本申請(qǐng)屬于申請(qǐng)日為2012年9月30日的中國發(fā)明專利申請(qǐng)201280051623.0的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考

本申請(qǐng)要求以引用方式并入本文的2011年10月21日提交的美國臨時(shí)案第61/550,346號(hào)的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本專利申請(qǐng)涉及機(jī)器學(xué)習(xí)和智能控制器，且特別地說涉及智能控制器和并入智能控制器內(nèi)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，智能控制器隨時(shí)間基于所接收的控制輸入和通過時(shí)間表創(chuàng)建和時(shí)間表修改接口的輸入來開發(fā)并改善一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表。

背景技術(shù)：

控制系統(tǒng)和控制理論是對(duì)大量系統(tǒng)和技術(shù)的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有深遠(yuǎn)影響的充分發(fā)展的研究和開發(fā)領(lǐng)域(從飛機(jī)、太空船和其它車輛和運(yùn)輸系統(tǒng)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工業(yè)制造和操作設(shè)施、機(jī)床、加工機(jī)械和消費(fèi)者裝置)。控制理論涵蓋了大量實(shí)用的系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)原理，但也是理論和應(yīng)用數(shù)學(xué)的重要分支。許多不同的應(yīng)用領(lǐng)域中通常采用各種不同類型的控制器(從簡單的閉環(huán)反饋控制器到復(fù)雜的自適應(yīng)基于狀態(tài)空間和微分方程的受處理器控制的控制系統(tǒng))。

許多控制器被設(shè)計(jì)來基于控制模型和來自系統(tǒng)的傳感器反饋將控制信號(hào)輸出到系統(tǒng)的各個(gè)動(dòng)態(tài)組件。許多系統(tǒng)被設(shè)計(jì)來展現(xiàn)出預(yù)定操作行為或模式，且因此由傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和最佳技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制組件以保證在正常操作狀況下發(fā)生預(yù)定系統(tǒng)行為。難度更大的控制問題涉及控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)施，所述控制器可產(chǎn)生遵循控制器設(shè)計(jì)和實(shí)施方式指定的所希望的系統(tǒng)操作行為。許多不同類型的控制器和自動(dòng)系統(tǒng)的理論家、研究員和開發(fā)者繼續(xù)尋求生產(chǎn)靈活又智能的控制器以控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種不同的操作行為(包括控制器設(shè)計(jì)和制造之后指定的操作行為)的控制器設(shè)計(jì)途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)涉及智能控制器，其最初積極學(xué)習(xí)且然后繼續(xù)以穩(wěn)定狀態(tài)模式監(jiān)控、學(xué)習(xí)并修改指定受控于智能控制器的裝置、機(jī)器、系統(tǒng)或組織的所希望操作行為的一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表。智能控制器一般通過時(shí)間表創(chuàng)建和時(shí)間表修改接口或通過訪問本地或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器或大容量存儲(chǔ)裝置中的默認(rèn)控制時(shí)間表來獲取一個(gè)或多個(gè)初始控制時(shí)間表。智能控制器然后隨時(shí)間基于即時(shí)控制輸入、時(shí)間表修改輸入及先前和當(dāng)前控制時(shí)間表繼續(xù)學(xué)習(xí)由智能控制器控制的裝置、機(jī)器、系統(tǒng)或組織的所希望操作行為，從而編碼一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表和/或子時(shí)間表中的所希望操作行為?？刂茣r(shí)間表學(xué)習(xí)是以至少兩個(gè)不同階段來實(shí)行，其中的第一階段有利于頻繁的即時(shí)控制輸入且其中的剩余階段一般趨向于最小化即時(shí)控制輸入的頻率。學(xué)習(xí)發(fā)生在監(jiān)控周期之后且學(xué)習(xí)結(jié)果可以從與完成的監(jiān)控周期相關(guān)聯(lián)的新的臨時(shí)控制時(shí)間表或子時(shí)間表傳播到與相關(guān)時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)控制時(shí)間表或子時(shí)間表。

附圖說明

圖1示出了智能家居環(huán)境；

圖2示出了智能家居裝置與遠(yuǎn)程裝置和系統(tǒng)的集成；

圖3示出了圖2中示出的互相通信實(shí)體的環(huán)境內(nèi)的信息處理；

圖4示出了本申請(qǐng)所涉及的一般類別的智能控制器；

圖5示出了智能控制器的額外內(nèi)部特征；

圖6示出了廣義計(jì)算機(jī)架構(gòu)，其表示可以包括在智能控制器、服務(wù)器計(jì)算機(jī)和其它基于處理器的智能控制器和系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)械的類型的實(shí)例；

圖7示出了本申請(qǐng)所涉及的智能控制器的一般類別中的智能控制器的特征和特性；

圖8示出了其中智能控制器操作的典型控制環(huán)境；

圖9示出了傳感器輸出的一般特性；

圖10A-圖10D示出了控制操作期間由智能控制器處理并生成的信息；

圖11A-圖11E提供了智能控制器操作的基于狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的說明；

圖12提供了示出自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；

圖13示出了與包括較短時(shí)間幀子時(shí)間表的示例性控制時(shí)間表相關(guān)聯(lián)的時(shí)間幀；

圖14A-圖14C示出了三種不同類型的控制時(shí)間表；

圖15A-圖15G示出了即時(shí)控制輸入的表示，所述即時(shí)控制輸入可以由智能控制器接收并執(zhí)行且然后被記錄并覆蓋到控制時(shí)間表上(諸如上文參考圖14A-圖14C討論的那些)作為自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的部分；

圖16A-圖16E示出了由現(xiàn)有控制時(shí)間表和所記錄的時(shí)間表變化和即時(shí)控制輸入合成新的控制時(shí)間表的方法的一個(gè)方面；

圖17A-圖17E示出了解析時(shí)間表群集的一種途徑；

圖18A-圖18B示出了監(jiān)控周期期間由用戶輸入的前瞻性時(shí)間表變化的影響；

圖19A-圖19B示出了監(jiān)控周期期間由用戶輸入的回顧性時(shí)間表變化的影響；

圖20A-圖20C示出了在完成監(jiān)控周期之后且在群集和解析群集之前將所記錄的數(shù)據(jù)覆蓋到現(xiàn)有控制時(shí)間表上；

圖21A-圖21B示出了設(shè)置點(diǎn)擴(kuò)展操作；

圖22A-圖22B示出了時(shí)間表傳播；

圖23A-圖23C使用P值與t控制時(shí)間表的關(guān)系繪制圖來示出新臨時(shí)時(shí)間表傳播；

圖24A-圖24I示出了用以簡化用所傳播的設(shè)置點(diǎn)覆蓋的預(yù)先存在的控制時(shí)間表作為生成新臨時(shí)時(shí)間表的過程的部分的多個(gè)示例性規(guī)則；

圖25A-圖25M示出了合并有上述自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的智能控制器的示例性實(shí)施方式；

圖26示出了對(duì)應(yīng)于智能控制器的操作的三種不同控制模式的三個(gè)不同的基于星期的控制時(shí)間表；

圖27示出了根據(jù)7個(gè)不同控制時(shí)間表操作的智能控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；

圖28A-圖28C示出了可以由智能控制器實(shí)行的一種類型的控制時(shí)間表轉(zhuǎn)換；

圖29-圖30示出了在穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)階段期間可以由智能控制器做出的多種類型的考慮；

圖31A示出了智能恒溫器的透視圖；

圖31B-圖31C示出了由用戶控制的智能恒溫器；

圖32示出了智能恒溫器和HVAC耦接壁塢(wall dock)的分解透視圖；

圖33A-圖33B示出了智能恒溫器的分解正視透視圖和后視透視圖；

圖34A-圖34B分別示出了頭部單元的分解正視透視圖和后視透視圖；

圖35A-圖35B分別示出了頭部單元正面總成的分解正視透視圖和后視透視圖；

圖36A-圖36B分別示出了背板單元的分解正視透視圖和后視透視圖；

圖37示出了部分組裝的頭部單元的透視圖；

圖38示出了頭部單元電路板；

圖39示出了背板電路板的后視圖；

圖40A-圖40C、圖40D-1以及圖40D-2示出了用于實(shí)現(xiàn)初始學(xué)習(xí)的步驟；

圖41A-圖41M示出了恒溫器控制時(shí)間表的概念圖的進(jìn)展；

圖42A-圖42B示出了用于穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)的步驟。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)涉及包括可應(yīng)用于且并入許多不同類型的裝置、機(jī)器、系統(tǒng)和組織的許多不同特定類型的智能控制器的一般類別的智能控制器。智能控制器控制裝置、機(jī)器、系統(tǒng)和組織的操作。本申請(qǐng)所涉及的一般類別的智能控制器包括允許智能控制器學(xué)習(xí)所述裝置、機(jī)器、系統(tǒng)和組織的所希望的操作行為的自動(dòng)學(xué)習(xí)組件，其控制所學(xué)習(xí)的信息并將所學(xué)習(xí)的信息并入到控制時(shí)間表中。本專利說明書的主題涉及以下共同轉(zhuǎn)讓申請(qǐng)的主題，其中的每個(gè)是以引用方式并入本文：2011年10月7日提交的美國第13/269,501號(hào)；和2011年10月17日提交的美國第13/317,423號(hào)。

除了用于自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的方法和實(shí)施方式以外，本申請(qǐng)還公開了智能恒溫控制器或智能恒溫器的具體實(shí)例和用于用作由本申請(qǐng)所涉及的一般類別的智能控制器采用的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的詳細(xì)實(shí)例的智能恒溫器的具體控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法。智能恒溫器是智能家居裝置的實(shí)例。

詳述包括三個(gè)小節(jié)：(1)智能家居環(huán)境的概述；(2)自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)；和(3)智能恒溫器的背景下的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)。第一小節(jié)提供了為自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用和并入提供許多機(jī)會(huì)的一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的描述。第二小節(jié)提供了包括第一個(gè)一般實(shí)施方式的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的詳述。第三小節(jié)提供了并入智能恒溫器內(nèi)的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的具體實(shí)例。

智能家居環(huán)境的概述

圖1示出了智能家居環(huán)境。智能家居環(huán)境100包括多個(gè)智能多傳感網(wǎng)絡(luò)連接裝置。這些智能家居裝置在智能家居環(huán)境內(nèi)互相通信且集成在一起。智能家居裝置也可以與基于云的智能家居控制和/或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通信以分配控制功能、訪問更高容量且更可靠的計(jì)算設(shè)施以及將特定智能家居集成到更大的基于多家居或地理區(qū)域智能家居裝置的集合體內(nèi)。

智能家居裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)智能恒溫器102、一個(gè)或多個(gè)智能危險(xiǎn)檢測單元104、一個(gè)或多個(gè)智能入口通道接口裝置106、智能開關(guān)(包括智能掛式開關(guān)108)、智能公用事業(yè)設(shè)備接口和其它服務(wù)接口(諸如智能墻上插頭接口110)和各種智能多傳感網(wǎng)絡(luò)連接家電112(包括冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)、烘干機(jī)、燈、音頻系統(tǒng)、對(duì)講機(jī)系統(tǒng)、機(jī)械致動(dòng)器、掛壁式空調(diào)、水池加熱單元、灌溉系統(tǒng)和許多其它類型的智能家電和系統(tǒng))。

一般來說，智能家居裝置包括一種或多種不同類型的傳感器、一個(gè)或多個(gè)控制器和/或致動(dòng)器，和一個(gè)或多個(gè)通信接口，其將智能家居裝置連接到本地智能家居環(huán)境、各種不同類型的本地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的其它智能家居裝置、路由器、橋接器和集線器，且連接到互聯(lián)網(wǎng)(智能家居裝置可以通過互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算服務(wù)器和其它遠(yuǎn)程計(jì)算系統(tǒng)通信)。數(shù)據(jù)通信一般是使用種類繁多的不同類型的通信介質(zhì)和協(xié)議(包括無線協(xié)議(諸如Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN)、各種類型的有線協(xié)議(包括CAT6以太網(wǎng)、HomePlug和其它這樣的有線協(xié)議)和各種其它類型的通信協(xié)議和技術(shù))的任一而實(shí)行。智能家居裝置本身可以用作其它智能家居裝置的中間通信裝置，諸如轉(zhuǎn)發(fā)器。此外智能家居環(huán)境可以包括各種不同類型的傳統(tǒng)電器和裝置140和142，其缺少通信接口和基于處理器的控制器。

圖2示出了智能家居裝置與遠(yuǎn)程裝置和系統(tǒng)的集成。智能家居環(huán)境200內(nèi)的智能家居裝置可通過互聯(lián)網(wǎng)202經(jīng)由3G/4G無線通信204、通過集線網(wǎng)絡(luò)206或由其它通信接口和協(xié)議進(jìn)行通信。許多不同類型的智能家居相關(guān)數(shù)據(jù)和源自于智能家居數(shù)據(jù)208的數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在包括基于云的遠(yuǎn)程系統(tǒng)的遠(yuǎn)程系統(tǒng)210中且自所述遠(yuǎn)程系統(tǒng)210檢索。遠(yuǎn)程系統(tǒng)可以包括用于數(shù)據(jù)處理和導(dǎo)出與智能家居環(huán)境有關(guān)的額外信息和規(guī)則的各種類型的統(tǒng)計(jì)、推理和索引引擎212。所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)通信介質(zhì)和協(xié)議部分或完全輸出到各個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)和組織(包括慈善機(jī)構(gòu)214、政府216、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)218、企業(yè)220和公用事業(yè)222)。一般來說，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)210是由與智能家居裝置有關(guān)的組織或廠商管理或操作或由房主、房東、居民或其它智能家居相關(guān)用戶承包用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理和其它服務(wù)。數(shù)據(jù)也可以由代表操作遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)210的智能房主或管理器和/或商業(yè)實(shí)體或廠商的額外商業(yè)實(shí)體數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)213進(jìn)一步處理。因此，外部實(shí)體可以收集、處理并輸出由智能家居環(huán)境內(nèi)的智能家居裝置收集的信息，可以處理所述信息以產(chǎn)生可以被傳達(dá)給其它遠(yuǎn)程實(shí)體且與其它遠(yuǎn)程實(shí)體共享的各種類型的導(dǎo)出結(jié)果，以及可以參與監(jiān)控和控制智能家居環(huán)境內(nèi)的智能家居裝置及監(jiān)控和控制智能家居環(huán)境。當(dāng)然，在許多情況下，可以使用加密、訪問權(quán)限、認(rèn)證和其它已知技術(shù)嚴(yán)格控制和約束信息從智能家居環(huán)境內(nèi)輸出到遠(yuǎn)程實(shí)體，以保證額外的外部計(jì)算設(shè)施、實(shí)體、組織和個(gè)體并非故意或無意得到被智能家居管理器和/或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)視為機(jī)密的信息。

圖3示出了圖2中示出的相互通信實(shí)體的環(huán)境內(nèi)的信息處理。外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)210內(nèi)的各個(gè)處理引擎212可相對(duì)各種不同目標(biāo)(包括提供管理服務(wù)302、各種類型的廣告和通信304、社交網(wǎng)絡(luò)交換和其它電子社交通信306和各種類型的監(jiān)控和規(guī)則生成活動(dòng)308)處理數(shù)據(jù)。各個(gè)處理引擎212與智能家居裝置310-313直接或間接通信，所述智能家居裝置310-313中的每個(gè)可以具有數(shù)據(jù)消費(fèi)者(“DC”)、數(shù)據(jù)源(“DS”)、服務(wù)消費(fèi)者(“SC”)和服務(wù)源(“SS”)特性。此外，處理引擎可以訪問各種其它類型的外部信息316，包括通過互聯(lián)網(wǎng)獲得的信息、各種遠(yuǎn)程信息源和甚至遠(yuǎn)程傳感器、音頻和視頻饋送和來源。

自動(dòng)時(shí)間表學(xué)習(xí)

圖4示出了本申請(qǐng)所涉及的一般類別的智能控制器。智能控制器402經(jīng)由任何各種不同類型的輸出控制信號(hào)來控制裝置、機(jī)器、系統(tǒng)或組織404并從由智能控制器從嵌入在受控實(shí)體404、智能控制器402內(nèi)或智能控制器和/或受控實(shí)體的環(huán)境中的傳感器接收的傳感器輸出接收關(guān)于所述受控實(shí)體和環(huán)境的信息。在圖4中，智能控制器被示為經(jīng)由基于導(dǎo)線或光纖的通信介質(zhì)406連接到受控實(shí)體404。然而，智能控制器可以由替代類型的通信介質(zhì)和通信協(xié)議(包括無線通信)與受控實(shí)體互連。在許多情況下，智能控制器和受控實(shí)體可以被實(shí)施并一起封裝作為包括智能控制器和由智能控制器控制的機(jī)器、裝置、系統(tǒng)或組織兩者的單一系統(tǒng)。受控實(shí)體可以包括多個(gè)裝置、機(jī)器、系統(tǒng)或組織，且智能控制器本身可以被分布在多個(gè)組件和離散裝置和系統(tǒng)之間。除了將控制信號(hào)輸出到受控實(shí)體和接收傳感器輸入以外，智能控制器也提供用戶接口410-413，人類用戶或包括用戶操作的處理裝置或遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程實(shí)體可通過用戶接口410-413將即時(shí)控制輸入輸入到智能控制器并創(chuàng)建和修改各種類型的控制時(shí)間表。在圖4中，智能控制器提供圖形顯示組件410，其顯示控制時(shí)間表416并包括多個(gè)輸入組件411-413，所述輸入組件411-413提供將即時(shí)控制指令輸入到智能控制器以控制所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體并輸入時(shí)間表接口命令(控制一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表的顯示、控制時(shí)間表的創(chuàng)建和控制時(shí)間表的修改)的用戶接口。

總之，本申請(qǐng)所涉及的一般類別的智能控制器接收傳感器輸入、將控制信號(hào)輸出到一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體并提供用戶接口，所述用戶接口允許用戶將即時(shí)控制命令輸入輸入到智能控制器以由智能控制器轉(zhuǎn)化為輸出控制信號(hào)并創(chuàng)建和修改指定一個(gè)或多個(gè)時(shí)間段內(nèi)的所希望受控實(shí)體操作行為的一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表。一般類別的智能控制器的這些基本功能和特征提供作為可實(shí)施本申請(qǐng)所涉及的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

圖5示出了智能控制器的額外內(nèi)部特征。智能控制器一般是使用一個(gè)或多個(gè)處理器502、電子存儲(chǔ)器504-507和各種類型的微控制器510-512(包括微控制器512和收發(fā)器514，其一起實(shí)施通信端口，所述通信端口允許智能控制器與受控于智能控制器的一個(gè)或多個(gè)實(shí)體、其它智能控制器和各種遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)施(包括通過云計(jì)算服務(wù)器的云計(jì)算設(shè)施)交換數(shù)據(jù)和命令)而實(shí)施。通常，智能控制器包括用于由各種不同協(xié)議通過不同類型的通信介質(zhì)進(jìn)行通信的多個(gè)不同通信端口和接口。智能控制器通常(例如)使用無線通信以與某種環(huán)境內(nèi)的其它啟用無線智能控制器和移動(dòng)通信載體及任何各種有線通信協(xié)議和介質(zhì)進(jìn)行通信。在某些情況下，尤其當(dāng)智能控制器與受控實(shí)體封裝在一起作為單一系統(tǒng)時(shí)，智能控制器可以只使用單一類型的通信協(xié)議。智能控制器內(nèi)的電子存儲(chǔ)器可以包括易失性和非易失性存儲(chǔ)器兩者，其中低等待時(shí)間高速易失性存儲(chǔ)器促進(jìn)由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行控制常式，且較緩慢的非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)需要繼續(xù)使用通電/斷電循環(huán)的常式和數(shù)據(jù)。此外，某些類型的智能控制器可以包括大容量存儲(chǔ)裝置。

圖6示出了廣義計(jì)算機(jī)架構(gòu)，其表示可以包括在智能控制器、服務(wù)器計(jì)算機(jī)和其它基于處理器的智能裝置和系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)械的類型的實(shí)例。計(jì)算機(jī)械包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(“CPU”)602-605、由CPU/存儲(chǔ)器子系統(tǒng)總線610或多個(gè)總線與CPU互連的一個(gè)或多個(gè)電子存儲(chǔ)器608、使CPU/存儲(chǔ)器子系統(tǒng)總線610與額外的總線614和616互連的第一橋接器612和/或其它類型的高速互連介質(zhì)(包括多個(gè)高速串行互連)。這些總線和/或串行互連然后又使CPU和存儲(chǔ)器與專用處理器(諸如圖形處理器618)和一個(gè)或多個(gè)額外的橋接器620連接，橋接器620與高速串行鏈路或多個(gè)控制器622-627(諸如控制器627)互連，多個(gè)控制器622-627提供對(duì)各種不同類型的大容量存儲(chǔ)裝置628、電子顯示器、輸入裝置和其它這樣的組件、子組件和計(jì)算資源的訪問。

圖7示出了本申請(qǐng)所涉及的智能控制器的一般類別中的智能控制器的特征和特性。智能控制器包括控制器邏輯702，其一般實(shí)施為電子電路和受控于存儲(chǔ)在物理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組件(包括各種類型的電子存儲(chǔ)器和/或大容量存儲(chǔ)裝置)中的計(jì)算機(jī)指令的基于處理器的計(jì)算組件。一開始應(yīng)注意，存儲(chǔ)于物理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中并在處理器內(nèi)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令包括各種現(xiàn)代裝置、機(jī)器和系統(tǒng)的控制組件，且與裝置、機(jī)器或系統(tǒng)的任何其它組件一樣均是有形、物理且真實(shí)的。有時(shí)候遇到表明計(jì)算機(jī)指令實(shí)施控制邏輯“只是軟件”或少許抽象且不及物理機(jī)器組件有形的語句。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所熟悉的理解是，情況并非如此。由處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令必須是存儲(chǔ)于物理裝置中的物理實(shí)體。否則，處理器將不能訪問并執(zhí)行所述指令。術(shù)語“軟件”可應(yīng)用于程序或常式的符號(hào)表示(諸如編程語言語句的打印輸出或顯示清單)，但是計(jì)算機(jī)程序的這些符號(hào)表示沒有由處理器執(zhí)行。相反，處理器提取并執(zhí)行以物理狀態(tài)存儲(chǔ)于物理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的計(jì)算機(jī)指令。

控制器邏輯訪問并使用各種不同類型的存儲(chǔ)信息和輸入以生成控制一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體的操作行為的輸出控制信號(hào)704。由控制器邏輯使用的信息可以包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)的控制時(shí)間表706、來自一個(gè)或多個(gè)傳感器708-710的所接收的輸出、通過即時(shí)控制接口712接收的控制輸入和從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(包括基于云的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)713)接收的數(shù)據(jù)、命令和其它信息。除了生成控制輸出704以外，控制器邏輯還提供了允許用戶創(chuàng)建并修改控制時(shí)間表且也可以通過信息輸出接口將數(shù)據(jù)和信息輸出到遠(yuǎn)程實(shí)體、其它智能控制器和用戶的接口714。

圖8示出了其中智能控制器操作的典型控制環(huán)境。如上文討論，智能控制器802從用戶或其它實(shí)體804接收控制輸入并使用控制輸入和存儲(chǔ)的控制時(shí)間表和其它信息以生成控制一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體808的操作的輸出控制信號(hào)805。受控實(shí)體的操作可以更改其中嵌入傳感器810-812的環(huán)境。傳感器將傳感器輸出或反饋返回到智能控制器802?；谶@種反饋，智能控制器修改輸出控制信號(hào)以實(shí)現(xiàn)受控系統(tǒng)操作的一個(gè)或多個(gè)指定目標(biāo)。本質(zhì)上，智能控制器根據(jù)兩個(gè)不同的反饋環(huán)路修改輸出控制信號(hào)。第一最直接的反饋環(huán)路包括來自傳感器且可被控制器用來確定后續(xù)輸出控制信號(hào)或控制輸出修改以實(shí)現(xiàn)受控系統(tǒng)操作的所希望目標(biāo)的輸出。在許多情況下，第二反饋環(huán)路涉及到用戶的環(huán)境或其它反饋816，其然后又將后續(xù)用戶控制和時(shí)間表輸入發(fā)出到智能控制器802。換句話來說，用戶可被看做輸出即時(shí)控制指令和控制時(shí)間表變化而不是原始傳感器輸出的另一種傳感器或可被看做更高級(jí)反饋環(huán)路的組件。

存在許多不同類型的傳感器和傳感器輸出。一般來說，傳感器輸出與某種類型的參數(shù)、機(jī)器狀態(tài)、組織狀態(tài)、計(jì)算狀態(tài)或物理環(huán)境參數(shù)直接或間接相關(guān)。圖9示出了傳感器輸出的一般特性。如圖9中的第一繪制圖902示出，傳感器可以輸出由曲線904表示且隨時(shí)間變化的信號(hào)，其中所述信號(hào)與相對(duì)于垂直軸906繪制的參數(shù)P直接或間接相關(guān)。傳感器可以連續(xù)或以時(shí)間間隔輸出信號(hào)，其中相對(duì)于水平軸908繪制輸出的時(shí)間。在某些情況下，傳感器輸出可以與兩個(gè)或多個(gè)參數(shù)有關(guān)。例如，在繪制圖910中，傳感器輸出與分別相對(duì)于軸912和914繪制的兩個(gè)不同參數(shù)P₁和P₂直接或間接相關(guān)且隨時(shí)間(相對(duì)于垂直軸916繪制)變化的值。在以下討論中，為了簡化說明和討論，假設(shè)傳感器產(chǎn)生與單一參數(shù)直接或間接相關(guān)的輸出，如圖9中的繪制圖902。在以下討論中，假設(shè)傳感器輸出是關(guān)于參數(shù)P的參數(shù)值的集合。參數(shù)可以與環(huán)境狀況(諸如溫度、環(huán)境光照級(jí)、聲級(jí)和其它這樣的特性)相關(guān)。然而，參數(shù)也可以是機(jī)器組件的一個(gè)或多個(gè)位置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)狀態(tài)、從電源汲取的電流、氣體或流體的流速、氣體或流體的壓力和包括用于控制目的的有用信息的許多其它類型的參數(shù)。

圖10A-圖10D示出了控制操作期間由智能控制器處理并生成的信息。類似于圖9中的繪制圖902，所有圖均示出其中相對(duì)于垂直軸繪制參數(shù)值或控制相關(guān)值的另一集合且相對(duì)于水平軸繪制時(shí)間的繪制圖。圖10A示出了受控實(shí)體操作的結(jié)果的理想化規(guī)范。圖10A中的垂直軸1002表示指定參數(shù)值P_s。例如，在智能恒溫器的情況下，指定參數(shù)值可以是溫度。對(duì)于灌溉系統(tǒng)，相比之下，指定參數(shù)值可以是流速。圖10A是表示智能控制器通過控制一個(gè)或多個(gè)裝置、機(jī)器或系統(tǒng)被引導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)的所希望參數(shù)值隨時(shí)間變化的連續(xù)曲線1004的繪制圖。所述規(guī)范指示希望參數(shù)值最初較低1006，然后上升到相對(duì)較高值1008，然后下降到中間值1010，且然后再次上升到較高值1012。作為一個(gè)實(shí)例，可在視覺上向用戶顯示控制規(guī)范作為控制時(shí)間表。

圖10B示出了對(duì)應(yīng)于圖10A中示出的控制規(guī)范的控制時(shí)間表的替代圖或編碼數(shù)據(jù)圖?？刂茣r(shí)間表包括對(duì)應(yīng)于圖10A中的邊緣1018的參數(shù)值增加1016、對(duì)應(yīng)于圖10A中的邊緣1022的參數(shù)值降低1020和對(duì)應(yīng)于圖10A中的邊緣1016的參數(shù)值增加1024的指示。圖10B中繪制的方向箭頭可被認(rèn)為是設(shè)置點(diǎn)或某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的特定時(shí)間點(diǎn)的所希望參數(shù)變化的指示。

由智能控制器學(xué)習(xí)的控制時(shí)間表表示自動(dòng)學(xué)習(xí)的結(jié)果的重要組成部分。所學(xué)習(xí)的控制時(shí)間表可以按各種不同方式編碼且存儲(chǔ)在智能控制器、受控于智能控制器的系統(tǒng)或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施(包括基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施)內(nèi)的電子存儲(chǔ)器或大容量存儲(chǔ)裝置中。在許多情況下，所學(xué)習(xí)的控制時(shí)間表可以編碼并存儲(chǔ)在多個(gè)位置中，所述控制時(shí)間表包括分布在內(nèi)部智能控制器存儲(chǔ)器和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施之間的控制時(shí)間表。設(shè)置點(diǎn)變化可以被存儲(chǔ)作為有多個(gè)字段的記錄，所述字段包括指示設(shè)置點(diǎn)變化是系統(tǒng)生成的設(shè)置點(diǎn)還是用戶生成的設(shè)置點(diǎn)、設(shè)置點(diǎn)變化是即時(shí)控制輸入設(shè)置點(diǎn)變化還是時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)變化、創(chuàng)建設(shè)置點(diǎn)變化的時(shí)間和日期、最后編輯設(shè)置點(diǎn)變化的時(shí)間和日期的字段以及其它這樣的字段。此外，設(shè)置點(diǎn)可以與兩個(gè)或多個(gè)參數(shù)值相關(guān)聯(lián)。作為一個(gè)實(shí)例，范圍設(shè)置點(diǎn)可以指示智能控制器應(yīng)維持受控環(huán)境所在的參數(shù)值的范圍。設(shè)置點(diǎn)變化通常稱作“設(shè)置點(diǎn)”。

圖10C示出了由智能控制器輸出且可能由圖10B中示出的控制時(shí)間表引起的控制輸出。在這個(gè)圖中，相對(duì)于垂直軸1026繪制輸出控制信號(hào)的幅度。例如，控制輸出可以是由智能恒溫器輸出到加熱單元的電壓信號(hào)，其中高電壓信號(hào)指示當(dāng)前應(yīng)操作加熱單元且低電壓輸出指示不應(yīng)操作加熱系統(tǒng)。圖10C中的邊緣1028對(duì)應(yīng)于圖10B中的設(shè)置點(diǎn)1016。正控制輸出1030的寬度可以與由設(shè)置點(diǎn)箭頭1016的長度指示的、所希望參數(shù)值變化的長度或幅度相關(guān)。當(dāng)獲得所希望參數(shù)值時(shí)，智能控制器使高電壓信號(hào)的輸出不連續(xù)，如由邊緣1032表示。類似的正輸出控制信號(hào)1034和1036是由圖10B中的設(shè)置點(diǎn)1020和1024得出。

最后，圖10D示出了如由傳感器輸出指示且由智能控制器對(duì)一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體的控制引起的觀察到的參數(shù)變化。在圖10D中，相對(duì)于垂直軸1040繪制與參數(shù)P直接或間接相關(guān)的傳感器輸出。觀察到的參數(shù)值是由平滑連續(xù)曲線1042表示。雖然這種連續(xù)曲線可被視為與圖10A中繪制的初始規(guī)范曲線相關(guān)，但是觀察到的曲線沒有精確匹配所述規(guī)范曲線。首先，受控實(shí)體實(shí)現(xiàn)由圖10B中繪制的控制時(shí)間表中的設(shè)置點(diǎn)1016表示的參數(shù)值變化可能消耗有限時(shí)間段1044。再者，一旦獲得參數(shù)值且受控實(shí)體涉及不連續(xù)操作，參數(shù)值可以開始下降1046，導(dǎo)致反饋引發(fā)的控制輸出以恢復(fù)受控實(shí)體的操作以維持所希望參數(shù)值。因此，圖10A中的所希望高電平的恒定參數(shù)值1008實(shí)際上可以結(jié)束作為沒有精確對(duì)應(yīng)于控制規(guī)范1004的時(shí)間變化曲線1048。上文參考圖8討論的，反饋的第一級(jí)是由智能控制器使用以控制一個(gè)或多個(gè)控制實(shí)體，使得如圖10D中示出的隨時(shí)間變化的觀察到的參數(shù)值盡可能近似匹配圖10A中的參數(shù)的指定時(shí)間行為。上文參考圖8討論的，第二級(jí)反饋控制環(huán)路可以涉及通過用戶隨時(shí)間改變存儲(chǔ)的控制時(shí)間表或輸入即時(shí)控制指令來更改圖10A中示出的規(guī)范，以生成產(chǎn)生反映用戶所希望的操作結(jié)果的參數(shù)值/時(shí)間曲線的修改規(guī)范。

存在許多類型的受控實(shí)體和相關(guān)控制器。在某些情況下，控制輸出可以包括當(dāng)前是否應(yīng)操作受控實(shí)體的指示和當(dāng)操作受控實(shí)體時(shí)操作的水平、吞吐量或輸出的指示。在其它情況下，控制輸出可能只是二進(jìn)制激活/停用信號(hào)。為了簡化說明和討論，以下討論中假定后一種類型的控制輸出。

圖11A-圖11E提供了智能控制器操作的基于狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的說明。在這些圖中，圓盤狀元件或節(jié)點(diǎn)表示智能控制器狀態(tài)且互連節(jié)點(diǎn)的彎曲箭頭表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換。圖11A示出了智能控制器的一種可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。存在四種主要狀態(tài)1102-1105。這些狀態(tài)包括：(1)靜止?fàn)顟B(tài)1102，其中來自傳感器的反饋指示當(dāng)前不需要任何控制器輸出且其中所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體當(dāng)前不活動(dòng)或處于維護(hù)模式；(2)喚醒狀態(tài)1103，其中傳感器數(shù)據(jù)指示可能需要輸出控制來使一個(gè)或多個(gè)參數(shù)返回到所希望范圍內(nèi)，但是輸出控制信號(hào)仍未激活所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體；(3)活動(dòng)狀態(tài)1104，其中傳感器數(shù)據(jù)繼續(xù)指示觀察到的參數(shù)是在所希望范圍以外且其中所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體已由控制輸出激活且正在操作以使觀察到的參數(shù)返回到指定范圍；和(4)初期靜止?fàn)顟B(tài)1105，其中所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體的操作已使觀察到的參數(shù)返回到指定范圍但是來自傳感器的反饋仍未促使智能控制器將輸出控制信號(hào)發(fā)送到所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體以停用所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體。一般來說，狀態(tài)轉(zhuǎn)換以順時(shí)針方向流動(dòng)，使得智能控制器通常占用靜止?fàn)顟B(tài)1102，但是在步驟1103中由于反饋指示而定期喚醒以激活所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體，在狀態(tài)1104中使觀察到的參數(shù)返回到指定范圍。一旦在步驟1105中使觀察到的參數(shù)返回到指定范圍，智能控制器將停用輸出控制信號(hào)發(fā)送到所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體，從而返回到靜止?fàn)顟B(tài)1102。

主循環(huán)狀態(tài)1102-1105中的每個(gè)與兩個(gè)額外狀態(tài)相關(guān)聯(lián)：(1)時(shí)間表變化狀態(tài)1106-1109和控制變化狀態(tài)1110-1113。重復(fù)這些狀態(tài)使得每個(gè)主循環(huán)狀態(tài)與其自身的一對(duì)時(shí)間表變化和控制變化狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。一般來說，這是因?yàn)闀r(shí)間表變化和控制變化狀態(tài)是瞬態(tài)，所述控制器狀態(tài)從所述瞬態(tài)返回到原始主循環(huán)狀態(tài)(由先前轉(zhuǎn)換從所述原始主循環(huán)狀態(tài)達(dá)到時(shí)間表變化或控制變化狀態(tài))或返回到上述循環(huán)中的下一個(gè)主循環(huán)狀態(tài)。此外，時(shí)間表變化和控制變化狀態(tài)是與主循環(huán)狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的一種類型的并行異步操作狀態(tài)。時(shí)間表變化狀態(tài)表示智能控制器與通過顯示時(shí)間表接口實(shí)行控制時(shí)間表創(chuàng)建、控制時(shí)間表修改或控制時(shí)間表管理操作的用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體之間的交互?？刂谱兓癄顟B(tài)表示用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體與智能控制器的交互，其中用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體將即時(shí)控制命令輸入到智能控制器以便轉(zhuǎn)化為到所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體的輸出控制信號(hào)。

除了與每次轉(zhuǎn)換相關(guān)聯(lián)的加圓圈的字母數(shù)字標(biāo)簽(諸如加圓圈的字母數(shù)字標(biāo)簽1116)以外，圖11B是圖11A中示出的同一狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。圖11C為這些轉(zhuǎn)換標(biāo)簽提供了密鑰。圖11B-圖11C因此一起提供了一起表示智能控制器操作的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換兩者的詳細(xì)說明。

為了說明圖11B-圖11C中包括的細(xì)節(jié)層次，考慮與狀態(tài)1102和1106相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換1118-1120。如從圖11C中提供的表格可確定，從狀態(tài)1102到狀態(tài)1106的轉(zhuǎn)換1118涉及由用戶、遠(yuǎn)程輸入或由智能控制器本身對(duì)存儲(chǔ)在智能控制器內(nèi)或智能控制器可訪問的一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表做出的控制時(shí)間表變化。一般來說，在時(shí)間表變化之后，操作經(jīng)由轉(zhuǎn)換1119轉(zhuǎn)換回到狀態(tài)1102。然而，在時(shí)間表變化已導(dǎo)致傳感器數(shù)據(jù)先前在指定范圍內(nèi)現(xiàn)在落在新指定范圍以外的相對(duì)不可能事件中，狀態(tài)反而經(jīng)由轉(zhuǎn)換1120轉(zhuǎn)換到喚醒狀態(tài)1103。

事實(shí)上，發(fā)生由智能控制器進(jìn)行的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)大部分是因?yàn)橹悄芸刂破鞑僮髟跁r(shí)間表變化和控制變化狀態(tài)內(nèi)。來自用戶和其它遠(yuǎn)程實(shí)體的即時(shí)控制輸入(導(dǎo)致轉(zhuǎn)換到控制變化狀態(tài)1110-1113)提供了智能控制器從其中隨時(shí)間學(xué)習(xí)如何控制所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體以滿足一個(gè)或多個(gè)用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體的希望和期望的信息。由智能控制器以由智能控制器在時(shí)間表變化狀態(tài)1106-1109中操作時(shí)做出的控制時(shí)間表變化來編碼學(xué)習(xí)過程。這些變化是基于所記錄的即時(shí)控制輸入、所記錄的控制時(shí)間表變化以及當(dāng)前和歷史控制時(shí)間表信息。用于學(xué)習(xí)的額外信息源可以包括所記錄的輸出控制信號(hào)和傳感器輸入及從外部源(包括可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問的源)搜集的各種類型的信息。除了先前描述的狀態(tài)以外，也存在表示首次通電狀態(tài)或重設(shè)智能控制器之后的狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)初始狀態(tài)1130。一般來說，一個(gè)或多個(gè)初始配置操作之前的開機(jī)操作導(dǎo)致經(jīng)由轉(zhuǎn)換1132和1134從所述一個(gè)或多個(gè)初始狀態(tài)1130到靜止?fàn)顟B(tài)1102或喚醒狀態(tài)1103中的一個(gè)。

圖11D-圖11E使用圖11A中示出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中的狀態(tài)的額外陰影示出了由本申請(qǐng)所涉及的智能控制器實(shí)行的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的兩種模式。圖11D中示出的第一種模式是穩(wěn)定狀態(tài)模式。穩(wěn)定狀態(tài)模式以最小即時(shí)控制輸入尋求最佳或近似最佳控制。雖然學(xué)習(xí)在穩(wěn)定狀態(tài)模式中繼續(xù)，但是所述學(xué)習(xí)被實(shí)施來相對(duì)緩慢且保守地響應(yīng)于即時(shí)控制輸入、傳感器輸入和來自外部信息源的輸入，前提是穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)主要是針對(duì)小粒度改善控制操作并跟蹤所希望控制制度隨時(shí)間的相對(duì)緩慢的變化。在穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)和一般的智能控制器操作中，最希望的狀態(tài)是圖11D中的交叉陰影線示出的靜止?fàn)顟B(tài)1102，其指示這個(gè)狀態(tài)作為穩(wěn)定狀態(tài)操作的目標(biāo)或最希望狀態(tài)。淡的陰影用來指示其它主循環(huán)狀態(tài)1103-1105在穩(wěn)定狀態(tài)操作模式中具有中立或稍微有利狀態(tài)。顯然，受控實(shí)體的中間或連續(xù)操作需要這些狀態(tài)以將一個(gè)或多個(gè)參數(shù)維持在指定范圍內(nèi)并跟蹤所述指定范圍中的時(shí)間表變化。然而，這些狀態(tài)稍微不利之處在于：一般來說，所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體的激活和停用循環(huán)的最小次數(shù)或最小累積持續(xù)時(shí)間通常造成最佳控制制度，且最小化所述一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體的激活的累積時(shí)間通常造成相對(duì)于能量和/或資源使用量最佳化控制制度。在穩(wěn)定狀態(tài)操作模式中，時(shí)間表變化和控制變化狀態(tài)1110-1113極為不利，因?yàn)樽詣?dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的意圖是使智能控制器隨時(shí)間設(shè)想出準(zhǔn)確反映用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體的所希望操作行為的一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表。雖然有時(shí)候這些狀態(tài)由于所希望的操作行為的變化、環(huán)境狀況的變化或受控實(shí)體的變化而被頻繁地暫時(shí)禁止，但是自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的一般目標(biāo)是最小化時(shí)間表變化和即時(shí)控制輸入兩者的頻率。許多最佳化方案中尤其希望最小化即時(shí)控制輸入的頻率。

與圖11D相比，圖11E示出了積極學(xué)習(xí)模式，其中智能控制器一般在所述一個(gè)或多個(gè)初始狀態(tài)730到主循環(huán)狀態(tài)1102-1103內(nèi)的轉(zhuǎn)換之后的短時(shí)間段內(nèi)操作。在積極學(xué)習(xí)模式期間，與圖11D中示出的穩(wěn)定狀態(tài)操作模式相比，靜止?fàn)顟B(tài)1102最不利且時(shí)間表變化和控制變化狀態(tài)1106-1113最有利，其中狀態(tài)1103-1105具有中立希望性。在積極學(xué)習(xí)模式或操作階段中，智能控制器尋求頻繁的即時(shí)控制輸入和時(shí)間表變化以快速又積極獲取一個(gè)或多個(gè)初始控制時(shí)間表。如下文討論，通過使用相對(duì)快速的即時(shí)控制輸入放寬策略，智能控制器在積極學(xué)習(xí)模式下操作時(shí)試圖迫使用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體在相對(duì)較短的時(shí)間間隔提供即時(shí)控制輸入以快速確定初始控制時(shí)間表的整體形狀和外形。在完成初始積極學(xué)習(xí)并生成足夠的初始控制時(shí)間表之后，隨著智能控制器開始改善控制時(shí)間表并跟蹤控制規(guī)范、環(huán)境、控制系統(tǒng)和其它這樣的因素的長期變化，各種狀態(tài)的相對(duì)希望性恢復(fù)成圖11D中示出的希望性。因此，自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法和本申請(qǐng)所涉及的合并有這些方法的智能控制器以在相對(duì)較短時(shí)間段之后后面是長期穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)模式的初始積極學(xué)習(xí)模式為特征。

圖12提供了示出自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。自動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)生在圖11A-圖11C中示出的正?？刂破鞑僮髌陂g，且因此圖12中示出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描述了智能控制器的與圖11A-圖11C中描述的智能控制器操作并行發(fā)生的操作行為。在對(duì)應(yīng)于圖11B中的初始狀態(tài)1130的一個(gè)或多個(gè)初始狀態(tài)1202之后，智能控制器進(jìn)入初始配置學(xué)習(xí)狀態(tài)1204，其中智能控制器嘗試基于以下項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)初始控制時(shí)間表：存儲(chǔ)在智能控制器內(nèi)或智能控制器可訪問的默認(rèn)控制時(shí)間表；通過時(shí)間表創(chuàng)建接口與用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體進(jìn)行的初始時(shí)間表創(chuàng)建對(duì)話；由這樣的兩種途徑的組合；或由額外途徑。初始配置學(xué)習(xí)模式1204與圖11B中的轉(zhuǎn)換1132和1134并行發(fā)生。在初始學(xué)習(xí)模式期間，沒有發(fā)生來自手動(dòng)輸入設(shè)置點(diǎn)變化的學(xué)習(xí)，因?yàn)橐寻l(fā)現(xiàn)用戶在其操控接口特征以探索控制器的特征和功能時(shí)通常非故意地做出許多這樣的改變。

在初始配置之后，智能控制器緊接著轉(zhuǎn)換到上文參考圖11E討論的積極學(xué)習(xí)模式1206。積極學(xué)習(xí)模式1206是涵蓋除了圖11B中的多種狀態(tài)中的狀態(tài)1130以外的大部分或所有狀態(tài)的學(xué)習(xí)模式狀態(tài)。換句話來說，積極學(xué)習(xí)模式1206是與圖11A-圖11E中討論的一般操作狀態(tài)并行的學(xué)習(xí)模式狀態(tài)。如上文討論，在積極學(xué)習(xí)期間，智能控制器嘗試創(chuàng)建至少最低限度足以指定智能控制器和智能控制器基于來自用戶或其它遠(yuǎn)程控制實(shí)體的頻繁輸入所要控制的實(shí)體的操作行為的一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表。一旦完成積極學(xué)習(xí)，智能控制器通過多個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)階段1208-1210向前轉(zhuǎn)換。在圖12中示出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中通過所述系列穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)階段狀態(tài)1208-1210進(jìn)行的每次向下轉(zhuǎn)換是通過學(xué)習(xí)模式參數(shù)中的變化而完成，所述學(xué)習(xí)模式參數(shù)一般導(dǎo)致自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的途徑更慢且更保守，因?yàn)橛芍悄芸刂破髟谙惹皩W(xué)習(xí)狀態(tài)中開發(fā)的所述一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表變得越來越準(zhǔn)確且更加反映用戶的希望和規(guī)范。可以基于時(shí)間段、由智能控制器實(shí)行的信息處理循環(huán)的次數(shù)、通過確定一個(gè)或多個(gè)當(dāng)前控制時(shí)間表的復(fù)雜性是否足以提供更慢的穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和/或基于其它考慮、規(guī)則和閾值來確定是否已完成積極學(xué)習(xí)。應(yīng)注意，在某些實(shí)施方式中，可以存在多種積極學(xué)習(xí)狀態(tài)。

圖13示出了與包括較短時(shí)間幀子時(shí)間表的示例性控制時(shí)間表相關(guān)聯(lián)的時(shí)間幀?？刂茣r(shí)間表在圖形上表示為具有表示時(shí)間的水平軸1302的繪制圖。垂直軸1303一般表示一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值。如下文進(jìn)一步討論，控制時(shí)間表將所希望的參數(shù)值指定為時(shí)間的函數(shù)?？刂茣r(shí)間表可以是離散值集合或連續(xù)曲線。所指定的參數(shù)值與環(huán)境、系統(tǒng)、裝置、機(jī)器或組織中可由任何各種類型的傳感器測量或從任何各種類型的傳感器獲得的測量推斷的可觀察特性直接或間接相關(guān)。一般來說，傳感器輸出用作至少一個(gè)反饋控制級(jí)，智能控制器通過所述反饋控制級(jí)調(diào)整裝置、機(jī)器、系統(tǒng)或組織的操作行為以使所觀察的參數(shù)值與控制時(shí)間表中指定的參數(shù)值一致。用作以下討論中的實(shí)例的控制時(shí)間表沿水平軸按小時(shí)遞增且覆蓋一個(gè)星期的時(shí)間跨度?？刂茣r(shí)間表包括對(duì)應(yīng)于幾天的7個(gè)子時(shí)間表1304-1310。如下文進(jìn)一步討論，在示例性智能控制器中，以一天為時(shí)間間隔發(fā)生自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)，目標(biāo)是產(chǎn)生可循環(huán)、一周接一周、在相對(duì)較長的時(shí)間段內(nèi)應(yīng)用的穩(wěn)定的每周控制時(shí)間表。又如下文討論，智能控制器可以學(xué)習(xí)甚至更長周期的控制時(shí)間表，諸如每年控制時(shí)間表，其中在每年控制時(shí)間表以下有層次地組織有每月、每周、每天且甚至每小時(shí)子時(shí)間表。在某些情況下，智能控制器可以生成并維持較短時(shí)間幀控制時(shí)間表，包括每小時(shí)控制時(shí)間表、基于分鐘的控制時(shí)間表或甚至以毫秒或微秒遞增的控制時(shí)間表。如同一起組成控制常式的存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)指令，控制時(shí)間表是控制系統(tǒng)的有形物理組件?？刂茣r(shí)間表作為物理狀態(tài)存儲(chǔ)在物理存儲(chǔ)介質(zhì)中。如同控制常式和程序，控制時(shí)間表一定是可由基于處理器的控制邏輯和控制系統(tǒng)訪問并使用的有形的物理控制系統(tǒng)組件。

圖14A-圖14C示出了三種不同類型的控制時(shí)間表。在圖14A中，控制時(shí)間表是連續(xù)曲線1402，其表示相對(duì)于垂直軸1404繪制的參數(shù)值與相對(duì)于水平軸1406繪制的時(shí)間的函數(shù)。連續(xù)曲線只包括水平和垂直段。水平段表示希望參數(shù)保持恒定的時(shí)間段，且垂直段表示參數(shù)值在特定時(shí)間點(diǎn)的所希望變化。這是簡單類型的控制時(shí)間表且在下文中用于自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的各個(gè)實(shí)例。然而，自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法也可學(xué)習(xí)更復(fù)雜類型的時(shí)間表。例如，圖14B示出了不但包括水平和垂直段而且還包括任意角度的直線段的控制時(shí)間表。因此，可以由這種控制時(shí)間表指定以給定速率發(fā)生參數(shù)值的變化而不是如同圖14A中示出的簡單控制時(shí)間表一樣指定瞬間發(fā)生參數(shù)值的變化。自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法也可以適應(yīng)基于平滑連續(xù)曲線的控制時(shí)間表，諸如圖14C中示出。一般來說，基于平滑連續(xù)曲線的控制時(shí)間表(諸如圖14C中示出)的特性化和數(shù)據(jù)編碼更復(fù)雜且包括的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大于圖14B和圖14A中示出的更簡單控制時(shí)間表。

在以下討論中，一般假設(shè)參數(shù)值在缺少系統(tǒng)操作時(shí)(諸如當(dāng)參數(shù)值是溫度且受控系統(tǒng)是加熱單元時(shí))趨向于朝更低值放寬。然而，在其它情況下，參數(shù)值在缺少系統(tǒng)操作時(shí)(諸如當(dāng)參數(shù)值是溫度且受控系統(tǒng)是空調(diào)時(shí))可以朝更高值放寬。放寬方向通常對(duì)應(yīng)于更低資源或系統(tǒng)消耗的方向。在其它情況下，諸如當(dāng)參數(shù)值是溫度且受控系統(tǒng)是包括加熱和冷卻功能兩者的HVAC系統(tǒng)時(shí)，放寬方向可以取決于環(huán)境或其它外部狀況。

轉(zhuǎn)向圖14A中示出的控制時(shí)間表，替代地可以將連續(xù)曲線表示的控制時(shí)間表1402編碼為對(duì)應(yīng)于連續(xù)曲線中的垂直段或邊緣的離散設(shè)置點(diǎn)。連續(xù)曲線控制時(shí)間表一般在以下討論中用來表示由用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體經(jīng)由由智能控制器提供的時(shí)間表創(chuàng)建接口創(chuàng)建或由智能控制器基于已經(jīng)存在的控制時(shí)間表、所記錄的即時(shí)控制輸入和/或所記錄的傳感器數(shù)據(jù)或這些類型的信息的組合創(chuàng)建的存儲(chǔ)控制時(shí)間表。

在圖形上也以參數(shù)值與時(shí)間的關(guān)系繪制圖表示即時(shí)控制輸入。圖15A-圖15G示出了即時(shí)控制輸入的表示，所述即時(shí)控制輸入可以由智能控制器接收并執(zhí)行且然后被記錄并覆蓋到控制時(shí)間表(諸如上文參考圖14A-圖14C討論的控制時(shí)間表)上作為自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的部分。在圖形上由以小的填充或陰影圓盤結(jié)束的垂直線段表示即時(shí)控制輸入。圖15A示出了兩個(gè)即時(shí)控制輸入1502和1504的表示。即時(shí)控制輸入本質(zhì)上等效于控制時(shí)間表中的邊緣(諸如圖14A中示出)，所述即時(shí)控制輸入是由用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體輸入到智能控制器，從而希望輸入控制將立即由智能控制器實(shí)行，覆寫指定智能控制器操作的任何當(dāng)前控制時(shí)間表。即時(shí)控制輸入因此是通過控制輸入接口到智能控制器的實(shí)時(shí)設(shè)置點(diǎn)輸入。

因?yàn)榧磿r(shí)控制輸入更改當(dāng)前控制時(shí)間表，所以即時(shí)控制輸入一般與圖15A中示為形成在時(shí)間上從即時(shí)控制輸入向前延長的暫時(shí)控制時(shí)間表參數(shù)與時(shí)間的關(guān)系曲線的虛線水平和垂直線的后續(xù)暫時(shí)控制時(shí)間表相關(guān)聯(lián)。暫時(shí)控制時(shí)間表1506和1508分別與圖15A中的即時(shí)控制輸入1502和1504相關(guān)聯(lián)。

圖15B示出了即時(shí)控制輸入和相關(guān)聯(lián)的暫時(shí)控制時(shí)間表的實(shí)例。即時(shí)控制輸入1510本質(zhì)上是覆寫當(dāng)前控制時(shí)間表并引導(dǎo)智能控制器控制一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體以實(shí)現(xiàn)參數(shù)值等于即時(shí)控制輸入的表示中填充圓盤1512的垂直坐標(biāo)的輸入設(shè)置點(diǎn)。在即時(shí)控制輸入之后，暫時(shí)恒溫控制時(shí)間表時(shí)間間隔1514在即時(shí)控制輸入之后延長某個(gè)時(shí)間段，且然后由后續(xù)即時(shí)控制輸入結(jié)束點(diǎn)或后續(xù)設(shè)置點(diǎn)1516放寬即時(shí)控制輸入。即時(shí)控制輸入在時(shí)間間隔1514中所維持的時(shí)間長度是自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的參數(shù)。后續(xù)即時(shí)控制輸入結(jié)束點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)1516的方向和幅度表示一個(gè)或多個(gè)額外自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)參數(shù)。請(qǐng)注意，自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)參數(shù)是控制自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的操作的可調(diào)參數(shù)，且不同于相對(duì)于時(shí)間繪制且包括控制時(shí)間表的所述一個(gè)或多個(gè)參數(shù)值。在當(dāng)前討論所指的示例性控制時(shí)間表中相對(duì)于垂直軸繪制的參數(shù)值與可觀察量(包括環(huán)境狀況、機(jī)器狀態(tài)等)直接或間接相關(guān)。

圖15C示出了上面疊加即時(shí)控制輸入的現(xiàn)有控制時(shí)間表。現(xiàn)有控制時(shí)間表要求參數(shù)值P中上午7:00(圖15C中的1522)處由邊緣1520表示的增加。即時(shí)控制輸入1524指定幅度稍小的更早參數(shù)值變化。圖15D-圖15G示出了可以取決于智能控制器邏輯的各個(gè)不同實(shí)施方式和/或自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)參數(shù)值的當(dāng)前值而獲得的各個(gè)后續(xù)暫時(shí)控制時(shí)間表。在圖15D-圖15G中，與即時(shí)控制輸入相關(guān)聯(lián)的暫時(shí)控制時(shí)間表用虛線段示出且現(xiàn)有控制時(shí)間表中由即時(shí)控制輸入覆寫的所述部分是由點(diǎn)線段示出。在圖15D中示出的一種途徑中，由即時(shí)控制輸入1524指示的所希望參數(shù)值維持固定時(shí)間段1526，在所述時(shí)間段1526之后暫時(shí)控制時(shí)間表如邊緣1528表示般放寬到由控制時(shí)間表在實(shí)行即時(shí)控制輸入的時(shí)間點(diǎn)指定的參數(shù)值。維持這個(gè)參數(shù)值1530直到下一個(gè)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)為止，所述下一個(gè)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖15C中的邊緣1532，此時(shí)智能控制器根據(jù)控制時(shí)間表而恢復(fù)控制。

在圖15E中示出的替代性途徑中，將由即時(shí)控制輸入1524指定的參數(shù)值維持1532直到達(dá)到下一個(gè)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)為止，在這種情況下，設(shè)置點(diǎn)對(duì)應(yīng)于圖15C中示出的控制時(shí)間表中的邊緣1520。在所述下一個(gè)設(shè)置點(diǎn)處，智能控制器根據(jù)現(xiàn)有控制時(shí)間表恢復(fù)控制。這種途徑通常為人所希望，因?yàn)橛脩敉ǔＯＭ謩?dòng)輸入設(shè)置點(diǎn)保持有效直到下一個(gè)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)發(fā)生變化為止。

在圖15F中示出的不同途徑中，由智能控制器將由即時(shí)控制輸入1524指定的參數(shù)值維持固定時(shí)間段1534，在所述時(shí)間段1534之后，將已由現(xiàn)有控制時(shí)間表在所述時(shí)間點(diǎn)指定的參數(shù)值在1536恢復(fù)。

在圖15G中示出的途徑中，將由即時(shí)控制輸入1524指定的參數(shù)值維持1538直到到達(dá)方向與即時(shí)控制輸入相反的設(shè)置點(diǎn)為止，此時(shí)在1540恢復(fù)現(xiàn)有控制時(shí)間表。在替代性途徑中，可以將即時(shí)控制輸入進(jìn)一步放寬到最低合理水平以嘗試關(guān)于資源和/或能量消耗來最佳化系統(tǒng)操作。在一般用于積極學(xué)習(xí)期間的這些途徑中，用戶被迫主動(dòng)選擇大于或小于與最小或低速的能量或資源使用相關(guān)聯(lián)的參數(shù)值的參數(shù)值。

在自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，智能控制器在一般與控制時(shí)間表或子時(shí)間表的時(shí)間跨度重合的監(jiān)控周期的過程中監(jiān)控即時(shí)控制輸入和時(shí)間表變化，同時(shí)根據(jù)除了如由即時(shí)控制輸入和輸入時(shí)間表變化覆寫以外的現(xiàn)有控制時(shí)間表控制一個(gè)或多個(gè)實(shí)體。當(dāng)監(jiān)控周期結(jié)束時(shí)，所記錄的數(shù)據(jù)疊加在現(xiàn)有控制時(shí)間表上，且通過組合現(xiàn)有控制時(shí)間表和時(shí)間表變化和即時(shí)控制輸入的特征生成新的臨時(shí)時(shí)間表。在各種類型的解析之后，新的臨時(shí)時(shí)間表在現(xiàn)有控制時(shí)間表旨在控制系統(tǒng)操作的未來時(shí)間間隔內(nèi)升級(jí)到現(xiàn)有控制時(shí)間表。

圖16A-圖16E示出了由現(xiàn)有控制時(shí)間表和所記錄的時(shí)間表變化和即時(shí)控制輸入合成新的控制時(shí)間表的方法的一個(gè)方面。圖16A示出了監(jiān)控周期內(nèi)的現(xiàn)有控制時(shí)間表。圖16B示出了在監(jiān)控周期之后疊加在控制時(shí)間表上的多個(gè)記錄的即時(shí)控制輸入。如圖16B中示出，存在6個(gè)即時(shí)控制輸入1602-1607。以群集技術(shù)檢測現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和即時(shí)控制輸入的群集。群集檢測的一種途徑是確定大于閾值長度的所有時(shí)間間隔，在所述時(shí)間間隔期間既不存在現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)也不存在即時(shí)控制輸入，如圖16C中示出。繪制圖下方的水平雙向箭頭(諸如雙向箭頭1610)表示大于閾值長度的間隔，在所述間隔期間即時(shí)控制輸入疊加到現(xiàn)有控制時(shí)間表上時(shí)既不存在現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)也不存在即時(shí)控制輸入。然后將時(shí)間軸中沒有與這些時(shí)間間隔重疊的所述部分視為現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和即時(shí)控制輸入的群集，如圖16D中示出。第一群集1612涵蓋現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)1614-1616和即時(shí)控制輸入1602和1603。第二群集1620涵蓋即時(shí)控制輸入1604和1605。第三群集1622只涵蓋現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)1624。第四群集1626涵蓋即時(shí)控制輸入1606和1607及現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)1628。在一種群集處理方法中，將每個(gè)群集減小為由所記錄的即時(shí)控制輸入和現(xiàn)有控制時(shí)間表生成的新臨時(shí)時(shí)間表中的零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)。圖16E示出了通過解析圖16D中識(shí)別的四個(gè)群集獲得的示例性新臨時(shí)時(shí)間表1630。

群集處理旨在通過將群集內(nèi)的各個(gè)現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和即時(shí)控制輸入合并到反映代表用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體對(duì)現(xiàn)有控制時(shí)間表和即時(shí)控制輸入的明顯意圖的零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)新控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)來簡化新臨時(shí)時(shí)間表。相比之下，將可能生成新臨時(shí)時(shí)間表作為現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)與即時(shí)控制輸入的和。然而，所述途徑將通常造成凹凸不平的高度可變且細(xì)粒度的控制時(shí)間表，其一般不能反映用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體的最終希望且通常構(gòu)成不能由智能控制實(shí)現(xiàn)的參數(shù)值與時(shí)間的關(guān)系曲線。作為一個(gè)實(shí)例，在智能恒溫器中，相隔15分鐘的指定溫度相差10度的兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)無法由受控于智能控制器的HVAC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。可能的情況是，例如，在某些環(huán)境狀況下，HVAC系統(tǒng)最大只能夠?qū)⒆≌膬?nèi)部溫度每小時(shí)提高5度。此外，簡單的控制時(shí)間表可造成可由智能控制器用來控制一個(gè)或多個(gè)實(shí)體以產(chǎn)生隨時(shí)間變化的與控制時(shí)間表一致的參數(shù)值或P值的最佳化策略的更多樣化集合。鑒于其它約束，智能控制器然后可最佳化控制，諸如最小化能量使用量或資源利用。

將現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和即時(shí)控制輸入的群集解析成一個(gè)或兩個(gè)新臨時(shí)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)存在許多可能的途徑。圖17A-圖17E示出了解析時(shí)間表群集的一種途徑。在圖17A-圖17E的每個(gè)中，示出了三個(gè)繪制圖。第一繪制圖示出了疊加在現(xiàn)有控制時(shí)間表上的所記錄的即時(shí)控制輸入。第二繪制圖將不同類型的設(shè)置點(diǎn)減少為單一廣義類型的等效設(shè)置點(diǎn)，且最后的繪制圖示出了將設(shè)置點(diǎn)解析成零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)新臨時(shí)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)。

圖17A示出了群集1702，其通過關(guān)于由智能控制器內(nèi)的現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和即時(shí)控制輸入704產(chǎn)生的實(shí)際控制的方向和幅度指示而展現(xiàn)出明顯的增加P值趨勢，如當(dāng)現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和即時(shí)控制輸入一起被繪制為單一類型的設(shè)置點(diǎn)或事件時(shí)可知。在這種情況下，所述6個(gè)設(shè)置點(diǎn)中的4個(gè)設(shè)置點(diǎn)706-709導(dǎo)致所指定的P值增加，其中只有單一設(shè)置點(diǎn)710導(dǎo)致P值稍微降低且一個(gè)設(shè)置點(diǎn)712并未使P值產(chǎn)生變化。在這種和類似情況下，由指定P值增加的單一設(shè)置點(diǎn)替換所有設(shè)置點(diǎn)，這可被合理推斷為現(xiàn)有控制時(shí)間表和即時(shí)控制輸入中均表達(dá)的意圖。在這種情況下，替換設(shè)置點(diǎn)704的群集的單一設(shè)置點(diǎn)716在第一設(shè)置點(diǎn)的時(shí)間置于所述群集中且指定新P值等于由所述群集中的任何設(shè)置點(diǎn)指定的最高P值。

圖17B中示出的群集包括5個(gè)設(shè)置點(diǎn)718-722。這些設(shè)置點(diǎn)中的兩個(gè)指定P值降低，兩個(gè)指定P值增加且一個(gè)沒有任何影響。因此，設(shè)置點(diǎn)的集合沒有表明任何明顯的P值變化意圖，且因此新臨時(shí)時(shí)間表724不包括群集時(shí)間間隔內(nèi)的任何設(shè)置點(diǎn)，其中P值維持在群集時(shí)間間隔內(nèi)的現(xiàn)有控制時(shí)間表的初始P值。

圖17C示出了展現(xiàn)出類似于由圖17A中示出的群集設(shè)置點(diǎn)展現(xiàn)的向上趨勢的明顯向下趨勢的群集。在這種情況下，由在對(duì)應(yīng)于群集中的第一設(shè)置點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)處且指定P值降低等效于由群集中的任何設(shè)置點(diǎn)指定的最低P值的單一新臨時(shí)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)726替換所述4個(gè)群集設(shè)置點(diǎn)。

在圖17D中，群集包括三個(gè)設(shè)置點(diǎn)730-732。對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)730和后續(xù)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)731的設(shè)置點(diǎn)指示在群集時(shí)間間隔開始時(shí)提高P值的明顯意圖，且最后的設(shè)置點(diǎn)732指示在群集時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)降低P值的明顯意圖。在這種情況下，由新臨時(shí)時(shí)間表中反映由群集中的三個(gè)設(shè)置點(diǎn)推斷的意圖的兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)734和736替換所述三個(gè)設(shè)置點(diǎn)。圖17E示出了其中由兩個(gè)新臨時(shí)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)738和740替換群集中的三個(gè)設(shè)置點(diǎn)的類似情形，與圖17B中新臨時(shí)時(shí)間表中的暫時(shí)提高且隨后降低P值相比，在這種情況下表示暫時(shí)降低且然后隨后提高P值。

存在可辨認(rèn)參考圖17A-圖17E討論的群集設(shè)置點(diǎn)的趨勢的許多不同計(jì)算方法。這些趨勢提供了可以通過計(jì)算辨認(rèn)的各種類型的趨勢的實(shí)例。群集解析的不同方法和策略是可能的，包括平均化、曲線擬合和其它技術(shù)。在所有情況下，群集解析的目標(biāo)是將多個(gè)設(shè)置點(diǎn)解析成反映用戶意圖(如從現(xiàn)有控制時(shí)間表和即時(shí)控制輸入判斷)的最簡單的可能設(shè)置點(diǎn)集合。

圖18A-圖18B示出了監(jiān)控周期期間由用戶輸入的前瞻性時(shí)間表變化的影響。在圖18A-圖18B和后續(xù)附圖中，由以指示所指定的P值的小的填充圓盤1804結(jié)束的垂直線1802表示由用戶輸入的時(shí)間表變化。在計(jì)劃將要實(shí)行設(shè)置點(diǎn)的時(shí)間關(guān)于水平軸放置設(shè)置點(diǎn)。短的垂直線分段1806表示由用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體做出時(shí)間表變化的時(shí)間點(diǎn)，且水平線分段1808使輸入時(shí)間與分別由垂直線分段1806和1802表示的設(shè)置點(diǎn)的執(zhí)行時(shí)間連接。在圖18A中示出的情況下，用戶在上午7:00 1810更改現(xiàn)有控制時(shí)間表以使其包括上午11:00處的設(shè)置點(diǎn)1802。在諸如圖18A中示出的情況下，如果時(shí)間表變化是前瞻性的且如果智能控制器可根據(jù)同一監(jiān)控周期內(nèi)所改變的控制時(shí)間表控制一個(gè)或多個(gè)實(shí)體，那么智能控制器只將控制時(shí)間表改變?yōu)閳D18B中指示的以反映時(shí)間表變化。因此，在一種自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法中，沒有記錄前瞻性時(shí)間表變化。反而更改現(xiàn)有控制時(shí)間表以反映用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體的所希望時(shí)間表變化。

圖19A-圖19B示出了監(jiān)控周期期間由用戶輸入的回顧性時(shí)間表變化的影響。在圖19A中示出的情況下，用戶在下午6:00 1902將三個(gè)變化輸入到現(xiàn)有控制時(shí)間表，包括刪除現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)1904和添加兩個(gè)新設(shè)置點(diǎn)1906和1908。所有這些時(shí)間表變化將只影響受控于所修改的控制時(shí)間表的未來監(jiān)控周期，因?yàn)檩斎脒@些時(shí)間表變化時(shí)的時(shí)間遲于計(jì)劃發(fā)生P值變化時(shí)的時(shí)間。對(duì)于這些類型的時(shí)間表變化，智能控制器以類似于記錄即時(shí)控制輸入的方式記錄時(shí)間表變化，包括以下事實(shí)的指示：這種類型的設(shè)置點(diǎn)表示由用戶通過時(shí)間表修改接口而不是即時(shí)控制輸入做出的時(shí)間表變化。

圖19B示出了合并有圖19A中示出的時(shí)間表變化的新臨時(shí)時(shí)間表。一般來說，時(shí)間表變化由當(dāng)前描述的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法給予相對(duì)較大尊重。因?yàn)橛脩敉ㄟ^時(shí)間表變化接口做出時(shí)間表變化又耗時(shí)又麻煩，所以假設(shè)時(shí)間表變化極大地反映用戶的希望和意圖。結(jié)果，如圖19B中示出，將現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)1904的刪除和兩個(gè)新設(shè)置點(diǎn)1906和1908的添加輸入到現(xiàn)有控制時(shí)間表中以產(chǎn)生新臨時(shí)時(shí)間表1910。邊緣1912對(duì)應(yīng)于由圖19A中的設(shè)置點(diǎn)1906表示的時(shí)間表變化，且邊緣1914對(duì)應(yīng)于由圖19A中的設(shè)置點(diǎn)1908表示的時(shí)間表變化?？傊瑢?duì)于監(jiān)控周期期間做出的前瞻性時(shí)間表變化或回顧性時(shí)間表變化來說，時(shí)間表變化在合并有現(xiàn)有控制時(shí)間表和所記錄的即時(shí)控制輸入及監(jiān)控周期期間內(nèi)做出的時(shí)間表變化兩者的新臨時(shí)時(shí)間表的基于學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備期間被給予極大的尊重。

圖20A-圖20C示出了在完成監(jiān)控周期之后且在群集和解析群集之前將所記錄的數(shù)據(jù)覆蓋到現(xiàn)有控制時(shí)間表上。如圖20A中示出，用戶在監(jiān)控周期期間輸入6個(gè)即時(shí)控制輸入2004-2009和兩個(gè)回顧性時(shí)間表變化2010和2012，其覆蓋或疊加在現(xiàn)有控制時(shí)間表2002上。如圖20B中示出，群集產(chǎn)生4個(gè)群集2014-2017。圖20C示出了由解析群集獲得的新臨時(shí)時(shí)間表。具有三個(gè)現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)和兩個(gè)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)的群集2014被解析成新臨時(shí)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)2020和2022。包括兩個(gè)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)和兩個(gè)回顧性時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)的群集2(圖20B中的2015)被解析成設(shè)置點(diǎn)2024和2026。群集3(圖20B中的2016)被解析成現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)2028，且包括兩個(gè)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)和現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)的群集4(圖20B中的2017)被解析成設(shè)置點(diǎn)2030。在準(zhǔn)備后續(xù)時(shí)間表傳播步驟時(shí)，用設(shè)置點(diǎn)參數(shù)值是源自于即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)還是源自于現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)或回顧性時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)的指示來標(biāo)記新臨時(shí)時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)中的每個(gè)。后面兩個(gè)種類被視為相同，且圖20C中用字符“s”標(biāo)記所述種類的設(shè)置點(diǎn)，同時(shí)將具有源自于即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)2020和2022的溫度的設(shè)置點(diǎn)標(biāo)記成“i”。如下文進(jìn)一步討論，只將標(biāo)記為“i”的設(shè)置點(diǎn)傳播到更高層次控制時(shí)間表的額外相關(guān)子時(shí)間表。

在某些實(shí)施方式中，可以繼群集和群集解析之后且在新臨時(shí)時(shí)間表傳播之前的額外步驟涉及擴(kuò)展新臨時(shí)時(shí)間表中源自于即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)的設(shè)置點(diǎn)。圖21A-圖21B示出了設(shè)置點(diǎn)擴(kuò)展操作。圖21A示出了新臨時(shí)時(shí)間表，(如上文參考圖20C討論)設(shè)置點(diǎn)標(biāo)記為“s”或“i”以指示導(dǎo)出設(shè)置點(diǎn)的設(shè)置點(diǎn)類別。在這個(gè)新臨時(shí)時(shí)間表2102中，標(biāo)記為“i”的兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)2104和2106分離長度小于閾值時(shí)間間隔的時(shí)間間隔2108以達(dá)到分離目的。擴(kuò)展操作檢測到標(biāo)記為“i”的多對(duì)設(shè)置點(diǎn)，其在時(shí)間上分離小于閾值時(shí)間間隔且使所述對(duì)的后一個(gè)設(shè)置點(diǎn)在時(shí)間上向前移動(dòng)，使得所述對(duì)設(shè)置點(diǎn)分離至少圖21B中的預(yù)定固定長度時(shí)間間隔2110。在稍微更加復(fù)雜的擴(kuò)展操作中，在所述對(duì)的后一個(gè)設(shè)置點(diǎn)移動(dòng)比閾值時(shí)間更接近后續(xù)設(shè)置點(diǎn)的情況下，后一個(gè)設(shè)置點(diǎn)可以移動(dòng)到所述對(duì)的第一設(shè)置點(diǎn)與后續(xù)設(shè)置點(diǎn)之間的中間的時(shí)間點(diǎn)。擴(kuò)展操作的意圖是保證設(shè)置點(diǎn)之間充分分離以簡化時(shí)間表且產(chǎn)生在系統(tǒng)的智能控制器控制下可實(shí)現(xiàn)的控制時(shí)間表。

由當(dāng)前討論的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法實(shí)行的下一個(gè)操作是在監(jiān)控周期之后將如上文討論般創(chuàng)建的新臨時(shí)子時(shí)間表傳播到更高層次控制時(shí)間表中的相關(guān)子時(shí)間表。圖22A-圖22B中示出了時(shí)間表傳播。圖22A示出了時(shí)間跨度為一個(gè)星期且包括每日子時(shí)間表(諸如星期六子時(shí)間表2204)的更高層次控制時(shí)間表2202。在圖22A中，最近已由監(jiān)控周期結(jié)束之后的新臨時(shí)星期一子時(shí)間表替換星期一子時(shí)間表2206，圖22A中通過與對(duì)應(yīng)于所述星期的其它幾天的子時(shí)間表的交叉陰影線相對(duì)傾斜的交叉陰影線指示。如圖22B中示出，用于當(dāng)前討論的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的時(shí)間表傳播技術(shù)涉及將新臨時(shí)星期一子時(shí)間表2206傳播到更高層次控制時(shí)間表2202中的其它相關(guān)子時(shí)間表2208-2211。在這種情況下，工作日子時(shí)間表被視為相互相關(guān)(周末子時(shí)間表一樣也相互相關(guān))，但是周末子時(shí)間表沒有被視為與工作日子時(shí)間表相關(guān)。子時(shí)間表傳播涉及將新臨時(shí)時(shí)間表2206中標(biāo)記為“i”的設(shè)置點(diǎn)覆蓋到相關(guān)現(xiàn)有控制時(shí)間表(在這種情況下，子時(shí)間表2208-2211)上，且然后解析設(shè)置點(diǎn)覆蓋的現(xiàn)有控制時(shí)間表以為相關(guān)子時(shí)間表產(chǎn)生新臨時(shí)子時(shí)間表。在圖22B中，將來自新臨時(shí)子時(shí)間表2206的標(biāo)記為“i”的設(shè)置點(diǎn)覆蓋到相關(guān)子時(shí)間表2208-2211上是由雙向交叉陰影線來指示。在解析這些覆蓋設(shè)置點(diǎn)和現(xiàn)有子時(shí)間表之后，整個(gè)更高層次控制時(shí)間表2202然后被認(rèn)為是智能控制器的當(dāng)前現(xiàn)有控制時(shí)間表。換句話來說，在解析之后，新臨時(shí)子時(shí)間表升級(jí)到現(xiàn)有子時(shí)間表。在某些情況下，子時(shí)間表傳播規(guī)則可以隨時(shí)間變化。作為一個(gè)實(shí)例，最初可以在每周時(shí)間表的所有天發(fā)生傳播，但是然后可以更選擇性地將工作日子時(shí)間表傳播到工作日且將周末日子時(shí)間表傳播到周末日。子時(shí)間表的傳播可以采用其它這樣的規(guī)則。

如上文討論，可存在由智能控制器維持的控制時(shí)間表和子時(shí)間表的多個(gè)分層及層次相關(guān)控制時(shí)間表的多個(gè)集合。在這些情況下，時(shí)間表傳播可以涉及用于確定應(yīng)將新創(chuàng)建的臨時(shí)子時(shí)間表傳播到哪些子時(shí)間表的相對(duì)更復(fù)雜傳播規(guī)則。雖然圖22B中示出了在時(shí)間上的正向傳播，但是也可以以相對(duì)于時(shí)間的正向或逆向?qū)嵭行屡R時(shí)時(shí)間表或新臨時(shí)子時(shí)間表的傳播。一般來說，新臨時(shí)時(shí)間表傳播是由規(guī)則或列出被視為與每個(gè)控制時(shí)間表和/或子時(shí)間表相關(guān)的所述控制時(shí)間表和子時(shí)間表的表格掌控。

圖23A-圖23C使用P值與t控制時(shí)間表的關(guān)系繪制圖示出新臨時(shí)時(shí)間表傳播。圖23A示出了將新臨時(shí)時(shí)間表中標(biāo)記為“i”的設(shè)置點(diǎn)傳播到的現(xiàn)有控制時(shí)間表2302。圖23B示出了具有“i”標(biāo)記且覆蓋到圖23A中示出的控制時(shí)間表上的傳播設(shè)置點(diǎn)。兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)2304和2306覆蓋到現(xiàn)有控制時(shí)間表2302上?，F(xiàn)有控制時(shí)間表包括4個(gè)現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)2308-2311。傳播設(shè)置點(diǎn)中的第二個(gè)2306將參數(shù)值降低到大于現(xiàn)有控制時(shí)間表2302的對(duì)應(yīng)參數(shù)值水平2314的水平2312，且因此覆寫現(xiàn)有控制時(shí)間表直到現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)2310。在這種簡單情況下，沒有做出進(jìn)一步調(diào)整，且傳播設(shè)置點(diǎn)并入現(xiàn)有控制時(shí)間表以產(chǎn)生圖23C中示出的新臨時(shí)時(shí)間表2316。當(dāng)設(shè)置點(diǎn)已傳播到所有相關(guān)控制時(shí)間表或子時(shí)間表且為設(shè)置點(diǎn)生成新臨時(shí)時(shí)間表和子時(shí)間表時(shí)，傳播步驟終止且所有新臨時(shí)時(shí)間表和子時(shí)間表一起被視為智能控制器的新的現(xiàn)有更高層次控制時(shí)間表。

在將到新臨時(shí)時(shí)間表上的標(biāo)記為“i”的設(shè)置點(diǎn)傳播并覆蓋到相關(guān)子時(shí)間表或控制時(shí)間表之后(如圖23B中示出)，可以應(yīng)用多種規(guī)則于覆蓋設(shè)置點(diǎn)和現(xiàn)有控制時(shí)間表以簡化并可實(shí)現(xiàn)由傳播設(shè)置點(diǎn)和現(xiàn)有控制時(shí)間表生成的新臨時(shí)時(shí)間表。圖24A-圖24I示出了用來簡化覆蓋有傳播設(shè)置點(diǎn)的現(xiàn)有控制時(shí)間表作為生成新臨時(shí)時(shí)間表的過程的部分的多種示例性規(guī)則。圖24A-圖24I中的每個(gè)包括兩個(gè)P值與t的關(guān)系繪制圖，第一繪制圖示出了傳播設(shè)置點(diǎn)覆蓋現(xiàn)有控制時(shí)間表，且第二繪制圖示出了解析傳播設(shè)置點(diǎn)以生成通過解析傳播設(shè)置點(diǎn)獲得的新臨時(shí)時(shí)間表的部分。

圖24A中的第一個(gè)左手邊P值與t的關(guān)系繪制圖2402示出了傳播設(shè)置點(diǎn)2404覆蓋在現(xiàn)有控制時(shí)間表2405上。圖24A也示出了用于描述用來解析傳播設(shè)置點(diǎn)與現(xiàn)有控制時(shí)間表的許多示例性規(guī)則的術(shù)語。在圖24A中，第一現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)(pe₁ 2406)在時(shí)間上領(lǐng)先于傳播設(shè)置點(diǎn)2404達(dá)時(shí)間長度a 2407，且現(xiàn)有控制時(shí)間表的第二現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)(pe₂2408)在時(shí)間上落后傳播設(shè)置點(diǎn)2404達(dá)時(shí)間長度b 2409。第一現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)2406與傳播設(shè)置點(diǎn)2404之間的P值差稱作“ΔP”2410。圖24A中示出的右手邊P值與t的關(guān)系繪制圖2412示出了第一傳播設(shè)置點(diǎn)解析規(guī)則。如這個(gè)圖中示出，當(dāng)ΔP小于閾值ΔP且b小于閾值Δt時(shí)，則刪除傳播設(shè)置點(diǎn)。因此，通過規(guī)則1解析傳播設(shè)置點(diǎn)與現(xiàn)有控制時(shí)間表會(huì)移除傳播設(shè)置點(diǎn)，如圖24A的右手側(cè)中示出。

圖24B-圖24I以類似于示出圖24A中的第一傳播設(shè)置點(diǎn)解析規(guī)則的方式示出了傳播設(shè)置點(diǎn)解析規(guī)則的額外實(shí)例。圖24B示出了以下規(guī)則：當(dāng)b小于閾值Δt且沒有應(yīng)用圖24A中示出的第一規(guī)則時(shí)，新傳播設(shè)置點(diǎn)2414在時(shí)間上向前移動(dòng)與現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₁相距值Δt₂2416且刪除現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₂。

圖24C示出了當(dāng)前面兩個(gè)規(guī)則均不適用于傳播設(shè)置點(diǎn)時(shí)應(yīng)用的第三規(guī)則。如果a小于閾值Δt，那么傳播設(shè)置點(diǎn)在時(shí)間上向后移動(dòng)與pe₂相距預(yù)定值Δt₃且刪除現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₁。

圖24D示出了當(dāng)前面三個(gè)規(guī)則均不可應(yīng)用于傳播設(shè)置點(diǎn)時(shí)可應(yīng)用的第四行。在這種情況下，傳播設(shè)置點(diǎn)的P值變成現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₁的P值且刪除傳播設(shè)置點(diǎn)。

當(dāng)上文參考圖24A-圖24D描述的前面四個(gè)規(guī)則均不適用時(shí)，則可以嘗試額外規(guī)則以解析傳播設(shè)置點(diǎn)與現(xiàn)有控制時(shí)間表。圖24E示出了第五規(guī)則。當(dāng)b小于閾值Δt且ΔP小于閾值Δp時(shí)，如圖24E中示出，則刪除傳播設(shè)置點(diǎn)2424。換句話來說，太接近現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)的傳播設(shè)置點(diǎn)沒有并入到新臨時(shí)控制時(shí)間表中。在傳播設(shè)置點(diǎn)解析期間也可以重新考慮現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)。例如，如圖24F中示出，當(dāng)發(fā)生在第一現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₁之后的第二現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₂導(dǎo)致參數(shù)值的變化ΔP小于閾值ΔP時(shí)，則可以移除第二現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)pe₂。由于在先前監(jiān)控周期之后給予時(shí)間表變化的尊重，可以產(chǎn)生這樣接近的現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)。類似地，如圖24G中示出，當(dāng)傳播設(shè)置點(diǎn)在現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)之后且由傳播設(shè)置點(diǎn)產(chǎn)生的參數(shù)值的變化ΔP小于閾值ΔP值時(shí)，則刪除傳播設(shè)置點(diǎn)。如圖24H中示出，分離小于閾值Δt值的兩個(gè)現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)可以被解析成與所述兩個(gè)現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)中的第一個(gè)一致的單一設(shè)置點(diǎn)。最后，可以按類似方式刪除在時(shí)間上太接近現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)的傳播設(shè)置點(diǎn)。

在某些實(shí)施方式中，用戶輸入的設(shè)置點(diǎn)變化與自動(dòng)生成的設(shè)置點(diǎn)變化之間產(chǎn)生明顯的區(qū)別。前一個(gè)設(shè)置點(diǎn)變化稱作“固定設(shè)置點(diǎn)”且沒有被學(xué)習(xí)覆寫。在許多情況下，用戶希望不應(yīng)改變其手動(dòng)輸入的設(shè)置點(diǎn)。額外規(guī)則、試探法和考慮可用來區(qū)分積極和穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)兩者期間的各個(gè)水平的自動(dòng)調(diào)整的設(shè)置點(diǎn)變化。也應(yīng)注意，在用于模式匹配的比較操作和其它自動(dòng)學(xué)習(xí)計(jì)算和確定期間，與指示參數(shù)值范圍的兩個(gè)參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的設(shè)置點(diǎn)可以按不同方式對(duì)待。例如，在被視為等效或相同的兩個(gè)參數(shù)中，范圍設(shè)置點(diǎn)變化可能需要匹配另一范圍設(shè)置點(diǎn)變化。

接著，提供合并有上述自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的智能控制器的示例性實(shí)施方式。圖25A-圖25M示出了合并有上述自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的智能控制器的示例性實(shí)施方式。一開始應(yīng)注意，以下實(shí)施方式只是可通過改變?nèi)魏卧S多不同設(shè)計(jì)和實(shí)施方式參數(shù)(包括模塊組織、控制結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編程語言、硬件組件、固件和其它這樣的設(shè)計(jì)和實(shí)施方式參數(shù))獲得的許多不同的可能實(shí)施方式中的一個(gè)。許多不同類型的控制時(shí)間表可以由應(yīng)用于不同控制領(lǐng)域的不同類型的智能控制器使用。并入到智能控制器邏輯中的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法可以取決于指定智能控制器操作的控制時(shí)間表的類型和數(shù)量而大幅改變。各種不同類型的控制時(shí)間表所跨越的時(shí)間段和控制時(shí)間表的時(shí)間粒度可以取決于設(shè)計(jì)特定控制器的控制任務(wù)而廣泛改變。

圖25A示出了最高層次智能控制器控制邏輯。這個(gè)高層次控制邏輯包括其中由智能控制器處置各種類型的控制相關(guān)事件的事件處置循環(huán)。在圖25A中，處置四種具體類型的控制相關(guān)事件，但是一般來說事件處置循環(huán)可以處置發(fā)生在智能控制器邏輯內(nèi)的較低層處的許多額外類型的控制相關(guān)事件。實(shí)例包括通信事件，其中智能控制器接收數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程實(shí)體，諸如遠(yuǎn)程智能家居裝置和云計(jì)算服務(wù)器。其它類型的控制相關(guān)事件包括與根據(jù)觀察到的參數(shù)和控制時(shí)間表的系統(tǒng)激活和停用有關(guān)的控制相關(guān)事件、可以由落在用于檢測的控制時(shí)間表指定范圍以外的傳感器數(shù)據(jù)觸發(fā)的各種類型的警報(bào)和計(jì)時(shí)器和需要專門處置的不平?；蚝币娛录D25A示出了四個(gè)示例性控制相關(guān)事件的處置，而沒有嘗試描述可以由智能控制器處置的所有各種不同類型的控制相關(guān)事件。

在步驟2502中，智能控制器等待發(fā)生下一個(gè)控制相關(guān)事件。當(dāng)發(fā)生控制相關(guān)事件時(shí)，控制流到步驟2504，且智能控制器確定是否由用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體通過即時(shí)控制輸入接口輸入即時(shí)控制輸入。當(dāng)如步驟2504中確定已由用戶或其它遠(yuǎn)程實(shí)體輸入即時(shí)控制輸入時(shí)，智能控制器在步驟2505中一般通過改變參數(shù)值的內(nèi)部存儲(chǔ)指定范圍且必要時(shí)激活一個(gè)或多個(gè)受控實(shí)體來實(shí)行即時(shí)控制輸入，且然后在步驟2506中將即時(shí)控制輸入記錄在存儲(chǔ)器中。當(dāng)需要添加額外設(shè)置點(diǎn)或其它時(shí)間表特征以終止即時(shí)控制輸入時(shí)(如步驟2507中確定)，則在步驟2508中將額外設(shè)置點(diǎn)或其它時(shí)間表特征添加到控制時(shí)間表。上文參考圖15A-圖15G討論這些添加的設(shè)置點(diǎn)的實(shí)例。當(dāng)從步驟2502觸發(fā)退出的控制相關(guān)事件是指示當(dāng)前時(shí)間是時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)或時(shí)間表控制的當(dāng)前時(shí)間的計(jì)時(shí)器事件時(shí)(如步驟2509中確定)，智能控制器在步驟2510中實(shí)行時(shí)間表控制器設(shè)置點(diǎn)。當(dāng)在步驟2510中實(shí)行的時(shí)間表控制是步驟2508中添加用來終止即時(shí)控制輸入的暫時(shí)時(shí)間表控制時(shí)(如步驟2511中確定)，在步驟2512中刪除暫時(shí)時(shí)間表控制。當(dāng)從步驟2502觸發(fā)退出的控制相關(guān)事件是由用戶或遠(yuǎn)程實(shí)體經(jīng)由控制時(shí)間表變化接口對(duì)控制時(shí)間表做出的變化時(shí)(如步驟2513中確定)，然后當(dāng)時(shí)間表變化是前瞻性時(shí)(如步驟1514中確定)，在步驟2515中由智能控制器對(duì)現(xiàn)有控制時(shí)間表做出時(shí)間表變化，如上文參考圖18A-圖18B討論。否則，時(shí)間表變化是回顧性的，且在步驟2516中由智能控制器記錄在存儲(chǔ)器中以隨后用于在終止當(dāng)前監(jiān)控周期時(shí)改變新臨時(shí)時(shí)間表。

當(dāng)從2502觸發(fā)退出的控制相關(guān)事件是與當(dāng)前監(jiān)控周期結(jié)束相關(guān)聯(lián)的計(jì)時(shí)器事件時(shí)(如步驟2517中確定)，則在步驟2518中調(diào)用監(jiān)控周期常式以如上文參考圖15A-圖24F討論般處理所記錄的即時(shí)控制輸入和時(shí)間表變化。當(dāng)在從步驟2502退出之后發(fā)生額外控制相關(guān)事件(其一般被排隊(duì)到已發(fā)生的事件隊(duì)列)時(shí)(如步驟2519中確定)，控制流動(dòng)返回到步驟2504以處置下一個(gè)隊(duì)列事件。否則，控制流動(dòng)返回到步驟2502，其中智能控制器等待下一個(gè)控制相關(guān)事件。

圖25B提供了圖25A中的步驟2518中調(diào)用的常式“監(jiān)控周期”的控制流程圖。在步驟2522中，智能控制器訪問存儲(chǔ)當(dāng)前學(xué)習(xí)模式的指示的狀態(tài)變量。當(dāng)所述當(dāng)前學(xué)習(xí)模式是積極學(xué)習(xí)模式時(shí)(如步驟2523中確定)，在步驟2524中調(diào)用常式“積極監(jiān)控周期”。否則，在步驟2525中調(diào)用常式“穩(wěn)定狀態(tài)監(jiān)控周期”。雖然這個(gè)控制流程圖簡單，但是其清楚地示出了上文參考圖11D-圖11E和圖12討論的自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的特征。自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)分叉為初始積極學(xué)習(xí)周期，之后是后續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)周期。

圖25C提供了圖25B中的步驟2524中調(diào)用的常式“積極監(jiān)控周期”的控制流程圖。當(dāng)每個(gè)監(jiān)控周期結(jié)束時(shí)調(diào)用這個(gè)常式。在上文討論的實(shí)例中，監(jiān)控周期終止于每個(gè)每日控制時(shí)間表結(jié)束時(shí)(在中午12:00之后立即終止)。然而，在替代性實(shí)施方式中，監(jiān)控周期可以在各個(gè)其它不同時(shí)間間隔發(fā)生且甚至可以取決于其它特性和參數(shù)而可變地發(fā)生。監(jiān)控周期一般是對(duì)應(yīng)于控制時(shí)間表或子時(shí)間表的最小粒度時(shí)間段，如上文討論。

在步驟2527中，如上文參考圖16B和圖20A討論，智能控制器組合所有記錄的即時(shí)控制輸入和現(xiàn)有控制時(shí)間表。在步驟2528中，調(diào)用常式“群集”以將所記錄的即時(shí)控制輸入和時(shí)間表變化和現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)劃分為群集，如上文參考圖16C-圖16D和圖20B討論的。在步驟2529中，智能控制器調(diào)用常式“簡化群集”以解析每個(gè)群集內(nèi)的各個(gè)設(shè)置點(diǎn)，如上文參考圖16A-圖20C討論。在步驟2530中，智能控制器調(diào)用常式“生成新時(shí)間表”以在群集解析之后生成新臨時(shí)時(shí)間表，如上文參考圖20C和圖21A-圖21B討論。在步驟2531中，智能控制器調(diào)用上文參考圖22A-圖24I討論的常式“傳播新時(shí)間表”以將步驟2530中生成的臨時(shí)時(shí)間表的特征傳播到智能控制器的控制時(shí)間表的相關(guān)子時(shí)間表和控制時(shí)間表。在步驟2532中，智能控制器確定當(dāng)前完成的監(jiān)控周期是否是積極學(xué)習(xí)模式中的最后監(jiān)控周期。當(dāng)所述當(dāng)前完成的監(jiān)控周期是積極監(jiān)控學(xué)習(xí)模式中的最后監(jiān)控周期時(shí)(如步驟2532中確定)，則在步驟2533中智能控制器設(shè)置控制當(dāng)前學(xué)習(xí)模式的各個(gè)狀態(tài)變量以指示智能控制器現(xiàn)在是在穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)模式下操作，且在步驟2534中將各個(gè)學(xué)習(xí)參數(shù)設(shè)置為可與穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)的階段I兼容的參數(shù)值。

自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的不同實(shí)施方式中可以使用許多不同學(xué)習(xí)參數(shù)。在當(dāng)前討論的實(shí)施方式中，學(xué)習(xí)參數(shù)可以包括在終止之前由智能控制器實(shí)行即時(shí)控制輸入的時(shí)間量、用于群集解析和傳播設(shè)置點(diǎn)相對(duì)于現(xiàn)有控制時(shí)間表的解析的各個(gè)閾值Δt和閾值ΔP值的幅度。最后，在步驟2535中，刪除所記錄的即時(shí)控制輸入和時(shí)間表變化及在創(chuàng)建新臨時(shí)時(shí)間表和傳播臨時(shí)時(shí)間表期間導(dǎo)出并存儲(chǔ)的群集信息和其它暫時(shí)信息，且重新初始化學(xué)習(xí)邏輯以開始后續(xù)監(jiān)控周期。

圖25D提供了圖25C的步驟2528中調(diào)用的常式“群集”的控制流程圖。在步驟2537中，將本地變量Δt_int設(shè)置成學(xué)習(xí)模式和學(xué)習(xí)階段相關(guān)值。然后，在步驟2538-2542的while循環(huán)中，重復(fù)調(diào)用常式“時(shí)間間隔群集”以在現(xiàn)有控制時(shí)間表內(nèi)生成群集直到滿足一個(gè)或多個(gè)群集準(zhǔn)則為止(如步驟2540中確定)。在滿足群集準(zhǔn)則之前，在步驟2542中在對(duì)步驟2539中的常式“時(shí)間間隔群集”的每個(gè)下一次調(diào)用之前遞增Δt_int的值，以更改下一個(gè)群集使其滿足群集準(zhǔn)則。變量Δt_int對(duì)應(yīng)于設(shè)置點(diǎn)之間的造成設(shè)置點(diǎn)被分類為屬于兩個(gè)不同群集的最小時(shí)間長度(如上文參考圖16C討論)或兩個(gè)群集之間的時(shí)間間隔(時(shí)間段1610)。降低Δt_int一般會(huì)產(chǎn)生額外群集。

智能控制器可以使用各種不同類型的群集準(zhǔn)則。一般來說，可希望生成足夠數(shù)量的群集以產(chǎn)生充分的控制時(shí)間表簡化，但是過多的群集會(huì)造成額外控制時(shí)間表復(fù)雜度。因此，群集準(zhǔn)則被設(shè)計(jì)來選取足以產(chǎn)生造成所希望水平的控制時(shí)間表簡化的所希望水平的群集的Δt_int。while循環(huán)繼續(xù)，同時(shí)Δt_int的值保持在可接受的值范圍內(nèi)。當(dāng)群集準(zhǔn)則不能由對(duì)步驟2538-2542的while循環(huán)中的常式“時(shí)間間隔群集”重復(fù)調(diào)用而滿足時(shí)，則在步驟2543中可以采用一個(gè)或多個(gè)替代性群集方法以在需要時(shí)生成用于控制時(shí)間表簡化的群集。替代性方法可以涉及基于控制時(shí)間表中指示的本地最大和最小參數(shù)值或當(dāng)一切失敗時(shí)通過選擇步驟2537中生成的設(shè)置點(diǎn)內(nèi)的多個(gè)最長的無設(shè)置點(diǎn)時(shí)間間隔作為群集邊界來選擇群集。

圖25E提供了圖25D的步驟2539中調(diào)用的常式“時(shí)間間隔群集”的控制流程圖。在步驟2545中，智能控制器確定設(shè)置點(diǎn)是否與對(duì)應(yīng)于監(jiān)控周期的控制時(shí)間表的開始時(shí)間一致。當(dāng)設(shè)置點(diǎn)的確與控制時(shí)間表的開始時(shí)間一致時(shí)(如步驟2545中確定)，在步驟2546中將本地變量“startCluster”設(shè)置成控制時(shí)間表的開始時(shí)間且將本地變量“numCluster”設(shè)置成1。否則，在步驟2547中將本地變量“numCluster”設(shè)置成0。在步驟2548中，將本地變量“l(fā)astSP”設(shè)置成控制時(shí)間表的開始時(shí)間，且在步驟2548中將本地變量“curT”設(shè)置成“l(fā)astSP”加上時(shí)間增量Δt_inc。本地變量“curt”是所考慮的控制時(shí)間表中的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的指示，本地變量“numCluster”是所創(chuàng)建的下一個(gè)群集中的設(shè)置點(diǎn)的數(shù)量的指示，本地變量“startCluster”是群集中的第一設(shè)置點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)的指示，且本地變量“l(fā)astSP”是控制時(shí)間表中的最后檢測到的設(shè)置點(diǎn)的時(shí)間的指示。然后，在步驟2549-2559的while循環(huán)中，對(duì)應(yīng)于監(jiān)控周期的控制時(shí)間表從開始遍歷到結(jié)束，以由控制時(shí)間表生成群集序列。在步驟2550中，將本地變量Δt設(shè)置成最后檢測到的設(shè)置點(diǎn)與所考慮的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間間隔的長度。當(dāng)存在與當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)一致的設(shè)置點(diǎn)時(shí)(如步驟2551中確定)，在步驟2552中調(diào)用常式“下一個(gè)SP”以考慮并處理設(shè)置點(diǎn)。否則，當(dāng)Δt大于Δt_int時(shí)(如步驟2553中確定)，則處理群集(如步驟2554中確定)，在步驟2555中關(guān)閉并存儲(chǔ)群集，且重新初始化本地變量“numCluster”以開始處理下一個(gè)群集。在步驟2556中本地變量“curt”遞增，且當(dāng)curT小于或等于控制時(shí)間表結(jié)束時(shí)的時(shí)間(如步驟2557中確定)while循環(huán)繼續(xù)迭代。當(dāng)while循環(huán)結(jié)束時(shí)且當(dāng)創(chuàng)建群集時(shí)(如步驟2558中確定)，則在步驟2559中關(guān)閉并存儲(chǔ)所述群集。

圖25F提供了圖25E的步驟2552中調(diào)用的常式“下一個(gè)SP”的控制流程圖。在步驟2560中，智能控制器確定在常式調(diào)用時(shí)是否創(chuàng)建群集。當(dāng)創(chuàng)建群集時(shí)且當(dāng)Δt小于Δt_int時(shí)(如步驟2561中確定)，則在步驟2562中將當(dāng)前設(shè)置點(diǎn)添加到群集。否則，在步驟2563中關(guān)閉并存儲(chǔ)當(dāng)前考慮的群集。當(dāng)沒有創(chuàng)建群集時(shí)，在步驟2564中當(dāng)前檢測的設(shè)置點(diǎn)變成新群集中的第一設(shè)置點(diǎn)。

圖25G了提供圖25C的步驟2529中調(diào)用的常式“簡化群集“的控制流程圖。這個(gè)常式是簡單的for循環(huán)，其包括步驟2566-2568，其中如上文參考圖16A-圖21B討論簡化般簡化由圖25C的步驟2528中調(diào)用的常式“群集”確定的每個(gè)群集。在步驟2567中通過對(duì)常式“簡化”的調(diào)用來簡化群集。

圖25H是圖25G的步驟2567中調(diào)用的常式“簡化”的控制流程圖。在步驟2570中，智能控制器確定當(dāng)前考慮的群集是否包括任何時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)。當(dāng)所述當(dāng)前考慮的群集包括時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)時(shí)，在步驟2572中移除任何即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。當(dāng)群集只包括單一時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)時(shí)(如步驟2573中確定)，則在步驟2574中保留所述單一時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)以表示整個(gè)群集。否則，在步驟2575中將多個(gè)時(shí)間表變化解析成零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)以表示群集，如上文參考圖17A-圖17E討論的。然后在步驟2576中將所述零個(gè)、一個(gè)或兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)輸入到現(xiàn)有控制時(shí)間表中。當(dāng)群集不包括任何時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)時(shí)(如步驟2570中確定)且當(dāng)可由單一設(shè)置點(diǎn)替換群集中的設(shè)置點(diǎn)時(shí)(如步驟2577中確定)，如上文參考圖17A和圖17C討論，則在步驟2578中用單一設(shè)置點(diǎn)替換群集的設(shè)置點(diǎn)，如上文參考圖17A和圖17C討論。注意，如上文參考圖20A-圖20C討論，設(shè)置點(diǎn)與標(biāo)記“s”和“i”相關(guān)聯(lián)以指示其是源自于時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)還是源自于即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。類似地，當(dāng)可由兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)替換群集中的設(shè)置點(diǎn)時(shí)(如步驟2579中確定)，在步驟2580中由具有適當(dāng)標(biāo)記的兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)替換群集，如上文參考圖17D-圖17E討論。否則，發(fā)生參考圖17B描述的狀況，在所述情況下在步驟2581中從群集刪除所有剩余設(shè)置點(diǎn)。

圖25I提供了圖25C的步驟2530中調(diào)用的常式“生成新時(shí)間表”的控制流程圖。當(dāng)新臨時(shí)時(shí)間表包括兩個(gè)或多個(gè)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)時(shí)(如步驟2583中確定)，則在步驟2584中調(diào)用常式“擴(kuò)展”。這個(gè)常式擴(kuò)展標(biāo)記為“i”的設(shè)置點(diǎn)，如上文關(guān)于圖21A-圖21B討論。然后在步驟2585中將控制時(shí)間表存儲(chǔ)作為該時(shí)間段內(nèi)的新當(dāng)前控制時(shí)間表，且在步驟2586中為后續(xù)傳播步驟保留設(shè)置點(diǎn)是源自于即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)還是源自于時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)的指示。

圖25J提供了圖25I中的步驟2584中調(diào)用的常式“擴(kuò)展”的控制流程圖。在步驟2587中，將本地變量“第一”設(shè)置成臨時(shí)時(shí)間表中的第一即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。在步驟2588中，將變量“第二”設(shè)置成臨時(shí)時(shí)間表中的第二即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。然后在步驟2589-2599的while循環(huán)中，遍歷臨時(shí)時(shí)間表以檢測在時(shí)間上緊靠在一起小于閾值時(shí)間長度Δt₁的多對(duì)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。在步驟2592-2596中，第二設(shè)置點(diǎn)在時(shí)間上移動(dòng)固定時(shí)間間隔Δt_s或移動(dòng)至先前設(shè)置點(diǎn)與下一個(gè)設(shè)置點(diǎn)之間的中點(diǎn)，以使即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)擴(kuò)展開。

圖25K提供了圖25C的步驟2531中調(diào)用的常式“傳播新時(shí)間表”的控制流程圖。這個(gè)常式將圖25C中的步驟2530中創(chuàng)建的臨時(shí)時(shí)間表傳播到相關(guān)子時(shí)間表，如上文參考圖22A-圖22B討論的。在步驟2599a中，智能控制器確定步驟2530中生成的臨時(shí)時(shí)間表應(yīng)要傳播到的額外子時(shí)間表或時(shí)間表。然后，在步驟2599b-2599e的for循環(huán)中，將圖25I中的步驟2586中保留的所保留即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)傳播到下一個(gè)相關(guān)控制時(shí)間表，且在步驟2599d中通過調(diào)用常式“解析額外時(shí)間表”來解析所述設(shè)置點(diǎn)連同下一個(gè)控制時(shí)間表中的現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)。

圖25L提供了圖25K的步驟2599d中調(diào)用的常式“解析額外時(shí)間表”的控制流程圖。在步驟2599f中，智能控制器訪問時(shí)間表解析規(guī)則的存儲(chǔ)集合(諸如上文參考圖24A-圖24I討論的那些)，并將本地變量j設(shè)置成將要應(yīng)用的時(shí)間表解析規(guī)則的數(shù)量。此外，在步驟2599g-2599n的嵌套for循環(huán)中，所述規(guī)則應(yīng)用于圖25K的步驟2599c中生成的設(shè)置點(diǎn)集合中的每個(gè)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)。所述規(guī)則按次序應(yīng)用于每個(gè)即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)直到刪除設(shè)置點(diǎn)為止(如步驟2599j中確定)或直到成功應(yīng)用所述規(guī)則以簡化時(shí)間表為止(在步驟2599k中)。一旦在步驟2599g-2599n的嵌套for循環(huán)中解析所有傳播設(shè)置點(diǎn)，就在步驟2599o中存儲(chǔ)時(shí)間表作為新臨時(shí)時(shí)間表。

圖25M提供了圖25B的步驟2525中調(diào)用的常式“穩(wěn)定狀態(tài)監(jiān)控”的控制流程圖。這個(gè)常式類似于圖25C中示出且圖25B的步驟2524中調(diào)用的常式“積極監(jiān)控周期”。許多步驟事實(shí)上近似相同且為了簡便起見將不再描述。然而，步驟2599q是常式“積極監(jiān)控周期”中不存在的額外步驟。在這個(gè)步驟中，覆蓋在現(xiàn)有控制時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)上的即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)和時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)用來搜索最近歷史控制時(shí)間表的數(shù)據(jù)庫以確定設(shè)置點(diǎn)集合是否更接近與智能控制器所針對(duì)或轉(zhuǎn)移到的另一控制時(shí)間表有關(guān)。當(dāng)由這個(gè)搜索指示控制時(shí)間表轉(zhuǎn)移時(shí)(如步驟2599h中確定)，在步驟2599I中實(shí)行轉(zhuǎn)移，且在步驟2599t中在實(shí)行生成新臨時(shí)時(shí)間表之前使所存儲(chǔ)的即時(shí)控制和時(shí)間表變化與智能控制器所轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)時(shí)間表的子時(shí)間表組合。步驟2599q中調(diào)用的歷史搜索常式也可以篩選所記錄的即時(shí)控制設(shè)置點(diǎn)和監(jiān)控周期期間相對(duì)于對(duì)應(yīng)于監(jiān)控周期的一個(gè)或多個(gè)控制時(shí)間表或子時(shí)間表記錄的時(shí)間表變化設(shè)置點(diǎn)。與用于積極學(xué)習(xí)模式的積極學(xué)習(xí)途徑相比，這是更保守學(xué)習(xí)途徑的部分，其試圖基于監(jiān)控周期期間記錄的輸入而只保守地更改控制時(shí)間表。因此，雖然對(duì)于積極學(xué)習(xí)模式和穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)模式來說監(jiān)控周期結(jié)束時(shí)實(shí)行的程序類似，但是在穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)期間是以更保守方式實(shí)行時(shí)間表變化，且時(shí)間表變化隨著穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)的每個(gè)連續(xù)階段而變得越來越保守。由于手中具有大量最近和歷史控制時(shí)間表信息，智能控制器可做出發(fā)生在監(jiān)控周期期間的即時(shí)控制輸入和時(shí)間表變化是否反映用戶希望長期改變控制時(shí)間表或反而反映與暫時(shí)本地事件和狀況有關(guān)的暫時(shí)控制變化的智能且越來越準(zhǔn)確的預(yù)測。

如上文提及，智能控制器可以采用可適用于不同時(shí)間段的多個(gè)不同控制時(shí)間表。例如，在住宅HVAC恒溫器控制器的情況下，智能控制器可以使用可適用于一年中的不同季節(jié)的各種不同控制時(shí)間表；冬天、夏天、春天和秋天可能使用不同控制時(shí)間表。其它類型的智能控制器可以在跨越分鐘和小時(shí)至月、年且甚至更大時(shí)間段的各個(gè)不同控制周期使用多種控制時(shí)間表。

圖26示出了對(duì)應(yīng)于智能控制器的操作的三種不同控制模式的三個(gè)不同的基于星期的控制時(shí)間表。三個(gè)控制時(shí)間表2602-2604中的每個(gè)是在某個(gè)時(shí)間段控制智能控制器操作直到在圖25M的步驟2599s中操作控制轉(zhuǎn)移到控制時(shí)間表中的另一個(gè)為止的不同的基于星期的控制時(shí)間表。圖27示出了根據(jù)7個(gè)不同控制時(shí)間表操作的智能控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。受控于特定控制時(shí)間表的操作模式被示為圓盤(諸如圓盤2702)，且操作模式之間的轉(zhuǎn)換被示為彎曲箭頭，諸如彎曲箭頭2704。在圖27中示出的情況下，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表達(dá)了包括7種不同操作模式的用于智能控制器的決定性更高層次控制時(shí)間表，每個(gè)操作模式受控于特定控制時(shí)間表。這些特定控制時(shí)間表中的每個(gè)又可以由額外層次級(jí)的子時(shí)間表組成。本申請(qǐng)所涉及的自動(dòng)學(xué)習(xí)方法可容納多個(gè)控制時(shí)間表和子時(shí)間表的自動(dòng)學(xué)習(xí)，而不論其層次組織為何。監(jiān)控周期一般涵蓋層次中的最短時(shí)間最小粒度的子時(shí)間表，且子時(shí)間表與更高層次控制時(shí)間表之間的轉(zhuǎn)換是通過更高層次控制時(shí)間表(諸如圖27中示出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖表達(dá)的更高層次控制時(shí)間表)、通過較大控制時(shí)間表內(nèi)的子時(shí)間表的次序排序(諸如參考圖13討論的每周控制時(shí)間表內(nèi)的每日子時(shí)間表)或根據(jù)許多其它控制時(shí)間表組織和時(shí)間表轉(zhuǎn)移準(zhǔn)則來控制。

圖28A-圖28C示出了可以由智能控制器實(shí)行的一種類型的控制時(shí)間表轉(zhuǎn)換。圖28A示出了智能控制器當(dāng)前操作所根據(jù)的現(xiàn)有控制時(shí)間表。圖28B示出了最近完成的監(jiān)控周期內(nèi)所記錄的即時(shí)控制輸入疊加到圖28A中示出的控制時(shí)間表上。這些即時(shí)控制輸入2802-2805似乎表示明顯偏離現(xiàn)有控制時(shí)間表2800。在圖25M的步驟2599q中，智能控制器可以考慮可以是最近完成的監(jiān)控周期的替代控制時(shí)間表的各種替代性控制時(shí)間表或歷史控制時(shí)間表，包括圖28C中示出的控制時(shí)間表2810。結(jié)果是，解析即時(shí)控制輸入與現(xiàn)有控制時(shí)間表將會(huì)產(chǎn)生極接近圖28C中示出的控制時(shí)間表2810的控制時(shí)間表。這然后對(duì)智能控制器提供了有力指示：所記錄的即時(shí)控制輸入可能表明需要將控制轉(zhuǎn)移到控制時(shí)間表2810而不是修改現(xiàn)有控制時(shí)間表并繼續(xù)使用所修改的控制時(shí)間表。雖然這是可以發(fā)生在圖25M中的步驟2599s中的一種類型的時(shí)間表變化轉(zhuǎn)換，但是其它時(shí)間表變化轉(zhuǎn)移可以受控于對(duì)當(dāng)前日期、星期幾的了解和可能對(duì)一起指定用來控制智能控制操作的多個(gè)控制時(shí)間表的使用的各個(gè)環(huán)境參數(shù)的了解。

圖29-圖30示出了在穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)階段期間可以由智能控制器做出的多種類型的考慮。在圖29中，示出了新臨時(shí)時(shí)間表2902的繪制圖和可適用于同一時(shí)間段的15個(gè)最近或歷史控制時(shí)間表或臨時(shí)時(shí)間表2904-2918的類似繪制圖。新臨時(shí)時(shí)間表2902與最近和歷史臨時(shí)時(shí)間表2904-2918的視覺比較立即揭露出新臨時(shí)時(shí)間表表示控制制度發(fā)生相當(dāng)大的根本變化。在穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)期間，這些根本變化無法傳播或用來替換現(xiàn)有控制時(shí)間表，但是反而只有在最近和歷史臨時(shí)時(shí)間表的所積累記錄對(duì)考慮臨時(shí)時(shí)間表作為未來用戶意圖的指示提供更好的支持時(shí)才可以被記錄并使用以用于傳播或替換目的。例如，如圖30中示出，如果比較新臨時(shí)時(shí)間表與最近和/或歷史控制時(shí)間表3002-3016的記錄，那么智能控制器極有可能使用新臨時(shí)時(shí)間表2902以用于替換或傳播目的。

智能恒溫器背景下的自動(dòng)時(shí)間表學(xué)習(xí)

緊接著描述的智能恒溫器中包括自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)的實(shí)施方式。智能恒溫器被提供有將單純的用戶暴露于簡單的用戶接口但是為高級(jí)用戶提供訪問并操控許多不同節(jié)能和能量跟蹤能力的能力的選擇性分層功能。即使對(duì)于只暴露于簡單的用戶接口的單純用戶的情況，智能恒溫器仍提供在所述背景下運(yùn)行的高級(jí)節(jié)能功能。智能恒溫器使用多傳感器技術(shù)以學(xué)習(xí)智能恒溫器所在的加熱和冷卻環(huán)境并最佳化節(jié)能設(shè)置。

智能恒溫器也通過開始于其中用戶回答幾個(gè)簡單問題的建立對(duì)話且然后隨時(shí)間繼續(xù)使用多傳感器技術(shù)以檢測用戶占用模式并跟蹤用戶使用時(shí)間表變化和即時(shí)控制輸入來控制溫度的方式來了解用戶。智能恒溫器持續(xù)處理所學(xué)習(xí)和感測的信息，從而自動(dòng)調(diào)整環(huán)境控制設(shè)置以最佳化能量使用量，同時(shí)根據(jù)所學(xué)習(xí)的占用模式和一個(gè)或多個(gè)用戶的舒適的偏好將環(huán)境內(nèi)的溫度維持在所希望的水平。

有利的是，智能恒溫器的選擇性分層功能允許在家居環(huán)境和商業(yè)環(huán)境內(nèi)的各種不同技術(shù)情形中的有效操作。對(duì)于不具有無線家庭網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)連接性的簡單環(huán)境，智能恒溫器有效地在獨(dú)立模式下操作，從而基于多傳感器技術(shù)和用戶輸入學(xué)習(xí)并調(diào)整環(huán)境。然而，對(duì)于具有家庭網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)連接性的環(huán)境，智能恒溫器有效地在網(wǎng)絡(luò)連接模式下操作以提供額外能力。

當(dāng)智能恒溫器經(jīng)由家庭網(wǎng)絡(luò)(諸如通過IEEE 802.11(Wi-Fi)連接性)連接到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，智能恒溫器可以：(1)將實(shí)時(shí)或匯總家庭能量性能數(shù)據(jù)提供給公共事業(yè)公司、智能恒溫器數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商、其它家庭中的智能恒溫器或其它數(shù)據(jù)目的地；(2)從公共事業(yè)公司、智能恒溫器數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商、其它家庭中的智能恒溫器或其它數(shù)據(jù)源接收實(shí)時(shí)或匯總家庭能量性能數(shù)據(jù)；(3)從一個(gè)或多個(gè)智能恒溫器數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)商或其它來源接收新能量控制指令和/或其它升級(jí)；(4)接收包括在節(jié)能控制算法處理中的當(dāng)前和預(yù)測天氣信息；(5)從用戶的計(jì)算機(jī)、連網(wǎng)電視機(jī)、智能電話和/或其它固定或便攜式數(shù)據(jù)通信家電接收用戶控制命令；(6)通過數(shù)字家電將交互式用戶接口提供給用戶；(7)從外部能量管理顧問(諸如目標(biāo)是利用來自多個(gè)來源的所收集信息以為其訂戶生成節(jié)能控制命令和/或配置文件的基于訂戶的服務(wù))接收控制命令和信息；(8)從外部能量管理權(quán)威組織(諸如被主動(dòng)賦予有限的授權(quán)以控制智能恒溫器以換取折扣或其它成本獎(jiǎng)勵(lì)的公共事業(yè)公司)接收控制命令和信息；(9)基于智能恒溫器感測到的HVAC相關(guān)事件將數(shù)字家電上的警報(bào)、警告或其它信息提供給用戶；(10)基于智能恒溫器感測到的非HVAC相關(guān)事件將數(shù)字家電上的警報(bào)、警告或其它信息提供給用戶；和(11)提供由網(wǎng)絡(luò)連接性啟用的各種其它有用功能。

圖31A示出了智能恒溫器的透視圖。智能恒溫器3100具有圓滑優(yōu)美外觀。智能恒溫器3100包括直徑約為8cm且具有視覺上令人愉悅的外部涂飾(諸如緞面鍍鎳或鍍鉻)的圓形主體3108。包括可旋轉(zhuǎn)外環(huán)3106、傳感器環(huán)3104和圓形顯示監(jiān)控器3102的帽狀結(jié)構(gòu)與主體3108通過小周邊間隙3110分離。外環(huán)3106可以具有與主體3108的外部涂飾相同的外部涂飾，而傳感器環(huán)3104和圓形顯示監(jiān)控器3102可以具有常見的圓形玻璃(或塑料)外殼，其在向外方向上稍微成弧形且提供圓滑又堅(jiān)固且耐看的整體外觀。傳感器環(huán)3104包括任何各種傳感器，包括紅外線傳感器、可見光傳感器和聲傳感器。覆蓋傳感器環(huán)3104的玻璃或塑料可以被煙熏或反射使得傳感器本身對(duì)用戶不可見?？梢越?jīng)由周邊間隙3110提供空氣通風(fēng)功能，所述周邊間隙3110允許由內(nèi)部傳感器感測周圍空氣而無需格柵或格柵狀通風(fēng)口。

圖31B-圖31C示出了由用戶控制的智能恒溫器。智能恒溫器3100受控于兩種類型的用戶輸入：(1)外環(huán)3106的旋轉(zhuǎn)(圖31B)；和(2)在外環(huán)3106上向里推動(dòng)(圖31C)直到發(fā)生聽覺和/或觸覺“點(diǎn)擊”為止。向里推動(dòng)可以造成外環(huán)3106向前移動(dòng)，而在另一實(shí)施方式中，包括外環(huán)3106及傳感器環(huán)3104和圓形顯示監(jiān)控器3102的玻璃外殼兩者的整個(gè)帽狀結(jié)構(gòu)在被推動(dòng)時(shí)一起向里移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器環(huán)3104、圓形顯示監(jiān)控器3102和常見的玻璃外殼沒有隨著外環(huán)3106旋轉(zhuǎn)。

通過外環(huán)3106的旋轉(zhuǎn)或環(huán)旋轉(zhuǎn)和外環(huán)3106的向里推動(dòng)或向里點(diǎn)擊，智能恒溫器3100可從用戶接收基本設(shè)置和操作的所有必要信息。外環(huán)3106以給用戶提供光滑又粘的感覺的方式機(jī)械地安裝，以進(jìn)一步促進(jìn)整體的優(yōu)雅感覺同時(shí)也減小虛假或不想要的旋轉(zhuǎn)輸入。智能恒溫器3100認(rèn)識(shí)到三個(gè)基本用戶輸入：(1)環(huán)向左旋轉(zhuǎn)，(2)環(huán)向右旋轉(zhuǎn)，和(3)向里點(diǎn)擊。在其它實(shí)施方式中，可認(rèn)識(shí)到更復(fù)雜的基本用戶輸入，諸如雙擊或三擊向里按壓和速度敏感或加速度敏感的旋轉(zhuǎn)輸入。

圖32示出了智能恒溫器和HVAC耦接壁塢的分解透視圖。當(dāng)移除智能恒溫器3100時(shí)，HVAC耦接壁塢3206具有作為極簡單的基本獨(dú)立恒溫器的功能，基本恒溫器包括標(biāo)準(zhǔn)溫度讀數(shù)器/設(shè)置撥盤3208和簡易冷卻-關(guān)閉-加熱開關(guān)3209。對(duì)于各種情形(諸如當(dāng)需要移除智能恒溫器3100以在延長的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行維修或修復(fù)時(shí))，這可證明有用。在一個(gè)實(shí)施方式中，基本恒溫器組件3208和3209本質(zhì)上完全呈機(jī)械性，使得使控制繼電器跳閘不需要電力。在其它實(shí)施方式中，提供簡易電子控制，諸如通電/斷電按鈕和/或LCD讀數(shù)器。在其它實(shí)施方式中，可提供智能恒溫器3100的高級(jí)功能的子集，諸如允許在暫時(shí)移除智能恒溫器時(shí)提供腦干功能的遠(yuǎn)程控制的基本網(wǎng)絡(luò)訪問。

圖33A-圖33B示出了智能恒溫器的分解正視透視圖和后視透視圖。圖33A-圖33B關(guān)于智能恒溫器3302的兩個(gè)主要組件示出了智能恒溫器3302：(1)頭部單元3204；和(2)背板3306。在示出的圖中，z方向是從墻壁向外，y方向是相對(duì)于步行用戶的從頭到腳的方向且x方向是用戶的從左至右方向。

圖34A-圖34B分別示出了頭部單元的分解正視透視圖和后視透視圖。頭部單元3304包括頭部單元框架3310、外環(huán)3311、頭部單元正面總成3312、前透鏡3313和前格柵3314。頭部單元正面總成3312上的電氣組件可經(jīng)由帶狀電纜和/或其它插頭類型電氣連接器連接到背板3306上的電氣組件。

圖35A-圖35B分別示出了頭部單元正面總成的分解正視透視圖和后視透視圖。頭部單元正面總成3312包括頭部單元電路板3316、頭部單元前板3318和LCD模塊3322。頭部單元電路板3316前側(cè)的組件隱藏在圖35A中的RF屏蔽罩后面?？稍俪潆婁囯x子電池3325位于頭部單元電路板3316背側(cè)上，在一個(gè)實(shí)施方式中所述可再充電鋰離子電池3325具有3.7伏特的標(biāo)稱電壓和560mAh的標(biāo)稱容量。為了延長電池壽命，電池3325通常由恒溫器電池充電電路充電不超過450mAh。此外，雖然電池3325的額定值能夠被充電到4.2伏特，但是智能恒溫器電池充電電路通常將智能恒溫器充電不超過3.95伏特。圖35B中也示出了被配置且定位來感測外環(huán)3311的旋轉(zhuǎn)的光學(xué)手指導(dǎo)航模塊3324。模塊3324使用類似于光學(xué)計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的操作的方法以感測外環(huán)3311的正面周邊上的紋理表面的移動(dòng)。顯然，模塊3324是受控于耗電相對(duì)較多的頭部單元微處理器而不是耗電相對(duì)較低的背板微處理器的極少個(gè)傳感器之一。這可實(shí)現(xiàn)而沒有過多電力消耗，因?yàn)轭^部單元微處理器在用戶手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)撥盤時(shí)已經(jīng)被喚醒，從而避免過多的喚醒耗用功率。有利的是，頭部單元微處理器也可提供極快響應(yīng)。圖35A中也示出了菲涅爾透鏡3320，其結(jié)合布置在其下方的PIR運(yùn)動(dòng)傳感器而操作。

圖36A-圖36B分別示出了背板單元的分解正視透視圖和后視透視圖。背板單元3306包括背板后板3330、背板電路板3332和背板罩3339。圖36A示出了HVAC導(dǎo)線連接器3334，其包括集成導(dǎo)線插入感測電路和由安裝在背板電路板3332的背側(cè)上的竊電電路使用的兩個(gè)相對(duì)較大的電容器3336。

圖37示出了部分組裝的頭部單元的透視圖。在某些實(shí)施方式中，在菲涅爾透鏡3320和相關(guān)聯(lián)的PIR運(yùn)動(dòng)傳感器3344上方放置的格柵部件3314會(huì)隱蔽和保護(hù)這些PIR感測元件，同時(shí)格柵部件3314中的水平槽(盡管隱蔽)允許PIR運(yùn)動(dòng)感測硬件檢測占有人在房間或區(qū)域中的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。溫度傳感器3340使用一對(duì)熱傳感器以更準(zhǔn)確地測量環(huán)境溫度。與溫度傳感器3340相關(guān)聯(lián)的第一或上部熱傳感器3341采集更靠近恒溫器外部區(qū)域或外部上的溫度數(shù)據(jù)，而第二或下部熱傳感器3342收集更接近與殼體內(nèi)部相關(guān)聯(lián)的溫度數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，溫度傳感器3341和3342中的每個(gè)包括Texas Instruments TMP112數(shù)字溫度傳感器芯片，而PIR運(yùn)動(dòng)傳感器3344包括PerkinElmer DigiPyro PYD 1998雙元件熱釋電檢測器。

為了更準(zhǔn)確地確定環(huán)境溫度，且當(dāng)確定有效環(huán)境溫度時(shí)結(jié)合由上部熱傳感器3341測量的溫度與采集自下部熱傳感器3342的溫度進(jìn)行考慮。這種配置可用來補(bǔ)償由微處理器和/或其它電子組件在恒溫器中產(chǎn)生的內(nèi)部熱量的影響，從而消除或最小化可能以其它方式遭遇的溫度測量誤差。在一些實(shí)施方式中，因?yàn)闇囟葌鞲衅?340的上部熱傳感器3341比下部熱傳感器3342更好地反映環(huán)境溫度，所以可以通過將所述上部熱傳感器3341熱耦接到格柵部件3314進(jìn)一步增強(qiáng)環(huán)境溫度測量的準(zhǔn)確度。

圖38示出了頭部單元電路板。頭部單元電路板3316包括頭部單元微處理器3802(諸如Texas Instruments AM3703芯片)和相關(guān)聯(lián)的振蕩器3804連同DDR SDRAM存儲(chǔ)器3806和大容量NAND存儲(chǔ)3808。在RF屏蔽罩3834的分離隔間中提供基于支持802.11b/g/n WLAN標(biāo)準(zhǔn)的Texas Instruments WL1270芯片集的Wi-Fi模塊3810(諸如Murata無線解決方案LBWA19XSLZ模塊)以得到Wi-Fi能力。Wi-Fi模塊3810與包括振蕩器3814的支持電路3812相關(guān)聯(lián)。在單獨(dú)屏蔽的RF分離隔間中也提供了ZigBee模塊3816(其可能是(例如)來自Texas Instruments的C2530F256模塊)以得到ZigBee能力。ZigBee模塊3816與包括振蕩器3819和低噪音放大器3820的支持電路3818相關(guān)聯(lián)。此外提供了顯示背光電壓轉(zhuǎn)換電路3822、壓電驅(qū)動(dòng)電路3824和電力管理電路3826。由柔性電路連接器3830附接到頭部單元電路板背側(cè)的柔性電路3828上提供了接近傳感器和環(huán)境光傳感器(PROX/ALS)(更尤其具有I2C接口的Silicon Labs SI1142接近/環(huán)境光傳感器)。此外提供了電池充電監(jiān)管斷接電路3832和彈簧/RF天線3836。此外提供了溫度傳感器3838和PIR運(yùn)動(dòng)傳感器3840。

圖39示出了背板電路板的后視圖。背板電路板3332包括背板處理器/微控制器3902，諸如(Texas Instruments MSP430F片上系統(tǒng)微控制器)，其包括板上存儲(chǔ)器3903。背板電路板3332還包電源電路3904(其包括竊電電路)和用于每個(gè)HVAC各自HVAC功能的開關(guān)電路3906。對(duì)于每個(gè)這樣的功能，開關(guān)電路3906包括隔離變壓器3908和背對(duì)背NFET封裝3910。切換電路中的FET的使用允許主動(dòng)竊電，即，在HVAC打開循環(huán)期間通過在極小時(shí)間間隔內(nèi)(諸如100微秒)將電力從HVAC繼電器電路短暫地轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能電容器而帶走電力。這個(gè)時(shí)間太小以至于不能使HVAC繼電器跳閘到關(guān)閉狀態(tài)，但是足以使儲(chǔ)能電容器充滿電。FET的使用允許這種快速切換時(shí)間(100微秒)，這難以使用繼電器(其駐留達(dá)幾十毫秒)而實(shí)現(xiàn)。再者，這類繼電器將容易隨著快速切換而降級(jí)，且其也將制造可聽噪音。相比之下，F(xiàn)ET操作基本上沒有可聽噪音。此外提供了組合的溫度/濕度傳感器模塊3912，諸如Sensirion SHT21模塊。背板微控制器3902執(zhí)行輪詢各個(gè)傳感器、感測安裝時(shí)的機(jī)械導(dǎo)線插入、警告頭部單元關(guān)于電流與設(shè)置點(diǎn)溫度狀況的關(guān)系且因此致動(dòng)開關(guān)，且執(zhí)行其它功能，諸如尋找安裝時(shí)所插入的導(dǎo)線上的適當(dāng)信號(hào)。

然后，提供了用于上述智能恒溫器的上述自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)方法的實(shí)施方式。圖40A-圖40D示出了用于實(shí)現(xiàn)初始學(xué)習(xí)的步驟。圖41A-圖41M示出了恒溫器時(shí)間表的概念圖的進(jìn)程。對(duì)于初始積極學(xué)習(xí)周期期間的示例性一天監(jiān)控周期，隨著根據(jù)圖40A-圖40D的選定步驟執(zhí)行處理而發(fā)生恒溫器時(shí)間表的概念圖的進(jìn)程。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，圖40A-圖40D的步驟是由具有或不具有互聯(lián)網(wǎng)連接性的恒溫器3302的頭部單元微處理器而實(shí)行。在其它實(shí)施方式中，圖40A-圖40D的步驟中的一個(gè)或多個(gè)可由云服務(wù)器(恒溫器3302具有到其的網(wǎng)絡(luò)連接性)而實(shí)行。雖然圖41A-圖41M中存在的實(shí)例是用于加熱時(shí)間表案例，但是所描述的方法同樣可適用于冷卻時(shí)間表學(xué)習(xí)且可容易擴(kuò)展到包括加熱設(shè)置點(diǎn)、冷卻設(shè)置點(diǎn)和/或范圍設(shè)置點(diǎn)的混合的HVAC時(shí)間表。雖然圖40A-圖41M的實(shí)例存在于建立每周時(shí)間表(表示用于HVAC時(shí)間表建立和執(zhí)行的一個(gè)特別適當(dāng)時(shí)間基礎(chǔ))的特定背景下，但是在其它實(shí)施方式中，還可以建立雙周HVAC時(shí)間表、半周HVAC時(shí)間表、每月HVAC時(shí)間表、雙月HVAC時(shí)間表、季度HVAC時(shí)間表和其它類型的時(shí)間表。雖然已就典型的住宅安裝呈現(xiàn)和/或討論了圖40A-圖41M的實(shí)例，但是這是為了清楚解釋的目的。所述方法可適用于各種其它類型的圍圈(enclosure)，諸如零售商店、商務(wù)辦公室、工業(yè)環(huán)境等。在以下討論中，一般將特定用戶動(dòng)作或設(shè)置點(diǎn)輸入的時(shí)間表達(dá)為所述動(dòng)作或輸入的當(dāng)天和當(dāng)天時(shí)刻兩者，同時(shí)短語“當(dāng)天時(shí)刻”一般用來表達(dá)當(dāng)天的特定時(shí)刻。

初始學(xué)習(xí)程序表示“積極學(xué)習(xí)”途徑，其中目標(biāo)是基于極短暫周期自動(dòng)觀察和跟蹤用戶行為來為一個(gè)或多個(gè)用戶快速建立至少大體上適當(dāng)?shù)腍VAC時(shí)間表。一旦建立初始學(xué)習(xí)程序，恒溫器3302然后切換到穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)，其涉及感知和調(diào)整一個(gè)或多個(gè)用戶的長期重復(fù)行為。在大部分情況下，通常在用戶友好的設(shè)置訪談之后，在步驟4002中響應(yīng)于住宅或其它受控環(huán)境中的恒溫器3302的新安裝和啟動(dòng)開始初始學(xué)習(xí)程序。也可由其它事件(諸如智能恒溫器3302的出廠重設(shè)或可能希望恒溫器3302重復(fù)積極學(xué)習(xí)階段的用戶的明確請(qǐng)求)調(diào)用初始學(xué)習(xí)。

在步驟4004中，訪問默認(rèn)開始時(shí)間表。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，開始時(shí)間表只是每天上午8點(diǎn)生效且包括單一設(shè)置點(diǎn)溫度的單一設(shè)置點(diǎn)。這個(gè)單一設(shè)置點(diǎn)溫度是由在接近設(shè)置訪談結(jié)束時(shí)或當(dāng)調(diào)用初始學(xué)習(xí)時(shí)(其中用戶被詢問是否開始學(xué)習(xí)加熱時(shí)間表或冷卻時(shí)間表)提供的用戶響應(yīng)而支配。當(dāng)用戶選取加熱時(shí)，將初始單一設(shè)置點(diǎn)溫度設(shè)置成68°F或某個(gè)其它適當(dāng)?shù)募訜嵩O(shè)置點(diǎn)溫度，且當(dāng)用戶選取冷卻時(shí)，將初始單一設(shè)置點(diǎn)溫度設(shè)置成80°F或某個(gè)其它適當(dāng)?shù)睦鋮s設(shè)置點(diǎn)溫度。在其它實(shí)施方式中，默認(rèn)開始時(shí)間表可能是在初始設(shè)置訪談時(shí)由用戶直接或間接選擇的多個(gè)預(yù)定模板時(shí)間表之一。圖41A示出了具有標(biāo)記為“a”至“g”的加熱設(shè)置點(diǎn)的默認(rèn)開始時(shí)間表的實(shí)例。

在步驟4006中，開始新的監(jiān)控周期。已發(fā)現(xiàn)一天監(jiān)控周期的選擇在智能恒溫器的控制時(shí)間表獲取的情況下提供了良好的結(jié)果。然而，也可使用其它監(jiān)控周期，包括多天時(shí)間段、當(dāng)天子時(shí)間段、其它合適的周期，且替代地其它監(jiān)控周期可能是可變的、隨機(jī)的或連續(xù)的。例如，當(dāng)連續(xù)執(zhí)行時(shí)，任何用戶設(shè)置點(diǎn)變化或時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)輸入可用作結(jié)合當(dāng)前時(shí)間表處理所述信息以產(chǎn)生時(shí)間表的下一個(gè)版本、迭代或改善的觸發(fā)器。對(duì)于其中恒溫器3302是具有可再充電電池的竊電恒溫器的一個(gè)實(shí)施方式，已發(fā)現(xiàn)一天的周期在時(shí)間表修正的新鮮度與維持頭部單元微處理器上的適度的計(jì)算負(fù)載以保持電池電力的需要之間提供合適的平衡。

在步驟4008中，在一天當(dāng)中，智能恒溫器3302接收并存儲(chǔ)即時(shí)控制和時(shí)間表變化輸入兩者。圖41B示出了典型的一天的初始學(xué)習(xí)(在當(dāng)前描述的實(shí)例中發(fā)生在星期二)做出的多個(gè)即時(shí)控制和時(shí)間表變化用戶設(shè)置點(diǎn)輸入的表示。在以下討論和附圖(包括圖41A-圖41M)中，前面的上標(biāo)“N”識(shí)別時(shí)間表變化或非實(shí)時(shí)(“NRT”)設(shè)置點(diǎn)輸入，且前面的上標(biāo)“R”識(shí)別即時(shí)控制或?qū)崟r(shí)(“RT”)設(shè)置點(diǎn)輸入。帶圓圈的數(shù)字表示預(yù)先存在的時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)。對(duì)于每個(gè)NRT設(shè)置點(diǎn)，也提供了識(shí)別所述NRT設(shè)置點(diǎn)的輸入時(shí)間的后面的下標(biāo)。RT設(shè)置點(diǎn)不需要任何這樣的下標(biāo)，因?yàn)樗鲈O(shè)置點(diǎn)在時(shí)間表上的水平位置指示其生效時(shí)間和其輸入時(shí)間兩者。因此，在圖41B中示出的實(shí)例中，在上午7:30，用戶做出具有溫度值76°F的RT設(shè)置點(diǎn)輸入“i”，在上午7:40，用戶做出具有溫度值72°F的另一RT設(shè)置點(diǎn)輸入“j”，在上午9:30，用戶做出具有溫度值72°F的另一RT設(shè)置點(diǎn)輸入“l(fā)”，在上午11:30，用戶做出具有溫度值76°F的另一RT設(shè)置點(diǎn)輸入“m”，等等。在星期二上午10時(shí)，用戶通過時(shí)間表接口創(chuàng)建在星期二中午12:00生效的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“n”，且創(chuàng)建在星期二下午9:00生效的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“w”。隨后，在星期二下午4:00，用戶創(chuàng)建在星期一下午9:15生效的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“h”，且創(chuàng)建在星期二上午9:15生效的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“k”。最后，在星期二下午8時(shí)，用戶創(chuàng)建在星期二下午6:00生效的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“s”。

現(xiàn)在參考步驟4010，在24小時(shí)監(jiān)控周期內(nèi)，智能恒溫器根據(jù)任何一種當(dāng)前版本控制時(shí)間表生效和用戶做出的任何一種RT設(shè)置點(diǎn)輸入和已做出的可因果地應(yīng)用的任何一種NRT設(shè)置點(diǎn)輸入來控制HVAC系統(tǒng)。維持RT設(shè)置點(diǎn)輸入對(duì)當(dāng)前設(shè)置點(diǎn)溫度的影響直到遇到下一個(gè)預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)為止、直到遇到可因果地應(yīng)用的NRT設(shè)置點(diǎn)為止或直到做出后續(xù)RT設(shè)置點(diǎn)輸入為止。因此，參考圖41A-圖41B，在星期二早上，下午6:45，恒溫器的當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“b”而變成73°F，然后在上午7:30，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于RT設(shè)置點(diǎn)輸入“i”而變成76°F，然后在上午7:45，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于RT設(shè)置點(diǎn)輸入“j”而變成72°F，然后在上午8:15，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)輸入“c”而變成65°F，然后在上午9:30，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于RT設(shè)置點(diǎn)輸入“l(fā)”而變成72°F，然后在上午11:30，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于RT設(shè)置點(diǎn)輸入“m”而變成76°F，然后在中午12:00，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“n”而變成71°F，然后在下午12:15，當(dāng)前操作設(shè)置點(diǎn)由于RT設(shè)置點(diǎn)輸入“o”而變成78°F，等等。在上午9:15，當(dāng)前設(shè)置點(diǎn)由于NRT設(shè)置點(diǎn)“k”而不發(fā)生任何變化，因?yàn)镹RT設(shè)置點(diǎn)“k”仍不存在。相比之下，NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“n”可因果地應(yīng)用，因?yàn)槠涫怯捎脩粼谒鲆惶斓纳衔?0時(shí)輸入且在其指定生效時(shí)間中午12:00生效。

根據(jù)一個(gè)選用替代性實(shí)施方案，可實(shí)行步驟4010使得RT設(shè)置點(diǎn)輸入只生效最長持續(xù)2小時(shí)或其它相對(duì)短暫的時(shí)間間隔作為操作設(shè)置點(diǎn)溫度，使得操作設(shè)置點(diǎn)溫度恢復(fù)到將由當(dāng)前時(shí)間表上的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)或任何可因果地應(yīng)用的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入指定的任何一種溫度。這個(gè)選用替代性實(shí)施方案被設(shè)計(jì)來支持用戶在初始學(xué)習(xí)周期期間做出更多RT設(shè)置點(diǎn)輸入使得可更快地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)程序。作為額外選用替代，在步驟4004中給初始時(shí)間表指派相對(duì)較低能量的設(shè)置點(diǎn)作為(例如)冬天的相對(duì)較低溫度設(shè)置點(diǎn)(諸如62°F)，這一般產(chǎn)生較低能量控制時(shí)間表。作為又一替代，在前面幾天期間，取代在2小時(shí)之后恢復(fù)到預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的是，操作設(shè)置點(diǎn)反而恢復(fù)到時(shí)間表中的最低能量預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)。

現(xiàn)在參考步驟4012，當(dāng)監(jiān)控周期結(jié)束時(shí)，相互且相對(duì)當(dāng)前時(shí)間表處理存儲(chǔ)的RT和NRT設(shè)置點(diǎn)以生成時(shí)間表的修改版本、迭代或改善(圖40B中示出了用于其的特定步驟)。例如可在學(xué)習(xí)日的下午11:50或接近或大約午夜的某個(gè)時(shí)間實(shí)行這樣的處理。當(dāng)在步驟4014中確定初始學(xué)習(xí)仍沒有完成時(shí)，在步驟4006-4010中時(shí)間表的修改版本用于另一天的初始學(xué)習(xí)、在步驟4012中又再次修改且程序繼續(xù)進(jìn)行直到初始學(xué)習(xí)完成為止。當(dāng)初始學(xué)習(xí)完成時(shí)，在步驟4016中開始穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)，下文參考圖32-圖33B討論。

對(duì)于一些實(shí)施方式，在步驟4014中，關(guān)于初始控制時(shí)間表學(xué)習(xí)是否完成的決定是基于經(jīng)過的時(shí)間和是否有足夠量的用戶行為要記錄和處理。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，只有當(dāng)經(jīng)過兩天的初始學(xué)習(xí)且存在其中用戶已輸入RT或NRT設(shè)置點(diǎn)的10個(gè)單獨(dú)的一小時(shí)間隔才將初始學(xué)習(xí)視為完成。任何各種不同準(zhǔn)則可用來確定是否存在足夠的用戶交互來推斷初始學(xué)習(xí)。

圖40B示出了一般對(duì)應(yīng)于圖40A的步驟4012的處理所存儲(chǔ)的RT和NRT的步驟。在步驟4030中，如圖41C中示出，將具有相鄰生效時(shí)間的設(shè)置點(diǎn)輸入分組成群集。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)成員的生效時(shí)間與至少一個(gè)其它成員的生效時(shí)間分離小于30分鐘的兩個(gè)或多個(gè)設(shè)置點(diǎn)輸入的任何集合構(gòu)成單一群集。

在步驟4032中，處理設(shè)置點(diǎn)輸入的每個(gè)群集以生成就生效時(shí)間和溫度值表示整個(gè)群集的單一新設(shè)置點(diǎn)。這個(gè)程序涉及簡化時(shí)間表，同時(shí)涉及通過用戶的設(shè)置點(diǎn)輸入行為最佳地捕獲用戶的真實(shí)意圖。雖然可使用包括群集成員的溫度值和生效時(shí)間的平均化的各種不同途徑，但是用于實(shí)行步驟4032的、圖40C中更詳細(xì)描述的一種方法考慮每個(gè)設(shè)置點(diǎn)輸入的NRT與RT狀態(tài)關(guān)系、每個(gè)設(shè)置點(diǎn)輸入的生效時(shí)間和每個(gè)設(shè)置點(diǎn)輸入的輸入時(shí)間。

現(xiàn)在參考圖40C(對(duì)應(yīng)于圖40B的步驟4032)，在步驟4060中確定群集中是否存在具有遲于群集中的最早生效時(shí)間的輸入時(shí)間的任何NRT設(shè)置點(diǎn)輸入。當(dāng)情況如此時(shí)，然后在步驟4064中由具有最遲輸入的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入的生效時(shí)間和溫度值兩者的單一代表性設(shè)置點(diǎn)替換群集。這種途徑尊重用戶耗費(fèi)時(shí)間以在所述時(shí)間內(nèi)具體輸入所希望的設(shè)置點(diǎn)溫度的希望。在步驟4060中，當(dāng)不存在這樣的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入時(shí)，在步驟4062中由具有最早生效群集成員的生效時(shí)間和等于具有最遲輸入時(shí)間的群集成員的設(shè)置點(diǎn)溫度的設(shè)置點(diǎn)溫度兩者的單一代表性設(shè)置點(diǎn)替換群集。這種途徑尊重用戶的希望(如以即時(shí)控制輸入和現(xiàn)有設(shè)置點(diǎn)表達(dá))。

再次參考圖40B，在步驟4034中，基于從中指派設(shè)置點(diǎn)的溫度值的設(shè)置點(diǎn)輸入的類型用“RT”或“NRT”標(biāo)記在步驟4032中確定的新代表性設(shè)置點(diǎn)。因此，根據(jù)圖40C的邏輯，如果對(duì)于群集來說NRT設(shè)置點(diǎn)具有最遲發(fā)生的輸入時(shí)間，那么將會(huì)將新設(shè)置點(diǎn)標(biāo)記為“NRT”。如果RT設(shè)置點(diǎn)具有最遲發(fā)生的輸入時(shí)間，那么將會(huì)將新設(shè)置點(diǎn)標(biāo)記為“RT”。在步驟4036-4038中，隨著新設(shè)置點(diǎn)在步驟4040中到達(dá)處理的下一個(gè)階段，只實(shí)行沒有用其它設(shè)置點(diǎn)輸入來群集的任何單數(shù)設(shè)置點(diǎn)輸入。

參考圖41C-圖41D可知，對(duì)于只具有RT設(shè)置點(diǎn)輸入的“ij”群集，指派單一代表性設(shè)置點(diǎn)“ij”使其具有RT設(shè)置點(diǎn)輸入“i”的較早生效時(shí)間同時(shí)具有較遲輸入的RT設(shè)置點(diǎn)輸入“j”的溫度值(表示圖40C的步驟4062的應(yīng)用)，且在步驟4034中給所述新設(shè)置點(diǎn)“ij”指派“RT”標(biāo)記。還可知，對(duì)于“kl”群集(具有輸入時(shí)間遲于所述群集中的最早生效時(shí)間的NRT設(shè)置點(diǎn)“k”)，指派單一代表性設(shè)置點(diǎn)“kl”使其具有NRT設(shè)置點(diǎn)輸入“k”的生效時(shí)間和溫度值兩者(表示圖40C的步驟4064的應(yīng)用)，且在步驟4034中給所述新設(shè)置點(diǎn)“kl”指派“NRT”標(biāo)記。對(duì)于“mno”群集(具有NRT設(shè)置點(diǎn)“n”但是其輸入時(shí)間早于所述群集中的最早生效時(shí)間)，指派單一代表性設(shè)置點(diǎn)“mno”使其具有RT設(shè)置點(diǎn)輸入“m”的最早生效時(shí)間同時(shí)具有最遲輸入的設(shè)置點(diǎn)輸入“o”的溫度值(再次表示圖40C的步驟4062的應(yīng)用)，且在步驟4034 中給所述新設(shè)置點(diǎn)“mno”指派“RT”標(biāo)記。圖41D中示出的剩余結(jié)果(其中的所有也被認(rèn)為是這個(gè)階段的新設(shè)置點(diǎn))也遵循圖40B-圖40C的方法。

再次參考圖40B，緊接著在步驟4034和4038之后實(shí)行步驟4040且將步驟4040應(yīng)用于成組的新設(shè)置點(diǎn)(圖41D中示出)。在步驟4040中，具有比任何其它新設(shè)置點(diǎn)遲31分鐘到60分鐘的生效時(shí)間的任何新設(shè)置點(diǎn)在時(shí)間上移動(dòng)以具有比其它新設(shè)置點(diǎn)遲60分鐘的新生效時(shí)間。這在圖41E中是相對(duì)新的設(shè)置點(diǎn)“q”而加以示出，設(shè)置點(diǎn)“q”的生效時(shí)間移動(dòng)到下午5:00使得其與新設(shè)置點(diǎn)“p”的生效時(shí)間(下午4:00)相距60分鐘。在一個(gè)實(shí)施方式中，在步驟4040開始時(shí)基于時(shí)間表的瞬間片段只對(duì)這個(gè)程序執(zhí)行一次。換句話來說，這些新設(shè)置點(diǎn)分離不存在任何迭代級(jí)聯(lián)效應(yīng)。因此，雖然步驟4040產(chǎn)生一般分離至少一個(gè)小時(shí)的新設(shè)置點(diǎn)生效時(shí)間的時(shí)間分布，但是仍可以保留生效時(shí)間分離小于一個(gè)小時(shí)的一些新設(shè)置點(diǎn)。已發(fā)現(xiàn)這些微小的差異是可以容忍的，且通常優(yōu)于由級(jí)聯(lián)操作所引起的有害效應(yīng)以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)一個(gè)小時(shí)分離。此外，在處理預(yù)先存在時(shí)間表設(shè)置點(diǎn)之后，隨后以算法成功地完成這些一個(gè)小時(shí)分離。替代性實(shí)施方式中可以使用其它分離時(shí)間間隔。

參考圖40B的步驟4042(符合與初始學(xué)習(xí)相關(guān)聯(lián)的積極目的)，現(xiàn)在已在當(dāng)前學(xué)習(xí)日建立的新設(shè)置點(diǎn)然后在所述新設(shè)置點(diǎn)被標(biāo)記為“RT”設(shè)置點(diǎn)時(shí)在可以希望具有類似設(shè)置點(diǎn)的一個(gè)星期的其它幾天上進(jìn)行復(fù)制。優(yōu)選地，不復(fù)制被標(biāo)記為“NRT”的新設(shè)置點(diǎn)，因?yàn)閯?chuàng)建底層NRT設(shè)置點(diǎn)輸入的用戶可能已經(jīng)創(chuàng)建類似所希望的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入。對(duì)于已發(fā)現(xiàn)充分適用于創(chuàng)建每周時(shí)間表的一些實(shí)施方式，應(yīng)用復(fù)制規(guī)則的預(yù)定集合。這些復(fù)制規(guī)則取決于在一個(gè)星期的哪一天首次開始初始學(xué)習(xí)程序。最佳化復(fù)制規(guī)則以考慮大量期望用戶的實(shí)際時(shí)間表(對(duì)于所述時(shí)間表來說周末的結(jié)構(gòu)通常不同于工作日)，同時(shí)促進(jìn)積極初始時(shí)間表建立。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，可應(yīng)用表格1中陳述的復(fù)制規(guī)則。

表格1

圖41F示出了將圖41E的標(biāo)記為RT的新設(shè)置點(diǎn)從星期二監(jiān)控周期復(fù)制到相鄰幾天(星期一和星期三)的顯示部分上的影響。因此，例如，具有下午11:00的生效時(shí)間的標(biāo)記為RT的新設(shè)置點(diǎn)“x”被復(fù)制作為在星期一和所有其它工作日上的新設(shè)置點(diǎn)“x2”，且具有上午7:30的生效時(shí)間的標(biāo)記為RT的新設(shè)置點(diǎn)“ij”被復(fù)制作為在星期三和所有其它工作日上的新設(shè)置點(diǎn)“ij2”。根據(jù)表格1的規(guī)則，也在所有其它工作日上復(fù)制包括“mno”、“p”、“q”和“u”的所有其它標(biāo)記為RT的新設(shè)置點(diǎn)。不復(fù)制標(biāo)記為NRT的新設(shè)置點(diǎn)“kl”或“rst”。不復(fù)制NRT用戶設(shè)置點(diǎn)輸入“h”(由希望其在星期一生效的用戶在星期二輸入)。

現(xiàn)在參考圖40B的步驟4044，將新設(shè)置點(diǎn)和所復(fù)制的新設(shè)置點(diǎn)覆蓋到預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)間表上(如圖41G中示出)，這示出了帶圓圈的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)和不帶圓圈的新設(shè)置點(diǎn)。在許多后續(xù)步驟中，同樣地對(duì)待標(biāo)記為RT和標(biāo)記為NRT的新設(shè)置點(diǎn)，且當(dāng)情況如此時(shí)，描述這些步驟并未使用“RT”和“NRT”標(biāo)記。在步驟4046中，根據(jù)被設(shè)計(jì)來最佳地或近似最佳地捕獲模式信息和偏好信息同時(shí)也簡化整體時(shí)間表復(fù)雜度的預(yù)定篩選規(guī)則來實(shí)行新設(shè)置點(diǎn)和預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的相互篩選和/或時(shí)移。雖然可使用各種不同途徑，但是圖40D中更詳細(xì)地描述了用于實(shí)行步驟4046的目標(biāo)的一種方法。最后，在步驟4048中，步驟4046的結(jié)果變成由另一初始學(xué)習(xí)日進(jìn)一步修改或用作穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)程序中的開始時(shí)間表的當(dāng)前時(shí)間表的最新版本。

參考陳述用于實(shí)行圖40C的步驟4046的處理的一種方法的圖40D，在步驟4080中識(shí)別生效時(shí)間比第一預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)遲一個(gè)小時(shí)以下且比第二預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)早一個(gè)小時(shí)以下的第一類型的任何新設(shè)置點(diǎn)。在圖41G中以點(diǎn)線包圍第一類型的這樣的新設(shè)置點(diǎn)的實(shí)例。即使圖41G中針對(duì)解釋目的只示出了整個(gè)為時(shí)一周的時(shí)間表的一部分，仍在所述時(shí)間表中實(shí)行圖40D的步驟。在步驟4081中，當(dāng)?shù)谝活愋偷娜魏涡略O(shè)置點(diǎn)具有比緊隨其后的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)早一個(gè)小時(shí)以下的生效時(shí)間時(shí)且當(dāng)其具有與前面的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)相距不超過1°F的溫度值時(shí)，刪除所述第一類型的任何設(shè)置點(diǎn)。為了步驟4081和其中對(duì)兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)的溫度值之間的接近度或類似度進(jìn)行評(píng)價(jià)的其它步驟的目的，相對(duì)設(shè)置點(diǎn)各自的溫度值的取整版本實(shí)行設(shè)置點(diǎn)值的比較，即使可以將設(shè)置點(diǎn)的溫度值維持到0.2°F或0.1℃的精確度以用于其它操作目的，所述取整仍是最接近的1°F或最接近的0.5℃。當(dāng)使用取整時(shí)，例如，當(dāng)將77.6°F和79.4°F的兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)溫度各自首次取整到最接近的°F時(shí)，所述設(shè)置點(diǎn)溫度被視為相隔1°F，且因此相隔不大于1°F。同樣地，當(dāng)將20.8℃和21.7℃的兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)溫度各自首次取整到最接近的0.5℃時(shí)，所述設(shè)置點(diǎn)溫度被視為相隔0.5℃，且因此相隔不大于0.5℃。當(dāng)應(yīng)用于圖41G處的示例性案例時(shí)，在步驟4081中新設(shè)置點(diǎn)“ij”落在規(guī)則的范圍內(nèi)且因此如圖41H中示出般刪除新設(shè)置點(diǎn)“ij”。

在步驟4081中刪除第一類型的任何新設(shè)置點(diǎn)之后，在步驟4082中識(shí)別生效時(shí)間在緊隨其后的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的30分鐘內(nèi)的第一類型的任何新設(shè)置點(diǎn)。當(dāng)識(shí)別這樣的第一類型設(shè)置點(diǎn)時(shí)，其在時(shí)間上向后移動(dòng)比前面的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)遲一個(gè)小時(shí)，且刪除緊隨其后的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)。當(dāng)應(yīng)用于圖41G處的示例性案例時(shí)，在步驟4082中新設(shè)置點(diǎn)“ij2”落在規(guī)則的范圍內(nèi)，且因此新設(shè)置點(diǎn)“ij2”在時(shí)間上向后移動(dòng)到與較早預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“f”相距一個(gè)小時(shí)，刪除后續(xù)預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“g”，如圖41H中示出。隨后，在步驟4084中識(shí)別生效時(shí)間在前面的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的30分鐘內(nèi)的第一類型的任何新設(shè)置點(diǎn)。當(dāng)識(shí)別這樣的第一類型設(shè)置點(diǎn)時(shí)，設(shè)置點(diǎn)在時(shí)間上向前移動(dòng)比緊隨其后的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)早一個(gè)小時(shí)，且刪除前面的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)。在步驟4086中，對(duì)于第一類型中不在步驟4082或4084的范圍的每個(gè)剩余新設(shè)置點(diǎn)，將前面的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的設(shè)置點(diǎn)溫度改變成新設(shè)置點(diǎn)的溫度且刪除所述新設(shè)置點(diǎn)。

在步驟4087中，識(shí)別并刪除在緊隨其后的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的一個(gè)小時(shí)內(nèi)且溫度值與前面的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)相差不大于1°F的任何標(biāo)記為RT的新設(shè)置點(diǎn)。在步驟4088中，對(duì)于每個(gè)新設(shè)置點(diǎn)，刪除在所述新設(shè)置點(diǎn)的一個(gè)小時(shí)內(nèi)的任何預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)。因此，例如，圖41I示出了與新設(shè)置點(diǎn)“x2”相距小于一個(gè)小時(shí)的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“a”，且因此在圖41J中刪除預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“a”。同樣，預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“d”與新設(shè)置點(diǎn)“q”相距小于一個(gè)小時(shí)且因此在圖41J中刪除預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)“d”。

在步驟4090中，從時(shí)間表中的最早生效設(shè)置點(diǎn)時(shí)間開始且在時(shí)間上向后移動(dòng)到最遲生效設(shè)置點(diǎn)時(shí)間，當(dāng)設(shè)置點(diǎn)具有與前面的設(shè)置點(diǎn)的溫度值相差不超過1°F或0.5℃的溫度值時(shí)刪除所述設(shè)置點(diǎn)。如上文討論，在許多實(shí)施方式中，由于自動(dòng)時(shí)間表學(xué)習(xí)，沒有刪除或調(diào)整固定設(shè)置點(diǎn)。例如，圖41K示出了各自與前面的設(shè)置點(diǎn)相距不超過1°F的設(shè)置點(diǎn)“mno”和“x”且因此在圖41L中刪除設(shè)置點(diǎn)“mno”和“x”。最后，在步驟4092中，當(dāng)存在生效時(shí)間相隔一個(gè)小時(shí)以下的任何剩余多對(duì)(新或預(yù)先存在)設(shè)置點(diǎn)時(shí)，刪除每對(duì)中較遲生效的設(shè)置點(diǎn)。然后如圖41M中指示般將幸存設(shè)置點(diǎn)建立作為當(dāng)前時(shí)間表的成員，所有所述成員被標(biāo)記為“預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)”以用于圖40A的初始學(xué)習(xí)程序的后續(xù)迭代，或當(dāng)所述程序完成時(shí)用于下文描述的穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)的后續(xù)應(yīng)用。當(dāng)然，在替代性實(shí)施方式中可以改變用于調(diào)用上文討論的群集、解析、篩選和轉(zhuǎn)移操作的各個(gè)時(shí)間間隔。

圖42A-圖42B示出了用于穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)的步驟。上文針對(duì)初始學(xué)習(xí)程序描述的許多相同概念和教學(xué)可應(yīng)用于穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)，包括實(shí)時(shí)用戶設(shè)置點(diǎn)輸入和非實(shí)時(shí)用戶設(shè)置點(diǎn)輸入的跟蹤、群集、解析、復(fù)制、覆蓋和最終篩選和轉(zhuǎn)移。

初始學(xué)習(xí)與穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)之間產(chǎn)生某些差異：對(duì)于穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)程序，關(guān)注設(shè)置點(diǎn)輸入中的歷史模式的刪除、復(fù)制已刪除設(shè)置點(diǎn)模式所跨的目標(biāo)日期的選擇性的增加和其它差異。參考圖42A，穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)程序開始于步驟4202中，所述步驟4202可對(duì)應(yīng)于初始學(xué)習(xí)程序的完成(圖40A，步驟4016)且視情況可對(duì)應(yīng)于在用戶請(qǐng)求暫停學(xué)習(xí)之后恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)。在步驟4204中，訪問當(dāng)前時(shí)間表的合適版本。當(dāng)在初始學(xué)習(xí)(通常是新智能恒溫器安裝的情況)之后立即調(diào)用穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)時(shí)，控制時(shí)間表一般是完成初始學(xué)習(xí)時(shí)的當(dāng)前時(shí)間表。

然而，在某些實(shí)施方式中，可以在步驟4204中訪問先前建立的時(shí)間表。先前由智能恒溫器3302在前一年的類似周期內(nèi)建立的多個(gè)不同時(shí)間表可存儲(chǔ)在恒溫器3302中或替代地可存儲(chǔ)在具有到恒溫器3302的網(wǎng)絡(luò)連接的云服務(wù)器中。例如，可以存在前面1月份建立的“1月份”時(shí)間表且其然后在1月31日存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。當(dāng)在后一年1月1日實(shí)行步驟4204時(shí)，可訪問先前存儲(chǔ)的“1月份”時(shí)間表。

在某些實(shí)施方式中，智能恒溫器3302可以建立并存儲(chǔ)可適用于任何各個(gè)時(shí)間段的時(shí)間表且然后在步驟4204中訪問所述時(shí)間表以用作下一個(gè)當(dāng)前時(shí)間表。類似存儲(chǔ)和再調(diào)用方法可應(yīng)用于下文進(jìn)一步討論的歷史RT/NRT設(shè)置點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)庫。

在步驟4206中，開始新的一天的穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)。在步驟4208中，在所述一天中，智能恒溫器接收并跟蹤實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)用戶設(shè)置點(diǎn)輸入兩者。在步驟4210中，在所述一天中，智能恒溫器均根據(jù)時(shí)間表的當(dāng)前版本、由用戶做出的任何一種RT設(shè)置點(diǎn)輸入和已做出的可因果地應(yīng)用的任何一種NRT設(shè)置點(diǎn)輸入來控制HVAC系統(tǒng)。

根據(jù)一個(gè)選用替代性實(shí)施方案，可實(shí)行步驟4210使得任何RT設(shè)置點(diǎn)輸入只在最大4小時(shí)內(nèi)有效，此后操作設(shè)置點(diǎn)溫度恢復(fù)到由當(dāng)前時(shí)間表中的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)指定的任何一種溫度和/或由任何可因果地應(yīng)用的NRT設(shè)置點(diǎn)輸入指定的任何一種溫度。作為另一替代，取代在4小時(shí)之后恢復(fù)到任何預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的是，操作設(shè)置點(diǎn)反而恢復(fù)到相對(duì)較低能量值，諸如時(shí)間表中的最低預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)。可根據(jù)用戶可設(shè)置的操作模式啟動(dòng)這個(gè)低能量基本操作。

當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)日結(jié)束時(shí)(諸如午夜或大約午夜)，實(shí)行處理步驟4212-4216。在步驟4212中，訪問可以往后延長至少兩個(gè)星期的RT和NRT用戶設(shè)置點(diǎn)輸入的歷史數(shù)據(jù)庫。在步驟4214中，結(jié)合RT/NRT設(shè)置點(diǎn)輸入的歷史數(shù)據(jù)庫和當(dāng)前時(shí)間表中的預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)處理所述一天跟蹤的RT/NRT設(shè)置點(diǎn)輸入以使用下文關(guān)于圖42B進(jìn)一步描述的步驟生成當(dāng)前時(shí)間表的修改版本。在步驟4216中，然后將所述一天跟蹤的RT/NRT設(shè)置點(diǎn)輸入添加到歷史數(shù)據(jù)庫中以供所述方法的下一次迭代的后續(xù)使用。顯然，在步驟4218中，諸如對(duì)于季節(jié)變化、月份變化或另一這樣的變化，確定是否應(yīng)將當(dāng)前時(shí)間表替換成更適當(dāng)和/或優(yōu)選的某個(gè)時(shí)間表。當(dāng)確定時(shí)間表變化適當(dāng)時(shí)，在步驟4204中在下一次迭代之前訪問合適的時(shí)間表。否則，在步驟4206中使用最近計(jì)算的時(shí)間表開始下一次迭代。在某些實(shí)施方式中，基于直接用戶指令、來自在相關(guān)聯(lián)的云服務(wù)器上運(yùn)行的自動(dòng)程序的遠(yuǎn)程指令、來自公共事業(yè)公司的遠(yuǎn)程指令、自動(dòng)地基于當(dāng)前日期和/或當(dāng)前/預(yù)測天氣趨勢或基于上述準(zhǔn)則中的一個(gè)或多個(gè)的組合或其它準(zhǔn)則來實(shí)行步驟4218。

參考對(duì)應(yīng)于圖42A的步驟4214的圖42B，按次序?qū)嵭蓄愃朴趫D40B的步驟4030-4040的步驟以群集、解析、標(biāo)記和調(diào)整所述一天跟蹤的RT/NRT設(shè)置點(diǎn)輸入和歷史RT/NRT設(shè)置點(diǎn)輸入。在步驟4232中，將步驟4232的結(jié)果中出現(xiàn)的所有標(biāo)記為RT的設(shè)置點(diǎn)識(shí)別為模式候選設(shè)置點(diǎn)。在步驟4234中，比較當(dāng)前一天的模式候選設(shè)置點(diǎn)與歷史模式候選設(shè)置點(diǎn)以檢測類似生效時(shí)間和類似設(shè)置點(diǎn)溫度的模式，諸如每日或每周模式。在步驟4236中，對(duì)于步驟4234中檢測的包括當(dāng)前一天的模式候選設(shè)置點(diǎn)的任何這樣的模式，在時(shí)間表中可能希望應(yīng)用這種模式的所有其它幾天上復(fù)制當(dāng)前一天的模式候選設(shè)置點(diǎn)。作為實(shí)例，表格2示出了模式匹配規(guī)則和相關(guān)聯(lián)的設(shè)置點(diǎn)復(fù)制規(guī)則的一個(gè)特定有用集合。

表格2

對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，在實(shí)行步驟4236時(shí)，給所復(fù)制的設(shè)置點(diǎn)指派與要檢測模式的特定當(dāng)前一天的模式候選設(shè)置點(diǎn)相同的當(dāng)天生效時(shí)刻和相同的溫度值。在其它實(shí)施方式中，可給所復(fù)制的設(shè)置點(diǎn)指派匹配時(shí)所涉及的歷史模式候選設(shè)置點(diǎn)的當(dāng)天生效時(shí)刻和/或歷史模式候選設(shè)置點(diǎn)的溫度值。在其它實(shí)施方式中，可給所復(fù)制的設(shè)置點(diǎn)指派所匹配的當(dāng)前和歷史模式候選設(shè)置點(diǎn)的平均當(dāng)天生效時(shí)刻和/或所匹配的當(dāng)前和歷史模式候選設(shè)置點(diǎn)的平均溫度值。

在步驟4238中，將新設(shè)置點(diǎn)的所得復(fù)制時(shí)間表覆蓋到預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)間表上。再者，在步驟4238中，將由步驟4230引起的任何標(biāo)記為NRT的設(shè)置點(diǎn)覆蓋到預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)的當(dāng)前時(shí)間表上。在步驟4240中，然后使用類似于上文針對(duì)圖40B的步驟4046討論的方法在生效時(shí)間中相互篩選和/或轉(zhuǎn)移所覆蓋的新設(shè)置點(diǎn)和預(yù)先存在設(shè)置點(diǎn)。然后在步驟4242中建立所述結(jié)果作為當(dāng)前時(shí)間表的最新版本。

雖然已就特定實(shí)例描述了本發(fā)明，但是不旨在將本發(fā)明限于這些實(shí)例。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將明白本發(fā)明的精神內(nèi)的修改。例如，如上文討論，自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)可以用于各種不同類型的智能控制器以學(xué)習(xí)可以跨越從毫秒到幾年的時(shí)間段的一個(gè)或多個(gè)時(shí)間表。智能控制器邏輯可以包括邏輯電路實(shí)施方式、固件和基于計(jì)算機(jī)指令的常式和程序?qū)嵤┓绞?，其中全部可以取決于各種不同實(shí)施方式和設(shè)計(jì)參數(shù)(包括編程語言、模塊組織、硬件平臺(tái)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、控制結(jié)構(gòu)和許多其它這樣的設(shè)計(jì)和實(shí)施方式參數(shù))的選定值而改變。如上文討論。積極學(xué)習(xí)之后的穩(wěn)定狀態(tài)學(xué)習(xí)模式可以包括多個(gè)不同階段，其中智能控制器一般關(guān)于后續(xù)階段的時(shí)間表修改而變得愈來愈保守。自動(dòng)控制時(shí)間表學(xué)習(xí)可以在個(gè)別智能控制器內(nèi)實(shí)行、可以按分布式方式在多個(gè)控制器之間實(shí)行、可以按分布式方式在一個(gè)或多個(gè)智能控制器和遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)施之間實(shí)行，且可以主要在與智能控制器互連的遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)施中實(shí)行。

應(yīng)明白，提供所公開實(shí)例的先前描述是為了使本領(lǐng)域任何一般技術(shù)人員能夠做出或使用本公開。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將容易明白這些實(shí)例的各種修改，且在不違背本公開的精神或范圍的情況下本文定義的廣義原理可以應(yīng)用于其它實(shí)例。因此，本公開不旨在被限于本文示出的實(shí)例，但是符合與本文公開的原理和新穎特征一致的最廣泛范圍。