JP2021051637A - Model generation apparatus, data generation apparatus, model generation method, and data generation method - Google Patents

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Abstract

To provide a model generation apparatus configured to allow a state of a vehicle to be easily grasped while suppressing the amount of data to be transmitted by the vehicle, a data generation apparatus, a model generation method, and a data generation method.SOLUTION: A data generation apparatus 2 which functions as a model generation apparatus includes: a time-series data acquisition unit 231 which acquires, as learning time-series data, time-series data on speed of a vehicle measured during traveling; learning frequency data acquisition unit 232 which acquires learning speed frequency data indicating an occurrence frequency distribution of speed in the learning time-series data, and learning acceleration frequency data indicating an occurrence frequency distribution of acceleration in the learning time-series data; and a model generation unit 235 which generates a machine learning model for outputting generation time-series data, which is time-series data of speed of the vehicle, in response to an input of speed frequency data and acceleration frequency data, by machine learning using the learning speed frequency data and the learning acceleration frequency data corresponding to the learning time-series data, as teacher data.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、車両に関連するデータを生成するためのモデル作成装置、データ生成装置、モデル作成方法及びデータ生成方法に関する。 The present invention relates to a model creation device, a data generation device, a model creation method, and a data generation method for generating data related to a vehicle.

車両の速度及び加速度等のデータを取得し、取得したデータに基づいて車両を管理するシステムが知られている(例えば、特許文献1を参照)。 There is known a system that acquires data such as vehicle speed and acceleration and manages the vehicle based on the acquired data (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−248087号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-24887

車両の状態を把握するためには、時間経過に伴って変化する多数のデータから構成される時系列データをシステムが解析することが望ましい。しかしながら、時系列データはデータサイズが大きいので、車両が時系列データを送信し続けると通信時の負荷が大きい。そこで、車両が送信するデータ量を抑制しつつ、車両の状態を把握しやすくする方法が求められている。 In order to grasp the state of the vehicle, it is desirable that the system analyzes time series data composed of a large number of data that change with the passage of time. However, since the time-series data has a large data size, if the vehicle continues to transmit the time-series data, the load during communication is large. Therefore, there is a demand for a method that makes it easier to grasp the state of the vehicle while suppressing the amount of data transmitted by the vehicle.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両が送信するデータ量を抑制しつつ、車両の状態を把握しやすくするためのモデル作成装置、データ生成装置、モデル作成方法及びデータ生成方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and a model creation device, a data generation device, a model creation method, and a model creation device, a data generation device, a model creation method, and the like for easily grasping the state of the vehicle while suppressing the amount of data transmitted by the vehicle. The purpose is to provide a data generation method.

本発明の第1の態様のモデル作成装置は、車両が走行中に測定された前記車両の速度の時系列データを学習用時系列データとして取得する時系列データ取得部と、前記学習用時系列データにおける速度の発生頻度分布を示す学習用速度頻度データと、前記学習用時系列データにおける加速度の発生頻度分布を示す学習用加速度頻度データとを取得する学習用頻度データ取得部と、前記学習用時系列データと、対応する前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習することにより、速度頻度データ及び加速度頻度データが入力されたことに応じて前記車両の速度の時系列データである生成時系列データを出力する機械学習モデルを作成するモデル作成部と、を有する。 The model creation device according to the first aspect of the present invention includes a time-series data acquisition unit that acquires time-series data of the vehicle speed measured while the vehicle is running as learning time-series data, and the learning time-series. A learning frequency data acquisition unit that acquires learning speed frequency data showing the speed occurrence frequency distribution in the data, learning acceleration frequency data showing the acceleration occurrence frequency distribution in the learning time series data, and the learning frequency data acquisition unit. By machine learning the time-series data, the corresponding learning speed frequency data, and the learning acceleration frequency data as teacher data, the vehicle's speed frequency data and acceleration frequency data are input in response to the input of the speed frequency data and the acceleration frequency data. It has a model creation unit that creates a machine learning model that outputs generated time-series data that is time-series data of speed.

前記モデル作成部は、前記機械学習モデルに前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データを入力した際に前記機械学習モデルから出力される前記生成時系列データと、前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データに対応する前記学習用時系列データとの差分に基づいて、前記機械学習モデルの重みを更新してもよい。 The model creation unit has the generation time series data output from the machine learning model when the learning speed frequency data and the learning acceleration frequency data are input to the machine learning model, and the learning speed frequency data. And the weight of the machine learning model may be updated based on the difference from the learning time series data corresponding to the learning acceleration frequency data.

前記学習用頻度データ取得部は、前記学習用時系列データが取得された間に前記車両が走行した場所の勾配を示す学習用勾配データを前記教師データとしてさらに取得し、前記モデル作成部は、前記機械学習モデルに前記学習用速度頻度データ、前記学習用加速度頻度データ及び前記学習用勾配データを入力した際に前記機械学習モデルから出力される前記生成時系列データと、前記学習用速度頻度データ、前記学習用加速度頻度データ及び前記学習用勾配データに対応する前記学習用時系列データとの差分に基づいて、前記機械学習モデルの重みを更新してもよい。 The learning frequency data acquisition unit further acquires learning gradient data indicating the gradient of the place where the vehicle traveled while the learning time series data was acquired, and the model creation unit obtains the learning gradient data as the teacher data. The generation time series data output from the machine learning model when the learning speed frequency data, the learning acceleration frequency data, and the learning gradient data are input to the machine learning model, and the learning speed frequency data. , The weight of the machine learning model may be updated based on the difference between the learning acceleration frequency data and the learning time series data corresponding to the learning gradient data.

前記モデル作成部は、前記車両の重量を特定し、特定した前記重量に対応する複数の前記機械学習モデルを作成してもよい。 The model creation unit may specify the weight of the vehicle and create a plurality of the machine learning models corresponding to the specified weight.

前記モデル作成装置は、前記生成時系列データを生成するために用いられる生成用速度頻度データ及び生成用加速度頻度データを取得する生成用頻度データ取得部と、前記生成用速度頻度データ及び前記生成用加速度頻度データを前記機械学習モデルに入力することにより前記機械学習モデルから出力される前記生成時系列データを出力するデータ出力部と、をさらに有してもよい。 The model creation device includes a generation frequency data acquisition unit that acquires generation speed frequency data and generation acceleration frequency data used for generating the generation time series data, and the generation speed frequency data and the generation. It may further have a data output unit that outputs the generated time series data output from the machine learning model by inputting the acceleration frequency data into the machine learning model.

前記学習用加速度頻度データは、前記車両の複数の速度それぞれに対応する加速度頻度データを複数含んでいてもよい。 The learning acceleration frequency data may include a plurality of acceleration frequency data corresponding to each of the plurality of speeds of the vehicle.

本発明の第2の態様のデータ生成装置は、車両が走行中に測定された前記車両の速度の頻度データ及び加速度の頻度データを取得する頻度データ取得部と、前記車両の速度の学習用時系列データと、対応する学習用速度頻度データ及び学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習した機械学習モデルに、前記車両の速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データを入力することにより、前記速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データに対応する時系列データである生成時系列データを生成するデータ生成部と、を有する。 The data generation device of the second aspect of the present invention includes a frequency data acquisition unit that acquires frequency data of the speed of the vehicle and frequency data of acceleration measured while the vehicle is traveling, and a time for learning the speed of the vehicle. Input the speed frequency data of the vehicle and the acceleration frequency data of the vehicle into the machine learning model in which the series data, the corresponding speed frequency data for learning, and the acceleration frequency data for learning are machine-learned as teacher data. It has a data generation unit that generates generation time-series data, which is time-series data corresponding to the speed frequency data and the vehicle acceleration frequency data.

本発明の第3の態様のモデル作成方法は、コンピュータが実行する、車両が走行中に測定された前記車両の速度の時系列データを学習用時系列データとして取得するステップと、前記学習用時系列データにおける速度の発生頻度分布を示す学習用速度頻度データと、前記学習用時系列データにおける加速度の発生頻度分布を示す学習用加速度頻度データとを取得するステップと、前記学習用時系列データと、対応する前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習することにより、速度頻度データ及び加速度頻度データが入力されたことに応じて前記車両の速度の時系列データである生成時系列データを出力する機械学習モデルを作成するステップと、を有する。 The model creation method of the third aspect of the present invention includes a step of acquiring time-series data of the vehicle speed measured while the vehicle is traveling, which is executed by a computer, as learning time-series data, and a learning time. The step of acquiring the learning speed frequency data showing the speed occurrence frequency distribution in the series data, the learning acceleration frequency data showing the acceleration occurrence frequency distribution in the learning time series data, and the learning time series data. By machine learning the corresponding learning speed frequency data and the learning acceleration frequency data as teacher data, the time series of the speed of the vehicle in response to the input of the speed frequency data and the acceleration frequency data. It has a step of creating a machine learning model that outputs generation time series data which is data.

本発明の第4の態様のデータ生成方法は、コンピュータが実行する、車両が走行中に測定された前記車両の速度の頻度データ及び加速度の頻度データを取得するステップと、前記車両の速度の学習用時系列データと、対応する学習用速度頻度データ及び学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習した機械学習モデルに、前記車両の速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データを入力するステップと、前記機械学習モデルに前記車両の速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データを入力したことに応じて前記機械学習モデルから出力される生成時系列データを出力するステップと、を有する。 The data generation method of the fourth aspect of the present invention includes a step of acquiring the frequency data of the speed of the vehicle and the frequency data of acceleration measured while the vehicle is running, which is executed by a computer, and learning of the speed of the vehicle. The speed frequency data of the vehicle and the acceleration frequency data of the vehicle are input to the machine learning model in which the time-series data for use, the corresponding speed frequency data for learning, and the acceleration frequency data for learning are machine-learned as teacher data. And the step of outputting the generation time series data output from the machine learning model in response to the input of the speed frequency data of the vehicle and the acceleration frequency data of the vehicle into the machine learning model. Have.

本発明によれば、車両が送信するデータ量を抑制しつつ、車両の状態を把握しやすくすることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to easily grasp the state of the vehicle while suppressing the amount of data transmitted by the vehicle.

データ生成システムの概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline of a data generation system. データ生成システムの概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline of a data generation system. 時系列データ及び頻度データの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of time series data and frequency data. データ生成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data generation apparatus. 条件付きVAEにより構成される機械学習モデルをモデル作成部が作成する処理の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the process which the model creation part creates a machine learning model composed of a conditional VAE. データ生成部が機械学習モデルを用いて時系列データを生成する過程を示す図である。It is a figure which shows the process which a data generation part generates time series data using a machine learning model. データ生成装置における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of processing in a data generation apparatus. 学習用時系列データ及び学習用頻度データを作成する場合のデータ生成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data generation apparatus at the time of creating the learning time series data and learning frequency data. 学習用時系列データ及び学習用頻度データの作成方法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the method of creating the learning time series data and learning frequency data. モデル作成部が低周波通過フィルタを有するデータ生成装置2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data generation apparatus 2 which the model making part has a low frequency passing filter. 評価結果に基づいて機械学習モデルを更新することが可能なデータ生成装置2の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the data generation apparatus 2 which can update a machine learning model based on an evaluation result. モデル作成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the model making apparatus. 本実施の形態に係るデータ生成装置を用いて頻度データから時系列データを作成した実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example which created the time series data from the frequency data using the data generation apparatus which concerns on this Embodiment.

[データ生成システムSの概要]
図1及び図2は、データ生成システムSの概要を説明するための図である。データ生成システムSは、車両Tにおいて測定された各種のパラメータの頻度データに基づいて、当該パラメータの時系列データを生成するためのシステムである。データ生成システムSは、データ収集装置1及びデータ生成装置2を備えている。データ生成装置2は、機械学習モデルを用いて、頻度データに基づいて時系列データを生成する装置である。データ生成装置2は、機械学習モデルを作成するモデル作成装置としても機能する。当該機械学習モデルは、例えば条件付VAE(Variational Auto Encoder)又は条件付GAN(Generative Adversarial Networks)を含んで構成されている。
[Overview of data generation system S]
1 and 2 are diagrams for explaining the outline of the data generation system S. The data generation system S is a system for generating time-series data of the parameters based on the frequency data of various parameters measured in the vehicle T. The data generation system S includes a data collection device 1 and a data generation device 2. The data generation device 2 is a device that generates time series data based on frequency data using a machine learning model. The data generation device 2 also functions as a model creation device for creating a machine learning model. The machine learning model is configured to include, for example, a conditional VAE (Variational Auto Encoder) or a conditional GAN (Generative Adversarial Networks).

図3は、時系列データ及び頻度データの概要を示す図である。図3(a)に示すように、時系列データは、時間によって変化するパラメータの値を示すデータであり、例えば1秒ごとの車両Tの速度の値から構成されている。図3(b)に示すように、頻度データは、所定の期間内にパラメータの値として想定し得る複数の値が発生した頻度の分布を示すデータである。頻度データは、パラメータを一階微分した値が発生した頻度の分布を示すデータであってもよい。 FIG. 3 is a diagram showing an outline of time series data and frequency data. As shown in FIG. 3A, the time-series data is data showing the values of parameters that change with time, and is composed of, for example, the value of the speed of the vehicle T every second. As shown in FIG. 3B, the frequency data is data showing the distribution of the frequency at which a plurality of values that can be assumed as parameter values occur within a predetermined period. The frequency data may be data showing the distribution of the frequency in which the values obtained by differentiating the parameters to the first order occur.

パラメータが車両Tの速度である場合、頻度データは、例えば単位時間(例えば1時間)内に時速1kmの状態が発生した時間、時速2kmの状態が発生した時間等のように、時速Nkm(Nは0以上の整数)の状態が発生した時間又は割合を示すデータである。パラメータが車両Tの速度である場合、頻度データは、単位時間内に所定の加速度が発生した時間又は割合を示すデータであってもよい。なお、車両Tが加速している間は加速度が正の値となり、減速している間は加速度が負の値となる。加速度の頻度データは、車両Tの複数の速度それぞれに対応する複数の加速度の頻度データを含んでいてもよい。 When the parameter is the speed of the vehicle T, the frequency data is N km (N) per hour, such as the time when the state of 1 km / h occurs within a unit time (for example, 1 hour), the time when the state of 2 km / h occurs, and the like. Is data indicating the time or rate at which the state (an integer of 0 or more) occurred. When the parameter is the speed of the vehicle T, the frequency data may be data indicating the time or rate at which a predetermined acceleration occurs within a unit time. The acceleration has a positive value while the vehicle T is accelerating, and the acceleration has a negative value while the vehicle T is decelerating. The acceleration frequency data may include a plurality of acceleration frequency data corresponding to each of the plurality of speeds of the vehicle T.

車両Tにおいて測定されるパラメータは、例えば、車両Tの速度、車両Tの加速度、車両Tで使用される冷却水の温度、車両Tで使用される油の温度、車両Tのアクセル開度、車両Tの振動量の少なくともいずれかである。車両Tの管理者は、このようなパラメータの時系列データを分析することで、車両Tの燃費、車両Tの劣化度、車両Tの運転者による運転の質等の各種の情報を得ることができる。ところが、車両Tから頻度データしか得ることができない場合、このような情報を得ることが困難である。 The parameters measured in the vehicle T are, for example, the speed of the vehicle T, the acceleration of the vehicle T, the temperature of the cooling water used in the vehicle T, the temperature of the oil used in the vehicle T, the accelerator opening of the vehicle T, and the vehicle. At least one of the vibration amounts of T. By analyzing the time-series data of such parameters, the manager of the vehicle T can obtain various information such as the fuel consumption of the vehicle T, the degree of deterioration of the vehicle T, and the quality of driving by the driver of the vehicle T. it can. However, when only frequency data can be obtained from the vehicle T, it is difficult to obtain such information.

そこで、データ生成システムSは、車両Tにおいて測定されたパラメータの時系列データ及び頻度データを教師データとして機械学習(例えば深層学習)した機械学習モデルを作成し、作成した機械学習モデルを用いて、車両Tから得られた頻度データに基づいて時系列データを生成することを可能にする。車両Tの管理者は、データ生成システムSにおいて生成される時系列データを分析することで、車両Tの燃費、劣化度、運転の質等の各種の情報を得ることが可能になる。 Therefore, the data generation system S creates a machine learning model by machine learning (for example, deep learning) using the time-series data and the frequency data of the parameters measured in the vehicle T as teacher data, and uses the created machine learning model. It makes it possible to generate time series data based on the frequency data obtained from the vehicle T. By analyzing the time-series data generated by the data generation system S, the manager of the vehicle T can obtain various information such as the fuel consumption, the degree of deterioration, and the quality of driving of the vehicle T.

以下、図1及び図2を参照しながら、データ生成システムSの概要を説明する。データ収集装置1は、ネットワークNを介して多数の車両Tにおいて測定されたパラメータのデータを取得する装置であり、例えばコンピュータである。データ生成装置2は、データ収集装置1を介して車両Tから取得した時系列データ及び当該時系列データに対応する頻度データを教師データとして機械学習した機械学習モデルを作成するコンピュータである。データ生成装置2は、作成した機械学習モデルを用いて、車両Tから得られた頻度データに基づいて時系列データを生成する。 Hereinafter, an outline of the data generation system S will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The data collecting device 1 is a device that acquires parameter data measured in a large number of vehicles T via a network N, and is, for example, a computer. The data generation device 2 is a computer that creates a machine learning model in which time-series data acquired from the vehicle T via the data collection device 1 and frequency data corresponding to the time-series data are machine-learned as teacher data. The data generation device 2 generates time series data based on the frequency data obtained from the vehicle T by using the created machine learning model.

図1は、データ生成装置2が機械学習をして機械学習モデルを作成する間のデータ生成システムSの動作を示す図である。データ収集装置1は、予め登録された車両Tから所定のパラメータ(例えば速度)の測定データを取得する(図1における(1))。データ収集装置1は、取得した測定データの時系列データをデータ生成装置2に送信する(図1における(2))。 FIG. 1 is a diagram showing the operation of the data generation system S while the data generation device 2 performs machine learning to create a machine learning model. The data collecting device 1 acquires measurement data of a predetermined parameter (for example, speed) from the vehicle T registered in advance ((1) in FIG. 1). The data collecting device 1 transmits the time-series data of the acquired measurement data to the data generating device 2 ((2) in FIG. 1).

データ生成装置2は、データ収集装置1から受信した時系列データに基づいて頻度データを生成し、時系列データ及び頻度データを教師データとして、頻度データが入力されると時系列データを出力する機械学習モデルを作成する(図1における(3))。データ生成装置2が頻度データを生成する代わりに、データ収集装置1が時系列データ及び頻度データをデータ生成装置2に送信してもよい。 The data generation device 2 is a machine that generates frequency data based on the time-series data received from the data collection device 1, uses the time-series data and the frequency data as teacher data, and outputs the time-series data when the frequency data is input. Create a learning model ((3) in FIG. 1). Instead of the data generation device 2 generating the frequency data, the data collection device 1 may transmit the time series data and the frequency data to the data generation device 2.

続いて、図2を参照して、データ生成装置2が機械学習モデルを作成した後の動作を説明する。車両Tは、データ収集装置1に対して測定したパラメータの頻度データを送信する(図2における(4))。データ収集装置1は車両Tから受信した頻度データをデータ生成装置2に送信する(図2における(5))。データ生成装置2は、受信した頻度データを機械学習モデルに入力し、機械学習モデルから出力される時系列データを取得することにより時系列データを生成する(図2における(6))。データ生成装置2は生成した時系列データをデータ収集装置1に送信する(図2における(7))。 Subsequently, with reference to FIG. 2, the operation after the data generation device 2 creates the machine learning model will be described. The vehicle T transmits the frequency data of the measured parameters to the data collecting device 1 ((4) in FIG. 2). The data collecting device 1 transmits the frequency data received from the vehicle T to the data generating device 2 ((5) in FIG. 2). The data generation device 2 inputs the received frequency data into the machine learning model and generates the time series data by acquiring the time series data output from the machine learning model ((6) in FIG. 2). The data generation device 2 transmits the generated time-series data to the data collection device 1 ((7) in FIG. 2).

以上の流れにより、データ生成装置2を利用する車両Tの管理者等のユーザが、頻度データに基づいて、所望のパラメータの時系列データを取得することができる。データ生成装置2は、生成した時系列データをデータ収集装置1以外の任意のコンピュータに送信したり、ディスプレイに表示したり、印刷したりしてもよい。 Through the above flow, a user such as the manager of the vehicle T using the data generation device 2 can acquire time-series data of desired parameters based on the frequency data. The data generation device 2 may transmit the generated time-series data to any computer other than the data collection device 1, display it on a display, or print it.

[データ生成装置2の構成及び動作]
図4は、データ生成装置2の構成を示す図である。データ生成装置2は、通信部21と、記憶部22と、制御部23と、を有する。制御部23は、時系列データ取得部231と、学習用頻度データ取得部232と、生成用頻度データ取得部233と、データ出力部234と、モデル作成部235と、データ生成部236とを有する。データ生成装置2が生成用頻度データ取得部233、データ出力部234及びデータ生成部236を有しない場合、データ生成装置2は、機械学習モデルMを作成するモデル作成装置として機能する。
[Configuration and operation of data generator 2]
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the data generation device 2. The data generation device 2 includes a communication unit 21, a storage unit 22, and a control unit 23. The control unit 23 includes a time series data acquisition unit 231, a learning frequency data acquisition unit 232, a generation frequency data acquisition unit 233, a data output unit 234, a model creation unit 235, and a data generation unit 236. .. When the data generation device 2 does not have the generation frequency data acquisition unit 233, the data output unit 234, and the data generation unit 236, the data generation device 2 functions as a model creation device for creating the machine learning model M.

通信部21は、ネットワークNを介してデータ収集装置1又はその他の外部装置との間でデータを送受信するための通信インターフェースを含む。通信部21は、外部装置から受信したデータを制御部23に通知し、制御部23から入力されたデータを外部装置へと送信する。 The communication unit 21 includes a communication interface for transmitting and receiving data to and from the data collection device 1 or other external device via the network N. The communication unit 21 notifies the control unit 23 of the data received from the external device, and transmits the data input from the control unit 23 to the external device.

記憶部22は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びハードディスク等の記憶媒体を含む。記憶部22は、制御部23が実行するプログラムを記憶する。また、記憶部22は、データ収集装置1から受信した時系列データ及び頻度データを一時的に記憶する。 The storage unit 22 includes a storage medium such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a hard disk. The storage unit 22 stores a program executed by the control unit 23. Further, the storage unit 22 temporarily stores the time series data and the frequency data received from the data collection device 1.

制御部23は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部23は、記憶部22に記憶されたプログラムを実行することにより、時系列データ取得部231、学習用頻度データ取得部232、生成用頻度データ取得部233、データ出力部234、モデル作成部235及びデータ生成部236として機能する。 The control unit 23 is, for example, a CPU (Central Processing Unit). By executing the program stored in the storage unit 22, the control unit 23 executes a time-series data acquisition unit 231, a learning frequency data acquisition unit 232, a generation frequency data acquisition unit 233, a data output unit 234, and a model creation unit. It functions as 235 and data generation unit 236.

時系列データ取得部231は、車両Tが走行中に測定されたパラメータの時系列データを学習用時系列データとして取得する。時系列データ取得部231は、例えば、車両Tが走行中に測定された車両の速度の時系列データを学習用時系列データとして取得する。時系列データ取得部231は、取得した学習用時系列データをモデル作成部235に入力する。 The time-series data acquisition unit 231 acquires the time-series data of the parameters measured while the vehicle T is traveling as the learning time-series data. The time-series data acquisition unit 231 acquires, for example, time-series data of the vehicle speed measured while the vehicle T is traveling as learning time-series data. The time-series data acquisition unit 231 inputs the acquired learning time-series data to the model creation unit 235.

学習用頻度データ取得部232は、時系列データ取得部231が取得した学習用時系列データに対応する学習用頻度データを取得する。学習用頻度データ取得部232は、例えば、通信部21を介して学習用頻度データを取得するが、学習用頻度データ取得部232は、学習用時系列データに基づいて学習用頻度データを作成することにより、学習用時系列データから学習用頻度データを取得してもよい。学習用頻度データ取得部232は、例えば、学習用時系列データに対応するパラメータの発生頻度分布を示す学習用頻度データと、当該パラメータの一階微分値の発生頻度分布を示す学習用頻度データとを取得する。 The learning frequency data acquisition unit 232 acquires the learning frequency data corresponding to the learning time series data acquired by the time series data acquisition unit 231. The learning frequency data acquisition unit 232 acquires the learning frequency data via, for example, the communication unit 21, but the learning frequency data acquisition unit 232 creates the learning frequency data based on the learning time series data. Thereby, the learning frequency data may be acquired from the learning time series data. The learning frequency data acquisition unit 232 includes, for example, learning frequency data showing the occurrence frequency distribution of parameters corresponding to the learning time series data, and learning frequency data showing the occurrence frequency distribution of the first-order differential value of the parameters. To get.

学習用時系列データが速度の時系列データである場合、学習用頻度データ取得部232は、学習用時系列データにおける速度の発生頻度分布を示す学習用速度頻度データと、学習用時系列データにおける加速度の発生頻度分布を示す学習用加速度頻度データとを取得する。学習用頻度データ取得部232は、取得した学習用頻度データをモデル作成部235に入力する。 When the learning time-series data is the speed time-series data, the learning frequency data acquisition unit 232 includes the learning speed frequency data showing the frequency occurrence frequency distribution of the speed in the learning time-series data and the learning time-series data. Acquires learning acceleration frequency data showing the acceleration occurrence frequency distribution. The learning frequency data acquisition unit 232 inputs the acquired learning frequency data to the model creation unit 235.

生成用頻度データ取得部233は、機械学習モデルMを用いて時系列データを生成するために用いられる生成用頻度データを取得する。本明細書において、機械学習モデルMを用いて生成される時系列データを生成時系列データという。生成用頻度データ取得部233は、例えば通信部21を介して、データ収集装置1から生成用速度頻度データ及び生成用加速度頻度データを取得する。生成用頻度データ取得部233は、取得した生成用頻度データをデータ生成部236に入力する。 The generation frequency data acquisition unit 233 acquires the generation frequency data used for generating the time series data using the machine learning model M. In the present specification, the time series data generated by using the machine learning model M is referred to as the generated time series data. The generation frequency data acquisition unit 233 acquires the generation speed frequency data and the generation acceleration frequency data from the data collection device 1 via, for example, the communication unit 21. The generation frequency data acquisition unit 233 inputs the acquired generation frequency data to the data generation unit 236.

データ出力部234は、生成用頻度データ取得部233がデータ生成部236に入力した生成用頻度データに基づいて機械学習モデルMから出力された生成時系列データを出力する。データ出力部234は、例えば、データ生成部236から入力された生成時系列データを、通信部21を介して外部の装置に送信する。 The data output unit 234 outputs the generation time series data output from the machine learning model M based on the generation frequency data input by the generation frequency data acquisition unit 233 to the data generation unit 236. The data output unit 234 transmits, for example, the generation time series data input from the data generation unit 236 to an external device via the communication unit 21.

モデル作成部235は、機械学習モデルMを作成し、作成した機械学習モデルMの重みを記憶部22に記憶させる。モデル作成部235は、モデル作成部235が有するメモリ(不図示)に重みを記憶させてもよい。 The model creation unit 235 creates a machine learning model M, and stores the weight of the created machine learning model M in the storage unit 22. The model creation unit 235 may store the weight in a memory (not shown) included in the model creation unit 235.

モデル作成部235は、学習用時系列データと、対応する学習用頻度データと、を教師データとして機械学習することにより、頻度データが入力されたことに応じて頻度データに対応する時系列データである生成時系列データを出力する機械学習モデルMを作成する。学習用時系列データが、車両Tの速度の時系列データであり、学習用頻度データが、車両Tの速度の頻度データ及び加速度の頻度データであり、生成時系列データが速度の時系列データである場合、機械学習モデルMは、速度頻度データ及び加速度頻度データが入力されたことに応じて車両Tの速度の時系列データである生成時系列データを出力する。 The model creation unit 235 uses machine learning of the learning time-series data and the corresponding learning frequency data as teacher data to generate time-series data corresponding to the frequency data in response to the input of the frequency data. Create a machine learning model M that outputs certain generated time series data. The learning time-series data is the vehicle T speed time-series data, the learning frequency data is the vehicle T speed frequency data and the acceleration frequency data, and the generated time-series data is the speed time-series data. In some cases, the machine learning model M outputs the generated time-series data, which is the time-series data of the speed of the vehicle T, in response to the input of the speed frequency data and the acceleration frequency data.

データ生成部236は、生成用頻度データ取得部233から入力された生成用頻度データを機械学習モデルMに入力することにより生成時系列データを生成する。生成用頻度データ取得部233から入力された生成用頻度データが、車両Tの速度の頻度データ及び加速度の頻度データである場合、データ生成部236は、車両Tの速度の頻度データ及び車両Tの加速度の頻度データを入力することにより機械学習モデルMから出力される速度の時系列データを生成時系列データとして生成する。データ生成部236は、生成した生成時系列データをデータ出力部234に入力することにより、外部に出力することができる。 The data generation unit 236 generates generation time series data by inputting the generation frequency data input from the generation frequency data acquisition unit 233 into the machine learning model M. When the generation frequency data input from the generation frequency data acquisition unit 233 is the speed frequency data of the vehicle T and the acceleration frequency data, the data generation unit 236 determines the speed frequency data of the vehicle T and the vehicle T. By inputting the acceleration frequency data, the time-series data of the speed output from the machine learning model M is generated as the generation time-series data. The data generation unit 236 can output the generated time-series data to the outside by inputting it to the data output unit 234.

[機械学習モデルMの作成方法]
図5Aは、機械学習モデルMの一例として、条件付きVAEにより構成される機械学習モデルMをモデル作成部235が作成する処理の概要を示す図である。図5Bは、データ生成部236が機械学習モデルMを用いて時系列データを生成する過程を示す図である。
[How to create machine learning model M]
FIG. 5A is a diagram showing an outline of a process in which the model creation unit 235 creates a machine learning model M composed of a conditional VAE as an example of the machine learning model M. FIG. 5B is a diagram showing a process in which the data generation unit 236 generates time series data using the machine learning model M.

図5に示すように、機械学習モデルMは、一例としてのディープニューラルネットワーク(DNN)により構成されている。DNNは、入力層から出力層までの間に複数の層を有しており、それぞれの層に含まれる複数のノードそれぞれに可変の重みが設けられている。機械学習モデルMが学習する前の重みは初期値となっている。 As shown in FIG. 5, the machine learning model M is composed of a deep neural network (DNN) as an example. The DNN has a plurality of layers between the input layer and the output layer, and variable weights are provided for each of the plurality of nodes included in each layer. The weight before learning by the machine learning model M is an initial value.

図5Aに示すように、モデル作成部235は、入力された学習用時系列データ及び学習用頻度データのペアが入力される機械学習モデルM−1と、潜在変数ベクトルz及び学習用頻度データが入力される機械学習モデルM−2とで構成され、機械学習モデルM−2から出力される生成時系列データと、入力した学習用頻度データに対応する学習用時系列データとを比較する。 As shown in FIG. 5A, the model creation unit 235 has a machine learning model M-1 in which a pair of input learning time series data and learning frequency data is input, a latent variable vector z, and learning frequency data. It is composed of the input machine learning model M-2, and the generated time series data output from the machine learning model M-2 is compared with the learning time series data corresponding to the input learning frequency data.

モデル作成部235は、機械学習モデルM−2(又は機械学習モデルM−1)に学習用速度頻度データ及び学習用加速度頻度データを入力した際に機械学習モデルM−2(又は機械学習モデルM−1)から出力される生成時系列データと、学習用速度頻度データ及び学習用加速度頻度データに対応する学習用時系列データとの差分に基づいて、機械学習モデルM−1の重みを更新する。 When the model creation unit 235 inputs the learning speed frequency data and the learning acceleration frequency data into the machine learning model M-2 (or machine learning model M-1), the model learning model M-2 (or machine learning model M-1) The weight of the machine learning model M-1 is updated based on the difference between the generated time-series data output from -1) and the learning time-series data corresponding to the learning speed frequency data and the learning acceleration frequency data. ..

モデル作成部235は、例えば生成時系列データと学習用時系列データとの差が閾値以上である場合に、生成時系列データを逆伝搬させ、逆伝搬させた経路上のノードの重みを更新する。モデル作成部235は、生成時系列データと学習用時系列データとの差が閾値未満になるまで、学習用頻度データを機械学習モデルM−2(又は機械学習モデルM−1)に入力したことにより生成される生成時系列データと学習用時系列データとの比較と重みの更新とを繰り返す。モデル作成部235は、多数の学習用頻度データ及び学習用時系列データのペアを用いて上記の処理を実行することにより、図5Bに示す機械学習モデルM−3(機械学習モデルM−2と実質的に同一のモデル)を作成する。 The model creation unit 235 back-propagates the generated time-series data and updates the weights of the nodes on the back-propagated route, for example, when the difference between the generated time-series data and the learning time-series data is equal to or greater than the threshold value. .. The model creation unit 235 input the training frequency data into the machine learning model M-2 (or machine learning model M-1) until the difference between the generated time series data and the training time series data becomes less than the threshold value. The comparison between the generated time series data generated by and the training time series data and the update of the weight are repeated. The model creation unit 235 executes the above processing using a large number of pairs of learning frequency data and learning time series data, thereby performing the machine learning model M-3 (machine learning model M-2) shown in FIG. 5B. Create a model that is substantially the same).

モデル作成部235が機械学習モデルM−1を更新して機械学習モデルM−3として完成した後には、図5Bに示すように、データ生成部236が、車両Tから取得された頻度データ(生成用頻度データ)を機械学習モデルM−3に入力することにより、機械学習モデルM−3が、入力された頻度データに対応する生成時系列データを出力する。 After the model creation unit 235 updates the machine learning model M-1 and completes it as the machine learning model M-3, the data generation unit 236 generates frequency data (generation) acquired from the vehicle T, as shown in FIG. 5B. By inputting the frequency data) into the machine learning model M-3, the machine learning model M-3 outputs the generated time-series data corresponding to the input frequency data.

[データ生成装置2における処理の流れ]
図6は、データ生成装置2における処理の流れを示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、データ生成装置2が機械学習モデルMの作成を開始する指示を受けた時点から開始している。
[Process flow in data generator 2]
FIG. 6 is a flowchart showing a processing flow in the data generation device 2. The flowchart shown in FIG. 6 starts from the time when the data generation device 2 receives an instruction to start creating the machine learning model M.

モデル作成部235は、機械学習モデルMを作成する指示を受けると、時系列データ取得部231から学習用時系列データを取得する(ステップS1)。また、モデル作成部235は、学習用頻度データ取得部232から学習用頻度データを取得する(ステップS2)。ステップS1とステップS2を実行する順序は任意であり、モデル作成部235は、学習用時系列データと学習用頻度データとを同時に取得してもよい。モデル作成部235は、学習用時系列データと学習用頻度データのセットを教師データとして機械学習することにより機械学習モデルMを更新する(ステップS13)。具体的には、モデル作成部235は、記憶部22に記憶された機械学習モデルMの重みを更新する。 When the model creation unit 235 receives an instruction to create the machine learning model M, the model creation unit 235 acquires the learning time series data from the time series data acquisition unit 231 (step S1). Further, the model creation unit 235 acquires the learning frequency data from the learning frequency data acquisition unit 232 (step S2). The order in which steps S1 and S2 are executed is arbitrary, and the model creation unit 235 may acquire the learning time series data and the learning frequency data at the same time. The model creation unit 235 updates the machine learning model M by machine learning a set of learning time series data and learning frequency data as teacher data (step S13). Specifically, the model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M stored in the storage unit 22.

モデル作成部235は、更新された機械学習モデルMの性能を評価し、評価した結果が基準レベル以上であるか否かを判定する(ステップS14)。モデル作成部235は、例えば、頻度データを機械学習モデルMに入力した際に機械学習モデルMから出力される生成時系列データと、頻度データに対応する時系列データとの相関度が閾値以上である場合に、評価した結果が基準レベル以上であると判定する。 The model creation unit 235 evaluates the performance of the updated machine learning model M, and determines whether or not the evaluation result is equal to or higher than the reference level (step S14). In the model creation unit 235, for example, the degree of correlation between the generated time series data output from the machine learning model M when the frequency data is input to the machine learning model M and the time series data corresponding to the frequency data is equal to or higher than the threshold value. In some cases, it is determined that the evaluation result is above the reference level.

モデル作成部235は、評価した結果が基準レベルに達していないと判定した場合(ステップS14においてNO)、ステップS11に戻り、さらなる学習用時系列データ及び学習用頻度データを用いて機械学習を繰り返す。モデル作成部235は、評価した結果が基準レベルに達していると判定した場合(ステップS14においてYES)、機械学習モデルMの更新を終了する(ステップS15)。 When the model creation unit 235 determines that the evaluation result has not reached the reference level (NO in step S14), the model creation unit 235 returns to step S11 and repeats machine learning using further learning time series data and learning frequency data. .. When the model creation unit 235 determines that the evaluation result has reached the reference level (YES in step S14), the model creation unit 235 ends the update of the machine learning model M (step S15).

その後、データ生成部236は、時系列データを生成するための生成用頻度データを取得すると(ステップS16)、生成用頻度データを機械学習モデルMに入力する(ステップS17)。データ生成部236は、機械学習モデルMから出力された生成時系列データを出力する(ステップS18)。 After that, when the data generation unit 236 acquires the generation frequency data for generating the time series data (step S16), the data generation unit 236 inputs the generation frequency data into the machine learning model M (step S17). The data generation unit 236 outputs the generation time series data output from the machine learning model M (step S18).

[教師データとして勾配データを使用]
以上の説明においては、モデル作成部235が速度の学習用時系列データ、速度の学習用頻度データ及び加速度の学習用頻度データを用いて機械学習モデルMを作成する場合を例示したが、モデル作成部235は他のデータを用いて機械学習モデルMを作成してもよい。
[Use gradient data as teacher data]
In the above description, the case where the model creation unit 235 creates the machine learning model M using the speed learning time series data, the speed learning frequency data, and the acceleration learning frequency data is illustrated. Part 235 may create a machine learning model M using other data.

例えば、学習用頻度データ取得部232は、学習用時系列データが取得された間に車両Tが走行した場所の勾配を示す学習用勾配データを教師データとしてさらに取得し、モデル作成部235が学習用勾配データをさらに用いて機械学習してもよい。学習用勾配データは、時系列データ及び頻度データの少なくともいずれかを含んでよい。 For example, the learning frequency data acquisition unit 232 further acquires the learning gradient data indicating the gradient of the place where the vehicle T traveled while the learning time series data is acquired, and the model creation unit 235 learns. Machine learning may be performed by further using the gradient data. The training gradient data may include at least one of time series data and frequency data.

この場合、モデル作成部235は、機械学習モデルMに学習用速度頻度データ、学習用加速度頻度データ及び学習用勾配頻度データを入力した際に機械学習モデルMから出力される生成時系列データと、学習用速度頻度データ、学習用加速度頻度データ及び学習用勾配頻度データに対応する学習用時系列データとの差分に基づいて、機械学習モデルMの重みを更新する。このように、モデル作成部235が、複数のパラメータのデータを教師データとしてさらに用いることにより、モデル作成部235が出力する生成時系列データの精度が向上する。特に、モデル作成部235が、速度及び加速度と密接な関係を有する勾配のデータを用いることで、生成時系列データの精度が向上する。 In this case, the model creation unit 235 receives the generation time series data output from the machine learning model M when the learning speed frequency data, the learning acceleration frequency data, and the learning gradient frequency data are input to the machine learning model M. The weight of the machine learning model M is updated based on the difference between the learning speed frequency data, the learning acceleration frequency data, and the learning time series data corresponding to the learning gradient frequency data. As described above, the model creation unit 235 further uses the data of the plurality of parameters as the teacher data, so that the accuracy of the generated time series data output by the model creation unit 235 is improved. In particular, the model creation unit 235 uses gradient data closely related to velocity and acceleration to improve the accuracy of the generated time series data.

[教師データとして水温・油温度等を使用]
モデル作成部235は、変化速度の傾向が異なる複数のパラメータの時系列データ及び頻度データを教師データとして用いて機械学習モデルMを作成してもよい。第1パラメータは、例えば車両Tの速度及び加速度の少なくともいずれかであり、第2パラメータは、例えば車両Tで使用される冷却水の温度及び油の温度の少なくともいずれかである。油は、例えばエンジンオイル、ブレーキオイル、ミッションオイル、デフオイルである。
[Use water temperature, oil temperature, etc. as teacher data]
The model creation unit 235 may create a machine learning model M by using time series data and frequency data of a plurality of parameters having different tendencies of change rates as teacher data. The first parameter is, for example, at least one of the speed and acceleration of the vehicle T, and the second parameter is, for example, at least one of the temperature of the cooling water and the temperature of the oil used in the vehicle T. The oil is, for example, engine oil, brake oil, mission oil, and differential oil.

時系列データ取得部231は、車両Tが走行中に測定された第1パラメータの時系列データを学習用時系列データとして取得する。学習用頻度データ取得部232は、学習用時系列データにおける第1パラメータの発生頻度分布を示す第1学習用頻度データと、第1パラメータよりも変化速度が遅い第2パラメータの発生頻度分布を示す第2学習用頻度データとを取得する。 The time-series data acquisition unit 231 acquires the time-series data of the first parameter measured while the vehicle T is traveling as the learning time-series data. The learning frequency data acquisition unit 232 shows the first learning frequency data showing the occurrence frequency distribution of the first parameter in the learning time series data, and the occurrence frequency distribution of the second parameter whose change rate is slower than the first parameter. Acquire the second learning frequency data.

モデル作成部235は、時系列データ取得部231が取得した第1パラメータの学習用時系列データと、学習用頻度データ取得部232が取得した第1学習用頻度データ及び第2学習用頻度データとを教師データとして機械学習することにより、第1パラメータの発生頻度データ及び第2パラメータの発生頻度データが入力されたことに応じて第1パラメータの時系列データである生成時系列データを出力する機械学習モデルMを作成する。 The model creation unit 235 includes the learning time-series data of the first parameter acquired by the time-series data acquisition unit 231 and the first learning frequency data and the second learning frequency data acquired by the learning frequency data acquisition unit 232. Is a machine that outputs the generation time series data, which is the time series data of the first parameter, in response to the input of the occurrence frequency data of the first parameter and the occurrence frequency data of the second parameter by machine learning as the teacher data. Create a learning model M.

この場合、モデル作成部235は、機械学習モデルMに第1学習用頻度データ及び第2学習用頻度データを入力した際に機械学習モデルMから出力される生成時系列データと、第1学習用頻度データ及び第2学習用頻度データに対応する学習用時系列データとの差分に基づいて、機械学習モデルMの重みを更新する。モデル作成部235は、第1パラメータの値及び第2パラメータの値の一階微分値の頻度データをさらに教師データとして用いてもよい。 In this case, the model creation unit 235 receives the generation time series data output from the machine learning model M when the first learning frequency data and the second learning frequency data are input to the machine learning model M, and the first learning frequency data. The weight of the machine learning model M is updated based on the difference between the frequency data and the learning time-series data corresponding to the second learning frequency data. The model creation unit 235 may further use the frequency data of the first parameter value and the first derivative value of the second parameter value as teacher data.

モデル作成部235が機械学習モデルMを作成した後には、生成用頻度データ取得部233が、生成時系列データを生成するために用いられる第1パラメータに対応する第1生成用頻度データ及び第2パラメータに対応する第2生成用頻度データを取得する。データ生成部236は、生成用頻度データ取得部233が取得した第1生成用頻度データ及び第2生成用頻度データを機械学習モデルMに入力し、機械学習モデルMから出力される第1パラメータの生成時系列データを取得する。データ出力部234は、データ生成部236が取得した生成時系列データを出力する。 After the model creation unit 235 creates the machine learning model M, the generation frequency data acquisition unit 233 performs the first generation frequency data and the second generation frequency data corresponding to the first parameter used for generating the generation time series data. Acquire the second generation frequency data corresponding to the parameter. The data generation unit 236 inputs the first generation frequency data and the second generation frequency data acquired by the generation frequency data acquisition unit 233 into the machine learning model M, and inputs the first parameter output from the machine learning model M. Get the generated time series data. The data output unit 234 outputs the generation time series data acquired by the data generation unit 236.

モデル作成部235が、このように変化速度の傾向が異なる複数のパラメータの時系列データ及び頻度データを教師データとして機械学習して機械学習モデルMを作成することにより、第1パラメータの複数の異なる時系列データに対応する頻度データが類似しているとしても、第2パラメータの頻度データが異なり得る。したがって、第2パラメータの頻度データも併用することで、第1パラメータの頻度データだけを機械学習モデルMに入力する場合に比べて、生成時系列データの精度が向上する。 The model creation unit 235 machine-learns the time-series data and the frequency data of a plurality of parameters having different tendencies of change rates as teacher data to create a machine learning model M, whereby a plurality of different first parameters are created. Even if the frequency data corresponding to the time series data is similar, the frequency data of the second parameter may be different. Therefore, by using the frequency data of the second parameter together, the accuracy of the generated time series data is improved as compared with the case where only the frequency data of the first parameter is input to the machine learning model M.

第2パラメータが冷却水又は油の温度である場合、車両Tが低速で走行している間は低い温度の頻度が高く、車両Tが高速で走行を継続すると高い温度の頻度が高くなる。したがって、冷却水又は油の温度の頻度データも併用することで、データ生成装置2は、車両Tの速度の変化の傾向がより反映された時系列データを生成することが可能になる。 When the second parameter is the temperature of the cooling water or oil, the frequency of the low temperature is high while the vehicle T is traveling at a low speed, and the frequency of the high temperature is high when the vehicle T continues to travel at a high speed. Therefore, by also using the frequency data of the temperature of the cooling water or the oil, the data generation device 2 can generate time-series data in which the tendency of the change in the speed of the vehicle T is more reflected.

[複数の機械学習モデルMの利用]
車両Tの重量が異なると、速度の変化パターンが異なる場合がある。時系列データを生成する対象となる車両Tの重量が大きいにもかかわらず、重量が小さい車両Tで測定された教師データを用いて機械学習した機械学習モデルMをデータ生成部236が使用すると、適切な生成時系列データを出力できない蓋然性が高まる。
[Use of multiple machine learning models M]
If the weight of the vehicle T is different, the speed change pattern may be different. When the data generation unit 236 uses the machine learning model M machine-learned using the teacher data measured by the vehicle T having a small weight even though the weight of the vehicle T to generate the time series data is large, The probability that appropriate generated time series data cannot be output increases.

そこで、モデル作成部235は、車両Tの重量を特定し、特定した重量に対応する複数の機械学習モデルMを作成してもよい。モデル作成部235は、例えば時系列データ取得部231が学習用時系列データとともに取得した車両Tの識別情報(例えば車体番号)又は重量を示す情報に基づいて車両Tの重量を特定する。 Therefore, the model creation unit 235 may specify the weight of the vehicle T and create a plurality of machine learning models M corresponding to the specified weight. The model creation unit 235 identifies the weight of the vehicle T based on, for example, the identification information (for example, the vehicle body number) of the vehicle T or the information indicating the weight acquired by the time series data acquisition unit 231 together with the learning time series data.

モデル作成部235は、教師データとして使用する学習用時系列データ及び学習用頻度データが取得された車両Tの重量が第1の範囲である場合に第1の機械学習モデルMの機械学習を実行し、車両Tの重量が第1の範囲と異なる第2の範囲である場合に第2の機械学習モデルMの機械学習を実行する。モデル作成部235が作成する機械学習モデルMの数は任意であり、モデル作成部235は、3個以上の機械学習モデルMを作成してもよい。 The model creation unit 235 executes machine learning of the first machine learning model M when the weight of the vehicle T from which the learning time series data and the learning frequency data used as the teacher data are acquired is in the first range. Then, when the weight of the vehicle T is in the second range different from the first range, the machine learning of the second machine learning model M is executed. The number of machine learning models M created by the model creation unit 235 is arbitrary, and the model creation unit 235 may create three or more machine learning models M.

データ生成部236は、生成用頻度データ取得部233が生成用頻度データとともに取得した車両Tの識別情報又は重量を示す情報に基づいて車両Tの重量を特定する。データ生成部236は、特定した重量に対応する機械学習モデルMに生成用頻度データを入力することにより、生成時系列データを取得する。このように、データ生成装置2が車両Tの重量に対応する複数の機械学習モデルMを用いることで、頻度データに基づいて生成される時系列データの精度を向上させることができる。 The data generation unit 236 identifies the weight of the vehicle T based on the identification information of the vehicle T or the information indicating the weight acquired by the generation frequency data acquisition unit 233 together with the generation frequency data. The data generation unit 236 acquires the generation time series data by inputting the generation frequency data into the machine learning model M corresponding to the specified weight. In this way, by using the plurality of machine learning models M corresponding to the weight of the vehicle T by the data generation device 2, the accuracy of the time series data generated based on the frequency data can be improved.

[学習用データの自動生成]
機械学習モデルMの性能を向上させるには、教師データが多いことが望ましい。しかしながら、車両Tにおいて測定されたデータを大量に取得するには長時間を要する。そこで、データ生成装置2は、車両Tにおいて測定されたデータに基づく時系列データを用いて、複数の学習用時系列データ及び複数の学習用頻度データを作成してもよい。
[Automatic generation of learning data]
In order to improve the performance of the machine learning model M, it is desirable that there is a large amount of teacher data. However, it takes a long time to acquire a large amount of data measured in the vehicle T. Therefore, the data generation device 2 may create a plurality of learning time series data and a plurality of learning frequency data by using the time series data based on the data measured in the vehicle T.

図7は、学習用時系列データ及び学習用頻度データを作成する場合のデータ生成装置2の構成を示す図である。図7に示すデータ生成装置2は、学習用時系列データ作成部237及び学習用頻度データ作成部238を有し、学習用頻度データ取得部232を有しない点で、図4に示したデータ生成装置2と異なり、他の点では同じである。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a data generation device 2 when creating learning time series data and learning frequency data. The data generation device 2 shown in FIG. 7 has a learning time series data creation unit 237 and a learning frequency data creation unit 238, and does not have a learning frequency data acquisition unit 232. Unlike the device 2, it is the same in other respects.

学習用時系列データ作成部237は、時系列データ取得部231が取得した、車両Tにおいて実測された時系列データを分割して複数の分割時系列データを作成し、作成した複数の分割時系列データから選択した複数の選択時系列データを並べ替えて学習用時系列データを作成する。学習用時系列データ作成部237は、作成した学習用時系列データを学習用頻度データ作成部238に入力する。また、学習用時系列データ作成部237は、作成した学習用時系列データをモデル作成部235に入力する。 The learning time-series data creation unit 237 divides the time-series data actually measured in the vehicle T acquired by the time-series data acquisition unit 231 to create a plurality of divided time-series data, and creates a plurality of divided time-series. Create learning time series data by rearranging multiple selected time series data selected from the data. The learning time-series data creation unit 237 inputs the created learning time-series data to the learning frequency data creation unit 238. Further, the learning time-series data creation unit 237 inputs the created learning time-series data to the model creation unit 235.

学習用頻度データ作成部238は、学習用時系列データ作成部237から入力された学習用時系列データにおけるパラメータの発生頻度分布を示す学習用頻度データを作成する。学習用頻度データ作成部238は、作成した学習用頻度データをモデル作成部235に入力する。 The learning frequency data creation unit 238 creates learning frequency data showing the frequency distribution of parameters in the learning time series data input from the learning time series data creation unit 237. The learning frequency data creation unit 238 inputs the created learning frequency data to the model creation unit 235.

モデル作成部235は、学習用時系列データ作成部237から入力された学習用時系列データ及び学習用頻度データ作成部238から入力された学習用頻度データを教師データとして用いて機械学習をして機械学習モデルMの重みを更新する。モデル作成部235は、時系列データ取得部231が取得した実測時系列データ及び当該実測時系列データに対応する頻度データも教師データとして使用してもよい。 The model creation unit 235 performs machine learning using the learning time series data input from the learning time series data creation unit 237 and the learning frequency data input from the learning frequency data creation unit 238 as teacher data. Update the weights of the machine learning model M. The model creation unit 235 may also use the actually measured time series data acquired by the time series data acquisition unit 231 and the frequency data corresponding to the actually measured time series data as teacher data.

図8は、学習用時系列データ及び学習用頻度データの作成方法の概要を示す図である。図8(a)は、時系列データ取得部231が取得した実測時系列データの例を示す図である。図8(b)は、図8(a)に示した実測時系列データを分割し、分割した複数の分割時系列データの一部を並べ替えて作成された学習用時系列データの一例を示す図である。図8(b)においては、図8(a)における分割時系列データA〜Jのうち、H、D、I、Aの順に並べられた学習用時系列データ、及びF、J、C、B、Cの順に並べられた学習用時系列データが示されている。図8(c)は、図8(b)に示す学習用時系列データに基づいて作成された学習用頻度データの例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an outline of a method of creating learning time series data and learning frequency data. FIG. 8A is a diagram showing an example of actually measured time series data acquired by the time series data acquisition unit 231. FIG. 8B shows an example of learning time-series data created by dividing the actually measured time-series data shown in FIG. 8A and rearranging a part of the divided plurality of divided time-series data. It is a figure. In FIG. 8B, among the divided time series data A to J in FIG. 8A, the learning time series data arranged in the order of H, D, I, A, and F, J, C, B The learning time series data arranged in the order of, C is shown. FIG. 8 (c) is a diagram showing an example of learning frequency data created based on the learning time series data shown in FIG. 8 (b).

学習用時系列データ作成部237は、実測時系列データにおけるパラメータの値が0である時点で実測時系列データを分割することにより、複数の分割時系列データを作成する。そして、学習用時系列データ作成部237は、実測時系列データにおけるパラメータの値が0から0よりも大きな値に変化する時点から、0よりも大きな値から0に変化する時点までを分割時系列データとする(例えば、図8(a)に符号A〜Jで示す時系列データ)。学習用時系列データ作成部237がこのようにして分割時系列データを作成することにより、複数の分割時系列データを結合した際に、結合時点でデータが急激に変化することを防げる。したがって、学習用時系列データ作成部237は、作成した複数の分割時系列データのうち、任意の分割時系列データを任意の順序で並べることができる。 The learning time series data creation unit 237 creates a plurality of divided time series data by dividing the actually measured time series data when the value of the parameter in the actually measured time series data is 0. Then, the learning time series data creation unit 237 divides the time series from the time when the value of the parameter in the actually measured time series data changes from 0 to a value larger than 0 to the time when the value larger than 0 changes to 0. Let it be data (for example, time series data indicated by reference numerals A to J in FIG. 8A). By creating the divided time series data in this way by the learning time series data creation unit 237, when a plurality of divided time series data are combined, it is possible to prevent the data from suddenly changing at the time of combination. Therefore, the learning time-series data creation unit 237 can arrange any divided time-series data in any order among the created plurality of divided time-series data.

学習用頻度データ作成部238は、学習用時系列データ作成部237が作成した学習用時系列データに含まれているパラメータの値(例えば車両Tの速度)の発生頻度分布を特定することにより、第1の学習用頻度データ(例えば学習用速度頻度データ)を作成する。その際、学習用頻度データ作成部238は、学習用時系列データを一階微分して得た時系列データに含まれる値(例えば車両Tの加速度)の発生頻度分布を特定することにより、第1の学習用頻度データと異なる第2の学習用頻度データ(例えば学習用加速度頻度データ)を作成してもよい。学習用頻度データ作成部238がこのようにして学習用頻度データを作成することで、1つの学習用時系列データから多数の学習用頻度データを作成することができる。 The learning frequency data creation unit 238 identifies the occurrence frequency distribution of parameter values (for example, the speed of the vehicle T) included in the learning time series data created by the learning time series data creation unit 237. The first learning frequency data (for example, learning speed frequency data) is created. At that time, the learning frequency data creation unit 238 identifies the occurrence frequency distribution of the value (for example, the acceleration of the vehicle T) included in the time series data obtained by first-order differentiation of the learning time series data. A second learning frequency data (for example, learning acceleration frequency data) different from the one learning frequency data may be created. By creating the learning frequency data in this way by the learning frequency data creation unit 238, it is possible to create a large number of learning frequency data from one learning time series data.

なお、学習用時系列データ作成部237は、同一の組み合わせの複数の選択時系列データを複数の異なる順序で並べ替えて、複数の学習用時系列データを作成してもよい。同一の複数の選択時系列データに基づいて学習用時系列データを作成したとしても、それぞれの選択時系列データの間の期間(時系列データの値が0の期間)が異なるようにすることで、学習用頻度データ作成部238は、それぞれの学習用時系列データから異なる学習用頻度データを作成することができる。 The learning time-series data creation unit 237 may create a plurality of learning time-series data by rearranging a plurality of selected time-series data of the same combination in a plurality of different orders. Even if the training time series data is created based on the same plurality of selected time series data, the period between the selected time series data (the period when the value of the time series data is 0) is different. , The learning frequency data creation unit 238 can create different learning frequency data from each learning time series data.

複数の選択時系列データの間の期間が同一である場合、すなわち時系列データの値が0の期間が同一である場合、複数の学習用時系列データに基づいて学習用頻度データ作成部238が作成する学習用時系列頻度データは同一になる。この場合、データ生成部236が1つの生成時系列頻度データを機械学習モデルMに入力した際に、複数の生成時系列データの候補が発生し得る。このような場合であっても、他のパラメータの学習用時系列データ及び学習用頻度データと併用することにより、機械学習モデルMが、複数の生成時系列データの候補から、最適な生成時系列データを出力することが可能である。学習用時系列データ作成部237及び学習用頻度データ作成部238がこのような構成を有することで、学習用頻度データの数を増やしつつ、生成時系列データの精度を維持することができる。 When the period between the plurality of selected time series data is the same, that is, when the period when the value of the time series data is 0 is the same, the learning frequency data creation unit 238 is based on the plurality of learning time series data. The learning time series frequency data to be created will be the same. In this case, when the data generation unit 236 inputs one generation time series frequency data into the machine learning model M, a plurality of generation time series data candidates may be generated. Even in such a case, by using the learning time series data and the learning frequency data of other parameters together, the machine learning model M can select the optimum generation time series from a plurality of generation time series data candidates. It is possible to output data. By having the learning time series data creation unit 237 and the learning frequency data creation unit 238 having such a configuration, it is possible to maintain the accuracy of the generated time series data while increasing the number of learning frequency data.

[フィルタによる最適化]
モデル作成部235が、機械学習モデルMから出力される生成時系列データと機械学習モデルMに入力される頻度データに対応する時系列データとの差に基づいて重みを調整する場合、生成時系列データに高周波成分が存在することにより差が大きくなり過ぎて、過度に重みが調整されてしまう場合がある。そこで、モデル作成部235は、機械学習モデルMが出力する生成時系列データにおける閾値(すなわちカットオフ周波数)以上の周波数成分を除去する低周波通過フィルタをさらに有してもよい。
[Optimization by filter]
When the model creation unit 235 adjusts the weight based on the difference between the generated time series data output from the machine learning model M and the time series data corresponding to the frequency data input to the machine learning model M, the generated time series Due to the presence of high frequency components in the data, the difference may become too large and the weights may be adjusted excessively. Therefore, the model creation unit 235 may further have a low frequency passing filter that removes frequency components equal to or higher than the threshold value (that is, the cutoff frequency) in the generated time series data output by the machine learning model M.

図9は、モデル作成部235が低周波通過フィルタFを有するデータ生成装置2の構成を示す図である。モデル作成部235は、機械学習モデルMに学習用頻度データを入力した際に機械学習モデルMから出力される生成時系列データと、学習用頻度データに対応する学習用時系列データとの差分に基づいて、低周波通過フィルタFの特性を更新する。モデル作成部235は、例えば、差分が所定の値以上である場合に、低周波通過フィルタFのカットオフ周波数を低くするように低周波通過フィルタFの係数又は構成を変更する。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a data generation device 2 in which the model creation unit 235 has a low frequency pass filter F. The model creation unit 235 determines the difference between the generated time series data output from the machine learning model M when the training frequency data is input to the machine learning model M and the learning time series data corresponding to the learning frequency data. Based on this, the characteristics of the low frequency pass filter F are updated. The model creation unit 235 changes the coefficient or configuration of the low frequency pass filter F so as to lower the cutoff frequency of the low frequency pass filter F, for example, when the difference is equal to or greater than a predetermined value.

ただし、低周波通過フィルタFのカットオフ周波数が低くなり過ぎると、生成時系列データを用いて分析する目的において生成時系列データが役立たないものになってしまう。そこで、モデル作成部235は、生成時系列データを使用するユーザから使用目的を示す情報を取得し、取得した使用目的に関連付けて予め記憶部22に記憶された最低周波数以上にカットオフ周波数がなるようにしてもよい。 However, if the cutoff frequency of the low-frequency pass filter F becomes too low, the generated time-series data becomes useless for the purpose of analysis using the generated time-series data. Therefore, the model creation unit 235 acquires information indicating the purpose of use from the user who uses the generated time-series data, and the cutoff frequency becomes higher than the minimum frequency stored in advance in the storage unit 22 in association with the acquired purpose of use. You may do so.

例えば、生成時系列データが速度の時系列データである場合、当該生成時系列データを分析することにより車両Tの燃費を特定することができる。また、当該生成時系列データを分析することにより、運転者の運転スキルを評価することもできる。 For example, when the generated time-series data is the speed time-series data, the fuel consumption of the vehicle T can be specified by analyzing the generated time-series data. It is also possible to evaluate the driving skill of the driver by analyzing the generated time series data.

運転手の運転スキルを評価する際には、速度の細かい変動を示す情報の重要度が、燃費を特定する際に比べて低いと考えられる。そこで、モデル作成部235は、車両Tの速度を示す生成時系列データが燃費の特定に用いられる場合のカットオフ周波数を、生成時系列データが運転スキルの評価に用いられる場合のカットオフ周波数よりも高くする。モデル作成部235が、このように、機械学習モデルMの使用目的に応じて低周波通過フィルタFの特性を変えることで、生成時系列データの使用目的に適した生成時系列データを出力することができる。 When evaluating a driver's driving skill, the importance of information indicating small fluctuations in speed is considered to be lower than when identifying fuel consumption. Therefore, the model creation unit 235 sets the cutoff frequency when the generated time series data indicating the speed of the vehicle T is used for specifying the fuel consumption, and the cutoff frequency when the generated time series data is used for the evaluation of the driving skill. Also raise. In this way, the model creation unit 235 outputs the generated time series data suitable for the purpose of use of the generated time series data by changing the characteristics of the low frequency passing filter F according to the purpose of use of the machine learning model M. Can be done.

機械学習モデルMの後段に低周波通過フィルタFが設けられている場合、モデル作成部235は、機械学習モデルMに学習用頻度データを入力した際に低周波通過フィルタFから出力される生成時系列データと、学習用頻度データに対応する学習用時系列データとの差分に基づいて、機械学習モデルMの重みを更新してもよい。このようにすることで、モデル作成部235は、低周波通過フィルタFを用いた場合に機械学習モデルMの重みを最適化することができる。 When the low frequency pass filter F is provided after the machine learning model M, the model creation unit 235 generates the output from the low frequency pass filter F when the training frequency data is input to the machine learning model M. The weight of the machine learning model M may be updated based on the difference between the series data and the learning time series data corresponding to the training frequency data. By doing so, the model creation unit 235 can optimize the weight of the machine learning model M when the low frequency passing filter F is used.

なお、モデル作成部235が機械学習モデルMの重みを決定した後に低周波通過フィルタFの特性を更新してしまうと、更新後の低周波通過フィルタFの特性においては機械学習モデルMの重みが最適でないという場合が生じ得る。そこで、モデル作成部235は、低周波通過フィルタFの特性の更新と、機械学習モデルMの重みの更新とを順番に実行してもよい。 If the model creation unit 235 updates the characteristics of the low-frequency passing filter F after determining the weight of the machine learning model M, the weight of the machine learning model M will be added to the updated characteristics of the low-frequency passing filter F. There may be cases where it is not optimal. Therefore, the model creation unit 235 may sequentially update the characteristics of the low-frequency pass filter F and update the weights of the machine learning model M.

具体的には、モデル作成部235は、機械学習モデルMの重みを更新すると、重みが更新された機械学習モデルMから出力される生成時系列データと、機械学習モデルMに入力された頻度データに対応する時系列データとの差分に基づいて低周波通過フィルタFの特性を更新する。続いて、モデル作成部235は、低周波通過フィルタFの特性が更新された状態で機械学習モデルMが出力する生成時系列データと低周波通過フィルタFから出力される時系列データとの差分に基づいて機械学習モデルMの重みを更新する。モデル作成部235は、生成時系列データと、機械学習モデルMに入力された頻度データに対応する時系列データとの差分が所定の大きさ以下になるまでこれらの処理を繰り返すことで、機械学習モデルMの重みと低周波通過フィルタFの特性を最適化することができる。 Specifically, when the model creation unit 235 updates the weights of the machine learning model M, the generated time series data output from the machine learning model M whose weights have been updated and the frequency data input to the machine learning model M. The characteristics of the low frequency pass filter F are updated based on the difference from the time series data corresponding to. Subsequently, the model creation unit 235 determines the difference between the generated time series data output by the machine learning model M and the time series data output from the low frequency passing filter F in a state where the characteristics of the low frequency passing filter F are updated. Based on this, the weight of the machine learning model M is updated. The model creation unit 235 repeats these processes until the difference between the generated time-series data and the time-series data corresponding to the frequency data input to the machine learning model M becomes a predetermined size or less, thereby performing machine learning. The weight of the model M and the characteristics of the low frequency pass filter F can be optimized.

[機械学習モデルMの評価に基づく重みの更新]
機械学習モデルMが出力する生成時系列データと機械学習モデルMに入力される頻度データに対応する時系列データとの差分に基づいて、モデル作成部235が機械学習モデルMの重みを更新したとしても、重みが更新された機械学習モデルMが出力する生成時系列データが、時系列データの使用目的において最適な状態になっているとは限らない。例えば速度の生成時系列データに基づいて車両Tの燃費を解析する場合、生成時系列データに基づいて特定される燃費と実際の燃費との差が小さい方が好ましい。そこで、データ生成装置2は、この差が小さくなるように機械学習モデルMの重みを更新する。
[Update of weights based on evaluation of machine learning model M]
Assuming that the model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M based on the difference between the generated time series data output by the machine learning model M and the time series data corresponding to the frequency data input to the machine learning model M. However, the generated time-series data output by the machine learning model M with updated weights is not always in the optimum state for the purpose of using the time-series data. For example, when analyzing the fuel consumption of the vehicle T based on the speed generation time series data, it is preferable that the difference between the fuel consumption specified based on the generation time series data and the actual fuel consumption is small. Therefore, the data generation device 2 updates the weight of the machine learning model M so that this difference becomes small.

図10は、生成時系列データの使用目的に適した機械学習モデルMになっているか否かを評価し、評価結果に基づいて機械学習モデルMを更新することが可能なデータ生成装置2の構成を示す図である。図10に示すデータ生成装置2は、モデル評価部239をさらに有するという点で、図4に示したデータ生成装置2と異なり、他の点で同じである。モデル作成部235がモデル評価部239を含んでいてもよい。 FIG. 10 shows a configuration of a data generation device 2 capable of evaluating whether or not the machine learning model M is suitable for the purpose of use of the generated time series data and updating the machine learning model M based on the evaluation result. It is a figure which shows. The data generation device 2 shown in FIG. 10 is different from the data generation device 2 shown in FIG. 4 in that it further includes a model evaluation unit 239, and is the same in other respects. The model creation unit 235 may include the model evaluation unit 239.

モデル評価部239は、所定の時系列データが測定された期間における車両Tの所定の部材の状態の変化に対応する第1情報と、所定の時系列データが入力された機械学習モデルMから出力される生成時系列データに基づいて特定される所定の部材Tの状態の変化に対応する第2情報との差に基づいて機械学習モデルMを評価した結果をモデル作成部235に対して出力する。所定の部材は、車両Tの走行に伴って状態が変化する部材であり、例えば燃料、ディーゼル微粒子捕集フィルタ(DPF)、各種のオイル、バッテリーである。所定の部材は、例えばデータ生成システムSを利用するユーザ(例えば車両Tの管理者)により設定され、モデル作成部235又はモデル評価部239が外部装置から取得する。モデル作成部235又はモデル評価部239は、外部装置から生成時系列データの使用目的を取得し、取得した使用目的に基づいて所定の部材を特定してもよい。 The model evaluation unit 239 outputs from the machine learning model M in which the first information corresponding to the change in the state of the predetermined member of the vehicle T during the period in which the predetermined time series data is measured and the predetermined time series data are input. The result of evaluating the machine learning model M based on the difference from the second information corresponding to the change in the state of the predetermined member T specified based on the generated time series data is output to the model creation unit 235. .. The predetermined member is a member whose state changes as the vehicle T travels, and is, for example, a fuel, a diesel particulate filter (DPF), various oils, and a battery. The predetermined member is set by, for example, a user who uses the data generation system S (for example, the manager of the vehicle T), and is acquired by the model creation unit 235 or the model evaluation unit 239 from an external device. The model creation unit 235 or the model evaluation unit 239 may acquire the purpose of use of the generated time series data from an external device and specify a predetermined member based on the acquired purpose of use.

モデル評価部239は、時系列データ取得部231が取得した所定の時系列データに基づいて第1情報を作成してもよく、外部装置から第1情報を取得してもよい。所定の時系列データは、時系列データ取得部231が取得した学習用時系列データであってもよく、生成用頻度データ取得部233が取得した他の時系列データであってもよい。 The model evaluation unit 239 may create the first information based on the predetermined time series data acquired by the time series data acquisition unit 231, or may acquire the first information from an external device. The predetermined time-series data may be the learning time-series data acquired by the time-series data acquisition unit 231 or other time-series data acquired by the generation frequency data acquisition unit 233.

モデル作成部235は、モデル評価部239から入力された評価結果に基づいて機械学習モデルMの重みを更新する。具体的には、モデル作成部235は、評価結果がユーザにより設定された基準レベル未満である場合に機械学習モデルMの重みを更新し、評価結果が基準レベル以上である場合に機械学習モデルMの重みを更新しない。モデル作成部235は、第1情報と第2情報との差が基準値よりも大きい場合に機械学習モデルMの重みを更新し、差が基準値以下である場合に機械学習モデルMの重みを更新しないようにしてもよい。モデル作成部235は、差が基準値以下になるまで、機械学習モデルMの重みを更新して差を算出する処理を繰り返す。 The model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M based on the evaluation result input from the model evaluation unit 239. Specifically, the model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M when the evaluation result is less than the reference level set by the user, and the machine learning model M when the evaluation result is equal to or higher than the reference level. Do not update the weight of. The model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M when the difference between the first information and the second information is larger than the reference value, and adds the weight of the machine learning model M when the difference is equal to or less than the reference value. You may not update it. The model creation unit 235 repeats the process of updating the weight of the machine learning model M and calculating the difference until the difference becomes equal to or less than the reference value.

一例として、時系列データ取得部231が、所定の時系列データとして車両Tの速度の時系列データ及び加速度の時系列データを取得し、学習用頻度データ取得部232が、所定の時系列データに対応する所定の頻度データとして車両Tの速度の頻度データ及び加速度の頻度データを取得したとする。この場合、モデル評価部239は、所定の時系列データに基づいて特定される燃費(第1情報に対応)と、所定の頻度データを機械学習モデルMに入力した場合に機械学習モデルMから出力される生成時系列データに基づいて特定される燃費(第2情報に対応)との差に基づいて機械学習モデルMを評価した結果を出力する。 As an example, the time-series data acquisition unit 231 acquires the time-series data of the speed of the vehicle T and the time-series data of the acceleration as the predetermined time-series data, and the learning frequency data acquisition unit 232 becomes the predetermined time-series data. It is assumed that the speed frequency data and the acceleration frequency data of the vehicle T are acquired as the corresponding predetermined frequency data. In this case, the model evaluation unit 239 outputs the fuel consumption (corresponding to the first information) specified based on the predetermined time series data and the predetermined frequency data from the machine learning model M when the predetermined frequency data is input to the machine learning model M. The result of evaluating the machine learning model M based on the difference from the fuel consumption (corresponding to the second information) specified based on the generated time series data is output.

モデル評価部239は、第1情報と第2情報との差が小さければ小さいほど機械学習モデルMの評価を高くし、差が大きければ大きいほど機械学習モデルMの評価を低くする。モデル作成部235は、モデル評価部239が特定した第1情報としての燃費と第2情報としての燃費との差に基づいて機械学習モデルMの重みを更新する。 The model evaluation unit 239 raises the evaluation of the machine learning model M as the difference between the first information and the second information is smaller, and lowers the evaluation of the machine learning model M as the difference is larger. The model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M based on the difference between the fuel consumption as the first information and the fuel consumption as the second information specified by the model evaluation unit 239.

モデル評価部239は、機械学習モデルMに入力する頻度データが車両Tで取得された期間に車両Tが走行した間の所定の部材の変化の状態を外部装置(例えばデータ収集装置1)から取得してもよい。所定の部材が燃料である場合、モデル評価部239は、車両Tが走行した距離と、試験期間中の燃料の減少量(すなわち消費量)とに基づいて算出された燃費を示す情報を取得する。また、モデル評価部239は、当該期間に取得された頻度データを機械学習モデルMに入力した場合に機械学習モデルMから出力される生成時系列データにより特定される車両Tの速度の履歴に基づいて、燃費を算出する。モデル評価部239は、取得した車両Tの実際の燃費と算出した燃費とを比較し、差に対応する評価結果を出力する。 The model evaluation unit 239 acquires from an external device (for example, the data collecting device 1) the state of change of a predetermined member while the vehicle T travels during the period when the frequency data to be input to the machine learning model M is acquired by the vehicle T. You may. When the predetermined member is fuel, the model evaluation unit 239 acquires information indicating the fuel consumption calculated based on the distance traveled by the vehicle T and the amount of fuel reduction (that is, consumption) during the test period. .. Further, the model evaluation unit 239 is based on the history of the speed of the vehicle T specified by the generated time series data output from the machine learning model M when the frequency data acquired during the period is input to the machine learning model M. And calculate the fuel consumption. The model evaluation unit 239 compares the acquired actual fuel consumption of the vehicle T with the calculated fuel consumption, and outputs an evaluation result corresponding to the difference.

車両Tがディーゼルエンジンを有しており、所定の時系列データが車両Tの速度の変化を示す時系列データであり、所定の頻度データが車両Tの速度の発生頻度分布及び加速度の発生頻度分布を示すデータである場合、モデル評価部239は、ディーゼル微粒子捕集フィルタ(以下、DPFという。)の状態に基づいて機械学習モデルMを評価してもよい。 The vehicle T has a diesel engine, the predetermined time-series data is the time-series data indicating the change in the speed of the vehicle T, and the predetermined frequency data is the speed occurrence frequency distribution and the acceleration occurrence frequency distribution of the vehicle T. In the case of the data indicating, the model evaluation unit 239 may evaluate the machine learning model M based on the state of the diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF).

具体的には、モデル評価部239は、所定の時系列データが測定された期間内のDPFの状態の変化に対応する第1情報と、生成時系列データに基づいて特定されるDPFの状態の変化に対応する第2情報との差に基づいて機械学習モデルMを評価した結果を出力する。DPFの状態の変化に対応する情報は、例えば、DPFに蓄積された粒子状物質(PM)の量を示す情報である。この場合においても、モデル作成部235は、第1情報と第2情報との差に基づいて機械学習モデルMの重みを更新する。DPFの状態と車両Tの速度とは相関度が高く、例えば、車両Tが低速走行をする期間が長いと、DPFに粒子状物質が蓄積されやすい。そこで、モデル作成部235が、車両Tの速度との相関度が高いDPFの状態に基づく評価結果を用いて機械学習モデルMの重みを更新することにより、機械学習モデルMの精度が向上する。 Specifically, the model evaluation unit 239 describes the first information corresponding to the change in the DPF state within the period in which the predetermined time series data is measured, and the DPF state specified based on the generated time series data. The result of evaluating the machine learning model M based on the difference from the second information corresponding to the change is output. The information corresponding to the change in the state of the DPF is, for example, information indicating the amount of particulate matter (PM) accumulated in the DPF. Also in this case, the model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M based on the difference between the first information and the second information. The state of the DPF and the speed of the vehicle T have a high degree of correlation. For example, when the vehicle T travels at a low speed for a long period of time, particulate matter is likely to be accumulated in the DPF. Therefore, the model creation unit 235 updates the weight of the machine learning model M using the evaluation result based on the state of the DPF having a high degree of correlation with the speed of the vehicle T, so that the accuracy of the machine learning model M is improved.

燃費及びDPFの状態の変化は、車両Tが走行した道路の勾配の変化によっても影響される。そこで、モデル作成部235は、所定の時系列データが取得された間に車両Tが走行した場所の勾配の頻度を示す所定の勾配頻度データを教師データとしてさらに取得して機械学習をしてもよい。この場合、モデル作成部235は、機械学習モデルMに所定の速度頻度データ、所定の加速度頻度データ及び所定の勾配頻度データを入力した際に機械学習モデルMから出力される生成時系列データと、所定の速度頻度データ、所定の加速度頻度データ及び所定の勾配頻度データに対応する所定の時系列データとの差分に基づいて、機械学習モデルMの重みを更新する。そして、モデル評価部239は、燃費又はDPFの状態の変化に基づいて機械学習モデルMを評価する。 Changes in fuel consumption and DPF conditions are also affected by changes in the slope of the road on which vehicle T travels. Therefore, even if the model creation unit 235 further acquires predetermined gradient frequency data indicating the gradient frequency of the place where the vehicle T has traveled as teacher data while the predetermined time series data is acquired, and performs machine learning. Good. In this case, the model creation unit 235 supplies the machine learning model M with the generation time series data output from the machine learning model M when the predetermined speed frequency data, the predetermined acceleration frequency data, and the predetermined gradient frequency data are input to the machine learning model M. The weight of the machine learning model M is updated based on the difference between the predetermined velocity frequency data, the predetermined acceleration frequency data, and the predetermined time series data corresponding to the predetermined gradient frequency data. Then, the model evaluation unit 239 evaluates the machine learning model M based on the change in the fuel consumption or the state of the DPF.

[モデル評価装置]
モデル評価部239の機能は、データ生成装置2と異なるモデル評価装置において実現されてもよい。図11は、モデル評価装置3の構成を示す図である。モデル評価装置3は、例えばコンピュータであり、通信部31と、記憶部32と、制御部33とを有する。制御部33は、時系列データ取得部331と、情報作成部332と、評価結果出力部333とを有する。
[Model evaluation device]
The function of the model evaluation unit 239 may be realized in a model evaluation device different from the data generation device 2. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the model evaluation device 3. The model evaluation device 3 is, for example, a computer, and has a communication unit 31, a storage unit 32, and a control unit 33. The control unit 33 has a time-series data acquisition unit 331, an information creation unit 332, and an evaluation result output unit 333.

通信部31は、通信部21と同等の機能を有しており、ネットワークNを介してデータを送受信するための通信インターフェースを有する。通信部31は、例えばデータ生成装置2から、機械学習モデルMに入力された頻度データに対応する時系列データ、及び機械学習モデルMが出力した時系列データを受信し、受信したデータを時系列データ取得部331に入力する。また、通信部31は、評価結果出力部333から入力された評価結果をデータ生成装置2に送信する。 The communication unit 31 has the same function as the communication unit 21, and has a communication interface for transmitting and receiving data via the network N. The communication unit 31 receives, for example, time-series data corresponding to the frequency data input to the machine learning model M and time-series data output by the machine learning model M from the data generation device 2, and receives the received data in a time-series manner. Input to the data acquisition unit 331. Further, the communication unit 31 transmits the evaluation result input from the evaluation result output unit 333 to the data generation device 2.

記憶部32は、ROM、RAM、及びハードディスクを含む。記憶部32は、制御部33が実行するプログラムを記憶する。また、記憶部32は、通信部31を介して受信した各種のデータを一時的に記憶する。 The storage unit 32 includes a ROM, a RAM, and a hard disk. The storage unit 32 stores a program executed by the control unit 33. In addition, the storage unit 32 temporarily stores various data received via the communication unit 31.

制御部33は、例えばCPUであり、記憶部32に記憶されたプログラムを実行することにより、時系列データ取得部331、情報作成部332及び評価結果出力部333として機能する。 The control unit 33 is, for example, a CPU, and functions as a time-series data acquisition unit 331, an information creation unit 332, and an evaluation result output unit 333 by executing a program stored in the storage unit 32.

時系列データ取得部331は、通信部31を介して、所定の時系列データに対応するパラメータの頻度データが入力された機械学習モデルMが出力する上記パラメータの生成時系列データを取得する。また、時系列データ取得部331は、通信部31を介して、生成時系列データを出力した機械学習モデルMに入力された所定の時系列データを取得する。時系列データ取得部331は、所定の時系列データを生成時系列データとともにデータ生成装置2から取得してもよく、生成時系列データと別に取得してもよい。また、時系列データ取得部331は、所定の時系列データとともに、所定の時系列データが取得された期間に車両Tが走行した距離を示す情報を取得してもよい。 The time-series data acquisition unit 331 acquires the generation time-series data of the above parameters output by the machine learning model M in which the frequency data of the parameters corresponding to the predetermined time-series data is input via the communication unit 31. Further, the time-series data acquisition unit 331 acquires predetermined time-series data input to the machine learning model M that outputs the generated time-series data via the communication unit 31. The time-series data acquisition unit 331 may acquire predetermined time-series data together with the generated time-series data from the data generation device 2, or may acquire the predetermined time-series data separately from the generated time-series data. Further, the time-series data acquisition unit 331 may acquire information indicating the distance traveled by the vehicle T during the period in which the predetermined time-series data is acquired, together with the predetermined time-series data.

情報作成部332は、時系列データ取得部331が取得した時系列データに基づいて特定される車両Tの所定の部材の状態の変化を示す情報を生成する。具体的には、情報作成部332は、所定の時系列データが測定された期間における車両Tの所定の部材の状態の変化に対応する第1情報と、生成時系列データに基づいて特定される所定の部材の状態の変化に対応する第2情報とを作成する。 The information creation unit 332 generates information indicating a change in the state of a predetermined member of the vehicle T specified based on the time series data acquired by the time series data acquisition unit 331. Specifically, the information creation unit 332 is specified based on the first information corresponding to the change in the state of the predetermined member of the vehicle T during the period in which the predetermined time series data is measured and the generated time series data. A second piece of information corresponding to a change in the state of a predetermined member is created.

所定の時系列データが車両Tの速度の時系列データである場合、情報作成部332は、所定の時系列データが測定された期間内の車両Tの燃費である第1情報を作成する。具体的には、機械学習モデルMが、速度の時系列データにおける速度の発生頻度分布を示す速度頻度データと、速度の時系列データを一階微分して得られる時系列データにおける加速度の発生頻度分布を示す加速度頻度データと、を教師データとして機械学習して作成された場合、情報作成部332は、車両Tの速度との相関度が高い燃費を第1情報とする。 When the predetermined time-series data is the time-series data of the speed of the vehicle T, the information creation unit 332 creates the first information which is the fuel consumption of the vehicle T within the period in which the predetermined time-series data is measured. Specifically, the machine learning model M has an acceleration occurrence frequency in the velocity frequency data showing the velocity occurrence frequency distribution in the velocity time series data and the time series data obtained by first-order differentiation of the velocity time series data. When the acceleration frequency data showing the distribution and the acceleration frequency data are created by machine learning as the teacher data, the information creation unit 332 uses the fuel consumption, which has a high degree of correlation with the speed of the vehicle T, as the first information.

情報作成部332は、例えば所定の時系列データにおける速度と、予め記憶部32に記憶された速度と燃料噴射量との関係と、に基づいて算出される燃料消費量を、所定の時系列データが取得された期間の走行距離で除算することにより、第1情報に対応する燃費を算出する。また、情報作成部332は、機械学習モデルMが生成した生成時系列データにおける速度と、予め記憶部32に記憶された速度と燃料噴射量との関係と、に基づいて算出される燃料消費量を走行距離で除算することにより、第2情報に対応する燃費を算出する。 The information creation unit 332 obtains the fuel consumption amount calculated based on, for example, the speed in the predetermined time series data, the relationship between the speed and the fuel injection amount stored in the storage unit 32 in advance, and the predetermined time series data. Is divided by the mileage of the acquired period to calculate the fuel consumption corresponding to the first information. Further, the information creation unit 332 calculates the fuel consumption amount based on the speed in the generated time series data generated by the machine learning model M and the relationship between the speed and the fuel injection amount stored in the storage unit 32 in advance. Is divided by the mileage to calculate the fuel consumption corresponding to the second information.

車両Tがディーゼルエンジンを有している場合、情報作成部332は、所定の時系列データが測定された期間内のDPFの状態の変化に対応する第1情報と、生成時系列データに基づいて特定されるDPFの状態の変化に対応する第2情報とを作成してもよい。 When the vehicle T has a diesel engine, the information creation unit 332 is based on the first information corresponding to the change in the state of the DPF within the period in which the predetermined time series data is measured and the generated time series data. Second information corresponding to the specified change in the state of the DPF may be created.

評価結果出力部333は、情報作成部332が作成した第1情報及び第2情報との差に基づいて機械学習モデルMを評価した結果を出力する。評価結果出力部333は、差が小さければ小さいほど機械学習モデルMの評価を高くし、差が大きければ大きいほど機械学習モデルMの評価を低くする。評価結果出力部333は、例えば、通信部31を介して評価結果をデータ生成装置2に送信する。評価結果出力部333は、評価結果をディスプレイに表示させてもよく、プリンタに印刷させてもよい。 The evaluation result output unit 333 outputs the result of evaluating the machine learning model M based on the difference between the first information and the second information created by the information creation unit 332. The evaluation result output unit 333 evaluates the machine learning model M higher as the difference is smaller, and lowers the evaluation of the machine learning model M as the difference is larger. The evaluation result output unit 333 transmits the evaluation result to the data generation device 2 via, for example, the communication unit 31. The evaluation result output unit 333 may display the evaluation result on the display or may print it on the printer.

このように、機械学習モデルMが出力できる時系列データのパラメータとの相関度が高い部材の状態の変化に基づいてモデル評価装置3が機械学習モデルMを評価することで、機械学習モデルMの管理者又は作成者が、機械学習モデルMの状態を適切に把握することができる。また、モデル評価装置3が、評価結果をデータ生成装置2に送信することで、データ生成装置2が機械学習モデルMを改善することができる。 In this way, the model evaluation device 3 evaluates the machine learning model M based on the change in the state of the member having a high degree of correlation with the parameters of the time series data that can be output by the machine learning model M. The administrator or the creator can appropriately grasp the state of the machine learning model M. Further, the model evaluation device 3 transmits the evaluation result to the data generation device 2, so that the data generation device 2 can improve the machine learning model M.

なお、以上の説明においては、情報作成部332が所定の時系列データを用いて第1情報を作成する場合を例示したが、情報作成部332は、所定の時系列データが取得された間に車両Tにおいて実測された第1情報を取得し、評価結果出力部333が当該第1情報を用いて機械学習モデルMを評価してもよい。 In the above description, the case where the information creation unit 332 creates the first information using the predetermined time series data is illustrated, but the information creation unit 332 is while the predetermined time series data is acquired. The first information actually measured in the vehicle T may be acquired, and the evaluation result output unit 333 may evaluate the machine learning model M using the first information.

[実施例]
図12は、本実施の形態に係るデータ生成装置2を用いて頻度データから時系列データを作成した実施例を示す図である。図12(a)は、実際に車両Tにおいて測定された速度の時系列データを示している。図12(b)は、図12(a)に示した時系列データに対応する速度の頻度データ及び加速度の頻度データを機械学習モデルMに入力した際に機械学習モデルMから出力された時系列データを示している。それぞれのデータは、実際のデータの傾向を維持した状態でデフォルメされている。
[Example]
FIG. 12 is a diagram showing an example in which time series data is created from frequency data using the data generation device 2 according to the present embodiment. FIG. 12A shows time series data of the speed actually measured in the vehicle T. FIG. 12B shows a time series output from the machine learning model M when the speed frequency data and the acceleration frequency data corresponding to the time series data shown in FIG. 12A are input to the machine learning model M. Shows the data. Each data is deformed while maintaining the tendency of the actual data.

図12(a)と図12(b)とを対比すると、細部においては差が見られるものの、全体的な速度の変化の傾向はほぼ一致している。機械学習モデルMがさらに学習を重ねることにより、両者の差はさらに小さくなると考えられる。 Comparing FIGS. 12 (a) and 12 (b), although there are differences in details, the overall tendency of the change in velocity is almost the same. It is considered that the difference between the two becomes smaller as the machine learning model M further learns.

[本実施の形態による効果]
以上説明したように、データ生成装置2は、車両Tが走行中に測定された所定のパラメータの学習用時系列データと、学習用時系列データに対応する学習用頻度データとを教師データとして機械学習することにより、所定のパラメータの頻度データが入力されたことで時系列データを出力可能な機械学習モデルMを作成することができる。データ生成装置2がこのような機械学習モデルMを作成することで、所定のパラメータの頻度データしか得ることができない場合であっても、機械学習モデルMから出力される生成時系列データを解析することで、データ生成装置2を利用する車両Tの管理者が、車両Tの燃費、部品の劣化度等のように、パラメータに関連する各種の情報を得ることができる。
[Effect of this embodiment]
As described above, the data generation device 2 is a machine using learning time-series data of predetermined parameters measured while the vehicle T is traveling and learning frequency data corresponding to the learning time-series data as teacher data. By learning, it is possible to create a machine learning model M capable of outputting time series data by inputting frequency data of a predetermined parameter. By creating such a machine learning model M, the data generation device 2 analyzes the generation time series data output from the machine learning model M even when only the frequency data of a predetermined parameter can be obtained. As a result, the manager of the vehicle T using the data generation device 2 can obtain various information related to the parameters such as the fuel consumption of the vehicle T, the degree of deterioration of parts, and the like.

データ生成装置2は、学習用時系列データに係るパラメータの値を一階微分した値の時系列データに基づく頻度データをさらに教師データとして用いて機械学習モデルMを作成してもよい。学習用時系列データが速度の時系列データである場合、データ生成装置2は、速度の頻度データ及び加速度の頻度データを用いて機械学習モデルMを作成する。データ生成装置2がこのように複数の頻度データを用いて機械学習モデルMを作成することで、機械学習モデルMの精度が向上する。 The data generation device 2 may create a machine learning model M by further using the frequency data based on the time-series data of the values obtained by first-order differentiation of the values of the parameters related to the learning time-series data as the teacher data. When the learning time-series data is the velocity time-series data, the data generation device 2 creates the machine learning model M using the velocity frequency data and the acceleration frequency data. When the data generation device 2 creates the machine learning model M using the plurality of frequency data in this way, the accuracy of the machine learning model M is improved.

さらに、データ生成装置2は、第1パラメータの発生頻度分布を示す第1学習用頻度データと、第1パラメータよりも変化速度が遅い第2パラメータの発生頻度分布を示す第2学習用頻度データとを教師データとして用いて機械学習モデルMを作成してもよい。データ生成装置2は、第1パラメータの値及び第2パラメータの値の一階微分値の頻度データをさらに教師データとして用いてもよい。データ生成装置2がこのように変化速度の傾向が異なる複数のパラメータに係る頻度データを用いることで、機械学習モデルMが出力する生成時系列データの精度がさらに向上する。 Further, the data generation device 2 includes a first learning frequency data showing the occurrence frequency distribution of the first parameter and a second learning frequency data showing the occurrence frequency distribution of the second parameter whose change rate is slower than that of the first parameter. May be used as teacher data to create a machine learning model M. The data generation device 2 may further use the frequency data of the first parameter value and the first derivative value of the second parameter value as teacher data. When the data generation device 2 uses the frequency data related to the plurality of parameters having different tendencies of the change speed in this way, the accuracy of the generated time series data output by the machine learning model M is further improved.

また、データ生成装置2は、車両Tで測定されたパラメータに係る時系列データを分割して複数の分割時系列データを作成し、作成した複数の分割時系列データから選択した複数の選択時系列データを並べ替えて学習用時系列データを作成してもよい。さらに、データ生成装置2は、作成した学習用時系列データにおけるパラメータの発生頻度分布を示す学習用頻度データを作成してもよい。データ生成装置2がこのように動作することで、機械学習に用いることができる教師データを増やすことができるので、機械学習モデルMの学習期間を短縮したり、機械学習モデルMの性能を向上させたりすることができる。 Further, the data generation device 2 divides the time series data related to the parameters measured by the vehicle T to create a plurality of divided time series data, and a plurality of selected time series selected from the created plurality of divided time series data. The data may be rearranged to create time-series data for learning. Further, the data generation device 2 may create learning frequency data showing a parameter occurrence frequency distribution in the created learning time series data. By operating the data generation device 2 in this way, it is possible to increase the teacher data that can be used for machine learning, so that the learning period of the machine learning model M can be shortened and the performance of the machine learning model M can be improved. Can be done.

また、データ生成装置2は、機械学習モデルMが出力する生成時系列データにおける閾値以上の周波数成分を除去する低周波通過フィルタをさらに有してもよい。そして、データ生成装置2は、機械学習モデルMに入力された時系列データと、当該フィルタから出力される時系列データとを比較した結果に基づいて、フィルタの特性や機械学習モデルMの重みを更新してもよい。データ生成装置2がこのような構成を有することで、データ生成装置2が出力する時系列データをさらに改善することができる。 Further, the data generation device 2 may further have a low frequency passing filter that removes frequency components equal to or higher than the threshold value in the generated time series data output by the machine learning model M. Then, the data generation device 2 determines the characteristics of the filter and the weight of the machine learning model M based on the result of comparing the time series data input to the machine learning model M with the time series data output from the filter. You may update it. When the data generation device 2 has such a configuration, the time series data output by the data generation device 2 can be further improved.

また、データ生成装置2は、所定の時系列データが測定された期間における車両の所定の部材の状態の変化に対応する第1情報と、生成時系列データに基づいて特定される所定の部材の状態の変化に対応する第2情報との差に基づいて機械学習モデルを評価した結果を出力してもよい。データ生成装置2は、例えば車両Tにおいて測定された時系列データに対応する燃費と、機械学習モデルMが出力した時系列データに基づいて特定される燃費とを比較した結果に基づいて機械学習モデルMを評価する。データ生成装置2がこのような構成を有することで、データ生成装置2の管理者や作成者が、機械学習モデルMが適切に構成されているか否かを判断することが可能になる。 Further, the data generation device 2 includes first information corresponding to a change in the state of a predetermined member of the vehicle during the period in which the predetermined time series data is measured, and the predetermined member specified based on the generated time series data. The result of evaluating the machine learning model based on the difference from the second information corresponding to the change of the state may be output. The data generation device 2 is a machine learning model based on the result of comparing the fuel consumption corresponding to the time series data measured in the vehicle T and the fuel consumption specified based on the time series data output by the machine learning model M, for example. Evaluate M. When the data generation device 2 has such a configuration, the administrator or creator of the data generation device 2 can determine whether or not the machine learning model M is appropriately configured.

そして、データ生成装置2は、このようにして評価された結果に基づいて機械学習モデルMの重みを更新してもよい。データ生成装置2が、評価結果に基づいて重みを更新することにより、データ生成装置2が、使用目的に適した機械学習モデルMを作成することが可能になる。 Then, the data generation device 2 may update the weight of the machine learning model M based on the result evaluated in this way. The data generation device 2 updates the weights based on the evaluation result, so that the data generation device 2 can create a machine learning model M suitable for the purpose of use.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof. is there. For example, all or a part of the device can be functionally or physically distributed / integrated in any unit. Also included in the embodiments of the present invention are new embodiments resulting from any combination of the plurality of embodiments. The effect of the new embodiment produced by the combination also has the effect of the original embodiment.

例えば、以上の説明においては、データ生成装置2がデータ収集装置1から時系列データ及び頻度データを取得する場合を例示したが、データ生成装置2がデータ収集装置1の機能を有しており、データ生成装置2が複数の車両Tから測定データを受信してもよい。 For example, in the above description, the case where the data generation device 2 acquires the time series data and the frequency data from the data collection device 1 has been illustrated, but the data generation device 2 has the function of the data collection device 1. The data generation device 2 may receive measurement data from a plurality of vehicles T.

また、以上の説明においては、データ生成装置2として機能するコンピュータが、モデル作成装置の機能を有するとともに、生成用頻度データが入力されたことに応じて機械学習モデルMから出力された生成時系列データを出力する機能も有する場合を例示したが、データ生成装置2の構成はこれに限らない。データ生成装置2は、モデル作成装置として機能する第1コンピュータと、第1コンピュータに生成用頻度データを入力し、第1コンピュータから生成時系列データを取得する第2コンピュータとによって構成されていてもよい。 Further, in the above description, the computer functioning as the data generation device 2 has the function of the model creation device, and the generation time series output from the machine learning model M in response to the input of the generation frequency data. Although the case where it also has a function of outputting data has been illustrated, the configuration of the data generation device 2 is not limited to this. Even if the data generation device 2 is composed of a first computer that functions as a model creation device, and a second computer that inputs generation frequency data to the first computer and acquires generation time series data from the first computer. Good.

1 データ収集装置
2 データ生成装置
3 モデル評価装置
21 通信部
22 記憶部
23 制御部
31 通信部
32 記憶部
33 制御部
231 時系列データ取得部
232 学習用頻度データ取得部
233 生成用頻度データ取得部
234 データ出力部
235 モデル作成部
236 データ生成部
237 学習用時系列データ作成部
238 学習用頻度データ作成部
239 モデル評価部
331 時系列データ取得部
332 情報作成部
333 評価結果出力部
1 Data collection device 2 Data generation device 3 Model evaluation device 21 Communication unit 22 Storage unit 23 Control unit 31 Communication unit 32 Storage unit 33 Control unit 231 Time-series data acquisition unit 232 Learning frequency data acquisition unit 233 Generation frequency data acquisition unit 234 Data output unit 235 Model creation unit 236 Data generation unit 237 Learning time series data creation unit 238 Learning frequency data creation unit 239 Model evaluation unit 331 Time series data acquisition unit 332 Information creation unit 333 Evaluation result output unit

Claims (9)

車両が走行中に測定された前記車両の速度の時系列データを学習用時系列データとして取得する時系列データ取得部と、
前記学習用時系列データにおける速度の発生頻度分布を示す学習用速度頻度データと、前記学習用時系列データにおける加速度の発生頻度分布を示す学習用加速度頻度データとを取得する学習用頻度データ取得部と、
前記学習用時系列データと、対応する前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習することにより、速度頻度データ及び加速度頻度データが入力されたことに応じて前記車両の速度の時系列データである生成時系列データを出力する機械学習モデルを作成するモデル作成部と、
を有するモデル作成装置。
A time-series data acquisition unit that acquires time-series data of the vehicle speed measured while the vehicle is running as learning time-series data, and a time-series data acquisition unit.
Learning frequency data acquisition unit that acquires learning speed frequency data showing the speed occurrence frequency distribution in the learning time series data and learning acceleration frequency data showing the acceleration occurrence frequency distribution in the learning time series data. When,
By machine learning the learning time-series data, the corresponding learning speed frequency data, and the learning acceleration frequency data as teacher data, the speed frequency data and the acceleration frequency data are input in response to the input. A model creation unit that creates a machine learning model that outputs generated time-series data that is time-series data of the vehicle speed, and
Modeling device with.
前記モデル作成部は、前記機械学習モデルに前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データを入力した際に前記機械学習モデルから出力される前記生成時系列データと、前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データに対応する前記学習用時系列データとの差分に基づいて、前記機械学習モデルの重みを更新する、
請求項1に記載のモデル作成装置。
The model creation unit has the generation time series data output from the machine learning model when the learning speed frequency data and the learning acceleration frequency data are input to the machine learning model, and the learning speed frequency data. And the weight of the machine learning model is updated based on the difference from the learning time series data corresponding to the learning acceleration frequency data.
The model creation device according to claim 1.
前記学習用頻度データ取得部は、前記学習用時系列データが取得された間に前記車両が走行した場所の勾配を示す学習用勾配データを前記教師データとしてさらに取得し、
前記モデル作成部は、前記機械学習モデルに前記学習用速度頻度データ、前記学習用加速度頻度データ及び前記学習用勾配データを入力した際に前記機械学習モデルから出力される前記生成時系列データと、前記学習用速度頻度データ、前記学習用加速度頻度データ及び前記学習用勾配データに対応する前記学習用時系列データとの差分に基づいて、前記機械学習モデルの重みを更新する、
請求項2に記載のモデル作成装置。
The learning frequency data acquisition unit further acquires learning gradient data indicating the gradient of the place where the vehicle traveled while the learning time series data was acquired as the teacher data.
The model creation unit includes the generation time series data output from the machine learning model when the learning speed frequency data, the learning acceleration frequency data, and the learning gradient data are input to the machine learning model. The weight of the machine learning model is updated based on the difference between the learning speed frequency data, the learning acceleration frequency data, and the learning time series data corresponding to the learning gradient data.
The model creation device according to claim 2.
前記モデル作成部は、前記車両の重量を特定し、特定した前記重量に対応する複数の前記機械学習モデルを作成する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のモデル作成装置。
The model creation unit identifies the weight of the vehicle and creates a plurality of the machine learning models corresponding to the specified weight.
The model creation device according to any one of claims 1 to 3.
前記生成時系列データを生成するために用いられる生成用速度頻度データ及び生成用加速度頻度データを取得する生成用頻度データ取得部と、
前記生成用速度頻度データ及び前記生成用加速度頻度データを前記機械学習モデルに入力することにより前記機械学習モデルから出力される前記生成時系列データを出力するデータ出力部と、
をさらに有する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のモデル作成装置。
A generation frequency data acquisition unit that acquires generation speed frequency data and generation acceleration frequency data used to generate the generation time series data, and a generation frequency data acquisition unit.
A data output unit that outputs the generation time series data output from the machine learning model by inputting the generation speed frequency data and the generation acceleration frequency data into the machine learning model.
Have more,
The model creation device according to any one of claims 1 to 4.
前記学習用加速度頻度データは、前記車両の複数の速度それぞれに対応する加速度頻度データを複数含んでいる、
請求項1から5のいずれか一項に記載のモデル作成装置。
The learning acceleration frequency data includes a plurality of acceleration frequency data corresponding to each of the plurality of speeds of the vehicle.
The model creation device according to any one of claims 1 to 5.
車両が走行中に測定された前記車両の速度の頻度データ及び加速度の頻度データを取得する頻度データ取得部と、
前記車両の速度の学習用時系列データと、対応する学習用速度頻度データ及び学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習した機械学習モデルに、前記車両の速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データを入力することにより、前記速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データに対応する時系列データである生成時系列データを生成するデータ生成部と、
を有するデータ生成装置。
A frequency data acquisition unit that acquires speed frequency data and acceleration frequency data of the vehicle measured while the vehicle is running, and a frequency data acquisition unit.
A machine learning model in which the learning time-series data of the vehicle speed, the corresponding learning speed frequency data, and the learning acceleration frequency data are machine-learned as teacher data, and the speed frequency data of the vehicle and the vehicle A data generation unit that generates generation time-series data, which is time-series data corresponding to the speed frequency data and the vehicle acceleration frequency data, by inputting the acceleration frequency data.
Data generator with.
コンピュータが実行する、
車両が走行中に測定された前記車両の速度の時系列データを学習用時系列データとして取得するステップと、
前記学習用時系列データにおける速度の発生頻度分布を示す学習用速度頻度データと、前記学習用時系列データにおける加速度の発生頻度分布を示す学習用加速度頻度データとを取得するステップと、
前記学習用時系列データと、対応する前記学習用速度頻度データ及び前記学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習することにより、速度頻度データ及び加速度頻度データが入力されたことに応じて前記車両の速度の時系列データである生成時系列データを出力する機械学習モデルを作成するステップと、
を有するモデル作成方法。
Computer runs,
A step of acquiring time-series data of the speed of the vehicle measured while the vehicle is running as learning time-series data, and
A step of acquiring a learning speed frequency data showing a speed occurrence frequency distribution in the learning time series data and a learning acceleration frequency data showing an acceleration occurrence frequency distribution in the learning time series data.
By machine learning the learning time-series data, the corresponding learning speed frequency data, and the learning acceleration frequency data as teacher data, the speed frequency data and the acceleration frequency data are input in response to the input. A step of creating a machine learning model that outputs generated time-series data, which is time-series data of the vehicle speed, and
How to create a model with.
コンピュータが実行する、
車両が走行中に測定された前記車両の速度の頻度データ及び加速度の頻度データを取得するステップと、
前記車両の速度の学習用時系列データと、対応する学習用速度頻度データ及び学習用加速度頻度データと、を教師データとして機械学習した機械学習モデルに、前記車両の速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データを入力するステップと、
前記機械学習モデルに前記車両の速度の頻度データ及び前記車両の加速度の頻度データを入力したことに応じて前記機械学習モデルから出力される生成時系列データを出力するステップと、
を有するデータ生成方法。
Computer runs,
The step of acquiring the speed frequency data and the acceleration frequency data of the vehicle measured while the vehicle is running, and
A machine learning model in which the learning time-series data of the vehicle speed, the corresponding learning speed frequency data, and the learning acceleration frequency data are machine-learned as teacher data, and the speed frequency data of the vehicle and the vehicle Steps to enter acceleration frequency data and
A step of outputting the generation time series data output from the machine learning model in response to inputting the speed frequency data of the vehicle and the acceleration frequency data of the vehicle into the machine learning model.
Data generation method having.
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