEMPERATURA”. REFERÊNCIA CRUZADA DE PEDIDOS RELACIONADOS Não aplicável.
DECLARAÇÃO SOBRE PESQUISA PATROCINADA PELO GOVERNO
FEDERAL Não Aplicável.
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se, genericamente, a sistemas de controle de climatização automotivos, e, mais especificameníe, a um sistema e método de monitoramento de um modo de controle de temperatura automático e de ajuste de desempenho ou de desenvolvimento de ações corretivas em resposta a ações efetuadas por usuário que anulam definições automáticas pata o controle de climatização.
[002] Os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) controiam a climatização em veículos de transporte, tais como automóveis, a fim de manter o conforto térmico dos ocupantes do veículo. Normalmente, um ventilador de velocidade variável passa ar através de trocadores de calor e distribui ar condicionado a várias localizações dentro da cabine de passageiro. Ar quente pode ser fornecido por um núcleo aquecedor que recebe calor oriundo de refrigerante que circula, por exemplo, em um motor de combustão. O ar frio pode ser obtido de um sistema de ar condicionado convencional dotado de um compressor acionado por motor e um evaporador.
[003] Os sistemas de controle de climatização mais simples em veículos a motor fornecem ao ocupante controle direto da intensidade de aquecimento ou resfriamento, a velocidade operacional do ventilador, a quantidade relativa de fluxo de ar dirigida a diferentes mgistradores, e a relação entre ar frio e o ar recirculado. isto exige qt-e o usuário monitorize e ajuste continuamente as definições de controle de climatização a fim de permanecer sentindo-se confortável.
[004] Os sistemas automáticos de controle de temperatura também foram introduzidos, em que um sistema de controle de feedback monitora a temperatura do ar ambiente dentro do compartimento de passageiro e outras localizações, e ajusta automaticamente a velocidade do ventilador, definições de fluxo de ar, e a operação do núcleo aquecedor ou do ar condicionado para manter uma definição de temperatura desejada. Em alguns veículos, foram implementadas zonas múltiplas com um controle de temperatura automático separado, com definições de temperatura-aivo individuais sendo efetuadas para cada zona.
[005] Um sistema de controle de temperatura automático e eletrônico (CTAE) permite ao usuário do AVAC selecionar ou um modo de controle manual ou um modo de controle automático (Auto). Quando o modo Auto é selecionado, o software CTAE utiliza numerosas entradas para determinar definições para as várias saídas, a fim de manter um ponto de ajuste de temperatura específico efetuado por usuário. Na eventualidade de que o usuário deseje um desempenho de AVAC diferente do das definições feitas pelo modo Auto, a interface de usuário continua a monitorizar sobre uma ação de controle do usuário, tal como uma compressão de botão para anular uma ou mais das definições de saída e/ou mudar o ponto de ajuste de temperatura.
[006] Foram desenvolvidos algoritmos sofisticados para ajudar a assegurar que o modo Auto responda de modo apropriado a condições de mudança ambiental e outras, tais como temperaturas externas e internas, umidade e carga solar, a fim de propiciar conforto térmico aos ocupantes. O desenvolvimento de algoritmos de controle apropriados (ou seja, modelos) que sejam satisfatórios para todos os usuários comuns, para cada modelo diferente de veículo é uma tarefa complexa. Testar o sistema de controle sob cada combinação potencial de condições pode ser impraticável ou excessivamente dispendioso. Além do mais, a aceitação ou não aceitação de desempenho por parte do usuário de um algoritmo particular somente pode ser descoberta, em termos gerais, através de pesquisas, ações de garantia ou outras amplas caracterizações. Portanto, seria desejável monitorizar melhor a interação do usuário com os controles automáticos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[007] Em um aspecto da invenção, é fornecido um sistema incluindo uma frota de veículos. Cada veículo compreende um controlador de climatização dotado de um modo manual e um modo automático. O modo automático controla atuadores de climatização presentes no veículo em resposta a um modelo relativo a condições de climatização detectadas no veículo quanto a definições de operação respectivas. O veículo tem uma memória buffer que armazena periodicamente vetores de amostra compreendidos de definições de operação respectivas e condições de climatização detectadas respectivas. Uma interface de usuário presente no veículo é receptivo a comandos de anulação de um usuário para modificar definições de operação respectivas enquanto no modo automático. Cada veículo tem um sistema de comunicação sem fio que envia pacotes de dados a um servidor remoto quando o usuário gera um comando de anulação. Cada pacote de dados está compreendido de uma pluralidade de vetores de amostra armazenados e uma identificação do comando de anulação. Uma base de dados centra! associada ao servidor remoto recebe os pacotes de dados da frota de veículos a fim de identificar padrões dentro dos vetores de amostra recebidos que estão associados a um mesmo comando de anulação.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[008] A fig. 1 é um diagrama de blocos de uma frota de veículo e servidor central de acordo com uma concretização preferida da invenção.
[009] A fig. 2 representa um modelo atualizado para um modo automático da invenção.
[010] A fig. 3 é um fluxograma mostrando um método de bordo preferido da invenção.
[011] A fig. 4 é um fluxograma mostrando um método de fora de bordo preferido da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS
[012] A presente invenção é aplicável a qualquer sistema de controle automático de temperatura presente em um veículo. Um sistema automático comum está mostrado na patente U.S. 5.549.152, to Davis. Jr., et al, que se encontra incorporado neste documento por referência em sua totalidade. Também incorporada neste documento por referência em sua totalidade encontra-se a patente U.S. 6.454.178 de Fusco et al, que mostra um controlador para controle automático de temperatura, em que anulações manuais de um controle automático são monitoradas e registradas. Baseado nas anulações registradas, coeficientes de controle no controlador são modificados de maneira adaptativa a fim de otimizar o desempenho automático para um usuário específico. No entanto, a implementação de um controle adaptativo localizado 1) exige recursos e memórias computacionais adicionais, desse modo aumentando os custos, e 2) não identifica e nem propicia feedback ao projetista/fabricante de quaisquer deficiências no modelo de controle ou no entendimento do usuário da operação CTAE pretendida.
[013] Referindo-se agora à fig. 1, um veículo 10 equipado com um sistema de controle de temperatura automático e eletrônico é um membro de uma frota de veículos que estão todos equipados de modo semelhante, com o restante da frota estando representado pelo bloco 11.0 veículo 10 inclui um CTAE 12, incluindo um modelo 13 que é usado em um modo automático, como mostrado na técnica. A cabeça de controle 14 está acoplada ao controlador 12 que inclui uma interface de usuário, tais como botões e chaves, que permitem ao usuário selecionar ou um modo de controle manual ou o modo automático. Enquanto em modo automático, a cabeça de controle 14 permanece receptiva ao usuário, a fim de gerar comandos de anulação.
[014] O controlador 12 responde a uma variedade de sinais de entrada provenientes, por exemplo, dos sensores 15, de um módulo de controle do conjunto motopropulsor (em inglês, PCM) 16, de um módulo de corpo 17, e de um módulo de comunicação 21. Os sensores 15 podem incluir sensores de carga solar direito e esquerdo, um sensor de temperatura exterior (ambiente), um sensor de temperatura de refrigerante do motor, um sensor de umidade interna do carro, um sensor de temperatura do compartimento de passageiro, vários sensores de temperatura iocalizados em canais de fluxo de ar respectivos, como conhecidos na técnica. O PCM 16 pode fornecer sinais de dados de entrada representando velocidade de veículo, velocidade de motor, e um sinal de status de partida remota. O módulo de corpo 17 pode fornecer outros sinais de informação, tais como a posição de janelas móveis. Um módulo de comunicação celular 21 fornece um sinal de status de dispositivo móvel (por exemplo, telefone) para o controlador 12, para indicar quando uma chamada de voz está em andamento (por exemplo, para reduzir a velocidade do ventilado durante uma chamada).
[015] Baseado nos sinais detectados e nos sinais de dados recebidos, juntamente com os valores correntes para várias saídas controladas do sistema CTAE (tais como posição de porta combinada, status de definição de recirculação, modo de fluxo de a- e velocidade do ventilador), o controlador 12 usa o modelo 13 para derivar definições de operação para o hardware do sistema, tais como uma pluralidade de atuadores 18. Os atuadores 18 podem incluir preferencialmente um ventilador de velocidade variável, portas de controle de fluxo de ar (tais como uma porta composta, para variar a proporção de ar aquecido para resfriado e portas de controle do registrador, para selecionar um modo de circulação de ar a fim de liberar ar seletivamente a registradoras de painel, canal de piso, e/ou registradores de descongelador, por exemplo). Os atuadores 18 podem incluir ainda elementos controláveis ou definições para as funções de aquecimento e resfriamento, tais como uma válvula de fluxo de refrigerante de motor e uma temperatura de ponto de ajuste de evaporador.
[016] Durante o tempo em que CTAE 12 está usando o modelo 13 para implementar definições apropriadas para os atuadores 18 baseado em um ponto de ajuste de temperatura controlado pelo usuário inserido via cabeça de controle 14, uma coleta de dados periódica é realizada para armazenar as variáveis ambientais detectadas e valores correntes das definições de operação/atuador em uma memória buffer 20. Mais especificamente, em cada período de tempo de amostra, definições de operação respectivas e condições de climatização detectadas respectivas são armazenadas como um vetor de amostra tendo um conteúdo e formato predeterminados. Em uma concretização preferida, um novo vetor de amostra pode ser armazenado em uma taxa de uma vez a cada 30 segundos, por exemplo. A memória buffer 20 possui preferencialmente um tamanho suficiente para registrar cerca de 20 minutos de vetores de amostra (por exemplo, cerca de 40 vetores de amostra). Quando um vetor de amostra é coletado após a memória buffer 20 já estar cheia, então o vetor mais antigo é descarado.
[017] Ao operar no modo automático e o usuário proceder a uma ação para gerar um comando ue anulação usando a cabeça de controle 14, um pacote de dados compreendido 1) dos vetores de amostra em memória buffer 20 e 2) de uma identificação do comando de anulação específico que foi gerado é reunido e enviado para o módulo de comunicação 21. Um modem celular 22 presente no veículo 10 que faz parte do módulo de comunicação 21 transmite o pacote de dados via uma rede celular 23 para um servidor 24 que armazena uma base de dados central e realiza agregação de dados de pacotes de dados oriundos do veículo 10 e de outros veículos 11 na frota que igualmente se comunicam com a rede 23. Como descrito mais detalhadamente abaixo, os pacotes de dados e a base de dados central mantida no servidor 24 fornecem dados de entrada para um bloco de análise 25, para identificação de padrões dentro dos vetores de amostra recebidos que estão associados com um mesmo comando de anulação.
[018] Os algoritmos de software conhecidos podem ser empregados no bloco de análise 25 para detectar os padrões de causa e efeito dentro dos dados. Os padrões identificados revelam comportamentos do cliente apresentados pela frota de veículos em resposta a condições ambientais semelhantes. Dependendo dos padrões identificados, uma estratégia revisada 26 pode ser determinada, a quai pode ser implementada via um modelo revisado que pode ser transmitido remotamente de volta para o veículo 10 e para outros veículos da frota 11, visando aprimorar o desempenho do modo automático. Por outro lado, os padrões identificados podem, em vez disso, indicar uma incompreensão ou equívoco comum do controle de operação de temperatura automático. Nesse caso, informações para usuário revisada e/ou materiais de treinamento adicionais podem ser desenvolvidos para serem transmitidos aos usuários de veículo, de modo que os comandos de anulação errados ou desnecessários possam ser evitados.
[019] Quando um pacote de dados é reunido, os dados abrangem preferencialmente um iico intervalo predeterminado de operação substancialmente contínuo no modo automático. Se um comando de anulação é gerado antes que a memória buffer 20 se torne cheia, então apenas os vetores de amostra coletados durante o instante corrente da operação de modo automático devem ser incluídos no pacote de dados.
[020] O pacote de dados inclui preferencialmente um número de identificação de veículo (VIN), de modo que a análise de dados possa levar em consideração outros aspectos do veículo, tais como o tipo de motor ou o nível de acabamentos. Dados adicionais podem incluir estatísticas de bordo, tais como o número de anulações gerado por viagem ou o número total de anulações gerado dentro do veículo, de modo que a análise de dados pode discernir se as anulações são geiadas amplamente pela frota ou apenas por uma percentagem pequena de veículos.
[021] A fig. 2 mostra o modelo 13 como uma função de transferência entre uma pluralidade de entradas e uma pluralidade de saídas. As entradas podem incluir temperatura detectadas (tais como temperatura ambiente externa, temperatura interna da cabine, e temperaturas respectivas dentro dos canais do painel e dos canais do piso próximos aos registradores de saída, ou as temperaturas dentro dos assentos aquecidos ou resfriados), pontos de ajuste de temperatura {tais como as definições de temperatura da zona de passageiro esquerda ou de condutor e zona direita ou de passageiro), umidade detectada, qualidade do ar detectada, status do ar condicionado {por exemplo, ligado ou desligado), status do telefone {por exemplo, chamada em andamento), posições operacionais da janela, velocidade do veículo, e status de partida remota. As saídas podem incluir um sinal de comando de velocidade do ventilador, sinais de comando de posição de porta AVAC {por exemplo, para controlar modos de circulação de ar tal como degelo, piso, e registradores de painel, bem como uma definição de porta combinada, e uma definição de recirculação). As saídas podem incluir ainda definições de ar condicionado, tal como uma temperatura-alvo do evaporador ou um ciclo de serviço do compressor. As entradas ou saídas detectadas também podem corresponder a um sistema de controle de climatização de assento traseiro. As definições de saída do aquecedor do modelo 13 também podem controlar o fluxo de refrigerante do motor que está sendo distribuído para um núcleo aquecedor. A função de transferência no modelo 13 pode ser caracterizada por uma pluralidade de parâmetros e/ou normas que são desenvolvidas como parte de um desenho de modelo de veículo. Atualizações de parâmetro podem ser fornecidas para modelar a função de transferência 13, a fim de modificar as características da função de controle automático de temperatura.
[022] A fig. 3 mostra um método preferido a ser executado dentro de cada veículo individual. Na etapa 30, o modo automático do controle de climatização é ativado pelo usuário. Como usado na presente invenção, o modo automático inclui um modo semiauíomático, em que o condutor pode adotar uma temperatura pré-ajustada enquanto procede, por exemplo, a uma seleção manual da velocidade do ventilador. Portanto, mesmo que a velocidade do ventilador tenha sido ajustada manualmente, a invenção continuaria a monitorizar outros tipos de anulações.
[023] Após a memória buffer ser inicializada na etapa 31 deletando quaisquer dados antigos, o sistema de controle de climatização armazena periodicamente as entradas e as saídas na etapa 32, as quais caracterizam as condições ambientais totais e a resposta CTAE como um vetor de amostra na memória buffer . Um novo vetor de amostra é armazenado a cada x segundos (por exemplo, aproximadamente a cada 30 segundos). É feita uma verificação na etapa 33 para determinar se o condutor iniciou uma ação de anulação. Caso negativo, então os vetores de amostra continuam a ser coletados na taxa predeterminada na etapa 32. Quando uma ação de anulação do condutor é detectada, então os dados em buffer compreendidos de uma pluralidade de vetores de amostra juntamente com um identificador da ação de anulação específica que foi tomada pelo condutor são armazenados em um pacote de dados abrangendo os últimos minutos y do modo automático. O pacote de dados é enviado remotamente à base de dados central na etapa 34. Em uma concretização preferida, o período de coleta de dados y pode ser de cerca de 20 minutos. O comando de anulação efetuado por usuário pode ser compreendido de uma mudança de velocidade do ventilador ou uma mudança de modo de circulação de ar, por exemplo. Alternativamente, um comando de anulação também pode incluir a alteração de uma temperatura de ponto de ajuste do ocupante, que pode indicar que um ocupante não está experimentando o nível de conforto esperado baseado na definição de temperatura normal dele.
[024] Usando o sistema de comunicação sem fio em cada veículo da frota, a base de dados central localizada em um servidor remoto, como mostrado na fig. 1 pode ser extraída para revelar padrões no comportamento do usuário e/ou deficiências no desempenho do modo automático. Como mostrado na fig. 4, os dados agregados podem ser aplicados a um reconhecedor de padrão 40. Usando técnicas estatísticas, matemáticas e outras técnicas conhecidas, o reconhecedor de padrão 40 transfere padrões de correlação 41 que definem padrões de comportamento abrangentes de cliente que aparecem sob condições semelhantes ou idênticas. Usando os padrões, uma revisão efetuada por especialista 41 determina se pode ser feita uma mudança de software viável, a fim de reduzir ou eliminar os comportamentos do usuário que dão origem aos padrões. As mudanças de estratégia desenvolvidas pela revisão efetuada por especialista 42 podem ser capturadas nas atualizações de parâmetro que são então retornadas por conexão sem fio para os modelos em cada veículo dentro da frota. Alternativamente, a revisão efetuada por especialista 42 pode determinar que um padrão 41 resulta da conscientização incorreta do cliente da operação de sistema apropriada. Nesse caso, a revisão efetuada por especialista 42 gera ação de conscientização para o cliente, tais como modificações no manual do usuário ou informações revisadas de página na Internet que podem ser publicadas a fim de educar melhor os clientes e/ou os revendedores de veículo quanto ao uso apropriado do sistema CTAE.
REIVINDICAÇÕES
Claims (14)
1. Sistema caracterizado por compreender: uma frota de veículos, em que cada veículo compreende: um controlador de climatização tendo um modo manual e um modo automático, em que o modo automático controla atuadores de climatização presentes no veículo em resposta a um modelo relativo a condições de climatização detectadas no veículo quanto a definições de operação respectivas; uma memória buffer armazenando periodicamente vetores de amostra compreendidos de definições de operação respectivas e condições de climatização detectadas respectivas; uma interface de usuário receptiva a comandos de anulação por um usuário para modificar defi áções de operação respectivas enquanto no modo automático; e um sistema de comunicação sem fio enviando pacotes de dados a um servidor remoto quando o usuário gera o comando de anulação, em que cada pacote de dados está compreendido de uma pluralidade de vetores de amostra armazenados e uma identificação do comando de anulação; e uma base de dados central associada ao servidor remoto recebendo o pacote de dados proveniente da frota de veículos a fim de identificar padrões dentro dos vetores de amostra recebidos que estão associados a um mesmo comando de anulação.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pacote de dados abranger um intervalo predeterminado de operação substancialmente contínua do modo automático.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os atuadores de climatização incluírem um ventilador de velocidade variável e uma pluralidade de portas de controle de fluxo de ar, em que ar circulado pelo ventilador é distribuído através de canais de acordo com posições respectivas das portas de controle de fluxo de ar.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por as definições de operação respectivas incluírem uma velocidade de ventilador, um modo de fiuxo de ar, e uma temperatura-alvo de cana!.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os comandos de anulação pelo usuário incluir uma mudança de velocidade de ventilador e uma mudança de modo de circulação de ar.
6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os comandos de anulação pelo usuário incluírem uma mudança de temperatura de ponto de ajuste do ocupante.
7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: um modelo modificado derivado dos padrões identificados e armazenados no servidor, em que o servidor encaminha o modelo modificado para os controladores de climatização na frota de veículos via os sistemas de comunicação sem fio, e em que os controladores climáticos estão configurados para incorporar o modelo modificado.
8. Método caracterizado por compreender as etapas de: operar uma pluralidade de controladores climáticos em uma pluralidade de veículos em um modo de controle de temperatura automático, em que o modo automático usa um modelo relativo a condições de ciimatização detectadas em cada veículo respectivo quanto a definições de operação respectivas para atuadores de climatização respectivos; armazenar periodicamente em buffer em vetores de amostra de memórias do veículo respectivos, em que cada vetor de amostra é compreendido de definições de operação respectivas e condições de climatização detectadas respectivas em períodos de tempos de amostra respectivos; detectar comandos de anulação manuais em veículos respectivos, em que um usuário modifica uma definição de atuador a partir de um valor ajustado pelo modo automático; transmitir pacotes de dados a um servidor remoto quando um usuário respectivo gera um dos comandos de anulação, em que cada pacote de dados está compreendido de uma pluralidade de vetores de amostra armazenados e uma identificação do comando de anulação correspondente; agregar uma pluralidade de pacotes de dados de pelo menos alguns da pluralidade de veículos em uma base de dados central; identificar padrões dentro dos vetores de amostra na base de dados central que estão associados a um mesmo comando de anulação; e identificar mudanças no modo de controle de temperatura automático para reduzir uma probabilidade de ocorrência futura do comando de anulação.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por cada pacote de dados abranger um intervalo predeterminado de operação substancialmente contínuo do modo automático em um veículo respectivo.
10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os atuadores de climatização incluírem um ventilador de velocidade variável e uma pluralidade de portas de controle de fluxo de ar, em que ar circulado pelo ventilador é distribuído através de canais de acordo com posições respectivas das portas de controle de fluxo de ar.
11. Método de acordo com a reivindicação 10 caracterizado por as definições de operação respectivas incluírem uma velocidade de ventilador, um modo de fluxo de ar e uma temperatura-alvo de canal.
12. Método de acordo com a reivindicação 8 caracterizado por os comandos de anulação pelo usuário incluírem uma mudança de velocidade do ventilador e uma mudança de modo de circulação de ar.
13. Método de acordo com a reivindicação 8 caracterizado por os comandos de anulação pelo usuário incluírem uma mudança de temperatura de ponto de ajuste do ocupante,
14. Método, caracterizado por compreender: controlar automaticamente a temperatura em veículos com um modelo para determinar definições de operação; armazenar vetores de amostra em veículos respectivos de definições de operação e condições detectadas em períodos de tempo respectivos; transmitir por conexão sem fio vetores de amostra armazenados e uma identificação de comandos de anulação correspondentes a um servidor em resposta a um comando de anulação; identificar padrões dentro dos vetores de amostra e identificar mudanças no modelo para reduzir uma probabilidade de ocorrência futura do comando de anulação.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US14/100,614 US9120365B2 (en) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | Automatic temperature override pattern recognition system |
Publications (1)
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