DE102023003240A1 - Method and system for automatically adjusting a vehicle air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erfassen von Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen zum Fahrzeug (S1); Durchführen eines Trainings eines Klimaanlageneinstellmodells für das Fahrzeug basierend auf den erfassten Informationen, wobei trainierte Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge des gleichen Typs und in der gleichen Region als Ausgangsmodelle für das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs verwendet werden (S2); automatisches Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage durch ein trainiertes Klimaanlageneinstellmodell basierend auf den Informationen des aktuellen Nutzers und Umgebungsinformationen (S3). Die Erfindung betrifft ferner ein System zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage, ein Verfahren zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen System. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Klimaanlage automatisch an die Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des Nutzers angepasst werden, ohne dass eine Bedienung durch den Nutzer erforderlich ist, was den Fahrkomfort verbessert und ein häufiges manuelles Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage durch den Nutzer während der Fahrt vermeidet.The present invention relates to a method for automatically adjusting the vehicle air conditioning system, the method comprising: acquiring user information and environmental information about the vehicle (S1); performing training of an air conditioning setting model for the vehicle based on the acquired information, using trained air conditioning setting models of other vehicles of the same type and in the same region as starting models for the air conditioning setting model of the vehicle (S2); automatically adjusting the vehicle air conditioning system by a trained air conditioning adjustment model based on the current user's information and environmental information (S3). The invention further relates to a system for automatically adjusting a vehicle air conditioning system, a method for carrying out the method according to the invention and a vehicle with the system according to the invention. According to the present invention, the air conditioner can be automatically adjusted according to the user's air conditioning usage habits without requiring any operation by the user, which improves driving comfort and avoids frequent manual adjustment of the vehicle air conditioner by the user while driving.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrzeuge, insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage, ein System zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage, ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Fahrzeug umfassend das erfindungsgemäße System.The present invention relates to the field of vehicles, in particular it relates to a method for automatically adjusting a vehicle air conditioning system, a system for automatically adjusting a vehicle air conditioning system, a computer program product for carrying out the method according to the invention and a vehicle comprising the system according to the invention.
Mit der Entwicklung der Fahrzeugtechnik werden immer mehr Fahrzeuge mit einer automatischen Fahrzeug-Klimaanlage ausgestattet, wobei die automatische Fahrzeug-Klimaanlage die Betriebsparameter (beispielsweise die Luftmenge) der Fahrzeug-Klimaanlage automatisch auf eine vorgegebene Zieltemperatur einstellen kann, sodass die Temperatur im Fahrzeug schnell die vorgegebene Zieltemperatur erreicht und auf dieser bleibt. Bei dieser Art von automatischer Fahrzeug-Klimaanlage muss der Nutzer die Zieltemperatur noch manuell einstellen. Die Arbeitsumgebung von FahrzeugKlimaanlagen ist jedoch in der Regel relativ schwierig, da Sonne, Wind, Schnee, Kälte und andere äußere Einflüsse eine starke Wirkung auf die Temperaturschwankungen im Fahrzeug haben und der Raum im Fahrzeug relativ klein ist, sodass die Temperaturänderungen im Fahrzeug relativ groß sind, was erfordert, dass der Fahrer die Zieltemperatur häufig einstellt, um eine angenehme Temperatur im Fahrzeug zu erreichen, und diese häufige Bedienung lenkt zweifellos die Aufmerksamkeit des Fahrers während der Fahrt ab.With the development of vehicle technology, more and more vehicles are equipped with an automatic vehicle air conditioning system, whereby the automatic vehicle air conditioning system can automatically adjust the operating parameters (for example, the air volume) of the vehicle air conditioning system to a predetermined target temperature, so that the temperature in the vehicle quickly reaches the predetermined one Target temperature is reached and stays at it. With this type of automatic vehicle air conditioning, the user still has to set the target temperature manually. However, the working environment of vehicle air conditioning systems is usually relatively difficult, because sun, wind, snow, cold and other external influences have a strong effect on the temperature fluctuations in the vehicle, and the space in the vehicle is relatively small, so the temperature changes in the vehicle are relatively large , which requires the driver to frequently adjust the target temperature to achieve a comfortable temperature in the vehicle, and this frequent operation undoubtedly distracts the driver's attention while driving.
Darüber hinaus ist die Definition des Nutzers von Komfort in Bezug auf die Temperatur im Fahrzeug komplex und mehrdeutig und vom Individuum abhängig, insbesondere da verschiedene Passagiere im selben Fahrzeug möglicherweise völlig verschiedene Zieltemperaturen erwarten.Furthermore, the user's definition of comfort in relation to in-vehicle temperature is complex and ambiguous and dependent on the individual, particularly as different passengers in the same vehicle may expect completely different target temperatures.
Daher ist das automatische Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage ohne Bedienung durch den Nutzer eine technische Herausforderung, die es zu lösen gilt.Therefore, automatically adjusting the vehicle air conditioning system without user operation is a technical challenge that needs to be solved.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage, ein System zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage, ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Fahrzeug umfassend das erfindungsgemäße System zur Lösung der Probleme im Stand der Technik bereitzustellen. Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht in Folgendem: Trainieren eines Klimaanlageneinstellmodells basierend auf den erfassten Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen, wobei trainierte Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge des gleichen Typs und in der gleichen Region als Ausgangsmodelle für das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs für das Training verwendet werden und die Fahrzeug-Klimaanlage automatisch durch die trainierten Klimaanlageneinstellmodelle eingestellt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Klimaanlage automatisch an die Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des Nutzers angepasst werden, ohne dass eine Bedienung durch den Nutzer erforderlich ist, was den Fahrkomfort verbessert und ein häufiges manuelles Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage durch den Nutzer während der Fahrt vermeidet.The object of the present invention is to provide a method for automatically adjusting a vehicle air conditioning system, a system for automatically adjusting a vehicle air conditioning system, a computer program product for carrying out the method according to the invention and a vehicle comprising the system according to the invention for solving the problems in the prior art . The key idea of the present invention is to train an air conditioning setting model based on the acquired user information and environmental information, using trained air conditioning setting models of other vehicles of the same type and in the same region as starting models for the air conditioning setting model of the vehicle for training and the vehicle air conditioning system is automatically adjusted by the trained air conditioning setting models. According to the present invention, the air conditioner can be automatically adjusted according to the user's air conditioning usage habits without requiring any operation by the user, which improves driving comfort and avoids frequent manual adjustment of the vehicle air conditioner by the user while driving.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Schritt S1: Erfassen von Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen zum Fahrzeug;
- Schritt S2: Durchführen eines Trainings eines Klimaanlageneinstellmodells für das Fahrzeug basierend auf den erfassten Informationen, wobei trainierte Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge des gleichen Typs und in der gleichen Region als Ausgangsmodelle für das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs verwendet werden; und
- Schritt S3: automatisches Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage durch ein trainiertes Klimaanlageneinstellmodell basierend auf den Informationen des aktuellen Nutzers und Umgebungsinformationen.
- Step S1: Acquiring user information and environmental information about the vehicle;
- Step S2: performing training of an air conditioning setting model for the vehicle based on the acquired information, using trained air conditioning setting models of other vehicles of the same type and in the same region as starting models for the air conditioning setting model of the vehicle; and
- Step S3: automatically adjust the vehicle air conditioning system by a trained air conditioning adjustment model based on the current user's information and environmental information.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann basierend auf den erfassten Informationen ein Ausgangsmodell des Klimaanlageneinstellmodells des Fahrzeugs durch maschinelle Lernalgorithmen trainiert werden, wobei die maschinellen Lernalgorithmen ein künstliches neuronales Netzwerk, eine Support Vector Machine und/oder ein Random Forest umfassen.According to an optional embodiment of the present invention, based on the acquired information, an initial model of the vehicle's air conditioning setting model may be trained by machine learning algorithms, wherein the machine learning algorithms include an artificial neural network, a support vector machine and/or a random forest.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ferner Folgendes umfassen:
- Schritt S4: Ermitteln, während des Prozesses des automatischen Einstellens der Fahrzeug-Klimaanlage, ob der Nutzer ein manuelles Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage ausführt;
- Schritt S5: wenn der Nutzer ein manuelles Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage ausführt, Aufzeichnen von Informationen über die manuelle Einstellung der Fahrzeug-Klimaanlage durch den Nutzer und von Informationen über den Nutzer, der die manuelle Einstellung ausführt, und von Umgebungsinformationen sowie Beenden der Betriebsmodus der automatischen Einstellung der Fahrzeug-Klimaanlage für eine voreingestellte Zeitspanne; und
- Schritt S6: Trainieren und Aktualisieren des Klimaanlageneinstellmodells des Fahrzeugs basierend auf den aufgezeichneten Informationen über die manuelle Einstellung, Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen.
- Step S4: Determine, during the process of automatically adjusting the vehicle air conditioning system, whether the user performs manual adjustment of the vehicle air conditioning system;
- Step S5: when the user performs manual adjustment of the vehicle air conditioner, recording information about the user's manual adjustment of the vehicle air conditioner and information about the user performing the manual adjustment and environmental information and exiting the operation mode of the automatic adjustment of the vehicle air conditioning for a preset period of time; and
- Step S6: Train and update the vehicle's air conditioning setting model based on the recorded manual setting information, user information and environmental information.
Auf diese Weise kann das Klimaanlageneinstellmodell schneller und effektiver an die tatsächlichen Bedürfnisse des Nutzers angepasst werden, was die Umsetzung einer individuellen Klimaanlageneinstellstrategie des Nutzers ermöglicht.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Schritt S2 ferner Folgendes umfassen:
- Schritt S21: Unterteilen der erfassten Informationen nach vorgegebenen Regeln in einen Trainingsdatensatz und einen Testdatensatz, wobei der Trainingsdatensatz einen Verifizierungsdatensatz umfasst;
- Schritt S22: Trainieren des Klimaanlageneinstellmodells des Fahrzeugs basierend auf dem Trainingsdatensatz und Bewerten der Genauigkeit der ersten, durch das trainierte Klimaanlageneinstellmodell ausgegebenen Einstellparameter basierend auf dem Testdatensatz;
- Schritt S23: weiteres Trainieren des trainierten Klimaanlageneinstellmodells basierend auf dem Verifizierungsdatensatz und Bewerten der Genauigkeit der zweiten, durch das weiter trainierte Klimaanlageneinstellmodell ausgegebenen Einstellparameter basierend auf dem Testdatensatz;
- Schritt S24: Ermitteln, ob die Differenz zwischen der Genauigkeit der ersten Einstellparameter und der Genauigkeit der zweiten Einstellparameter kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert ist; und
- Schritt S25: wenn die Differenz zwischen der Genauigkeit der ersten Einstellparameter und der Genauigkeit der zweiten Einstellparameter kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert ist, Stoppen des Erfassens von dem Verifizierungsdatensatz entsprechenden Informationen.
According to an optional embodiment of the present invention, step S2 may further comprise:
- Step S21: Divide the acquired information into a training data set and a test data set according to predetermined rules, the training data set comprising a verification data set;
- Step S22: training the air conditioning setting model of the vehicle based on the training data set and evaluating the accuracy of the first setting parameters output by the trained air conditioning setting model based on the test data set;
- Step S23: further training the trained air conditioning setting model based on the verification data set and evaluating the accuracy of the second setting parameters output by the further trained air conditioning setting model based on the test data set;
- Step S24: Determine whether the difference between the accuracy of the first setting parameters and the accuracy of the second setting parameters is less than a preset threshold; and
- Step S25: if the difference between the accuracy of the first setting parameters and the accuracy of the second setting parameters is less than a preset threshold, stopping the acquisition of information corresponding to the verification data set.
Auf diese Weise kann, während gleichzeitig die Genauigkeit der ausgegebenen Parameter eines bestimmten Klimaanlageneinstellmodells sichergestellt wird, die Anzahl der fahrzeugseitigen Sensoren durch Kreuzvalidierung der Daten reduziert werden, was eine maximale Kostenkontrolle ermöglicht.In this way, while ensuring the accuracy of the output parameters of a particular air conditioning setting model, the number of on-vehicle sensors can be reduced by cross-validating the data, allowing maximum cost control.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Nutzerinformationen beispielsweise Informationen über die Identität des Nutzers, Informationen über die Position des Nutzers, Informationen über die physischen Eigenschaften des Nutzers und/oder Informationen über die Nutzung der Klimaanlage durch den Nutzer. Die Nutzerinformationen können durch das Nutzerinformationserfassungsmodul erfasst werden. Beispielsweise umfassen die Informationen über die physischen Eigenschaften des Nutzers die Herzfrequenz des Nutzers und/oder die Körperoberflächentemperatur des Nutzers, insbesondere die Temperatur von exponierten Hautpartien, wobei die Informationen über die physischen Eigenschaften des Nutzers mittels Infrarot-Wärmebildkameras und/oder tragbaren Vorrichtungen erhalten werden können; die Informationen über die Nutzung der Klimaanlage durch den Nutzer umfassen die eingestellte Klimaanlagentemperatur, den Luftstrom und/oder die Luftrichtung jedes Klimaanlagenluftauslasses usw., wobei die Luftrichtung des Klimaanlagenluftauslasses eine horizontale Luftrichtung und/oder eine vertikale Luftrichtung umfasst, wobei die Informationen über die Nutzung der Klimaanlage durch den Nutzer über das Fahrzeugklimaanlagen-Steuerpanel erhalten werden können; wobei die Informationen über die Identität des Nutzers und die Informationen über die Position des Nutzers mittels Fahrzeuginnenkameras erhalten werden können.According to an optional embodiment of the present invention, the user information includes, for example, information about the user's identity, information about the user's position, information about the user's physical characteristics and/or information about the user's use of the air conditioner. The user information can be collected by the user information collection module. For example, the information about the user's physical characteristics includes the user's heart rate and/or the user's body surface temperature, in particular the temperature of exposed skin areas, where the information about the user's physical characteristics can be obtained using infrared thermal imaging cameras and/or wearable devices ; the information about the user's use of the air conditioner includes the set air conditioner temperature, the air flow and/or the air direction of each air conditioner air outlet, etc., the air direction of the air conditioner air outlet includes a horizontal air direction and/or a vertical air direction, the information about the use of the Air conditioning can be obtained by the user via the vehicle air conditioning control panel; wherein the information about the user's identity and the information about the user's position can be obtained using vehicle interior cameras.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Umgebungsinformationen beispielsweise Zeitinformationen, Fahrzeugpositionsinformationen, Informationen über die Umgebung innerhalb des Fahrzeugs und/oder Informationen über die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs. Die Umgebungsinformationen können mittels eines Umgebungsinformationserfassungsmoduls erfasst werden. Beispielsweise können die Fahrzeugpositionsinformationen mittels eines Positionssensors erhalten werden. Die Informationen über die Umgebung innerhalb des Fahrzeugs umfassen beispielsweise die Temperatur im Fahrzeug und/oder die Feuchtigkeit im Fahrzeug, wobei die Temperatur in den einzelnen Bereichen im Fahrzeug über Temperatursensoren im Fahrzeug erhalten wird und die Luftfeuchtigkeit jedes Bereichs im Fahrzeug über Luftfeuchtigkeitssensoren im Fahrzeug erhalten wird. Die Informationen über die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs umfassen die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs, die Luftfeuchtigkeit außerhalb des Fahrzeugs, die Luftgeschwindigkeit außerhalb des Fahrzeugs und/oder die Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs, wobei die Temperatur der Außenumgebung des Fahrzeugs mittels eines Fahrzeugaußentemperatursensors erhalten wird, die Luftfeuchtigkeit der Außenumgebung des Fahrzeugs mittels eines Fahrzeugaußenluftfeuchtigkeitssensors erhalten wird, die Luftgeschwindigkeit der Außenumgebung des Fahrzeugs mittels eines Fahrzeugaußenluftgeschwindigkeitssensors erhalten wird und die Lichtintensität der Außenumgebung des Fahrzeugs mittels eines Fahrzeugaußenlichtintensitätssensors erhalten wird.According to an optional embodiment of the present invention, the environmental information includes, for example, time information, vehicle position information, information about the environment inside the vehicle and/or information about the environment outside the vehicle. The environmental information can be captured using an environmental information acquisition module. For example, the vehicle position information can be obtained using a position sensor. The information about the environment within the vehicle includes, for example, the temperature in the vehicle and / or the humidity in the vehicle, with the temperature in the individual areas in Vehicle is obtained via temperature sensors in the vehicle and the humidity of each area in the vehicle is obtained via humidity sensors in the vehicle. The information about the environment outside the vehicle includes the temperature outside the vehicle, the humidity outside the vehicle, the air speed outside the vehicle and / or the light intensity outside the vehicle, wherein the temperature of the outside environment of the vehicle is obtained by means of a vehicle outside temperature sensor, the humidity the outside environment of the vehicle is obtained by means of a vehicle outside air humidity sensor, the air speed of the outside environment of the vehicle is obtained by means of a vehicle outside air speed sensor, and the light intensity of the outside environment of the vehicle is obtained by means of a vehicle outside light intensity sensor.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in Schritt S3 ein Klimaanlageneinstellmodell, das an die aktuellen Informationen über die Identität des Nutzers angepasst ist, basierend auf den aktuellen Informationen über die Identität des Nutzers ausgewählt werden, und die aktuellen Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen können als die Eingabeparameter für das ausgewählte Klimaanlageneinstellmodell verwendet werden, wodurch die Einstellparameter ausgegeben werden, die den Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des aktuellen Nutzers entsprechen, um die Fahrzeug-Klimaanlage automatisch einzustellen.According to an optional embodiment of the present invention, in step S3, an air conditioning setting model adapted to the current user identity information may be selected based on the current user identity information, and the current user information and environmental information may be used as the input parameters for the selected air conditioning setting model, thereby outputting the setting parameters corresponding to the current user's air conditioning usage habits to automatically adjust the vehicle air conditioning system.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage bereitgestellt, wobei das System zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dient. Das System umfasst eine oder eine Vielzahl der folgenden Komponenten: ein Nutzerinformationserfassungsmodul, das dazu konfiguriert ist, Nutzerinformationen zu erfassen; ein Umgebungsinformationserfassungsmodul, das dazu konfiguriert ist, Umgebungsinformationen zu erfassen; ein Steuermodul, das dazu konfiguriert ist, das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs basierend auf den erfassten Informationen zu trainieren und basierend auf Informationen des aktuellen Nutzers und Umgebungsinformationen mittels des trainierten Klimaanlageneinstellmodells Einstellparameter auszugeben; ein Kommunikationsmodul, wobei mittels des Kommunikationsmoduls von dem Server trainierte Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge desselben Typs und in der gleichen Region erhalten werden und/oder das trainierte und/oder aktualisierte Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs auf den Server hochgeladen wird.According to a second aspect of the present invention, a system for automatically adjusting a vehicle air conditioning system is provided, the system being used to carry out the method according to the invention. The system includes one or a plurality of the following components: a user information collection module configured to collect user information; an environmental information acquisition module configured to acquire environmental information; a control module configured to train the air conditioning setting model of the vehicle based on the acquired information and output setting parameters based on current user information and environmental information using the trained air conditioning setting model; a communication module, wherein trained air conditioning setting models of other vehicles of the same type and in the same region are obtained by means of the communication module from the server and/or the trained and/or updated air conditioning setting model of the vehicle is uploaded to the server.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt, beispielsweise ein computerlesbarer Programmträger, bereitgestellt, das Computerprogrammanweisungen enthält, wobei die Computerprogrammanweisungen die Schritte des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung implementieren, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden.According to a third aspect of the invention, there is provided a computer program product, for example a computer-readable program carrier, containing computer program instructions, the computer program instructions implementing the steps of the method according to the present invention when executed by a processor.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Fahrzeug das erfindungsgemäße System umfasst.According to a fourth aspect of the invention, a vehicle is provided, wherein the vehicle comprises the system according to the invention.
Zum besseren Verständnis der Prinzipien, Merkmale und Vorteile der Erfindung wird nachfolgend auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen, die die vorliegende Erfindung detaillierter beschreiben. Die Zeichnungen zeigen Folgendes:
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1 zeigt ein Arbeitsablaufdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2 zeigt ein Arbeitsablaufdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
3 zeigt ein Arbeitsablaufdiagramm eines Verfahrens zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
4 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zum automatischen Einstellen einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
5 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Klimaanlagenluftauslasses gemäß der vorliegenden Erfindung; und -
6 zeigt eine schematische Darstellung des Umrisses eines beispielhaften Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 shows a workflow diagram of a method for automatically adjusting a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention; -
2 shows a workflow diagram of a method for automatically adjusting a vehicle air conditioning system according to another embodiment of the present invention; -
3 shows a workflow diagram of a method for automatically adjusting a vehicle air conditioning system according to another embodiment of the present invention; -
4 1 shows a block diagram of a system for automatically adjusting a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention; -
5 shows a schematic representation of an exemplary air conditioning vent according to the present invention; and -
6 shows a schematic representation of the outline of an exemplary vehicle according to the present invention.
Um das zu lösende technische Problem, die technische Lösung und die vorteilhaften technischen Wirkungen der Erfindung besser verständlich zu machen, wird die vorliegende Erfindung nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und einer Vielzahl von beispielhaften Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen sollen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen.In order to better understand the technical problem to be solved, the technical solution and the advantageous technical effects of the invention, the present invention is described below in Ver Binding described in more detail with the accompanying drawings and a variety of exemplary embodiments. It is understood that the exemplary embodiments described here are intended only to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
Das Verfahren umfasst die Schritte S1 bis S3. In Schritt S1 werden Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen zum Fahrzeug erfasst. In der aktuellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Nutzerinformationen beispielsweise Informationen über die Identität des Nutzers, Informationen über die Position des Nutzers, Informationen über die physischen Eigenschaften des Nutzers und/oder Informationen über die Nutzung der Klimaanlage durch den Nutzer, und die Nutzerinformationen können durch das Nutzerinformationserfassungsmodul 11 erhalten werden. Beispielsweise können die Informationen über die Identität des Nutzers und die Informationen über die Position des Nutzers (das heißt, der Positionsbereich des Nutzers im Fahrzeug, einschließlich des Fahrersitzes, des Beifahrersitzes, des linken Rücksitzes und/oder des rechten Rücksitzes) mittels Gesichtserkennungstechnologie durch die Fahrzeuginnenkameras erhalten werden. Die Informationen über die physischen Eigenschaften des Nutzers können beispielsweise die Herzfrequenz des Nutzers und/oder die Körperoberflächentemperatur des Nutzers, insbesondere die Temperatur von exponierten Hautpartien, umfassen, wobei die Informationen über die physischen Eigenschaften des Nutzers mittels Infrarot-Wärmebildkameras und/oder tragbaren Vorrichtungen erhalten werden können. Die Informationen über die Nutzung der Klimaanlage durch den Nutzer umfassen die eingestellte Klimaanlagentemperatur, das Luftvolumen und/oder die Luftrichtung jedes Klimaanlagenluftauslasses usw., wie in der schematischen Darstellung eines beispielhaften Klimaanlagenluftauslasses gemäß der vorliegenden Erfindung in
Die Umgebungsinformationen umfassen beispielsweise Zeitinformationen, Fahrzeugpositionsinformationen, Informationen über die Umgebung innerhalb des Fahrzeugs und/oder Informationen über die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs, und die Umgebungsinformationen können mittels des Umgebungsinformationserfassungsmoduls 12 erfasst werden. Beispielsweise können die Fahrzeugpositionsinformationen, d. h. die Fahrzeugposition zu der Zeit, in der der Nutzer die Klimaanlage manuell einstellt, mittels Positionssensoren erhalten werden, und gleichzeitig können die Informationen für die Zeit, in der der Nutzer die Klimaanlage manuell einstellt, aufgezeichnet werden. Die Informationen über die Umgebung innerhalb des Fahrzeugs umfassen beispielsweise die Temperatur im Fahrzeug und/oder die Feuchtigkeit im Fahrzeug, wobei beispielsweise die Temperatur in den einzelnen Bereichen im Fahrzeug (einschließlich beispielsweise des Fahrersitzes, des Beifahrersitzes, des linken Rücksitzes und/oder des rechten Rücksitzes) über Temperatursensoren im Fahrzeug erhalten werden kann und die Luftfeuchtigkeit jedes Bereichs im Fahrzeug über Luftfeuchtigkeitssensoren im Fahrzeug erhalten wird. In der in
Darüber hinaus umfassen die Informationen über die Umgebung außerhalb des Fahrzeugs beispielsweise die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs, die Luftfeuchtigkeit außerhalb des Fahrzeugs, die Luftgeschwindigkeit außerhalb des Fahrzeugs und/oder die Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs. In der in
Die erfassten Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen des Fahrzeugs können beispielsweise in der in Tabelle 1 dargestellten Form gespeichert werden. Tabelle 1: Erfasste Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen zum Fahrzeug
In Schritt S2 wird ein Training eines Klimaanlageneinstellmodells für ein Fahrzeug basierend auf den erfassten Informationen durchgeführt, wobei trainierte Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge des gleichen Typs und in der gleichen Region als Ausgangsmodelle für das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs verwendet werden. In der aktuellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden, da zu diesem Zeitpunkt das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs noch nicht auf die Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des Nutzers trainiert ist, bei der erstmaligen Verwendung der Fahrzeug-Klimaanlage 32 des Fahrzeugs die Identitätsinformationen des Nutzers vorerst nicht berücksichtigt, sondern die trainierten Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge des gleichen Typs und der gleichen Region werden direkt als Ausgangsmodelle für das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs verwendet. Dabei können trainierte Klimaanlageneinstellmodelle anderer Fahrzeuge des gleichen Typs und der gleichen Region über das Kommunikationsmodul 14 von dem Server 31 erhalten und im Steuermodul 13 (beispielsweise in einer elektronischen Steuereinheit) des Fahrzeugs gespeichert werden.In step S2, training of an air conditioning setting model for a vehicle is performed based on the acquired information, using trained air conditioning setting models of other vehicles of the same type and in the same region as initial models for the vehicle air conditioning setting model. In the current embodiment of the present invention, since at this time the air conditioning setting model of the vehicle is not yet trained to the user's air conditioning usage habits, when the vehicle
Dabei kann basierend auf den erfassten Informationen das Ausgangsmodell für das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs durch maschinelle Lernalgorithmen trainiert werden, wobei die maschinellen Lernalgorithmen beispielsweise ein künstliches neuronales Netzwerk, eine Support Vector Machine und/oder ein Random Forest umfassen. Das Steuermodul 13 des Systems 10 zum automatischen Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage 32 kann durch das Training bewirken, dass das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs die Klimaanlagennutzungsgewohnheiten der üblichen Nutzer des Fahrzeugs (einschließlich des Fahrers und/oder der Passagiere) lernt und die Parameter des Klimaanlageneinstellmodells des Fahrzeugs entsprechend modifiziert.Based on the recorded information, the initial model for the air conditioning setting model of the vehicle can be trained using machine learning algorithms, the machine learning algorithms comprising, for example, an artificial neural network, a support vector machine and/or a random forest. The
In Schritt S3 wird die Fahrzeug-Klimaanlage 32 durch ein trainiertes Klimaanlageneinstellmodell basierend auf den Informationen des aktuellen Nutzers und Umgebungsinformationen automatisch eingestellt. Dabei kann ein Klimaanlageneinstellmodell, das an die aktuellen Informationen über die Identität des Nutzers angepasst ist, basierend auf den aktuellen Informationen über die Identität des Nutzers ausgewählt werden, und die aktuellen Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen können als die Eingabeparameter für das ausgewählte Klimaanlageneinstellmodell verwendet werden, wodurch die Einstellparameter ausgegeben werden, die den Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des aktuellen Nutzers entsprechen, um die Fahrzeug-Klimaanlage 32 automatisch einzustellen.In step S3, the
Die ausgegebenen Einstellparameter zum Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage 32 sind beispielhaft in Tabelle 2 aufgeführt. In der in
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Klimaanlage automatisch an die Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des Nutzers angepasst werden, ohne dass eine Bedienung durch den Nutzer erforderlich ist, was den Fahrkomfort verbessert und ein häufiges manuelles Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage 32 durch den Nutzer während der Fahrt vermeidet.According to the present invention, the air conditioner can be automatically adjusted according to the user's air conditioning usage habits without requiring any operation by the user, which improves driving comfort and avoids frequent manual adjustment of the
Das Verfahren kann ferner die Schritte S4 bis S6 umfassen. In Schritt S4 wird während des Prozesses des automatischen Einstellens der Fahrzeug-Klimaanlage 32 ermittelt, ob der Nutzer ein manuelles Einstellen die Fahrzeug-Klimaanlage 32 ausführt. Es versteht sich, dass, wenn die von dem Klimaanlageneinstellmodell ausgegebenen Einstellparameter nicht genau mit den aktuellen Klimaanlagennutzungsgewohnheiten des Nutzers übereinstimmen (wenn beispielsweise der Nutzer unter Symptomen wie Fieber, Reisekrankheit usw. leidet) oder wenn sich die Umgebungsinformationen drastisch ändern (wenn sich beispielsweise das Wetter drastisch ändert, bei einer Einfahrt in einen oder Ausfahrt aus einem langen Tunnel usw.) und das Klimaanlageneinstellmodell nicht rechtzeitig reagiert, der Nutzer normalerweise entscheidet, die Einstellparameter für die Fahrzeug-Klimaanlage manuell einzustellen.The method may further include steps S4 to S6. In step S4, during the process of automatically adjusting the vehicle
Wenn der Nutzer ein manuelles Einstellen der Fahrzeug-Klimaanlage 32 ausführt, werden in Schritt S5 Informationen über die manuelle Einstellung der Fahrzeug-Klimaanlage 32 durch den Nutzer und Informationen über den Nutzer, der die manuelle Einstellung ausführt, und Umgebungsinformationen aufgezeichnet sowie der Betriebsmodus der automatischen Einstellung der Fahrzeug-Klimaanlage 32 für eine voreingestellte Zeitspanne (beispielsweise 20 Minuten) beendet. Dabei ist es insbesondere möglich, während der manuellen Einstellung durch den Nutzer die Körperoberflächentemperatur, die Temperatur im Fahrzeug und/oder die Luftfeuchtigkeit im Fahrzeug aufzuzeichnen. Wenn der Nutzer eine tragbare Vorrichtung (beispielsweise ein intelligentes Armband, eine intelligente Uhr usw.) mit sich führt, kann ferner die Herzfrequenz des Nutzers aufgezeichnet werden, die verwendet wird, um zu ermitteln, ob der Nutzer Symptome wie Reisekrankheit hat.When the user performs manual adjustment of the
In Schritt S6 wird das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs basierend auf den aufgezeichneten Informationen über die manuelle Einstellung, Nutzerinformationen und Umgebungsinformationen trainiert und aktualisiert. Auf diese Weise kann das Klimaanlageneinstellmodell schneller und effektiver an die tatsächlichen Bedürfnisse des Nutzers angepasst werden, was die Umsetzung einer individuellen Klimaanlageneinstellstrategie des Nutzers ermöglicht.In step S6, the vehicle's air conditioning setting model is trained and updated based on the recorded manual setting information, user information, and environmental information. In this way, the air conditioning setting model can be adapted to the user's actual needs more quickly and effectively, which enables the user to implement an individual air conditioning setting strategy.
Wie in
In Schritt S22 werden das Klimaanlageneinstellmodell des Fahrzeugs basierend auf dem Trainingsdatensatz trainiert und die Genauigkeit der ersten, durch das trainierte Klimaanlageneinstellmodell ausgegebenen Einstellparameter basierend auf dem Testdatensatz bewertet. In Schritt S23 werden das trainierte Klimaanlageneinstellmodell basierend auf dem Verifizierungsdatensatz weiter trainiert und die Genauigkeit der zweiten, durch das weiter trainierte Klimaanlageneinstellmodell ausgegebenen Einstellparameter basierend auf dem Testdatensatz bewertet. In Schritt S24 wird ermittelt, ob die Differenz zwischen der Genauigkeit der ersten Einstellparameter und der Genauigkeit der zweiten Einstellparameter kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert ist. Wenn die Differenz zwischen der Genauigkeit der ersten Einstellparameter und der Genauigkeit der zweiten Einstellparameter kleiner als ein voreingestellter Schwellenwert ist, bedeutet dies, dass die dem Verifizierungsdatensatz entsprechenden Informationen auf die Verbesserung der Genauigkeit der ausgegebenen Parameter des Klimaanlageneinstellmodells einen geringen Einfluss haben, sodass in Schritt S25 das Erfassen von dem Verifizierungsdatensatz entsprechenden Informationen gestoppt wird. Beispielsweise umfasst der Trainingsdatensatz zum Beispiel die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs, die Temperatur innerhalb des Fahrzeugs und die Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs. Der Verifizierungsdatensatz umfasst die Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs, wobei die Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs hauptsächlich die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs und die Temperatur im Fahrzeug beeinflusst, d. h. es besteht eine gewisse Korrelation zwischen diesen drei Parametern. Da die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs und die Temperatur im Fahrzeug als Trainingsparametersätze für das Trainieren des Klimaanlageneinstellmodells verwendet wurden, hat die Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs als Verifizierungsdatensatz für das weitere Training des Klimaanlageneinstellmodells relativ wenig Einfluss auf die Genauigkeit der ausgegebenen Parameter des Klimaanlageneinstellmodells und kann sogar zu einer Überanpassung der Trainingsergebnisse des Klimaanlageneinstellmodells führen, wodurch das Erfassen der Lichtintensität außerhalb des Fahrzeugs durch den Fahrzeugaußenlichtintensitätssensor im nachfolgenden Informationserfassungsprozess gestoppt werden kann. Es versteht sich, dass der Verifizierungsdatensatz nach verschiedenen vorgegebenen Regeln ausgewählt werden kann.In step S22, the vehicle's air conditioning setting model is trained based on the training data set and the accuracy of the first setting parameters output by the trained air conditioning setting model is evaluated based on the test data set. In step S23, the trained air conditioning setting model is further trained based on the verification data set and the accuracy of the second setting parameters output by the further trained air conditioning setting model is evaluated based on the test data set. In step S24 it is determined whether the difference between the accuracy of the first setting parameters and the accuracy of the second setting parameters is smaller than a preset threshold value. If the difference between the accuracy of the first setting parameters and the accuracy of the second setting parameters is smaller than a preset threshold, it means that the information corresponding to the verification data set has little influence on improving the accuracy of the output parameters of the air conditioning setting model, so in step S25 the collection of information corresponding to the verification data set is stopped. For example, the training data set includes, for example, the temperature outside the vehicle, the temperature inside the vehicle, and the light intensity outside the vehicle. The verification data set includes the light intensity outside the vehicle, where the light intensity outside the vehicle mainly affects the temperature outside the vehicle and the temperature inside the vehicle, i.e. H. there is some correlation between these three parameters. Since the temperature outside the vehicle and the temperature inside the vehicle were used as training parameter sets for training the air conditioning setting model, the light intensity outside the vehicle as a verification data set for further training the air conditioning setting model has relatively little influence on the accuracy of the output parameters of the air conditioning setting model, and can even be too lead to overfitting of the training results of the air conditioning adjustment model, whereby the detection of the light intensity outside the vehicle by the vehicle outside light intensity sensor in the subsequent information acquisition process can be stopped. It is understood that the verification data set can be selected according to various predetermined rules.
Gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn die erfasste Datenmenge groß genug ist, die Anzahl der fahrzeugseitigen Sensoren durch Kreuzvalidierung der Daten reduziert werden, während gleichzeitig die Genauigkeit der ausgegebenen Parameter eines bestimmten Klimaanlageneinstellmodells sichergestellt wird, was eine maximale Kostenkontrolle ermöglicht.According to an optional embodiment of the present invention, if the amount of data collected is large enough, the number of on-vehicle sensors can be reduced by cross-validating the data while ensuring the accuracy of the output parameters of a particular air conditioning setting model, enabling maximum cost control.
Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Nummerierung der hier beschriebenen Schritte nicht unbedingt eine Reihenfolge darstellt, sondern lediglich einen Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen darstellt, und dass die Reihenfolge je nach Situation geändert werden kann, sofern der technische Zweck der Erfindung realisiert werden kann.In addition, it should be noted that the numbering of the steps described here does not necessarily represent an order, but is merely a reference to the accompanying drawings, and that the order can be changed depending on the situation, provided that the technical purpose of the invention can be realized.
Wie in
Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier im Detail beschrieben werden, dienen sie nur zu Erläuterungszwecken und sollten nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Es können verschiedene Alternativen und Modifikationen vorgeschlagen werden, ohne von Kern und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.Although certain embodiments of the present invention are described in detail herein, they are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Various alternatives and modifications may be proposed without departing from the spirit and scope of the invention.
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