9
Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field Data Umberto Fugiglando 1 , Daniele Santucci 1,2 , Iva Bojic 1,3 , Paolo Santi 1,4 , Toby Chin To Cheung 5 , Stefano Schiavon 6 and Carlo Ratti 1 ϭ “eŶseaďle CitLJ LaďoƌatoƌLJ, MassaĐhusetts IŶstitute of TeĐhŶologLJ, Caŵďƌidge Má, U“á Ϯ Chaiƌ of BuildiŶg TeĐhŶologLJ aŶd Cliŵate ‘espoŶsiǀe DesigŶ, TeĐhŶisĐhe UŶiǀeƌsitćt MüŶĐheŶ, MuŶiĐh, GeƌŵaŶLJ ϯ “eŶseaďle CitLJ Laď, “iŶgapoƌe-MIT álliaŶĐe foƌ ‘eseaƌĐh aŶd TeĐhŶologLJ, “iŶgapoƌe ϰ Istituto di IŶfoƌŵatiĐa e TeleŵatiĐa del CN‘, Pisa, ItalLJ ϱ BeƌkeleLJ йduĐatioŶ álliaŶĐe foƌ ‘eseaƌĐh iŶ “iŶgapoƌe, “iŶgapoƌe ϲ CeŶteƌ foƌ the Built йŶǀiƌoŶŵeŶt, UŶiǀeƌsitLJ of CalifoƌŶia, BeƌkeleLJ, Cá, U“á Abstract: PeƌsoŶal Đoŵfoƌt ŵodels pƌediĐt aŶ iŶdiǀiduals theƌŵal Đoŵfoƌt iŶstead of the aǀeƌage ƌespoŶse foƌ a laƌge populatioŶ. We atteŵpted to deǀelop peƌsoŶal Đoŵfoƌt ŵodels foƌ Đaƌ dƌiǀeƌs usiŶg data ĐolleĐted fƌoŵ ϭϬ Đaƌs ǁhile dƌiǀiŶg foƌ appƌodžiŵatelLJ Ϯ,ϬϬϬ hƌ. We ŵeasuƌed ĐoŶditioŶs ĐolleĐted ďLJ the CáN-ďus ;CoŶtƌolleƌ áƌea NetǁoƌkͿ, a data aĐƋuisitioŶ sLJsteŵ that is pƌeseŶt iŶ ŵost of the ŵodeƌŶ Đaƌs. Data iŶĐludes iŶfoƌŵatioŶ aďout the iŶ-ǀehiĐle theƌŵal ĐoŶditioŶs, the suƌƌouŶdiŶg eŶǀiƌoŶŵeŶt, the status of the HeatiŶg, VeŶtilatioŶ, aŶd áiƌ CoŶditioŶiŶg ;HVáCͿ sLJsteŵ, aŶd the ďehaǀioƌ of the oĐĐupaŶt. The oďjeĐtiǀe of the studLJ is to assess the feasiďilitLJ of iŶfeƌƌiŶg oĐĐupaŶts theƌŵal pƌefeƌeŶĐe fƌoŵ the data aǀailaďle alƌeadLJ aǀailaďle iŶ ŵost Đaƌs. BLJ seleĐtiŶg aŶd filteƌiŶg all the aǀailaďle sigŶals that aƌe ƌeleǀaŶt foƌ Đoŵfoƌt, iŶ this studLJ ǁe ŵap the useƌ aĐtioŶs of tuƌŶiŶg oŶ/off theiƌ seat heatiŶg aŶd Đoƌƌelate theŵ to the ǀehiĐle iŶdooƌ aŶd outdooƌ ĐoŶditioŶs. The pƌeseŶted studLJ pƌoǀides the ďasis foƌ usiŶg a ŵaĐhiŶe leaƌŶiŶg autoŵated pƌoĐess foƌ theƌŵal self- ƌegulatiŶg HVáC sLJsteŵ ǁith the aiŵ to iŵpƌoǀe Đoŵfoƌt ĐoŶditioŶs aŶd safetLJ. Keywords: Theƌŵal Đoŵfoƌt, PeƌsoŶal Đoŵfoƌt ŵodel, MaĐhiŶe leaƌŶiŶg, Useƌ ďehaǀioƌ, PeƌsoŶal Đoŵfoƌt sLJsteŵs. 1. Introduction ‘eaĐhiŶg satisfaĐtoƌLJ theƌŵal Đoŵfoƌt ĐoŶditioŶs iŶ Đaƌs is a Đoŵpledž suďjeĐtiǀe pƌoĐess that ŵaLJ ƌeƋuiƌes ŵaŶLJ adjustŵeŶts. The ĐoŶtiŶuouslLJ ĐhaŶgiŶg eŶǀiƌoŶŵeŶt that a ŵoǀiŶg ǀehiĐle is eŶĐouŶteƌiŶg aŶd the fluĐtuatiŶg outdooƌ ĐoŶditioŶs Đause iŶhoŵogeŶeous aŶd highlLJ dLJŶaŵiĐ iŶdooƌ ĐoŶditioŶs. The theƌŵal ƌegulatioŶ sLJsteŵs iŵpleŵeŶted iŶ Đaƌs is ofteŶ ĐoŶtƌolled oŶlLJ oŶ aiƌ teŵpeƌatuƌe aŶd it ŵaLJ ƌeƋuiƌe seǀeƌal ĐoŶtƌol aĐtioŶs fƌoŵ the dƌiǀeƌ aŶd passeŶgeƌs. áutoŵatiĐ Đliŵate ĐoŶtƌol sLJsteŵs aƌe ofteŶ iŶeffeĐtiǀe iŶ pƌoǀidiŶg satisfLJiŶg Đoŵfoƌt leǀels. Those sLJsteŵs aƌe usuallLJ foƌĐe aiƌ sLJsteŵs ŵakiŶg theŵ highlLJ iŶstaďle iŶ a ĐoŶtiŶuouslLJ ĐhaŶgiŶg eŶǀiƌoŶŵeŶt ;HausladeŶ et al. ϮϬϬϰͿ. Moƌeoǀeƌ, theƌŵal Đoŵfoƌt ĐaŶŶot ďe eǀaluated aŶd aĐhieǀed oŶlLJ iŶ teƌŵs of teŵpeƌatuƌe ĐoŶtƌol, as it is iŶflueŶĐed ďLJ otheƌ paƌaŵeteƌs suĐh as ƌadiaŶt heat, ŵetaďoliĐ ƌate, aiƌspeed, aŶd ĐlothiŶg iŶsulatioŶ ;Kiŵ et al., ϮϬϭϴa aŶd ďͿ. While Đoŵfoƌt ĐoŶditioŶs iŶ ďuildiŶgs haǀe ďeeŶ a ǁidelLJ edžploƌed topiĐ, theƌŵal Đoŵfoƌt iŶ Đaƌs has eŶĐouŶteƌed gƌoǁiŶg iŶteƌest, paƌtiĐulaƌlLJ iŶ ƌelatioŶ to pƌoďleŵs of asLJŵŵetƌiĐ ĐoŶditioŶs aŶd iŶ the ĐoŶtedžt of eleĐtƌiĐ ŵoďilitLJ due to the high iŵpaĐt of ĐoŶditioŶiŶg sLJsteŵ oŶ the ďatteƌLJ autoŶoŵLJ ;Meďaƌki et al., ϮϬϭϰ; )haŶg et al., ϮϬϭϰ; Fioƌi et al. ϮϬϭϲͿ. IŶ additioŶ, ŵodelliŶg ƌadiatioŶ aŶd eŶeƌgLJ fludžes iŶ a ǀehiĐle that ŵoǀes thƌough 10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 442

Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

àààDevelopingPersonalThermalComfortModelsfortheControlofHVACinCars

UsingFieldData

àUmbertoFugiglando

1,DanieleSantucci

1,2,IvaBojic

1,3,PaoloSanti

1,4,TobyChinToCheung

5,

StefanoSchiavon6andCarloRatti

1

àà“e sea leàCit àLa o ato ,àMassa husettsàI stituteàofàTe h olog ,àCa idgeàMá,àU“áààChai àofàBuildi gàTe h olog àa dàCli ateà‘espo si eàDesig ,àTe h is heàU i e sit tàMü he ,àMu i h,àGe a àà“e sea leàCit àLa ,à“i gapo e-MITàállia eàfo à‘esea hàa dàTe h olog ,à“i gapo eààIstitutoàdiàI fo ati aàeàTele ati aàdelàCN‘,àPisa,àItal ààBe kele àйdu atio àállia eàfo à‘esea hài à“i gapo e,à“i gapo eààCe te àfo àtheàBuiltàй i o e t,àU i e sit àofàCalifo ia,àBe kele ,àCá,àU“áààAbstract:àPe so alà o fo tà odelsàp edi tàa ài di idual sàthe alà o fo tài steadàofàtheàa e ageà espo seàfo àaàla geàpopulatio .àWeàatte ptedàtoàde elopàpe so alà o fo tà odelsàfo à a àd i e sàusi gàdataà olle tedàf o à

à a sà hileàd i i gàfo àapp o i atel à , àh .àWeà easu edà o ditio sà olle tedà àtheàCáN- usà Co t olle àá eaàNet o k ,àaàdataàa uisitio às ste àthatàisàp ese tài à ostàofàtheà ode à a s.àDataài ludesài fo atio àa outàtheài - ehi leàthe alà o ditio s,àtheàsu ou di gàe i o e t,àtheàstatusàofàtheàHeati g,àVe tilatio ,àa dàái àCo ditio i gà HVáC às ste ,àa dàtheà eha io àofàtheào upa t.àTheào je ti eàofàtheàstud àisàtoàassessàtheàfeasi ilit àofài fe i gào upa t sàthe alàp efe e eàf o àtheàdataàa aila leàal ead àa aila leài à ostà a s.àB àsele ti gàa dàfilte i gàallàtheàa aila leàsig alsàthatàa eà ele a tàfo à o fo t,ài àthisàstud à eà apàtheàuse àa tio sàofàtu i gào /offàthei àseatàheati gàa dà o elateàthe àtoàtheà ehi leài doo àa dàoutdoo à o ditio s.àTheà p ese tedà stud à p o idesà theà asisà fo à usi gà aà a hi eà lea i gà auto atedà p o essà fo à the alà self-egulati gàHVáCàs ste à ithàtheàai àtoài p o eà o fo tà o ditio sàa dàsafet .ààKeywords:à The alà o fo t,à Pe so alà o fo tà odel,à Ma hi eà lea i g,à Use à eha io ,à Pe so alà o fo tàs ste s.à

1. Introduction

‘ea hi gàsatisfa to àthe alà o fo tà o ditio sài à a sàisàaà o ple àsu je ti eàp o essàthatàa à e ui esà a à adjust e ts.à Theà o ti uousl à ha gi gà e i o e tà thatà aà o i gàehi leà isà e ou te i gàa dà theà flu tuati gàoutdoo à o ditio sà auseà i ho oge eousàa dàhighl à d a i à i doo à o ditio s.à Theà the alà egulatio à s ste sà i ple e tedà i à a sà isàofte à o t olledào l ào àai àte pe atu eàa dàità a à e ui eàse e alà o t olàa tio sàf o àtheàd i e àa dàpasse ge s.àáuto ati à li ateà o t olàs ste sàa eàofte ài effe ti eài àp o idi gàsatisf i gà o fo tà le els.à Thoseà s ste sà a eàusuall à fo eàai à s ste sà aki gà the àhighl ài sta leài àaà o ti uousl à ha gi gàe i o e tà Hauslade àetàal.à .àMo eo e ,àthe alào fo tà a otà eà e aluatedà a dà a hie edà o l à i à te sà ofà te pe atu eà o t ol,à asà ità isài flue edà àothe àpa a ete sàsu hàasà adia tàheat,à eta oli à ate,àai speed,àa dà lothi gài sulatio à Ki àetàal.,à aàa dà .à

Whileà o fo tà o ditio sà i à uildi gsà ha eà ee à aà idel à e plo edà topi ,à the alào fo tà i à a sà hasà e ou te edà g o i gà i te est,à pa ti ula l à i à elatio à toà p o le sà ofàas et i à o ditio sà a dà i à theà o te tà ofà ele t i à o ilit à dueà toà theà highà i pa tà ofào ditio i gàs ste ào àtheà atte àauto o à Me a kiàetàal.,à ;à)ha gàetàal.,à ;àFio iàetàal.à .àI àadditio ,à odelli gà adiatio àa dàe e g àflu esài àaà ehi leàthatà o esàth oughà

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 442

Page 2: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

a i gà eathe à o ditio sà e ui esàtheà o putatio àofàaàhighà u e àofà a ia les,à aki gàtheàsi ulatio à odelsà e à o ple .à

Toàa oidàtheà o ple à odelli g,àtheàp ese tàstud àfo usesào àtheà elatio shipà et ee àtheàuse à eha io àa dàthe alà o ditio s.àPe asi eà olle tio àa dàa al sisàofà a àse so àdataàisà adeàpossi leàth oughàtheàCáN- usà Co t olle àá eaàNet o k à Kie keàetàal.,à àte h olog à thatà p o idesà al ostà eal-ti eà i fo atio à a outà theà a ,à theà d i e à a dà theàsu ou di gà e i o e t.à йa hà ode à a ,à i à fa t,à o tai sà o eà tha à , à se so sào sta tl à p odu i gàdataà thatàope àupà theàpossi ilit à toà aptu eà so eàofà ità toà apàuse àeha io àa dàtheàthe alàe i o e tà ithàaàhighà esolutio .àà

Pe so alà o fo tà odelsàa eà uiltàf o àa al sesàde i edàf o àsu hàdataàa dàdesig edàtoà p edi tà a à i di idual sà the alà o fo tà espo se,à i steadà ofà e t apolati gà elatedàassu ptio sàde i edàf o àtheàa e ageà espo seàofàaàla geàpopulatio à Ki àetàal.à .àThe àha eàaà u hàhighe àp edi ti gàpo e àtha àPMVàa dàadapti eàpe so alà o fo tà odelsà a àeà asedào àe i o e talàpa a ete sà e.g.,àai àte pe atu e à Cheu gàetàal.,à ,ào upa tà

feed a kàa dà eha iou à Ki àetàal.à a ,ào upa tà eha iou àa dà easu edàph siologi alàpa a ete sà e.g.,àski àte pe atu e,àhea tà ate à Liuàetàal.à .à

Cu e tl ,à o fo tàisàt pi all àa hie edài à a sàasàaà esultàofào upa tsàadjusti gài te alàthe ostatsà asà o ditio sà ha ge.à Theà p ese tà stud à ai sà atà assessi gà theà feasi ilit à ofàde elopi gàpe so alà o fo tà odelsà asedào àCáN- usàsig als,àpa ti ula l à o e t ati gào àtheàseatàheat.àIfàsu essful,àthisàapp oa hà ouldàallo àfo àaàpe so alizedàauto atedàthe alào t olà i à ehi lesà desig edà toà i p o eà o fo tà o ditio sà a dà safet ,à auto ati gàHVáCàadjust e tsà asi gào àaàhighà u e àofàe i o e talà o t olà a ia les.àà

2. Methodology

CáN- usàte h olog àisàaàsta da dà usàthatàallo sàfastàa dà elia leà o u i atio sàa o gàallàele t o i à o po e tsài à a s.àTheàpossi ilit àofàle e agi gàtheàCáN- usàte h olog àtoà oupleàhu a àa dàe i o e talàse sedàdataàfo àp edi ti gàa dàstud i gàhu a à eha io àhasà ee àp oposedà a dà a al zedà fo à se e alà appli atio sà Massa oà età al.,à .à Withà theà ai à ofàde elopi gàaàpe so alà o fo tà odelà asedào àCáN- usàsig als,àthisàstud à asà asedào àtheàuseàofàsele tedàsig alsàge e atedà àa tio sàthatàtheàuse àu de takesài ào de àtoài flue eàthe alà o fo tà o ditio s.à

Pe so alà odels,à t aditio all ,à a eà asedào à theàPMVà odelà P edi tedàMea àVote àFa ge àetàal.,à àthatà e ui esàsi à la e sàofà i fo atio :àai àte pe atu e,à ea à adia tàte pe atu e,à elati eàhu idit ,àai àspeed,à lothi gàfa to àa dà eta oli à ate.àFigu eà àgi esàaàha tàthatàs thetizesàtheàfu tio i gàofàtheà odel.àTheàPMVà odelàisàaàstead àstateà odel,àthe efo eà ità doesà otà o side à theà d a i sà ofà theà phe o e o .à Fu the o e,à theài ple e tatio à ofà theà PMVà odelà e ui esà highà a u a à i à theà i putà a ia lesà thatà a eàst o gl à elatedà toà theà use s,à su hà asà lothi gà i sulatio à a dà eta oli à ate,à hi hà a eàthe efo eà assu edà o à si plifiedà a dà a otà eà updatedà toà efle tà theà a tualà o fo tào ditio sàofài di idualsài àaà o ple àsetti gà Ki àetàal.,à a .àà

Theàp oposedà odelà o side sàasài putà a ia lesàaàsu setàofàtheàCáN- usàdata,à hi hàa à eàdi idedài àth eeà atego ies:àuse sàa tio sào àtheàHVáCàs ste ;àuse àa tio sào à a ào po e tsà thatà i flue eà theà pe so alà o fo tà su hà asà i do sà a dà shades ;à othe àe i o e talà a ia lesà su hàasàte pe atu e .ààTheà d i e sà didà otà a s e à toà the alà o fo tà su e s,à the efo e,à the alà o fo tà asài fe edàf o àthei àa tio s.àWeà e og izeàthatàthisàisàaàli itatio .àTheà asi àp i ipleàthatà eàassu edàisà o side i gàuse àa tio sàasà o e tsài à hi hàthe alà o fo tàisà otàa hie ed,à

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 443

Page 3: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

a dà thusà a tio sà a eà t igge edà i à o de à toà ha geà theà a sà li ateà o ditio .à The efo e,àa al zi gàthoseàa tio sàa dàtheà o espo di gàe i o e talà a ia lesà à

Figu eà à–ài ludi gàtheàe olutio àofàtheà a ia lesàupàtoàtheàa tio sà o e tà–àpe so alàpatte sài àte sàofà o fo tàa hie e e tà ouldà eài fe ed.àBasi gàupo àthoseàpatte s,àtheàodelà a à eàusedà ithàaàp edi ti eàapp oa h,àp edi ti gàtheà e tàuse àa tio àgi e àhisto i alà

a tio sàa dàe i o e talà a ia lesà Figu eà .àà

àFigu eà à–àй a pleàofàuse àa tio sàa dàe i o e talà a ia lesà ha ge.à

à

àFigu eà à–à“t u tu eàofàaàPe so alàCo fo tàModelà PCM à

I àpa ti ula ,àtheàp oposedàpe so alà o fo tà odelà–à hi hà oilsàdo àtoàaà a hi eàlea i gà p edi ti eà algo ith à –à isà o posedàofà t oà phasesà Figu eà .à Theà fi stà isà a à i itialàt ai i gà phase,à he eà use à a tio sà a eà o ito edà a dà ulesà a dà o -li ea à elatio sà a eài fe ed.àTheàse o dàisàa àautonomousreal-timephase,à he eà ulesàlea tài àtheàfi stàphaseàa eàappliedàtoàe te alà a ia lesài ào de àtoàp edi tàtheàuse àa tio sàa d,àulti atel ,à ha geàHVáCàsetti gsàa o di gl .àà

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 444

Page 4: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

àFigu eà à–àCo eptualàphasesàofàtheàPCMà a hi eàlea i gà odel.à

3. Dataset

3.1. Experimentalsettings

Theàdataàa uisitio àtookàpla eài à à àáudiàáGàa dàáudiàйle t o i sàVe tu eài àI golstadt,àGe a .à àdiffe e tà a sàha eà ee à et ofittedà ithàaàdata-logge àa dà o eà tha à , àCáN-sig alsàha eà ee à e o ded.àáàtotalà u e àofà àd i e sàha eà ee ài ol edài àtheàdataàolle tio ,à p o idi gà aà i hà datasetà ofà o eà tha à , à hou sà ofà d i i gà o e à à dà ofàe pe i e ts.àNoàpe so alài fo atio àa outàtheàd i e sàhasà ee à e o ded.à

Ca sà e eàpi kedàupà àtheàd i e sài àaà e t alàdepositàa dàhadàtoà eà etu edà ithi àtheàsa eàda .àйa hàti eàaàuse às it hedào àtheà a àe gi e,àtheà o pute à egiste edàaà e àsessio .àáàtotalàofà , àsessio sà e eà e o ded;àea hàuse àd o eàa àa e ageàofà àsessio s,àithàa àa e ageàdu atio àofà à i utesàpe àsessio .àFigu eà àplotsàtheàdu atio sàofàsessio sà

fo àea hàd i e .àDataàhasà ee à e o dedàfo à àda sài àtheà o thsàofàMa h,àáp ilàa dàMa ààdu i gà eekda s.àFigu eà àsho sàtheàte po alàdist i utio àofàdataàa uisitio sàfo àea hà

a .àMeteo ologi alà o ditio sà e eà a iousàdu i gàtheàe pe i e t,à ithàse e alàda sàofà ai àa dàe te alàte pe atu esà a gi gà et ee à- àa dà à°C .àà

à

àFigu eà à–à“essio sàdu atio àfo àea hàuse ,àso tedà àthei à ea à alueà edàli e .à

à

àààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààààDataà et ie edàf o àWeathe àU de g ou d,àhttps:// . u de g ou d. o ,àstatio àIBáYй‘NIK .à

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 445

Page 5: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

àFigu eà à–à“essio sàdist i utio ào e àti eàfo àea hà a .à

3.2. Datastructure,filteringandpreprocessing

Theàdata aseà o tai sà theà o pleteà setàofà sig alsà fo à theàCáN- us,àaà ideà spe t u àofài fo atio àthatàt a ksàdiffe e tà o u i atio sàa o gà o po e tsài àtheà ehi leàa dàfo àdiffe e tàpu poses.àáàsu a àofàtheàhigh-le elài fo atio àa aila leài àtheàCáN- usàusefulàfo à aà li ateà o fo tà odelà a à eà fou dà i à Ta leà .à Fo à i do sà statuses,à eà hadài fo atio àa outà othàd i e 'sàa dàpasse ge sà i do à ei gàope edào à losed.àMo eo e ,àeàhadà e o dsà hethe àità isà ai i gàa dàalsoà hatàisàtheà ipe àspeed.àTheàpositio àofàtheà

su oofà li dàisàtelli gàusà hethe àitàisàsu ào à ot.àFi all ,ài àthisàstud à eào l àfo usedào àuse àa tio àofàtu i gào /offàd i e sàseatàheat.à

Ta leà à–àListàofàusedàsig alsài àtheàstud .à

Signalinformation Taxonomyarea DatatypeRawtable

cardinality

D i e 'sà i do àope edà Wi do sàa dàshadesà Boolea à , àPasse ge 'sà i do àope edà Wi do sàa dàshadesà Boolea à , à“u oofà li dàstageà Wi do sàa dàshadesà Boolea à , àWi dshieldà ipe àa ti eà ‘ai à Boolea à , àHVáCàs ste ào /offà HVáCà Boolea à , àáCà o p esso ào /offà HVáCà Boolea à , àD i e sàseatsàheatàle elsà HVáCà i tege à , àI te alàte pe atu eà й i o e tà floatà , àй te alàte pe atu eà й i o e tà floatà , àà à à à

àTheàdatat peàofàtheàsig alsà e o dedàisàBoolea à i.e.ào /off ,ài tege ào àfloat,àa dàthei à

sizesà a àf o àaàfe àMBàtoàaàfe àGBàfo àea hàse so .àTheàsig alsàa eà otàu ifo l àsa pled,ài.e.àtheàti eàdiffe e eà et ee àea hàsa pleàofàtheàph si alà ua tit àisà otà o sta t.àThisàisàdueàtoàtheà atu eàofàtheàse so às ste àthatà asàdesig edàtoàsa pleàtheà ua tit ào l àifàthe eàe eàaà i i alà a iatio à ithà espe tàtoàtheàp e iousàsa pledà alue.àI àthisà a ,àtheàsizeàofà

theàdata aseàdoesà otài easeàli ea l à ithàti eàa dàdiskàspa eàisàopti ized.àWeàp ep o essedàtheàdataàafte à eà et ie edàtheà a àdataàf o àtheàdata ase.àálthoughà

ità asàsaidàthatàtheà e o dàofàsa pli gà asàsa edào l àifàthe eà asàaà i i alà a iatio à ithàespe tàtoàtheàp e iousàsa pledà alue,àtheàdatasetà o tai edà o se uti eà e o dsà ithàtheàsa eà alues,à hi hàhadàtoà eàfilte edàfi st.àOutlie àfilte i gà asàalsoàpe fo edào àtheài te alàte pe atu eàsig al,àasà e àofte àtheài itialà alueà he àaà e àsessio à ouldàsta tà asà- à°Càdeg ees.à

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 446

Page 6: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

Theàfo usài àthisàpape àisào àuse àa tio àofàtu i gào /offàthei àseatàheat;àthe efo e,à eàp odu edàaàhistog a àofàtheà aluesà Figure .àTheàdatasetà o tai edà à e o dsà a outà . % àithà aluesàla ge àtha à à i ,à %àofà aluesàthatà ha geàu de à à i àa dà %àofà aluesà

thatà ha gesàu de à à i .àWeàde idedàtoào itàallà e o dsàthatà ha gedàu de à à i ,à hi hàleftàusài àtotalà ithà , à e o dsàofàuse sàa tio s.à

àFigu eà à–àHistog a àsho i gàho àofte àuse àa tio àofàtu i gào /offàseatàheatàisào u i g.à

áfte à lea i gàtheàdataset,à eàpe fo edàtheà lastàstepàofàp ep o essi gà i à hi hà eào e laidàuse àa tio àofàtu i gào /offàseatàheatà ithàtheàafo e e tio edà ehi leài doo àa dàoutdoo à o ditio s.àásàp e iousl à e tio ed,àasàsig alsà e eà otà olle tedàs h o ousl ,àfo àea hàuse àa tio à eàhadà toà fi dà theà losestà at hà i àothe à ta les,à i.e.à theà e o dà thatào u edài àapp o i atel àtheàsa eàti eà i do .àHo e e ,à eàdidà otài ludeà aluesàthatàe eàtooà u hàapa tàf o àea hàothe ,àsoà eàusedàaàth esholdàofàth eeà i utes.àThisà ea sà

thatà eà ouldà addà toà theà spe ifi à use à a tio à ofà tu i gà o /offà thei à seatà heati gà theào espo di gà alueàf o àothe àta lesào l àifàtheà e o dài àtheàse o dàta leà asà adeàeithe àth eeà i utesà efo eàtheàuse àa tio ào àafte ,àothe iseà eà ouldàdis issà othà e o dsàf o àou àfu the àa al sis.àFi all ,àifà eà ouldàfi dà o eàtha ào eà alueài àtheàse o dàta leà ithi àth eeà i utesà efo e/afte àtheàuse àa tio ,à eà ouldàtakeàtheào eàthatà asà adeàatàti eàthatà asà lose àtoàtheàti eàofàtheào igi alàuse àa tio .à

4. Analysis

I ào de àtoàdete i eàpossi leà e u e tà o-o u e eà elatio shipsàa o gàdiffe e tàsig als,àaàfi stàa al sisà asà a iedàoutàtoàdete i eàtheà o elatio à et ee àpai sàofàsa ples.àTheàa al sisà o e t atedà o à allà ouplesà fo edà à theà i te alà te pe atu e,à theà e te alàte pe atu eà a dà theà d i e sà seatà i à asso iatio à ithà othe à sig als,à a el àHVáCà s ste àstatus,à áCà o p esso à status,à d i e sà a dà passe ge sà i do s,à i dshieldà ipe .à Theào elatio àisàe p essedàusi gàtheàPea so sà o elatio à oeffi ie t,à a gi gàf o à- àtoà .àTheào pleteàlistàofàtheàa al sesà esultsàisà epo tedài àTa leà .àà

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 447

Page 7: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

Ta leà à–àCo elatio à oeffi ie tsà et ee àd i e sàseatàheati gàa dàothe àsig als.à

Signal1 Signal2Correlation

coefficient*

I te alàte pe atu eà

HVáCàs ste ào /offà 0.10

áCà o p esso ào /offà 0.12

D i e 'sà i do àpositio à ope / losed à . àà

Passe ge 'sà i do àpositio à ope / losed à - . ààWi dshieldà ipe à - . àà

й te alàte pe atu eà

HVáCàs ste ào /offà . àà

áCà o p esso ào /offà . ààD i e 'sà i do àpositio à ope / losed à - . àà

Passe ge 'sà i do àpositio à ope / losed à -0.10

Wi dshieldà ipe à - . àà

D i e 'sàseatàheati gà

HVáCàs ste ào /offà 0.42

áCà o p esso ào /offà 0.46

I te alàte pe atu eà - . àй te alàte pe atu eà - . àD i e 'sà i do àpositio à ope / losed à -0.21

Passe ge 'sà i do àpositio à ope / losed à -0.21

Wi dshieldà ipe à 0.36*Co elatio à oeffi ie tsàa o eà . àa eà olded

‘esultsà sho à highe à o elatio sà ofà theà d i e sà seatà heati gà ithà theàHVáCà s ste àstatus,àtheàáCà o p esso àstatusàa dàtheà i dshieldà ipe .àThisà ea sàthatàhighà aluesàofàseatàheatàusuall à o espo dàtoàHVáC,àáCài àheati gà odeàa dà ipe sàstatusào .àáàslightl àeake à o elatio ào u sà et ee àtheàd i e sàseatàheati gàa dàtheà i do àpositio sà otà

su p isi gl ,à egati eà o elatio s,ài.e.àifàtheàseatàheatàle elàisàhighàtheà i do àisà losed,àa dài eà e sa ,à hileàthe eàa eà oàsig ifi a tà o elatio sàa o gàothe àsig als.àà

áàfu the ài estigatio àhasà ee à a iedàoutàtoà isuall à i spe tàtheà a ia ilit àofà o -atego i alà a ia lesà i te alàa dàe te alàte pe atu e à ithàtheàd i e sàseatàheati gàle el.àI àFigu eà ,à o plotsà o fi àtheà o - o elatio à et ee àtheàseatàheati gàle elàa dài te alào àe te alàte pe atu e;àfo àthisà easo ,àtheseà a ia lesà a otà eàusedàtoà o t olàtheà a àheati gàs ste àà

Figu eà à–àI te alàa dàe te alàte pe atu esàdist i utio sàfo àdiffe e tàle elsàofàd i e sàseatàheati g.à

Internal temperature

Seat heat level

Inte

rnal

tem

pera

ture

[°C]

Seat heat level

External temperature

Exte

rnal

tem

pera

ture

[°C]

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 448

Page 8: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

Basi gào àtheàp o isi gà o elatio à esults,à o eàsophisti atedà odelsàa eà eededài ào de àtoài estigateàpossi leà o -li ea à elatio sà et ee àsig alsàa dàuse àa tio s.à“uita leàa hi eà lea i gà ethodsà ouldà eà á tifi ialà Neu alà Net o ksà áNN ,à “uppo tà Ve to à

Ma hi esà “VM ,à eg essio àt eesào à a do àfo està odelsà Hastieàetàal.,à .àI àthisà o k,ào side i gà theà p eli i a à e plo atio à phaseà ofà theà data ase,à e pe i e talà dataà e eàa al zedàusi gàaà eg essio àt eeà odel.à

Follo i gà theàs he eàe plai edà i àFigu eà ,à theà odelàhasà ee àt ai edà ithà e to sào tai i gà aluesàofàtheà a ia lesài àTa leà ,àe eptàfo àtheàseatàheati gàthatà asà o side edàasàtheàla elào je tàofài fe e e.àFo àsi pli it ,àtheàseatàheatàle elà asà o side edàasàaàBoolea àa ia le,à appi gàtheà alueà àtoàfalseàa dà ,à ,à àtoàtrue.à

Theà odelài ple e tedàdidà otàsho àsatisfa to à esultsà ‘ à loseàtoàze o .àThisàisàdueàtoàaà o i atio àofàdiffe e tàfa to s,àsu hàas:àtheàhighà u e àofà issi gà aluesàa o gàtheàat hedàsig als,àasà e tio edài àtheàp ep o essi gàpa ag aph;àtheàlo àa ou tàofàdatapoi tsà

i àtheàdata ase;àtheàlo à a ia ilit ài ào e allà eathe à o ditio sàa dàuse sàpe eptio àdueàtoàtheà iddle-seaso à o thsài à hi hàtheàe pe i e tàhasà ee à a iedàoutà Ma h-Ma ,àtheàfa tàthatàpeopleào àtheà a sàfo àtheàfi stàti eà ightàha eàu i te tio all àp essedào àso eào t ols.àO e allà theàdataà set,à althoughàappa e tl à alua le,à p o edà toà eà otà suffi ie tl ào p ehe si eà toà esta lishà statisti all à sig ifi a tà p edi tio à elatio shipsà et ee à theào side edà a ia les.à Gi e à thisà li itatio ,à theà autho sà a eà otà o fide tà i à theà odel sàesultsà atà theà p ese tà stageà a dà ge e alà o lusio sà a otà eà d a à f o à thisà pape sàspe ifi ài ple e tatio .àWeàthi kàthatà ithàaàp ope l àdesig edàthe alà o fo tàe pe i e tàa dàtheàp ese eàofàd i e àthe alà o fo tàp efe e eàsu e àasàg ou dàt ue,àitàisàpossi leàtoàeateàpe so alàa dàg oupà o fo tà odelà ithàhighàp edi ti gàpo e .àà

5. Conclusions

Thisàpape àatte ptedàtoàde elopàaàpe so alà o fo tà odelàtoà eàappliedàfo àtheà o t olàofàHVáCài à ehi leàusi gà ealàdataà olle tedàf o àtheàCáN- us.àTheàpe so alà o fo tàpa adig àhasà ee àappliedàtoài - ehi leà o fo tàa dàa àa al sisàofàtheàsig alsàthatà ouldà eàusedàfo àa hie i gà thisà goalà hasà ee à a iedà out.àMo eo e ,à aà p eli i a à dataà a al sisà hasà ee àpe fo edào àe pe i e talàdata,àsho i gàaàgoodà o elatio à et ee àtheàseatàheati gàa dàothe à sig als;à o à theàothe àha d,à oà sig ifi a tà o elatio à hasà ee à fou dà et ee à seatàheati gàle elàa dài te alào àe te alàte pe atu e.àHo e e ,àafte àtheàp oposedà odelà asài ple e ted,à eà didà otà getà satisf i gà esults.à The efo e,à i à futu eà o k,à theà p ese tedàodelàshouldà eàfu the àtestedà ithà igge àdatasetàa ui edài à o eà a iousàa dàe t e eàli ati à o ditio s,ào upa tàthe alàp efe e eàshouldà eà olle tedàa dàaàfi e-tu i gàofàtheàodel sàpa a ete sà illà eà e ui edài ào de àtoàt ai àitào à o eà o ple àdatasets.à

6. Acknowledgements

Theà autho sà ouldà likeà toà tha kà Cis o,à “NCFà Ga esà &à Co e io s,à B ose,à állia z,à UBй‘,àFo datio àOCP,àLi e t àMutual,àй i sso ,à“audiàTele o ,àVolks age àG oupàá e i a,àPhilips,àáust ia à I stituteà ofà Te h olog ,à F au hofe à I stitute,à Ku ait-MITà Ce te à fo à Natu alà‘esou es,à “Má‘T—“i gapo eà MITà állia eà fo à ‘esea hà a dà Te h olog ,à “i Be Bй“Tà -à“i gapo e-Be kele à Buildi gà йffi ie à a dà “ustai a ilit à i à theà T opi s,à áM“à I stituteàá ste da ,àVi to iaà“tateàGo e e t,àa dàallàtheà e e sàofàtheàMITà“e sea leàCit àLa àCo so tiu à fo à suppo ti gà thisà esea h.à “pe ialà tha ksà goà toà theà I stituteà ofà ád a edà“tudiesàofàTe h i alàU i e sit àofàMu i hàfo àsuppo ti gàtheà esea hàe ha ge.à

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 449

Page 9: Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of … · 2018. 6. 15. · à à à Developing Personal Thermal Comfort Models for the Control of HVAC in Cars Using Field

7. ReferencesB use ,à J.,àHi tea,àD.,àGau a,à й.,à Beloe,àN.,à .à ‘ei fo e e tà lea i g- asedà the alà o fo tà o t olà fo à

ehi leà a i s.àMechatronics,à“epte e à ,àpp.à - .àCheu g,àT.,à“ hia o ,à“.,àGall,àй.àT.,à Ji ,àM.,àa dàNaza off,àW.,à .àLo gitudi alàássess e tàofàThe alàa dà

Pe ei edàái àQualit àá epta ilit ài à‘elatio àtoàTe pe atu e,àHu idit ,àa dàCO àй posu eài à“i gapo e.àBuildingandEnvironmentà ,àpp.à - .à

Fio i,à C.,à áh ,à K.,à ‘akha,à H.á.,à .à Po e - asedà ele t i à ehi leà e e g à o su ptio à odel:à Modelàde elop e tàa dà alidatio .àAppliedEnergy,à ,àpp.à - .à

Hastie,àT.,àTi shi a i,à‘.,àa dàF ied a ,àJ.,à .àTheElementsofStatisticalLearning.à dàed.à“p i ge .àHauslade ,àG.,àDeà“alda ha,àM.,àLiedl,àP.,à .àClimaDesign:LösungenfürGebäudediemitwenigerTechnik

mehrkönnen.àMü he :àGeo geàD.W.àCall e ,à .àHi tea,àD.,àKe p,àJ.,àB use ,àJ.,àGau a,àй.,àa dàBeloe,àN.,à .àáppli a ilit àofàThe alàCo fo tàModelsàtoàCa à

Ca i à й i o e ts.à Proceedings of the 11th International Conference on Informatics in Control,

AutomationandRobotics,àpp.à - .àKie ke,àU.,àDaisà“.,àa dàLits helàM.,à .àáuto oti eà“e ialàCo t olle àá eaàNet o k.àSAETechnicalPaper.àKi ,à J.,à )hou,à Y.,à “ hia o ,à “.,à ‘afte ,à P.,àB age ,àG.,à .à Pe so alà o fo tà odels:à P edi ti gà i di iduals'à

the alà p efe e eàusi gà o upa tà heati gà a dà ooli gà eha io à a dà a hi eà lea i g.àBuildingandEnvironment,à ,àpp.à - .à

Ki ,àJ.,à“ hia o à“.,àB age ,àG.,à .àPe so alà o fo tà odelsà–àáà e àpa adig ài àthe alà o fo tàfo ào upa t- e t i àe i o e talà o t ol.àBuildingandEnvironment.à . /j. uilde . . . à

Liu,à“.,àJi ,àM.,àDas,àH.P.,à“pa os,àC.J.,à“ hia o à“.,à .àPe so alàthe alà o fo tà odelsà asedào àph siologi alàpa a ete sà easu edà à ea a leàse so s.àProceedingsofthe10thWindsorConference,àWi dso ,àUK.àáp ilà - th.à

Massa o,àй.,àáh ,àC.,à‘atti,àC.,à“a ti,àP.,à“tahl a ,à‘.,àLa p e ht,àá.,à‘oehde ,àM.,àa dàHu e ,àM.,à .àTheàCa àasàa àá ie tà“e si gàPlatfo .àProceedingsoftheIEEE,à ,àpp.à - .à

Me a ki,àB.,àD aoui,àB.,àállaoua,àB.,à .àI estigatio ào àйle t i àái -àCo ditio i gà“ ste àй e g àCo su ptio àofàa àйle t i àVehi leàPo e edà àLi-io àBatte .àAdvancesinAutomobileEngineering, .àà

‘ose feld,àá.,àáza ia,àá.,àK aus,à“.,àGold a ,àC.V.,àa dàTsi ho i,àO.,à .àádapti eàad i eài àauto o ileà li ateào t olà s ste s.à Proceedings of the 14th International Conference on Autonomous Agents and

MultiagentSystems,à ,àpp.à - .à)ha g,à ).,à Liu,à C.,à Che ,à X.,à )ha g,à C.,à Che ,à J.,à .à á ualà e e g à o su ptio à ofà ele t i à ehi leà ai à

o ditio i gài àChi a.àAppliedThermalEngineering,à ,àpp.à - .à

10th Windsor Conference 2018 – Rethinking Comfort - Proceedings 450