CN103229119A - 具有自动回调能力的控制单元 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了用于控制在例如住宅这样的空气调节封闭空间中的温度的方法，该方法包括用于检测偶尔无人占用的“自动离开”和/或“自动到达”装置，该装置能通过调定点温度的自动调节显著节能。根据一些优选实施方式，当检测到无人占用达到一个最小时间间隔时，“自动离开”装置触发了封闭空间状态的改变，实际工作调定点温度改变为预设节能离开-状态温度，而与正常恒温器计划指示的调定点温度无关。“自动离开”装置旨在通过没有占用人实际体验或享受恒温器计划的舒适设置时避免不必要的加热或制冷，从而实现了节能。

Description

具有自动回调能力的控制单元
此项申请以Nest Labs名义，作为PCT国际专利申请于2011年11月18日提交，Nest Labs是一家美国国有公司，为除美国以外所有国家名称的申请人，Yoky MATSUOKA(日本公民)、Frank E.ASTIER(美国公民)、RangoliSHARAN(印度公民)、以及Anthony Michael FADELL(美国公民)是美国名称申请人。此项申请要求以下临时申请的利益：2010年11月19日提交的编号为61/415,771的美国临时申请，和2011年10月21日提交的编号为13/279,151的美国申请，本文引用包括了每一项申请。
技术领域
本发明总体上与HVAC系统和/或用于控制家用设施和/或资源的其它系统的监视和控制相关。更具体的说，本发明的实施例涉及帮助探测无人占用时间段和使用控制装置(例如恒温器)自动设置调定点温度的系统、方法和相关计算机程序产品。
背景技术
尽管人们不断关注和致力于更新和可持续能源发展，但通过增加能源效率保护能源对世界能源的未来开发仍然很重要。根据美国能源部2010年10月的报告，一个典型的美国家庭中加热和制冷设施占能源使用的56％，从而使它们成为大部分家庭最大的能源支出。除了与家庭加热和制冷相关的物理设备的改进(例如，改进绝热，更高效率的火炉)，通过更好的控制和调节家庭加热和制冷设备，能够实现能源效率的显著增加。通过以精心选择的时间间隔启动加热、通风和空调(HVAC)设备，并精心选择工作等级，就能够在显著节能的同时，使生活空间保持适合于占用者的舒适性。
从Energy Star(美国)和TCO(欧洲)标准可见，可编程恒温器最近几年越来越普及，对于能够独立操控的HVAC系统，可编程恒温器在不同设置的数量上也取得了极大进展。有些可编程恒温器具有标准的内建默认程序。此外，用户可以调节制造商的默认设置，以优化他们自己的能量使用。理想情况下，可以使用一个精确反应了占用者在睡眠、醒着和离开阶段的日常行为计划。然而，由于编程方面的难度，很多恒温器的计划不能精确反应占用者日常行为。例如，计划没有考虑一些通常无占用者的阶段。此外，即使将合适的计划编程到恒温器中，与日常行为的偏差仍然不可避免。用户可以在离开住宅时手动将恒温器重置，并在返回时恢复计划，但是很多用户从不或很少进行这些工作。因此，如果恒温器能够在无人占用时自动将调定点温度回调，就能够节能和节约成本。
美国专利申请公开编号2010/0019051 A1讨论了基于分析或最近的有人占用模式中覆写恒温器设备的无人占用状态。此专利公开讨论了一个“安全时间”，例如在酒店或汽车旅馆房间的夜间，在这段时间，基于模式识别分析降低保持有人占用条件的要求。一般小于几分钟的″磁滞″时间段可以内建在运动传感器中，以在检测到任何动作或发出表示任何动作的信号之后建立某段时间的占用。在安全时间内，例如在傍晚和夜间时，增加的磁滞时间段可以被利用。主要关注的是当占用者由不在到返回时可靠的检测。
发明内容
根据一些实施例，本文描述了控制例如住宅这样的受调节封闭空间中温度的一种方法。该方法包括按照第一个调定点控制受调节空间中的温度，第一个调定点来自已存在的计划，并且代表了当一人或多人正在占用该受调节空间时的适合温度；接收反映了一个或多个占用传感器用于探测所述有空气调节的封闭空间内的占用情况的数据；并在没有探测到有人占用的预设时间间隔结束后自动将调定点温度转变为第二个调定点，第二个调定点的保持需要的能量实质上比第一个调定点少。
预设的时间间隔最好为60分钟或更长，并且最好在90分钟到180分钟之间。根据一些具体实施例，预设时间间隔大约为120分钟。基于之前接收的数据和受调节封闭空间中调定点之前的自动变化，可以修改预设时间间隔，另外也可以基于覆写了调定点之前的自动变化的手动变化。
根据一些具体实施例，该方法也可以包括在没有探测到占用的第二个预设时间间隔(因此很有可能表明占用者正在度假或在其它多日旅途中)结束后自动将调定点温度改变为第三个调定点。第三个调定点的保持使用的能量实质上比第二个调定点少，并且第二个时间间隔可以为24小时或更长。
在本文中使用时，术语“HVAC”包括提供加热和制冷的系统、加热系统、制冷系统、以及为占用者提供舒适和/或提供调节功能(例如加湿、除湿和通风)的系统。
在本文中使用时，当涉及到HVAC系统时，术语“家用”表示一种类型的HVAC系统，这种系统适合于加热、制冷和/或调节主要作为单个家庭住所的建筑物内部。如果一个制冷系统具有5冷吨(1冷吨＝12,000Btu/h)以下制冷能力时，就认为这种冷却系统是家用系统。
在本文中使用时，当涉及到HVAC系统时，术语“小型商用”表示一种类型的HVAC系统，这种系统适合于加热、制冷和/或调节主要用于商业目的的建筑物内部，但是具有适合于家用HVAC系统的尺寸和结构。如果一个制冷系统具有5冷吨以下制冷能力时，就认为这种冷却系统是家用系统。
在本文中使用时，术语“恒温器”表示一种调节封闭空间至少一部分中温度和/或湿度等参数的装置或系统。术语“恒温器”可以包括用于加热和/或冷却系统的控制单元或加热器或空调的一个部件。在本文中使用时，术语“恒温器”也可以泛指经过配置和调节，以提供智能、定制、节能HVAC控制功能的多用感应和控制单元(VSCU单元)，同时具有视觉吸引力、非强迫性、外观优美、并且使用简单。
需要理解的是，所述系统和方法，以及他们的专利申请和其中使用和包括的很多部件、系统、方法和算法是新颖的。需要理解的是，当前所述创新成果的具体实施例能够以多种方法实现，包括处理、仪器、系统、装置、方法、计算机可读取介质、计算机算法、嵌入式或分布式软件和/或它们的组合。下文表示了多个说明性的具体实施例。
附图说明
通过参考以下详细说明，并结合相关图纸，可以迅速理解此创新成果，其中：
图1是根据一些具体实施例的内部环境条件受到调节的封闭空间的简图；
图2是根据一些具体实施例的HVAC系统的简图；
图3A-B是根据一些具体实施例说明了一个具有用户友好界面的恒温器，
图4A-D是根据一些具体实施例说明了正常调定点温度计划的时间图与实际工作调定点图的对比，对应于“自动离开/自动到达”算法的典型运行；
图5是根据一些具体实施例说明了可以将受调节封闭空间归类为各种状态的示意图；
图6A-F是根据一些具体实施例说明了正常调定点温度计划的时间图与实际工作调定点图的对比，对应于“自动离开/自动到达”算法的典型运行；
图7A-7D是根据一些具体实施例说明了基于占用模式和/或校正性手动输入模式(与“自动离开”和/或“自动到达”的重复实例相关)的调定点计划修改的一个例子；
图8是根据一些具体实施例说明了可以将受调节封闭空间归类为各种状态的示意图；
图9是根据一些具体实施例说明了与用于(i)触发自动离开状态，和(ii)在进入自动离开状态后临时禁止自动达到状态的最佳时间阈值确定相关图；
图10A是根据一些具体实施例说明了一个封闭空间，例如一个家庭住房，该房间中有三个恒温器与两个不同的HVAC系统相连；
图10B是根据一些具体实施例说明了多个恒温器安装设置所用自动离开功能的实现的例子；以及
图11是根据一些具体实施例说明了一个自动到达倒计时计时器显示屏。
具体实施方式
此专利说明的主题与以下一般分配申请的主题相关，本文通过引用包括了这些申请：美国专利编号12/881,430(提交于2010年9月14日)；美国专利编号12/881,463(提交于2010年9月14日)；美国地区专利编号61/415,771(提交于2010年11月19日)；美国地区专利编号61/429,093(提交于2010年12月31日)；美国专利编号12/984,602(提交于2011年1月4日)；美国专利编号12/987,257(提交于2011年1月10日)；美国专利编号13/033,573(提交于2011年2月23日)；美国专利编号29/386,021，(提交于2011年2月23日)；美国专利编号13/034,666(提交于2011年2月24日)；美国专利编号13/034,674(提交于2011年2月24日)；美国专利编号13/034,678(提交于2011年2月24日)；美国专利编号13/038,191(提交于2011年3月1日)；美国专利编号13/038,206(提交于2011年3月1日)；美国专利编号29/399,609(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,614(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,617(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,618(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,621(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,623(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,625(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,627(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,630(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,632(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,633(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,636(提交于2011年8月16日)；美国专利编号29/399,637(提交于2011年8月16日)；美国专利编号13/199,108，(提交于2011年8月17日)；美国专利编号13/267,871(提交于2011年10月6日)；美国专利编号13/267,877(提交于2011年10月6日)；美国专利编号13/269,501，(提交于2011年10月7日)；美国专利编号29/404,096(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号29/404,097(提交于2011年10月14日)；美国专利编号29/404,098(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号29/404,099(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号29/404,101(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号29/404,103(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号29/404,104(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号29/404,105(提交于2011年10月14日)；2011；美国专利编号13/275,307(提交于2011年10月17日)；美国专利编号13/275,311(提交于2011年10月17日)；美国专利编号13/317,423(提交于2011年10月17日)；美国专利编号13/279,151(提交于2011年10月21日)；美国专利编号13/317,557(提交于2011年10月21日)；和美国地区专利编号61/627,996(提交于2011年10月21日)；
本文提供了此项创新成果的详细说明。尽管本文描述了几个具体实施例，但是需要理解的是，此项创新成果并不限于某一个具体实施例，而是包括了各种备选方案、修改和等价实施例。此外，尽管为了提供此项创新成果的彻底理解，下文说明给出了各种具体的细节，但是一些具体实施例的实现并不需要这些细节的全部或部分。此外，为了清晰性，相关技术中已知的某些技术材料没有详细描述，以避免不必要的混淆此项创新成果。
根据一些具体实施例，图1是内部环境条件受到调节的封闭空间的简图。在这个例子中，封闭空间100是独户住房。根据其它具体实施例，封闭空间可以是复式公寓、公寓大楼内的一套房间、小型商用结构(例如办公室或零售店)、或以上例子组合的结构或封闭空间。恒温器100控制HVAC系统120，下文将进一步详述。根据一些具体实施例，HVAC系统120具有5冷吨以下的制冷能力。根据一些具体实施例，遥控装置112通过无线方式与恒温器110通信，并且可用于向用户显示信息和接收装置112远程位置的用户输入。尽管下文描述的很多具体实施例都由一个恒温器实现，例如恒温器110，根据一些具体实施例，通过使用遥控装置(例如装置112)使用了相同或相似的技术。
根据一些具体实施例，图2是HVAC系统的简图。HVAC系统120对封闭空间(例如图1中描绘的独户住房100)提供了加热、制冷、通风、和/或空气处理。系统120描述了强制通风类型的加热系统，但是根据另一些具体实施例，也可以使用其它类型的系统。在加热时，空调内240内的加热线圈或元件242通过线路236用电或天然气提供了热源。使用风扇238通过回流空气导管246将冷空气从封闭空间吸入，通过过滤器270，并由加热线圈或元件242加热。热空气通过空气供应管道系统252和空气供应格栅(例如格栅250)，在一个或多个位置流回封闭空间。在冷却时，外部压缩机230使气体(例如氟利昂)通过一组热交换器盘管，以使气体冷却。气体随后进入空调240中的冷却盘管234，气体将在此膨胀、降温并将通过风扇238在封闭空间内循环的空气冷却。根据一些具体实施例，还提供了一台加湿器254。尽管图2中没有给出，但是根据一些具体实施例，HVAC系统具有其它已知的功能，例如在室内和室外之间通风，以及通过一个或多个节气阀控制管道系统内的气流。该系统由通过控制电子装置212实现的算法控制，控制电子装置与恒温器110通信。恒温器110通过多个控制电路控制HVAC系统120。恒温器110也包括了一个处理系统260，例如经过调整和编程以控制HVAC系统和执行本文所详细说明的技术的一个微处理器。
对于一些实施例，图3A-B展示了一个具有用户友好界面的恒温器。与许多之前技术的恒温器不同，恒温器300最好具有不会影响房间装饰的光滑、简单、整齐和简洁的设计，甚至在安装位置能够作为外表美观的中心装饰品。此外，恒温器300的设计有助于用户与恒温器300的交互，并且在传统设计基础上有极大的提高。恒温器300包括控制电路，并与HVAC系统之间具有电气连接，如图1和2中的恒温器110所示。恒温器300为壁装式恒温器，形状为环形，并且具有一个外部旋转环312，用于接收用户输入。恒温器300具有一个较大的前部显示区域314。对于一些实施例，恒温器300直径大约为80mm。外部旋转环312允许用户进行调节，例如选择一个新的目标温度。例如，通过顺时针转动外部旋转环312，可以增加目标温度，通过逆时针转动外部旋转环，能够降低目标温度。外部旋转环312内是一个透明盖314，对于一些实施例，此透明盖为聚碳酸酯材料。旋转环312内还有一个金属部件324，如图所示，此金属部件最好具有几个窗口。对于一些实施例，透明盖314和金属部件324的表面形成了一个与旋转环312的表面匹配的略微向外突出的弯曲球形。
对于一些实施例，透明盖314外部部分周围经过油漆或暗色处理，但是中央显示区域316保持透明，以便于向用户显示信息。对于一些实施例，弯曲透明盖314起到了透镜作用，它能够放大显示区域316中向用户显示的信息。对于一些实施例，中央显示区域316具有点矩阵布局(可单独编址)，而不是分离式布局，因此能够生成任意形状。一些实施例使用了点矩阵布局和分离式布局的组合。对于一些实施例，中央显示区域316是一个背光灯式彩色液晶显示器(LCD)。图3A给出了信息例子，该等信息是中央数字320。对于一些实施例，金属部件324具有一些开口，可以使用运动传感器以及其它技术探测和/或预测使用情况，一同待批准的专利申请(美国专利编号12/881,430)进一步详细说明了传感器和其它技术，本文通过引用包括了此专利。对于一些实施例，提供了附近和周围的光线传感器370A和370B，以用于识别可见光和近红外线。传感器370A和370B可以用于探测范围大约一米的周围环境，因此恒温器300可以在用户接近恒温器和用户触摸恒温器之前开始“唤醒”。通过使用环境感应技术，能够进入“就绪状态”以便快速交互，或者在用户准备与恒温器交互后立即进入“就绪”，这对于提高用户体验很有帮助。此外，基于周围环境唤醒功能也能够在发生或将要发生用户交互时使恒温器“睡眠”，从而节约容量。
对于一些实施例，为提高用户信心和进一步优化外观和功能，恒温器300仅由两种类型的用户输入控制，第一种是图3A所示的外部环的旋转(在下文中称作“旋转环”输入)，第二种是向内按下上盖308(图3B)，直到听到和/或感觉到“点击”为止(在下文中称作“向内点击”输入)。对于合适用户界面和所用相关技术的详细情况，对于一些实施例，请见于2011年2月23日提交的一同待批准的专利申请(美国专利编号13/033,573和29/386,021)，本文通过引用包括了所述专利。
对于一些实施例，恒温器300包括了一个处理系统360，显示器驱动364和无线通信系统366。处理系统360能够使显示器驱动364和显示器区域316向用户显示信息，并能够通过旋转环312接收用户收入。对于一些实施例，处理系统360，能够对安装有HVAC系统的封闭空间保持和更新热动力学模型。对于热动力学模型的详细情况，请见提交的美国专利编号12/881,463，本文通过引用包括了所述专利。一些实施例使用无线通信系统366与设备通信，例如个人计算机和/或其它恒温器或HVAC系统部件。
对于一些实施例，基于感应的封闭空间使用情况和用户调定点修改行为，提供了针对调定点程序离开和/或调定点程序修改的算法。该等调定点程序离开算法的一个实例在本文中称作“自动离开/自动达到”算法，下文对该算法做了进一步说明。
对于一些实施例，图4A-D展示了正常调定点温度计划的时间图与实际工作调定点图的对比，对应于“自动离开/自动到达”算法的典型运行。为了公开的清晰性，图4A是针对特定工作日(例如星期二)和特定用户(可能是退休人员或有年轻儿童的居家父母)相对简单的典型恒温器设定程序402。设定程序402仅包括上午7:00到晚上9:00之间的唤醒/在家时间段，对于该等时间段的所需温度是76度，以及晚上9:00到上午7:00的时间段，对于该等时间段的所需温度是66度。可以通过一项或多项共同分配的已包括专利申请中所述的方法建立标准调定点程序402，也可以通过其它方法建立。例如，可以通过直接用户编程明确的建立正常调定点程序402(例如，使用网络接口)，通过将调定点或“抓取”到预设程序的多重选择之一的设置会话(例如，退休人员、有孩子的工作夫妻、单身城市居住者等等)，通过自动学习，或通过各种其它方法。
按照首选的“自动离开”算法，使用恒温器的多重感应技术连续和自动的探测封闭空间使用状态，例如图3A中所示的被动红外线环境探测器330。对于一些实施例，使用状态传感器在极高的频率进行测量-例如1-2Hz。测量值随后被收集到一定时间长度的“桶”中，例如5分钟。使用一个简单的算法探测每一个“桶”是否探测到使用状态。例如，如果一个桶中两个以上的传感器读数显示出探测到的移动，则该5分钟的“桶”就被当作“探测到使用”。因此，每一个“桶”被分为两种状态：“探测到使用”或“没有探测到使用”。对于一些实施例，读书的某个阈值百分比必须标明移动，以便将桶归类为“探测到使用”。例如，即使位置不佳，当有空气调节的封闭空间有人时，读数的大约10％也说明了移动。在本例中，可以使用5％的阈值将桶归类为“探测到使用”。
对于一些实施例，至少部分桶的当前感应到的状态，恒温器将封闭空间或受调节空间归类为四个状态之一：“在家”(也称作“有人使用”)；“离开-正常”(也称作“无人使用”或“一日内离开”)；“离开-休假”(也称作“日间离开”)；和“睡眠”。对于一些首选的具体实现态，如果对一个预设最小时间间隔，当前感应到的使用状态为“没有探测到使用”(本文称为离开状态信任窗口(ASCW))，则一个“自动离开”特性触发了封闭空间状态从“在家”到“离开战场”的改变。由于状态改变为“离开-正常”，实际工作点温度改变为一个预设节能离开状态温度(AST)，而与正常恒温器设定程序说明的调定点温度无关。
“自动离开”特性目的旨在无人使用或享受程序402的舒适设置时，避免不必要的加热或制冷，从而达到节能效果。可以通过示例方式，将AST设置为一个默认预设值，对于冬季，该值为62度(或需要加热的室外温度)，对于夏季，该值为84度(或需要制冷的室外温度)。通过用户设置，能够随意控制AST加热和制冷温度。
离开状态信任窗口(ASCW)对应于感应到的无人使用时间段，在此时间段后系统可以做出一个合理可靠的工作假设(具有一定合理程度的统计精确度)，即封闭空间无人使用。对于大部分典型的封闭空间，可以发现在90到180分钟范围内的预设时间段是适合ASCW的时间段，可以应对一般情况，例如安静读书、暂时离开前往角落的邮箱、小睡、等等，在这种情况中，没有感应到的移动或占用状态传感器可以感应相对指示。
对于一些实施例，在学习事件后对ASCW自动调节。例如，对于一种实施例，在手动“推入”事件后ASCW被延长一个预设量(例如，10-30分钟)-例如在改变为“离开-正常”模式之后，用户手动设置调定点温度，以保持舒适性，因此尽管使用探测传感器指示了其它情况，这仍然说明封闭空间有人使用。类似的，对于一些实施例，如果没有任何手动“严格”事件，在多次重复切换到“离开-正常”状态后，ASCW将被缩短。ASCW的这种改动可以用于使算法更好的适应使用者特定趋势和/或其它因素(例如恒温器/传感器的实际位置)影响的使用感应有效性。
在图4A-4D的例子中，在ASCW为120分钟和AST为62度的加热方案背景下给出了解释性说明，须知，从当前说明的角度，用于制冷和其它ASCW/AST值选择的对应例子对熟悉该技术的人员是透明的，并且在实施例范围内。为了说明，沿着显示黑色小椭圆标记的感应活动时间线(As)，图4B中给出了计划调定点图402和实际运行调定点图404，这种椭圆标记对应于感应到活动(例如，感应到有人使用的时间“桶”)，当前正是ASCW/AST。值得注意的是，截至上午11:00，直到上午10:00才感应到重要的用户活动，随后是一个小时的无活动时间段406(或归类为“没有探测到使用”的桶)。由于图4B中的无活动时间间隔大约为1小时，略低于ASCW，“自动-离开”特性没有触发到离开-正常状态的状态改变。
图4C中给出的截至下午4:00的计划和实际调定点图。如图4C所示，在120分钟(从最后“未探测到使用”开始120分钟)无活动后自动触发了“离开-正常”模式，实际工作调定点404偏离正常计划的调定点402，达到62度的AST温度。截至下午4:00，在“离开-正常”模式触发之后没有感应到活动，因此“离开-正常”模式保持有效。
参考图4D，在展示了与图4A-C有关的例子后，展示了截至中午12:00的计划和实际调定点图。如图4D所示，在大约下午5点开始的短时间段开始感应到使用活动，这触发了“自动-返回”或“自动-到达”，从而将封闭空间切换为“在家”状态，实际工作调定点404在该点返回正常调定点计划202。
对于一些实施例，图5是阐明了有空气调节的封闭空间可以归入的各种状态。恒温器将封闭空间或受调节空间归类为四个状态之一：“在家”(510)，也称作“有人使用”；“离开-正常”(512)，也称作“无人使用”或“一日内离开”；“离开-休假”(514)也称作“日间离开”；和“睡眠”(520)。根据白天时间和正常的程序设定，在正常运行期间，受调节空间被归入在家状态510或睡眠状态520。睡眠状态520可以由预设小时确定，例如从晚上12点到上午6点，也可以由用户根据用户的偏好设置，或可以根据当前的计划设置，例如图4A中的计划402，该计划反应了晚上9点到上午7点之间的睡眠状态。
正常计划目的旨在说明使用者的普通或可预见行为。如上文所述，当探测到外出离开时，处于在家状态510的受调节空间可自动变为离开-正常状态512，以便节约资源和成本。如上文所述，当在ASCW时间段没有探测有人使用时，从在家状态510到离开-正常状态512的改变就会发生。对于一些实施例，基于探测到事件、经过的时间、和/或与基本目的(基本目的是在合理的统计可能性程度，当封闭空间内没有使用者时节能)一致的触发事件，可以改变离开-正常状态512模式。对于一些实施例，离开-正常状态512保持节能AST温度时的调定点温度，直到以下事件之一发生：(i)接收到来自用户的手动校正输入，该输入将状态变回在家状态510；(ii)基于探测到的占用活动触发了“自动到达”模式，该模式将状态变回在家状态510；(iii)到了使用者正常睡眠时间，并且没有达到“休假”模式，这将状态变为睡眠状态520；或(iv)由于正常计划改变了调定点(例如，计划外和计划的使用者到达或睡醒)并无确定为“休假”模式。
对于一些实施例，如果在延长预设最小时间段，本文称为假期状态信任窗口(VSCW))探测到无人使用，则处于离开-正常状态512的有空气调节的封闭空间变为离开-休假状态514。在离开-休假状态514，调定点温度回调为离开-休假调定点温度(AVST)，该温度是一个非常节能的温度。例如，对于一种实施例，AVST的默认设置是需要加热时为45度，需要制冷时为95度。正常情况下VSCW的设置比ASCW长的多。例如，在很多情况中，VSCW的适合值为24小时。对于一些实施例，VSCW是可变的，例如从周五下午到周日夜晚，可以为60小时中的48小时。周末期间更长的VSCW将减少错误的从调定点温度变为无人使用的更短时间段期间严格的AVST，例如短期周末外出。
对于一些实施例，在睡眠状态520期间，自动离开特性无效，也就是说，该状态绝不会直接从睡眠状态520转变为离开-正常状态512。禁用自动-离开特性避免了没有探测到有人使用时，错误的将调定点温度从夜间计划的调定点温度转变为AST。对于其它的实施例，在睡眠状态520期间改变了使用探测算法，以便在探测由于更少的预期活动等级引起的无人使用时，和在使用者睡觉期间探测不同活动模式和位置时，对无活动状态不敏感。在一个例子中，在睡眠状态520期间将ASCW简单的延长到4小时或6小时。对于其它实施例，传感器读数的每一个“桶”中读数的阈值百分比被降低，以便在使用者睡觉期间降低无使用者错误分类的可能性。
对于一些实施例，图6A-F展示了正常调定点温度计划的时间图与实际工作调定点图的对比，对应于“自动离开/自动到达”算法的典型运行。图6A中展示的是用于特定工作日(例如星期三)的恒温器设定程序602，适用于正常情况下在上午11点到下午5点之间不在家的用户。设定程序602包括从上午7:00到11:00和从下午5:00到晚上10:00的醒着/在家时间段，在该时间段内调定点温度为72度。睡眠温度和中午温度都设置为62度。在本例中，ASCW为90分钟，AST为60度。须知，从当前说明的角度，用于制冷和其它ASCW/AST值选择的对应例子对熟悉该技术的人是透明的，并且在实施例的范围内。
在图6B中，沿着实际运行调定点图604给出了计划调定点图602。显示黑色小椭圆标记的感应活动时间线(As)对应于感应活动(例如，感应到有人使用的时间“桶”)，目前为下午2:00。值得注意的是，截至下午2:00，直到上午8:00才感应到重要的用户活动，随后是无活动时间段606(或归类为“没有探测到使用”的桶)。如果在90分钟的ASCW内没有探测到有人使用，在上午9:30触发“自动离开”特性，并且有空气调节的封闭空间的状态被设置为离开-正常状态，并且调定点变为60度的AST。
图6C分别展示了计划和实际调定点图602和604，以及探测到的活动，目前为晚上9:00。需要注意的是，即使在下午5:00时没有活动，封闭空间状态仍将变为在家状态，并且调定点改变，以匹配计划的72度调定点。由于按照计划602，预计使用者正常情况下将在下午5:00到家，因此在没有探测到有人使用时回调到在家或“占用”状态。值得注意的是，在图6C所示的例子中，再次于大约下午5:00探测到活动。
对于一些实施例，图6D分别展示了计划和实际调定点图602和604，以及探测到的活动，目前为晚上9:00。在图6D所示的例子中，从晚上到当前时间晚上9:00，没有探测到有人使用。相应的，在经过ASCW之后，在晚上6:30，有空气调节的封闭空间的状态变为离开-正常，并且调定点变为60度的AST
对于图6D中所示的例子，图6E分别展示了计划和实际调定点图602和604，以及探测到的活动，目前为晚上12:00。在本例中，从晚上到当前时间晚上12:00，没有探测到有人使用。在晚上10:00遇到计划的调定点变化，从而使恒温器的调定点变为62度的睡眠调定点温度。由于晚上10:00是睡眠状态的开始，对于本例而言，自动-离开特性无效。
对于图6D-E中所示例子，图6F分别展示了计划和实际调定点图602和604，以及探测到的活动，目前为第二天(星期四)的晚上11:00。在本例中，从晚上10:00到上午7:00之间的睡眠状态期间，自动-离开特性无效，并且在星期四早上上午7:00按照计划增加了调定点。但是，由于没有探测到有人使用，自动离开特性在ASCW到达上午8:30时触发了到离开-正常的状态变化，并且调定点变为AST。随后，在上午9:30，有空气调节的封闭空间的状态变为离开-休假，因为从最初变为离开-正常开始已经经过了24小时(假期-状态信任窗口(VSCW))，并且期间没有探测到有人使用。在上午9:30，调定点为AVST(离开-休假状态温度)，在本例中为45度。请注意，对于一些实施例，从上一次探测到有人使用开始测量VSCW，而不是开始变为离开-正常的时间，该时间将导致在星期四上午8:00变为离开-休假状态。
对于一些实施例，用户能够(例如，在初始设置会话期间，通过网页接口，等等)根据所需节能要求改变ASCW。例如，选择“严格”节能选项的用户得到的ASCW为45分钟，结果是在45分钟无活动(或“离开”或“无人使用”感应状态)后系统将做出“自动-离开”决定。
对ASCW时间段和探测活动的过滤可使用各种方法，以改进“自动离开”特性触发将状态改变为离开-正常状态的可靠性。用于理解探测到的活动是否与有人和其它原因(例如宠物)相关的各种学习方法也可以用于提高“自动-离开”特性的可靠性。对于一些实施例，感应活动的“背景”等级(例如，可归因于不是有人使用结果的探测到事件)可以通过交互方式学习，和/或基于离开-正常阶段期间的校正性手动设置点不存在确认。例如，如果在触发了“自动-离开”模式后的一个时间段没有校正性手动调定点变化，并且缺少校正性输入在多个不同的场合重复，则可以将与该等时间段相关的感应活动类型和/或程度作为与有人情况无关的“背景”等级，原因是如果确实有人，在一个或多个情形下会有某种类型的校正活动。
按照类似于“自动-离开”使用评估的方式，“自动-到达”特性对在家状态的触发最好基于小窗口时间窗口和/或探测到活动的过滤，从而使不确定事件或与实际有人无关的其它事件不会意外触发“自动-返回”模式。如上文所述，对于一些实施例，探测过程包括了在小窗口期间对探测到活动的存在与否单独评估时间的5分钟小窗口“桶”(或其它合适时间段的小窗口)。如果发现在该等时间小窗口相邻的小窗口中探测到活动的阈值量，则根据当天的时间，“自动-到达”特性触发状态变回在家或睡眠状态。例如图4D的时间408。在触发后，“自动-返回”模式将调定点回调到正常调定点计划402。
对于一种实施例，基于使用模式和/或与“自动-离开”触发和/或“自动-到达”触发的重复出现相关的校正性手动输入模式，对调定点计划修改提供一种算法。定期以多级时间连续监督和过滤与“自动离开/自动达到”特性相关人使用和/或校正性手动输入行为，以便确定用户使用中的模式，可以反过来“修改”或通过其它方式“调节”调定点温度计划，以更好的匹配实际使用模式。通过定期多级时间过滤，能够基于以下情况同时寻找相关模式(i)以连续的日历日为基础，(ii)以每一个普通日为基础，(iii)以每个周末为基础，(iv)以每月的一天为基础，和/或以与用户行为有逻辑关系的任何其它每日分组为基础。因此，如果对连续的星期五观察到与“自动离开/自动到达”相关的特定使用和/或校正性手动输入行为，则调节针对星期五的调定点温度计划，以更好的匹配标明的使用模式。如果对连续的星期六和星期天，下一个星期六和星期天，以及对随后的星期六和星期天观察到与“自动离开/自动到达”相关的特定使用和/或校正性手动输入行为，则调节星期六和星期天的调定点温度计划，以更好的匹配探测到使用模式。对于另一个例子，如果连续几个月的第2天到第7天观察到与“自动离开/自动到达”相关的特定使用和/或校正性手动输入行为，则调节连续几个月的第2天到第7天的调定点温度，等等。对于某些首选实施例，在连续的相似两天发生的两个“自动离开/自动到达”事件(例如，连续两个普通日或连续两周的相同两天)，(a)在每一天的预设时间内(例如，在60分钟内)，和(b)没有手动校正(例如，没有相关的“严格”行为)，则可以自动修改标准计划，或向用户建议改动。
对于一些实施例，图7A-7D展示了基于占用模式和/或校正性手动输入模式(与“自动离开”和/或“自动到达”的重复实例相关)的调定点计划修改的一个例子。图710用于图7A-7C的正常调定点，图712，714和716分别给出了图7A，7B和7C中的实际工作调定点。最后，图720给出了图7D中“已调节”或修改的调定点计划。对于本例而言，随着时间观察，对正常调定点温度标明其周末全天在家的用户，如果没有任何校正性手动用户输入，“自动离开”特性将在几周的星期三中午使状态变为离开-正常(图7A-7C)，然后在这些天的大约下午5:00触发“自动-达到”模式。这可以对应于自愿在星期三前往当地图书馆的退休人员。该可靠的建立此模式之后(例如，在连续三个星期三发生后)，如图7D所示，对随后的星期三和以后所有的星期三，系统自动“调节”或“修改”自动调定点温度计划，对上午10:00和下午5:00之间的间隔计划了一个“离开”时间段，因为系统现在估计用户在该等时间段肯定会外出
对于一些实施例，通过两个连续事件可靠的确立一个模式(例如，仅基于图7A-C中三个星期三中的两个，而不是所有三个星期三)。此外，对于一些实施例，系统并不会自动适应“调节”或修改的计划，但是会向用户建议。如果用于已经表明对“询问”更新计划的倾向性，则将会执行该种设置，而不是自动采用它们。对于其它一些实施例，仅在估计成本和/或节能高于预设阈值或百分比时，系统会自动采用新计划720或向用户建议。
重要的是，如果在图7A-7C中该等天的某一天发生了校正性用户输入(称作“严格”用户输入)，则不会按照图7D所示自动“调节”调定点计划。一些情况中可能发生校正性或“严格”输入，其中(i)已经触发了自动-离开模式，(ii)“自动到达”特性触发状态改变的探测到使用活动不足(在过滤了“背景”事件之后)，和(iii)用户感到不舒服，并且走向恒温器调高温度。通过示例方式，情况可能不是在周三上午10:00前往图书馆，用户上楼读数，只有第一层的恒温器没有探测到有人，并在晚上12:00触发自动-离开，随后用户在大约中午12:45感觉到不舒服，然后下楼手动调高温度。由于用户的“严格”输入证明算法对该种潜在模式“判断错误”，调定点计划并无被自动“调节”到图7D所示的图720，并且在一种实施例中，对该种潜在模式部分的逆向加权，从而需要更高程度的校正，以便在将来确立该等模式。有利的事，对于更普遍情况，用户的“严格”输入也可用于调节对占用探测算法应用的过滤类型和/或等级，因为对于导致“严格”校正性输入的时间间隔，探测到的“不活动”是一个不正确的结论。
上述实施例的“自动离开/自动到达”算法由当前探测到的使用信息触发，在另一种实施例中，基于经验性使用可能性时间表(由恒温器单元在一个延长的时间段建立)提供了“自动离开/自动到达”算法的自动自身触发。对于一种具体实现，经验性使用可能性能时间表表示为标量值的时间图(经验性使用可能性或EOP)，标量值代表了一个或几个人在每一个特定时间点使用封闭空间的概率。也可以使用反应了占用统计和/或概率的其它表达的任何变化(例如，概率分布函数)或随机变量说明，而不是使用针对EOP的单个标量值。
对于一种实施例，恒温器单元设置为在满足以下标准的一天中的一个或多个时间自身触发进入离开-正常状态：(i)正常调定点计划是计划的“在家”时间间隔的指标，(ii)经验性占用概率(EOP)低于预设阈值(例如，低于20％)，(iii)占用传感器没有探测到无法确定封闭空间中是否有人的大量活动，和(iv)使用传感器没有对足够长的时间间隔探测到足够低的活动(例如，离开状态可信度窗口或ASCW)，以便以前述的“传统”方式进入“自动离开”模式。一旦满足了这些条件，并且“自动-离开”模式已经自身触发，就会按照与“传统”的自动模式相同的方式(例如，通过“自动到达”触发，手动校正用户输入，等等)继续恢复“自动离开”模式。基于“已学习课程”的调定点温度计划自动调节(例如，基于使用模式和/或与“自动离开”模式重复实例相关的校正性手动输入模式)可以基于观察到的“传统模式”触发的自动离开模式和自身触发的自动离开模式算法。
已经发现，当与仅基于“传统”自动离开触发方法的调节(其中仅考虑当前的、即刻的使用信息)相比，上述的“自动离开”模式的自身触发(至少部分基于经验性使用概率(EOP))提供了更完整和更具有统计精确性的调定点温度计划“调节”。与生成EOP量度中所用的活动探测数据样本的大数值相关的一个原因使其成为一个相对有用的基础，系统基于此基础执行“自动-离开”进程提供的使用情况“测试”。从一方面来看，可以将“自动-离开”进程看作从用户的生态系统出发自动“推动”或“促进”的一种途径，以学习用户使用模式的更详细情况，并且不需要唯一的依赖于占用传感器硬件的瞬时精确度
对于一些实施例，图8是展示了可以将有空气调节的封闭空间归类为各种状态的简图。图8的实施例代表自动离开/自动到达算法的一个或多个特性，该算法可做为图5所示的实施例的备选方案，或在某些情况中，可以与之前图5所示的实施例相结合。请注意，尽管当前说明的范围没有收到此限制，但是图8的实施例并没有单独的“睡眠”状态。取代单独“睡眠”状态的是，提供了一个条件进入离开-正常状态820，如果有空气调节的封闭空间没有营业，当天时间并不在晚上8点和上午8点之间。对于晚上8点和上午8点之间的非营业时间，将从离开-正常状态820过度到在家状态810。
图8所示的是三个状态：在家状态810，在该状态，恒温器通常按照一个计划程序(除非在手动覆写调定点下)；离开-正常状态820(在本文中也可以称为“一日内离开”和/或“一日内自动离开”状态)，在该状态中，调定点温度被设置为节能等级，例如AVST。对于一些实施例，为了简单，AST和AVST被设置为相同的温度。根据封闭空间的状态过渡到“在家”状态810的特定方式，“在家”状态810也可以称作“离开”状态，或“手动到达”状态(由于探测到的占用活动，恒温器返回“在家”状态)，或“手动到达”状态(由于用户实际操控，或远程用户通过云端远程控制装置改变了当前调定点温度，恒温器返回“在家”状态)。
对于一些实施例，如果出现下述条件之一，在家状态810就会转变为离开-正常状态820：(i)满足所有第一套条件812，或(ii)满足所有第二套条件814。条件812包括启用自动离开特性，并且从最后探测到活动的时间大于ASCW，对于一些实施例，该时间被设置为120分钟。对于一些实施例，活动传感器数据被“收集”到以时间为基础的“桶”，该算法将查找连续的空桶，以确定没有探测到的占用活动。对于一些首选的实施例，这些桶的时间段为5分钟，并且ASCW最开始等于24个桶(对应于大约2小时)。但是，对于某些实施例，也可以使用其它尺寸的桶和桶的数量，或实施探测占用(无占用)情况的其它方案。
条件812也包括至少在当前调定点温度有效的离开调定点温度，因为进入“离开”状态不会节能。如前文所述，对于家用设施，从“在家”状态进入一天内自动离开状态的条件还包括当天的时间应当在上午8点和晚上8点之间(或其它适合的“非睡眠”时间段)。对于商用设施没有使用其它限制，因为使用者的睡眠通常不是一个问题，因此如果没有探测到的活动，在这些时间进入节能的“离开”状态非常有好处。条件812还包括从最近操作开始的时间应当低于ASCW，其中操作是指手动唤醒与恒温器的交互(例如转动环/圆盘或向内点击)，或通过远程网页和/或PC接口交互，使恒温器离开“离开”状态。例如，在一种情况中使用者在上午9:00离开住处，并前往办公室。在办公室，使用者远程登录(直接登录恒温器或通过在共同指定的已包括申请中讨论的云端服务器)，并在上午10:00对一些恒温器设置进行了改动(上午9:00加上2小时ASCW)，由于操作(通过网页接口)发生在上午10:00实际上在中午之前没有进入离开-正常状态(上午10:00加上2小时ASCW)，而不是在上午11:00之前。
条件812也包括从最后计划的调定点变动(或最近“遇到的”计划调定点变动)开始大于ASCW的时间。例如，如果使用者在下午5点离开了住处，并且在晚上6点有一个计划的调定点变动，并且ASCW为2小时，则在晚上8点之前不会进入离开状态，而不是在晚上7点之前。条件812还包括，如果恒温器根据手动覆写工作，例如，用户走近恒温器，并通过转动圆盘调节当前设置点(与使用设置装置设置调定点相对)，或者通过远程网络接口执行了等价行为，只要手动覆写调定点有效，就不会进入自动离开状态。请注意，对于一些实施例，在遇到下一次计划的调定点之前，任何手动覆写将保持有效。如果用户生病在家，并手动调高了普通的调定点温度，则这种条件就很用于。假设在当天计划的调定点没有生效，此手动覆写将持续到工作日结束，通常这时有一个计划的调定点调高温度，因此使手动覆写无效。优点是，由于此手动覆写条件，当用户生病在家，并且在返回床上之前已经手动调节了圆盘，则当天内自动-离开模式将不会生效。条件812还包括，恒温器不能处于“关闭”模式。另一个条件812是，如果恒温器对占用传感器是否产生了足够可靠的占用情况数据没有足够的“可信度”(如一个或多个共同指定的已包括申请中所述)，就不会进入离开-正常状态820。例如，如果恒温器300安装在不能很好的“看见”家中活动的位置，例如恒温器位于书架之后，或无法接受到很多信息的门厅末端。通过安装后在一段时间内自动处理传感器数据，恒温器300的优点是，如果确定不能可靠的区分无活动和占用者活动，恒温器能够由于“低传感器信息可信度”而使自身不合格。
条件814输入在同一个建筑中安装了多个恒温器的情况，下文将对这种情况进一步说明。按照下文的详细讨论，更可取的是，所有已安装的恒温器都应当在进入离开状态前“同意”。如果在该建筑中有另一个和恒温器，该恒温器的自动离开标记位(AAF)设置为“打开”，则只要恒温器本身没有在ASCW内探测到任何活动，该恒温器也会将自己的AAF设置为“打开”，该标记位不会变为“关闭”，自动-离开启用，并且时间在晚上8点和上午8点之间(如果是非商用建筑)。请注意，对于一些实施例，当前的恒温器并不会干扰另一个恒温器进入离开状态的决定，即使当前的恒温器具有较低的传感器可信度。
现在再此参考图8，在恒温器进入一日内自动离开状态(离开-正常状态820)，其将保持在该状态，直到(i)满足所有第一套条件816，在这种情况中恒温器将会返回“在家”状态810，或(ii)满足所有第二套条件822，在这种情况中，恒温器将返回离开-休假状态830。为了从一日内自动离开状态返回“在家”状态，条件816包括“自动到达”确定。对各种不同原因特别有用的一个条件对一日内自动离开状态实现了一种“插销”机制，当恒温器切换到一日内自动离开状态时，它在一段时间内被“锁定”到该状态，并且不会返回“在家”状态，即使可能会有自动到达确定，本文将这一时间段成为自动到达抑制窗口(AAIW)。如果从进入自动-正常状态820的时间在自动到达抑制窗口(AAIW)内(将参考图9进一步讨论)，该状态将保持在自动-正常状态820，即使探测到活动和/或遇到一个计划的调定点。根据一些实施例，AAIW设定为30分钟。如果经过了AAIW时间，然后N连续桶内的探测活动导致返回到回在家状态810。对于一些实施例，可以调节N的值，以使自动到达功能对探测到的活动更敏感或更不敏感。对于一些实施例，最开始将N的值设置为二，也就是说如果对两个连续的桶没有探测到的活动，则就会发生自动到达。如果经过了AAIW时间，则遇到的计划调定点也会引起自动到达。与恒温器的手动交互(例如通过转动环或向内点击)和/或远程访问手动交互，例如通过远程访问网络设施，也可以使恒温器离开“离开-正常”状态820，并返回在家状态810。最后，如果自动离开特性被禁用或恒温器关闭，则恒温器将会返回在家状态810。须知，图4A-10B所述的自动离开和自动到达功能最好与恒温器300的独立“手动离开”和“手动到达”功能一起提供。对于一些实施例(如一个或多个共同指定的已包括申请中所述)，用户能够通过走进恒温器圆盘并在菜单上选择“离开”，或通过使用远程访问设施选择“离开按钮”或菜单选择，直接和瞬时唤醒“离开”模式。对于这种情况(可称为“手动离开”模式)，在一些具体实现中，恒温器一直以节能AST(离开状态温度)运行，而与计划指示的情况无关，也与任何探测到的使用者活动无关，直到用户通过“手动到达”使恒温器离开“手动离开”模式。对于一些实施例，通过走近圆盘和给出任何类型的输入达到“手动到达”(例如通过转动旋转环或向内点击)，或通过登录远程网络访问设施进行任何类型的交互。
现在再次参考图8，如果满足所有条件822，则恒温器可以从离开-正常状态820返回离开-休假状态830。为了进入“离开-休假”状态830，从最后探测到活动开始的时间(或最后未空的桶)应当大于VSCW，对于一些首选的具体实现，该时间为2天(或48小时)。此外，从最后操作开始的时间(例如，用户通过旋转环和/或向内点击交互)也应当大于VSCW。
对于一些实施例，如果满足所有条件832，则恒温器可以从在家状态810直接进入离开-休假状态830。请注意，在很多情况中，将从离开-正常状态820进入离开-休假状态830，而不是从在家状态810进入。但是在其它情况中，恒温器状态可以从在家状态直接进入离开-休假状态。因此，在每天有四个计划调定点(代表唤醒、工作、夜间和睡眠)但是用户休假离开的典型简单情况中，对于前一两天，恒温器将在“离开-正常”和“在家”之间过渡，对于每一个计划点从“离开-正常”返回“在家”状态，然后在每一个ASCW(例如，2小时)到期后返回离开-正常状态，知道达到VSCW为止。如果在达到VSCW时恒温器正好处于“在家”模式，则从“在家”直接过渡到“离开-休假”，但如果在达到VSCW时，恒温器正好在“离开-正常”模式，则直接从“离开-正常”过渡到“离开-休假”。请注意，如果计划调定点频繁改变(频率高于ASCW，例如每小时一个调定点)，则绝不会进入离开-正常状态，并且恒温器将在达到VSCW时直接从“在家”进入“离开-休假”。条件832说标明，为了从“在家”状态810进入离开-休假状态830，必须启用自动离开功能，并且活动传感器应当具有足够的可信度。此外，在条件822的情况中，从最后探测到活动开始的时间(或最后未空的桶)和从最后操作开始的时间(例如，用户通过旋转环和/或向内点击交互)也应当大于VSCW。
对于一些实施例，如果满足任意的条件834，就会从离开-休假状态830返回在家状态820。条件834包括恒温器的任何手动操作(走进或网页)，N个连续桶(例如每5分钟2个桶)中活动的探测，或禁用自动-离开状态或关闭恒温器的时间。
关于ASCW(离开状态可信度窗口)和AAIW(自动到达抑制窗口)，现在将进一步详述。图9展示了与以下方面最佳时间阈值确定有关的图910和920：(i)触发自动离开状态，和(ii)基于来自实际家庭人口的经验数据，在进入自动离开状态时临时抑制自动达到状态。在图9的例子中，对单个价格进行了实验，但是通过单独结构的合适统计学组合，对多个家庭总结得出了该方法。实验可以按以下方式进行。对于NDAYS时间段(可以是一个30天的时间段，但是其它时间段也适用)，对家庭追踪占用传感器活动，并以预设时间段的时间桶描述，例如5分钟(但是其它时间桶也适用)。更明确的说，占用模式的特点是一个二进制函数E(k)，对于任何特定的第k个时间桶，如果没有探测到的活动，则该函数为“0”(没有“占用事件”)，如果有探测到的活动，则该函数为“1”(没有“占用事件”)。图9给出了函数E(k)的图910，该函数对NDAYS时间段描绘了每天288个时间桶(24小时除以5分钟)，其中标记912代表每一个占用事件。对于一种实施例，最好描绘特定占用事件对随后发生的后继占用事件具有的预测值，然后处理该信息，以确定最佳自动-离开阈值。通过对每一个占用事件绘制后继占用事件出现时间的图，将所有占用事件的这些图合并到一起形成一个柱状图，可以找到此特征。从数学的角度来看，这些步骤等价于计算函数E(k)的自相关，图920中给出这种自相关。请注意，对于从家庭人口获得的实际经验数据，自相关函数(或合适的光滑版本)具有一个中心瓣，该中心瓣在第一个时间值T1附近略微下凹，随后第一个侧瓣开始在随后的时间T2高出此波谷。对于一种首选的实施例，值T1是触发自动离开状态的时间阈值(ASCW，前述)，而二者的差(T2-T1)是在进入自动离开状态(AAIW，前述)时临时抑制自动到达状态的时间间隔。在一个系列的真实实验中发现，T1倾向于在摇摆大约120分钟，而T2倾向于摇摆大约150分钟。在一个首选实施例中，有一套向客户提供的所有恒温器中使用的阈值T1和T2，在产品研发期间基于大量的统计样本计算了这些数字。对于另一种首选实施例，图9中的程序(例如，占用事件追踪，自相关，从自相关图的瓣确定T1和T2)由恒温器对每一个单独的装置自动执行，由此向客户提供了最适合每一个特定阈值的一套T1和T2阈值，而图E(k)被传送到云端服务器，云端服务器执行所述的自相关和/或其它统计算法的任何变体，以确定T1和T2的最佳值，随后从云端服务器将这些值下载到单独的恒温器。
对于一些实施例，可以进行某些调整或适应，以改进自动-离开自动到达行为。如果用户手动进入“离开模式”(可称为“离开-手动”状态，图8中没有给出)，则假设住宅无人。相应的，对于一些实施例，在“离开-手动”状态期间进行检查，以查看是否通过活动传感器探测到自动到达状态(例如，在最后N个连续桶内探测到传感器活动)。对于一种首选的实施例，如果在“离开-手动”状态之前30分钟内的最后N个连续的桶中探测到传感器活动，则数字N加一。
对于另一个实例，如果用户对低于最后耗能调定点的温度进行了手动温度设置(例如，手动覆写)，则可以假设用户这样做是因为希望建筑物变为“未占用”。这可以简单的解释为进入“手动离开”状态，并且如果在之前的30分钟在最后N个连续的桶中探测到传感器活动，则数字N加一(以使自动到达更不敏感-例如，“更坚定”，在这种情况下需要更嘈杂才能触发自动-达到确定)。
对于一些实施例，基于“严格”行为调节ASCW。例如，如果在进入离开-正常状态820的前30分钟内，用户手动将该装置从离开-正常状态跳回在家状态810，则ASCW将增加。已经发现，以这些情况为基础，在30分钟时增加ASCS适合于改进自动-离开功能在很多情况下的运行。可以选择的是，类似于前述内容(与图7A-7D相关)的原则可以自动工作，以“回调”ASCW，如果其变得很大，一日内自动离开状态基本很少被启用。
对于一些实施例，上述自动-离开功能与恒温器300硬件运行的其它方面整合，从而能够获得其它所需的结果。通过实例，对于一个首选的实施例，AAIW的存在和环境有利于节约占用探测硬件使用和/或触发的其它电能消耗。因此，在一个首选实施例中，恒温器300中的使用探测硬件(例如被动红外线传感器，主动红外线附近传感器，超声波传感器，或其它传感器)在AAIW期间被禁用，因此如果没有采用任何响应动作，就需要探测。对于其它首选的实施例，在“手动离开”模式和/或离开-休假模式中可以出于类似原因禁用使用探测硬件。
按照共同指定的美国专利编号13/269,501(前述)，共同指定的美国专利编号13/275,307(前述)，和共同指定，并包括在本文中的其它申请(前述)，对于一些实施例，恒温器300可以是先进的，多感应、微处理器控制的智能或“学习式”恒温器，它能够提供各种处理能力的组合，具有优美的用户界面，网络连通性，和节能能力(包括目前所述的自动-离开/自动到达算法)，同时不需要来自HVAC系统所谓的“C线”，或来自家庭墙壁插座的电源线，即便如此，这些先进功能需要更大的瞬时功率(例如，从一个或多个HVAC调用继电器获得更少的电能)。恒温器300通过使用可更换电池实现这些目标(或等效的板载储能介质)，当硬件功率使用低于“窃电”可安全提供的功率时，它们可以充电，并且当硬件功率使用大于窃电能够安全提供的功率时，它们将会放电，以提供所需的额外电能。
为了在“电池意识”方式下操作，促使降低功耗并延长可充电电池的使用寿命，所述恒温器300配备了：(i)相对强大且耗电量也大的第一处理器(如德克萨斯州仪器公司的AM3703微处理器)，能够快速执行更加复杂的功能，如驱动可见的方便用户的界面显示，并执行各种代数计算；与(ii)功率相对较低且耗电量也相对较低的第二处理器(如德克萨斯州仪器公司的MSP430微处理器)，用于执行强度较小的任务，其中包括驱动和控制占用传感器。为了节约宝贵的电力，所述第一处理器在长期使用时保持为“睡眠”状态，并在需要其能力时“醒来”，而所述第二处理器相对持续(尽管优选为短时减速或失活一些内部时钟，以便省电)地执行其功耗相对较低的任务。所述第一和第二处理器互补，从而使所述第二处理器可以在发生一些事件时“唤醒”第一处理器，这种功能可以定义为“唤醒”设施。该等唤醒设施可以作为不同功能和/或省电目标的一部分打开和关闭。例如，可以提供一个“唤醒PROX”设施使所述第二处理器在通过激活的近位传感器(PROX，如Silicon Labs SI提供的带有I2C接口的1142型近位/环境灯传感器)检测到于接近恒温器仪表盘时，“唤醒”所述第一处理器，以便后者向走进的用户显示相关数据并准备好在他们的手触及仪表盘时更加快速的反应。另一个实例是，安装“唤醒PIR”设施，以便所述第二处理器可以在通过被动红外移动传感器(PIR，如PerkinElmer DigiPyro PYD的1998型双元件光电探测器)检测到恒温器附近有物体移动时，唤醒所述第一处理器。显然，所述唤醒PIR与自动到达并不同步，因为需要N次连续桶感应PIR活动才能唤醒自动到达，然而一次足够的移动事件就可以触发“唤醒PIR唤醒”。
一般来说，唤醒PROX设施大部分时候都可以激活，因为PROX传感器优选配置为检测每年非常有意义的用户移动(如在恒温器0.75米或更短的距离内)。在其中一些优选实施例中，所述唤醒PIR设施在“在家”状态下从不被激活，避免不必要的唤醒所述第一处理器，从而降低恒温器的耗电量，同时在自动离开状态下激活所述唤醒PIR设施，从而使所述第一处理器能够评估检测到的移动活动的意义(包括进入有N次连续桶感应活动的自动到达)。但是，在其中一个优选实施例中，所述唤醒PIR设施在AAIW(自动到达抑制窗口)期间保持失活，以便进一步省电，因为所述第一处理器在该期限内不会进入自动到达模式。
在一个优选实施例中，以下唤醒和第一处理器唤醒规则适用。如上所述，所述唤醒PIR设施在“在家”状态下失活。在正常外出的状态下，如果自进入该状态起的时间短于AAIW(如30分钟)，则唤醒PIR设施失活，但是设置一个计时器在所述30分钟时间间隔结束后唤醒所述第一处理器。在所述正常外出的状态下，如果自进入该状态起的时间长于AAIW，则所述唤醒PIR设施激活，并设置一个定时器以便在所述恒温器时间表的下一个设置点的生效时间唤醒所述第一处理器。如果在正常外出状态下发生唤醒PIR时间，则所述唤醒PIR设施被失活，而剩下的时间“桶”时间间隔中的时间用于自动到达确定(例如，5分钟)，并设置一个定时器以便在下一个“桶”时间间隔开始时唤醒所述第一处理器。这样做的优势在于可以在该“桶”时间间隔的剩余时间中省电，因为所述唤醒PIR事件已经填充所述桶，且在该桶期间的任何额外感应唤醒PIR事件将是多余的，仅仅是浪费电力。然后，所述唤醒PIR设施在下一个“桶”时间间隔开始时重新激活。总之，优势在于在省电的同时可以保持监测“N”次连续桶感应活动。
此外，类似的省电机制也适用于外出度假状态。在外出度假状态下，如果自进入该状态起的时间短于时间限值(为所述AAIW或其他合适的“锁存”时期)，这时所述唤醒PIR设施失活，但是设置了一个计时器以便在该时间间隔结束后唤醒所述第一处理器。在所述外出度假状态期间，如果自进入该状态起的时间长于时间限值，这时所述唤醒PIR设施激活，且定时器被设置为在24小时(或其他合适的“卫生检查”时间间隔)后唤醒所述第一处理器。如果在所述外出度假状态下发生了唤醒PIR事件，这时所述唤醒PIR设施失活，该时间“桶”时间间隔的剩余持续时间用于自动到达确定，并设置一个定时器用于在下一个“桶”时间间隔开始时唤醒所述第一处理器，从而在当前“桶”时间间隔的剩余时间内省电。
下面将通过一些实施例，提供更多有关安装多恒温器的操作的详情。图10A示出了一种特殊外壳，如家庭，在一些实施例中它有三个恒温器分别连接到两个不同的HVAC系统上。所述外壳1000具有恒温器1010和1020，所述恒温器用于控制楼下HVAC系统1042和楼上HVAC系统1040。当所述恒温器逻辑上与基于云的管理服务器1060中的相同用户账户相连，所述三个恒温器最好相互配合，外外壳提供最佳HVAC控制。所述三个恒温器之间的该等合作可以为同行合作，或为监督合作，也即所述基于云的中央管理服务器监督它们，作为所述两个恒温器的一个或多个主、调停、调解员、仲裁员和/或送信者。一个实例提供的自动离开能力得到改善，而“离开”操作模式仅在所述两个恒温器都感应到在要求的时期内无活动时激活。在一个实施例中，每个恒温器在检测到在要求的时期内失活时，发送一个离开状态“票”给所述管理服务器1060，但是在从所述管理服务器收到这样做的许可前不会进入“离开”状态。同时，每个恒温器都将在检测到外壳内有占用活动时，发送一个撤销其离开状态的票。只有在三个恒温器都发送离开状态票时，所述中央服务器1060将发送离开状态许可给所有三个恒温器。进入集体离开状态后，如果任何所述恒温器感应到占用活动，该恒温器会发送撤销信息给基于云的管理服务器1060，后者将发送离开状态许可撤销(或“到达”命令)给所有三个所述恒温器。在不偏离本发明的范围的情况下，可以提供很多其他类型的成对恒温器(也即在所述管理服务器中账号相同的恒温器)的合作。
根据一些实施例，图10B展示了多功能恒温器安装设置执行自动离开功能的一些例子。通过该方法，该组恒温器(包括恒温器1010，恒温器1020和恒温器1030)可以配合提供增强的自动离开功能，如下所示。每个恒温器维持一组状态信息对象，包括(i)局部自动离开就绪(AAR)标记，反映该独立恒温器是否自认为做好自动离开的准备，(ii)一个或多个同级自动离开就绪(AAR)标记，反映每组其它恒温器是否自认为做好自动离开的准备。每个恒温器的局部AAR标记，作为组群中其它恒温器的一组状态信息对象的一个同级AAR标记而出现。每个恒温器都可以改变其自身的局部AAR标记，但只可读取其同级AAR标记。这是中央云管理服务器和恒温器频繁交流的一个共同功能，这样，每个恒温器的该组状态信息对象都保持最新信息，尤其保持同级AAR标记是最新的。要做到这点，例如，通过程序设计每个恒温器立刻把自身局部AAR标记的任何改变传达到管理服务器，同时，管理服务器把该改变立即传达给组群中每个其它的恒温器，更新对应的同级AAR标记。恒温器之间直接同级至同级传达的其它方法，也可以在不脱离当前方法范围的情况下使用。
根据一个首选的实施例，恒温器在一致的模式下操作，这样，如果该组所有AAR标志设置为“是”或“就绪”，每个恒温器只能达到实际的“离开”状态。因此，在任何特定的时间点，组群中所有恒温器将在“离开”状态，或是它们都不在“离开”状态。反过来，如果其中一套或两套标准都能得到满足，每个恒温器配置或编程为设置其AAR标记为“是”。当所有以下情况为真，可以满足第一套标准：(i)依照该恒温器的传感器，需要有一段失活时间间隔感应失活，从而可以配备其被动红外(PIR)移动传感器、主动红外近位传感器(PROX)及其他占用传感器等；(ii)所述恒温器为“自动离开置信”的，之前就已经证明其能够在具有统计意义的足够时间点感应具有统计意义的占用活动；及(iii)符合其他自动离开模式的基础“合理性标准”，如(a)用户之前未失活自动离开功能；(b)如果外壳不是一个业务，时间在上午8点到晚上8点之间；(c)所述恒温器未处于关闭模式；(d)所述“离开”状态温度比当前这时温度更加节能；且(e)用户并未通过所述基于云的管理服务器与恒温器远程互动。同时出现以所有情况时，符合所述第二套标准：(i)依照该恒温器的传感器，需要有一段失活时间间隔感应失活；(ii)组中至少其他一个恒温器的所述AAR标签为“是”；且(iii)符合上述“合理性”标准。所述第二套备选标准更有利一些，它可以将每个恒温器的AAR标签设置为“是”，可以出现组中所有恒温器均可以对其占用传感器数据做贡献，以便进行组自动离开确定，即便其中一个或多个并未处于“自动离开置信”模式也是如此，只要至少一个元件为“自动离开置信”就行了。这种方法可以提高所述节能自动离开特征的可靠性和可扩展性：通过外壳周围的多传感器位置提高可靠性，通过使导致恒温器“离开非置信”的一个恒温器“位移”(例如，安装在障碍后面不合适位置限制PIR的灵敏度)不会影响组的有效性或适用性来提高可扩展性。
值得赞赏的是，上述方法已经扩展到多初级恒温器和/或多辅助恒温器案例中。此外，还值得赞赏的一点是，尽管本发明使用的“初级恒温器”一词，但是并不要求初级恒温器与外壳中不同的HVAC系统为一一对应的关系。例如，外壳中多个“区”中的装置可以使用一个HVAC系统服务，因为可控制阻尼器可以停止和/或将HVAC系统中的气流重新导向不同的区。在这种情况下，每个区可能有一个所述初级恒温器，且所述每个初级恒温器均连接到HVAC系统及合适的阻尼器，以便调节其各个区。
如图所示，在1050的情况下，三个温控器中的两个1010和1020的AAR标志这是为“是”，这表示在ASCW和满足其他条件的情况下1010和1020不会受到感应。然而第三个温控器1030的AAR标志是“否”，举个例子，它刚刚受到了感应。如果不是所有的温控器都设置为标志“是”，则命令为不一致并且是休眠状态不允许任何温控器通过。1050情况中的一例，只有一个装置单独设置在1000楼较长时间，因此只有温控器1030显示正在使用。
在1052的情况下，所有的温控器1010，1020和1030都能运行，在ASCW中不会被感应，并且AAR标志设置为“是”。因此，命令能否进入休眠状态的是不一致性和三个温控器彼此隔离的实现。
在1052的情况下，三个控温器中的1020不能再感应状态下持续运行。打个比方，也许是新安装的，也许是装置点不佳(比如，“视域”被墙壁或门大大限制了)其他两个控温器1010和1030则能持续运行，并且在ASCW中不显示被感应，AAR标志设置为“是”。在这种情况下，温控器1020感应到了其他的“是”状态，也随之改变自己的标志为“是”。决定不一致，并且进入休眠状态。此时，温控器1020维持低限度的运行，拒绝温控器1010和1030“否决”的命令。
图11是一个自动计数器显示的实例。除上文提及部分以外，在连续接触桶并被感应的情况下，温控器300能中隔离状态转换到待机状态。在一些具体情况中，如果想要温控器300更加容易被为实现，“N”可能标记为2并且每个桶能有五分钟的时间。在其他的情况中“N”可能降到1(即，单个桶)。通常说来，当自动隔离功能被触发时，根据一个或多个实施方案，可能发生这样的情况，当使用者回家后发现温控器300正处于休眠状态还需要一些间隔时间修复之前的错误让机器根据自动休眠设定从自动休眠回到待机状态。举例说明，在N＝2的情况下，桶连续五分钟显示工作状态就需要触发自动实现装置，但使用者仅回家五分钟，温控器300仍处于休眠状态。当温控器300触发探测器PROX时使用者走近查看温控器的表盘(但没有启动表盘)，这时可能出现的情况是显示和图上部例子中相类似的实施状态，可能此时显示“自动休眠的”标志和有效的叶状1202结构。这儿是很有可能导致误解，虽然有相关性很低的数量，但在使用者看来，使用者确实出现在了装置范围内。如图中底部所示，在其他具体情况下，输出显示316意味着1.温控器300正在休眠状态，2.邻近的感应器PROX表面使用至靠近了温控器300但是，3.仍有一个不确定的间隔时间使装置回到待机状态(在图11中显示为27秒)。方便的是，使用者不会混淆，因为装置清楚的显示了休眠状态将确定无疑地结束。需要注意的是，如果使用者操作了表盘，待机状态将立即根据法则结束，进入到与图8一致的状态。更普遍的是，在其他具体情况下，有可能自动休眠计时器既因使用者靠近而显示(举例，PROX触发装置使用者)也因为使用者利用云中心控制装置而显示，在不确定的时间内保持到休眠状态结束，不论是出于什么原因(举例，一个自动装置到达下一个设定值时)，都不会是正常休眠状态。因此，举个例子，如果使用者在下午两点半工作在外，休眠状态启动，在3点45有一个设定日程，及时使用者在两点半远程启动了温控器，则如图的下半部分所示，基于云中心控制，使用界面之外会发出命令“在75分钟内结束”，在下一个设定到达前温控器300会在下午三点四十五结束休眠状态。在其他的具体情况中，图11的下半部分显示了倒计时装置，该装置能触发检测器PROX或运行感应装置PIR。图11下半部的触发显示运行感应装置PIR提供了令人满意的方案，在方案中使用者能看到计时器从他穿过房间到靠近温控器300附近的显示计数。
尽管为了表述清楚有了上述细节性的叙述，但是很明显，在不背离原则的情况下还是会有改变和调整。值得注意的是，还有许多其他的方式实现这里描述的程序和设备。因此，这个实施案例可能被视为是说明性而非限制性的。本发明的工作主体不被以上给出的细节限制，细节将在附加声明中以同范围相等水平做出修改。

Claims (24)

1.一种用于在有空气调节的封闭空间中控制温度的方法，该方法包括：
按照第一个调定点控制受调节空间内的温度，所述第一个调定点来自现有的计划，并且代表了有一个或几个人占用所述受调节空间时的适合温度；
接收反应了一个或多个占用传感器用于探测所述有空气调节的封闭空间内的占用情况的数据；以及
在没有探测到占用的预设时间段到期后自动将调定点温度变为第二个调定点，所述第二个调定点的保持需要的能量实质上比第一个调定点少。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括自动将调定点温度从所述第二个调定点变为第三个调定点，所述第三个调定点为来自已有的计划。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三个调定点本质上等于所述第一个调定点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间间隔为60分钟或更长。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设时间间隔在90分钟到180分钟之间。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设时间间隔大约为120分钟。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分基于所收到的手动设置，修改所述预设时间间隔，所述手动设置反应了改变到所述第二个调定点后的占用情况。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少部分基于之前所收到的数据和在所述空气调节的封闭空间中之前调定点的自动改变，修改所述预设时间间隔。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，数据的接收和自动变化发生在白天时间。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气调节的封闭空间至少是住宅的一部分。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述空气调节的封闭空间至少是独户住宅的一部分。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气调节的封闭空间至少是小型商用建筑的一部分。
13.如权利要求1所述的方法，进一步包括在没有探测到占用的第二个预设时间间隔结束后自动将调定点温度改变为第三个调定点，其中第二个时间间隔本质上比第一个时间间隔长的多。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第三个调定点本质上等于所述第二个调定点。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第三个调定点的保持使用的能量实质上比所述第二个调定点少。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二个时间间隔可以为24小时或更长.
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，选择所述第二个时间间隔使得在所述第二个时间间隔期间无人占用的情况很可能反应了所述有空气调节的封闭空间中多日无人占用的阶段。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当预计所述有空气调节的封闭空间的占用者将要睡眠时，不会发生自动改变。
19.如权利要求1所述的方法，进一步包括至少部分基于两个或多个调定点温度的自动改变，修改预设计划。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，两个或多个自动改变在连续两天的同一个时间或连续两周的同一天发生。
21.一种可编程恒温器，其特征在于，包括一个处理系统和电路，用于执行如权利要求1所述的方法。
22.一种可编程恒温器，其特征在于，用于控制在有空气调节的封闭空间中的温度，所述恒温器包括：
一个或多个占用传感器，适用于探测所述有空气调节的封闭空间中占用情况；
处理系统，经调整和编程以按照第一个调定点控制受调节空间温度，所述第一个调定点来自于现有的计划，并且代表了所述受调节空间内有一人或多人占用时适合的温度，并在占用时间不可能至少部分基于一个或多个占用传感器的预设时间间隔结束后自动将调定点温度转变为第二个调定点。
23.如权利要求22所述的恒温器，其特征在于，调定点温度的自动的改变是至少部分基于所接收有关于安装在所述有空气调节的封闭空间中的一个或多个恒温器的信息。
24.一种用于控制有空气调节的封闭空间中温度的方法，包括：
按照第一个调定点控制受调节空间中的温度，所述第一个调定点为来自已存在的计划，并且代表了当一人或多人占用受调节空间时的适合温度；
接收反应了一个或多个占用传感器用于探测所述有空气调节的封闭空间内的占用情况的数据；
在没有探测到有人占用的预设时间间隔结束后自动将设置点温度转变为第二个调定点，所述第二个调定点的保持需要的能量实质上比所述第一个调定点少；以及
在没有探测到占用的第二个预设时间间隔结束后自动将调定点温度改变为第三个调定点，其中所述第二个调定点的时间间隔本质上比第一个时间间隔长，其中选择所述第一个时间间隔使得在所述第一个时间间隔期间无人占用的情况很可能反应了在所述有空气调节的封闭空间中多日无人占用的阶段，并且选择所述第二个时间间隔使得得在第二个时间间隔期间无人占用的情况很可能反应了在所述有空气调节的封闭空间中多日无人使用的阶段。
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