JP3203535B2 - Exercise evaluation method - Google Patents

Exercise evaluation method

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JP3203535B2
JP3203535B2 JP03273994A JP3273994A JP3203535B2 JP 3203535 B2 JP3203535 B2 JP 3203535B2 JP 03273994 A JP03273994 A JP 03273994A JP 3273994 A JP3273994 A JP 3273994A JP 3203535 B2 JP3203535 B2 JP 3203535B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加速度を微分した加々
速度を用いて物体の運動を評価する運動評価方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion evaluation method for evaluating the motion of an object using jerk obtained by differentiating acceleration.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体の運動を表す物理量として、位置、
速度、加速度を挙げることができる。そして各々の物理
量を検出するセンサが有る。ところで人間は位置と速度
については視覚により検出し、体感として感覚的に検出
するのは加速度及びそれより高次の物理量である。例え
ば、自動車、鉄道車両、航空機あるいはエレベ−タ等の
移動体に搭乗している際には、加速あるいは減速時にそ
の状態変化を体感的に意識する。
2. Description of the Related Art Physical quantities representing the motion of an object include position,
Speed and acceleration can be mentioned. There is a sensor for detecting each physical quantity. By the way, humans detect the position and the speed visually, and the sensible detection as the bodily sensation is the acceleration and the higher-order physical quantities. For example, when the user is riding on a moving body such as an automobile, a railroad vehicle, an aircraft, or an elevator, he or she is conscious of the state change during acceleration or deceleration.

【0003】自動車用加速度センサの開発(日産技報第
23号、昭62−12)などの文献によれば、人間は加速度よ
りさらに高次の加々速度に敏感に反応することが知られ
ている。この事実は、人間が感じる快、不快の感覚に加
々速度が深く関与していることを物語るものである。従
って自動車、鉄道車両、航空機、エレベータといった運
動を伴う乗り物の評価を行なうためには、この加速度の
みならず、加速度を微分した加々速度の情報を検出し、
その情報を用いて評価することが必要となる。また、逆
に言えば、人間は運動を直線運動に限定すれば加速度、
加々速度以上の物理量を検出することはできないので、
加速度、加々速度情報が検出できれば乗り物の評価を行
なう上での情報量としては十分と云える。
Development of acceleration sensor for automobile (Nissan Technical Report No.
According to literatures such as No. 23, Sho 62-12), it is known that humans react more sensitively to jerks of higher orders than acceleration. This fact indicates that speed is deeply involved in the sensation of pleasure and discomfort felt by humans. Therefore, in order to evaluate a vehicle involving movement such as an automobile, a railway vehicle, an aircraft, and an elevator, not only this acceleration but also information on jerk obtained by differentiating the acceleration is detected.
It is necessary to evaluate using that information. In other words, conversely, humans limit acceleration to linear motion,
Since it is not possible to detect physical quantities higher than jerk speed,
It can be said that if the acceleration and jerk information can be detected, the amount of information for evaluating the vehicle is sufficient.

【0004】以上のような用途のために特開平5−31375
3号公報に於ては、加速度と加々速度を同時検出可能な
加々速度センサおよびそれを用いた運動制御・運動評価
方法が提案されている。この運動評価方法は、複数の検
出点で検出された加速度、加々速度に対して任意の重み
付け定数を乗じた値の大きさで評価するというものであ
る。
[0004] Japanese Patent Laid-Open No.
In Japanese Patent Publication No. 3 (1993), a jerk sensor capable of simultaneously detecting acceleration and jerk and a movement control / motion evaluation method using the jerk sensor are proposed. In this exercise evaluation method, the acceleration and jerk detected at a plurality of detection points are evaluated by a value obtained by multiplying the acceleration and jerk by an arbitrary weighting constant.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に於て
は、例えば定常的に振動している物体に対しては、その
振動成分の強度を評価するという意味で効果的である
が、一連の運動に際し時間的な加速度、加々速度の変化
における周期性が希薄な運動に対する評価方法の指針は
示されていない。また、運動評価をする対象が変わると
重み付け定数の設定や評価関数のアルゴリズムをなども
運動評価対象毎に変える必要があり煩雑である。 一
方、人間が自動車、鉄道車両、航空機、エレベータに塔
乗して快、不快を感じる場合を想定してみると、加速
度、加々速度を入力として、官能、感性といったアルゴ
リズムにより評価された結果、心地良い、あるいは不快
である等の結果が出力される。人間による評価には属人
性があり一連の運動評価中に人間が途中で代わると、以
降の評価も以前と異なり評価の一貫性が得られない。こ
のような場合運動評価を初めからやり直すこともあり得
る。また、同一人であっても体調の変化により評価も変
化することが有り得る。従って、運動評価を行なう上
で、人間の官能、感性を模擬したアルゴリズムが形成で
きれば、加々速度検出手段と併せて、テストドライバの
ような人間の評価者と同様で属人性を排した運動評価が
可能な筈である。さらに、上述のような運動評価方法に
よれば、その評価内容より人間の評価者と同様に異常運
動を検出できる。
In the above-mentioned prior art, for example, an object which is steadily vibrating is effective in that the strength of the vibration component is evaluated. There is no guideline for an evaluation method for a movement in which the periodicity in the change of the temporal acceleration and jerk during the movement is sparse. Further, when the target of the motion evaluation changes, the setting of the weighting constant and the algorithm of the evaluation function also need to be changed for each motion evaluation target, which is complicated. On the other hand, assuming that a person feels pleasant and uncomfortable when riding on a car, a railroad car, an aircraft, and an elevator, as a result of evaluation by algorithms such as sensuality and sensibility using acceleration and jerk as inputs, A result such as pleasant or unpleasant is output. Human evaluation has a personality, and if a human changes during a series of exercise evaluations, the subsequent evaluations will be inconsistent, unlike the previous evaluations. In such a case, the exercise evaluation may be restarted from the beginning. Also, even for the same person, the evaluation may change due to a change in physical condition. Therefore, if an algorithm that simulates human sensuality and sensibility can be formed in performing the motion evaluation, the motion evaluation that excludes the personality as well as the human evaluator such as a test driver, together with the jerk detection means Should be possible. Further, according to the above-described exercise evaluation method, an abnormal exercise can be detected from the evaluation content in the same manner as a human evaluator.

【0006】本発明の目的は、多様な物体の運動を加々
速度により評価する運動評価方法を提供することにあ
る。
It is an object of the present invention to provide a motion evaluation method for evaluating the motion of various objects by jerk.

【0007】本発明の目的は、物体の運動を人間の感覚
と同じように評価する運動評価方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a motion evaluation method for evaluating the motion of an object in the same way as a human sense.

【0008】本発明の目的は、不規則に変化する物体の
運動を評価する運動評価方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a motion evaluation method for evaluating the motion of an object that changes irregularly.

【0009】本発明の目的は、周期性を持って変化する
物体の運動を評価する運動評価方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a motion evaluation method for evaluating the motion of an object that changes with periodicity.

【0010】本発明の目的は、物体の異常な運動を検出
する異常運動検出方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an abnormal motion detecting method for detecting an abnormal motion of an object.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】 上記目的は、運動する物
体の少なくとも加速度を微分した加々速度を単位時間毎
に検出し、検出した単位時間毎の加々速度を遅延させて
順番に階層型ニューラルネットワークの入力層へ加々速
度パターンとして入力し、中間層を経由して出力層から
運動評価結果を出力することにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to detect a jerk at least by differentiating the acceleration of a moving object for each unit time, delay the jerk detected for each unit time, and form a hierarchical structure in order. This is achieved by inputting the jerk pattern to the input layer of the neural network as a jerk pattern and outputting the motion evaluation result from the output layer via the hidden layer.

【0013】上記目的は、運動する物体の少なくとも加
速度を微分した加々速度を単位時間毎に検出し、検出し
た単位時間毎の加々速度を周波数分析して階層型ニュー
ラルネットワークの入力層へ周波数スペクトラムパター
ンとして入力し、中間層を経由して出力層から運動評価
結果を出力することにより達成される。
An object of the present invention is to detect an jerk obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object for each unit time, analyze the jerk detected for each unit time by frequency, and apply a frequency to an input layer of the hierarchical neural network. This is achieved by inputting as a spectrum pattern and outputting the motion evaluation result from the output layer via the intermediate layer.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】上記目的は、前記ニューラルネットワーク
の入力層と中間層及び中間層と出力層の結合荷重を、物
体の種々の運動時の加々速度に対し人間の感性による評
価である理想出力と、物体の種々の運動の加々速度を検
出し、検出した該加々速度を前記ニューラルネットワー
クへ入力し出力層からの出力との差が小さくなるように
変えて前記ニューラルネットワークを予め学習すること
により達成される。
The object of the present invention is to provide an ideal output, which is an evaluation based on human sensitivity to jerks during various motions of an object, for a connection load between an input layer and a hidden layer and a hidden layer and an output layer of the neural network. By detecting jerks of various movements of the object, inputting the detected jerks to the neural network and changing the output from the output layer so as to reduce the difference between them, and learning the neural network in advance. Achieved.

【0017】前記ニューラルネットワークの入力層と中
間層及び中間層と出力層の結合荷重を、物体の運動の加
々速度に対し人間の感性による評価である理想出力と、
物体の運動評価時に前記ニューラルネットワークの出力
との差が小さくなるように変えて前記ニューラルネット
ワークを随時学習することが望ましい。
The weight of the connection between the input layer and the intermediate layer and between the intermediate layer and the output layer of the neural network is calculated based on the ideal output which is evaluated by human sensitivity to the jerk of the motion of the object;
It is desirable that the neural network be learned at any time while changing the difference between the output of the neural network and the output of the neural network when evaluating the motion of the object.

【0018】前記物体の運動の評価が不能な場合は、未
学習運動として異常運動信号を発生することが望まし
い。
If the motion of the object cannot be evaluated, it is desirable to generate an abnormal motion signal as an unlearned motion.

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【作用】上記構成によれば、運動する物体の加々速度を
検出し、ニューラルネットワークで運動評価を行うこと
により、物体の運動を評価する多様なアルゴリズムが不
要となる。
According to the above arrangement, the jerk of the moving object is detected and the motion is evaluated by the neural network, so that various algorithms for evaluating the motion of the object are not required.

【0022】不規則に変化する物体の加々速度を任意の
時間毎に検出し、検出したそれぞれの加々速度を遅延さ
せて順番にニューラルネットワークへ入力することによ
り、時系列的に等間隔の加々速度パターン化することが
できる。
The jerk of an object that changes irregularly is detected at an arbitrary time interval, and the detected jerks are delayed and input to the neural network in order, so that the jerks are arranged at regular intervals in time series. Jerk speed patterning is possible.

【0023】周期性を持って運動が変化する物体の加々
速度を検出し、周波数分析することにより、周波数スペ
クトラムパターン化することができる。
A frequency spectrum pattern can be obtained by detecting the jerk of an object whose motion changes periodically and analyzing the frequency.

【0024】人間の感覚を理想出力(教師信号)として
ニューラルネットワークを予め学習させることにより、
人間の感覚を模擬したアルゴリズムが形成でき物体の運
動を人間の感覚と同じように評価することができる。
By pre-learning a neural network using human senses as ideal outputs (teacher signals),
An algorithm that simulates human sensation can be formed, and the motion of an object can be evaluated in the same way as human sensation.

【0025】物体の運動評価時にニューラルネットワー
クを随時学習することにより、新な物体の運動評価がで
きる。
By learning the neural network as needed at the time of evaluating the motion of the object, the motion of a new object can be evaluated.

【0026】物体の運動の評価が不能な場合は、未学習
運動として異常運動信号を発生することにより、設計時
に想定されていなかった異常な運動の検出が可能とな
る。
When the motion of the object cannot be evaluated, an abnormal motion signal is generated as an unlearned motion, thereby making it possible to detect an abnormal motion that was not assumed at the time of design.

【0027】運動する物体の加々速度と同時に加速度を
も検出することにより、加々速度検出だけではなし得な
い運動評価ができる。
By detecting the acceleration as well as the jerk of the moving object, it is possible to perform a motion evaluation that cannot be performed only by jerk detection.

【0028】加々速度を加々速度センサで検出すること
により、加速度センサとその検出値を微分する電気回路
との組合せでは電気回路において位相が遅れて機能しな
くなる周波数領域でも検出できる。
By detecting the jerk with the jerk sensor, the combination of the acceleration sensor and the electric circuit for differentiating the detected value can also detect a frequency region in which the electric circuit does not function due to a phase delay.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】先ず、本実施例の基本的な構成を説明す
る。
First, the basic configuration of this embodiment will be described.

【0031】図1は本発明の実施例の運動評価方法と従
来の官能評価とを対比して説明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the exercise evaluation method according to the embodiment of the present invention in comparison with the conventional sensory evaluation.

【0032】従来、エレベータ、車両など乗り物の官能
評価を行なう場合、試験者が実際に乗り物に搭乗し体感
した情報に対して官能的、あるいは経験的に評価を下し
ていた。このとき体感できる情報量としては、試験者に
加わる加速度、加々速度のみである。従って、この加速
度、加々速度を同時検出すれば評価するための物理情報
としては必要十分であり、後はこの物理量から評価に結
び付ける過程を模倣する手段(エミュレータ)が実現でき
れば人間による感応評価と同様な評価を実現できるはず
である。
Conventionally, when performing a sensory evaluation of a vehicle such as an elevator or a vehicle, a tester has sensually or empirically evaluated information that the tester actually got on the vehicle and experienced. The amount of information that can be experienced at this time is only the acceleration and jerk applied to the tester. Therefore, if this acceleration and jerk are detected simultaneously, it is necessary and sufficient as physical information for evaluation.If a means (emulator) that imitates the process of linking the evaluation from this physical quantity can be realized, it will be possible to realize human sensitivity evaluation. A similar evaluation should be possible.

【0033】本実施例では、加速度、加々速度を検出す
るための加々速度センサを用い、エミュレータとしてニ
ューラルネットワークを用いる。ニューラルネットワー
クは、脳の神経回路網のように神経細胞(ニューロン)に
相当する複数の処理ユニットをネットワーク状に接続
し、相互に信号をやりとりさせながら、多数の処理ユニ
ットを並列的に動かしてニューラルネットワーク全体で
情報処理をする仕組みであり、人間など生物の脳で行な
われている情報処理のメカニズムを工学的にモデル化し
たものである。さらにニューラルネットワークは、サン
プルデータを繰り返して処理させると自発的にニューロ
ン間の結合の強さ、すなわちネットワークの特性を変化
させ、徐々に入力したサンプルデータから望ましい出力
データを出力できるようになっていく。即ち、当初明確
なアルゴリズムが不明でも学習を繰り返しているうちに
所望のアルゴリズムを獲得することができる。
In this embodiment, a jerk sensor for detecting acceleration and jerk is used, and a neural network is used as an emulator. A neural network connects multiple processing units corresponding to nerve cells (neurons) in a network like a neural network of the brain, and exchanges signals with each other, moving many processing units in parallel and This is a mechanism that performs information processing in the entire network, and is an engineering model of the information processing mechanism that is performed in the brains of living organisms such as humans. In addition, the neural network spontaneously changes the strength of the connection between neurons, that is, the characteristics of the network, when the sample data is repeatedly processed, and can gradually output the desired output data from the input sample data. . That is, a desired algorithm can be obtained while learning is repeated even if the clear algorithm is unknown at first.

【0034】本実施例におけるアルゴリズム獲得のため
のニューラルネットワークの学習方法は、教師付き学習
を用い、入力テストパターンは、人間による官能評価実
施時に同時に検出された加速度、加々速度情報であり、
教師信号としては人間による官能評価を与える。学習を
繰り返していくうちに人間の官能や経験がニューラルネ
ットワークに反映されるようになってくる。従って、こ
のような学習済みのニューラルネットワークと加々速度
センサを用いることにより、運動評価方法を構成するこ
とができる。さらに、学習させる運動を変更することに
より任意の運動に対する評価が行なえる。
The neural network learning method for acquiring the algorithm in the present embodiment uses supervised learning, and the input test pattern is acceleration and jerk information detected simultaneously when a human sensory evaluation is performed.
A human sensory evaluation is given as the teacher signal. As the learning is repeated, human sensuality and experience come to be reflected in the neural network. Therefore, a motion evaluation method can be configured by using such a learned neural network and jerk sensors. Further, by changing the exercise to be learned, an evaluation for an arbitrary exercise can be performed.

【0035】次に、本実施例の装置構成を説明する。Next, the configuration of the apparatus of this embodiment will be described.

【0036】図2は本発明の実施例の装置構成を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the apparatus according to the embodiment of the present invention.

【0037】本図に示すように装置は、運動する物体0
に固定され、物体0の運動に伴い発生する加速度と加々
速度を随時検出する加々速度センサ1と、加々速度セン
サ1の加速度出力と加々速度出力を任意の等しい時間間
隔でサンプリングするサンプラ2と、サンプリングした
加速度出力と加々速度出力を遅延させる遅延素子群3
と、遅延素子群3から加速度、加々速度パターンを入力
し出力層より運動評価パターンを出力するニューラルネ
ットワーク4と、さらにニューラルネットワーク4の出
力に対する運動の評価指数を表す各ラベルが記憶されて
いる評価ラベル記憶手段5とにより構成されている。
As shown in the figure, the apparatus is a moving object 0
, The jerk sensor 1 for detecting the acceleration and jerk generated by the movement of the object 0 as needed, and sampling the acceleration output and jerk output of the jerk sensor 1 at arbitrary equal time intervals. Sampler 2, delay element group 3 for delaying sampled acceleration output and jerk output
And a neural network 4 for inputting an acceleration and jerk pattern from the delay element group 3 and outputting a motion evaluation pattern from an output layer, and furthermore, each label indicating a motion evaluation index for the output of the neural network 4 is stored. And an evaluation label storage unit 5.

【0038】次に、本実施例の運動評価方法を説明す
る。
Next, the exercise evaluation method of the present embodiment will be described.

【0039】図3は図2のサンプラと遅延素子群の機能
を説明する説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the functions of the sampler and the delay element group in FIG.

【0040】今物体0が任意の運動を行ない、加々速度
センサ1より本図に示すような加速度、加々速度の時刻
歴出力があったとする。サンプラ2は、運動開始より単
位時間ごとに加々速度センサ1の加速度、加々速度出力
をサンプリングする。サンプリングされた加速度、加々
速度データは、遅延素子群3により順番にニューラルネ
ットワーク4の入力層に入力加速度、加々速度パターン
としてセットされる。このようにして時系列の加速度、
加々速度情報をパターン化することができる。
Now, it is assumed that the object 0 makes an arbitrary motion and the jerk sensor 1 outputs a time history of acceleration and jerk as shown in FIG. The sampler 2 samples the acceleration and jerk output of the jerk sensor 1 every unit time from the start of exercise. The sampled acceleration and jerk data are sequentially set to the input layer of the neural network 4 by the delay element group 3 as an input acceleration and jerk pattern. In this way, the time series acceleration,
The jerk information can be patterned.

【0041】図4は一般的なニューロンモデルを説明す
る説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a general neuron model.

【0042】図5は一般的なシグモイド関数と呼ばれる
入力変換関数を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an input conversion function called a general sigmoid function.

【0043】ニューラルネットワーク4は、図4にその
概念を示すようなニューロンモデル400が互いに結合
したものである。j番目のニューロンモデル400は、
i番目のニューロンからの入力信号Xiにそのニューロン
との結合の強さにあたる結合荷重Wijを乗じた値を(Wi
j・Xi)を、数1で表されるすべてのニューロンに対し
て加算した値にバイアス値θjを加えた値を内部ポテン
シャルXjとして保持している。
The neural network 4 is a network in which neuron models 400 whose concept is shown in FIG. The j-th neuron model 400 is
The value obtained by multiplying the input signal Xi from the i-th neuron by the connection weight Wij corresponding to the strength of the connection with the neuron is (Wi
j · Xi) is added to all neurons expressed by Equation 1 and a value obtained by adding a bias value θj is held as an internal potential Xj.

【0044】[0044]

【数1】 (Equation 1)

【0045】[0045]

【数2】 (Equation 2)

【0046】そして図5の入力変換関数に基づいて数2
に従って一つの出力信号Yjを出力する。j番目のニュ
ーロンモデル400より、出力された出力信号Yjは、
結合しているk番目のニューロンモデルの入力Xjとな
る。また、出力信号を自分の入力としてフィードバック
をかけてもよい。
Then, based on the input conversion function of FIG.
Output one output signal Yj. The output signal Yj output from the j-th neuron model 400 is
The input Xj of the k-th connected neuron model. Further, feedback may be given using the output signal as its own input.

【0047】図6は本発明の実施例のニューラルネット
ワークのモードを説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the mode of the neural network according to the embodiment of the present invention.

【0048】本図に示すようにニューラルネットワーク
4には、2つのモードがある。1つは入力される加速
度、加々速度パターンに従って運動評価パターンを出力
するプロセッシングモードで、他の1つは以下に示すよ
うなアルゴリズムに従って学習することによりニューラ
ルネットワーク4自体を最適化するラーニングモードで
ある。
As shown in the figure, the neural network 4 has two modes. One is a processing mode for outputting a motion evaluation pattern in accordance with the input acceleration and jerk patterns, and the other is a learning mode for optimizing the neural network 4 itself by learning in accordance with the following algorithm. is there.

【0049】図7は本発明の実施例のニューラルネット
ワーク学習を説明する説明図である。ニューラルネット
ワークの学習は、具体的にはニューロンモデル間の結合
荷重の最適化である。本実施例では教師つきの学習法を
示す。まず入力パターンとして物体0の運動時に発生す
る加速度、加々速度情報をサンプルパターンとし、その
サンプル加速度、加々速度パターンに対応した理想評価
出力データの組を複数個用意する。評価出力は、人間が
実際に搭乗するなどして評価した結果であってもよい
し、物体0が上述のサンプル加々速度パターンの運動を
行なったときに、加々速度情報以外のもので判定された
ものであってもよい。このサンプル加速度、加々速度パ
ターンをニューラルネットワーク4に入力し、その評価
出力を得る。ここで、もし評価出力データと、このサン
プル加速度、加々速度パターンの理想評価出力データが
一致していれば、その時にニューラルネットワーク4の
中で信号を伝えている経路にあるすべての結合荷重の値
を大きくする。また、逆に一致していなかったら、その
時にニューラルネットワーク4の中で信号を伝えている
経路にあるすべての結合荷重の値を小さくする。これ
を、様々なサンプル加速度、加々速度データを用いて繰
り返し行なうと、次第にニューラルネットワーク4は、
任意の入力に対して所望の出力が得られるようになる。
そして最終的には物体0の運動により発生する任意の加
速度、加々速度パターンに対して、所望の運動評価出力
が得られるようになる。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining neural network learning according to the embodiment of the present invention. Learning of the neural network is, specifically, optimization of a connection weight between neuron models. This embodiment shows a supervised learning method. First, acceleration and jerk information generated during the motion of the object 0 are used as input patterns as sample patterns, and a plurality of sets of ideal evaluation output data corresponding to the sample acceleration and jerk patterns are prepared. The evaluation output may be a result of an evaluation performed by a person actually boarding or the like. When the object 0 performs the motion of the sample jerk pattern described above, the evaluation output is determined using information other than jerk information. May be done. The sample acceleration and jerk pattern are input to the neural network 4 to obtain an evaluation output. Here, if the evaluation output data and the ideal evaluation output data of the sample acceleration and jerk pattern coincide, all the connection weights on the path transmitting the signal in the neural network 4 at that time are obtained. Increase the value. Conversely, if they do not match, the values of all the connection weights on the path transmitting the signal in the neural network 4 at that time are reduced. By repeating this using various sample acceleration and jerk data, the neural network 4 gradually becomes
A desired output can be obtained for any input.
Finally, a desired motion evaluation output can be obtained for an arbitrary acceleration and jerk pattern generated by the motion of the object 0.

【0050】上述のようにニューラルネットワーク4が
学習済みの状態になると、学習を行うラーニングモード
は不要になり、入力データを処理するプロセッシングモ
ードのみで運動評価可能になる。従って評価対象、運動
が限られている場合には、ニューラルネットワーク4は
学習済みでプロセッシングモードのみで構成された装置
を用いれば良い。また、評価対象、運動を変更する場合
は、学習終了後でもラーニングモードを随時起動させ、
新たなサンプル加速度、加々速度パターンと理想評価出
力データを学習させれば、随時新たな運動(加速度、加
々速度パターン)にも対応したネットワークとすること
ができる。
When the neural network 4 has been trained as described above, the learning mode for learning is not required, and the motion can be evaluated only in the processing mode for processing the input data. Therefore, when the evaluation target and exercise are limited, the neural network 4 may use a device that has been learned and is configured only in the processing mode. Also, when changing the evaluation target and exercise, activate the learning mode at any time even after the end of learning,
If a new sample acceleration, jerk pattern, and ideal evaluation output data are learned, a network can be formed that can cope with a new motion (acceleration, jerk pattern) as needed.

【0051】図8は本発明の実施例のエレベータ上昇時
の乗り心地の評価方法を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a method of evaluating the riding comfort when the elevator is lifted according to the embodiment of the present invention.

【0052】加々速度センサ11は、エレベータのかご
10に取付けられており、上下方向の加速度、加々速度
を検出することができる。
The jerk sensor 11 is attached to the car 10 of the elevator, and can detect vertical acceleration and jerk.

【0053】今、上昇開始と同時にサンプラ12は、サ
ンプリングを開始する。サンプリングされた加速度、加
々速度情報は、遅延素子群13を経て、入力層141に
入力され、数1、数2の変換課程を経て、中間層142
経由で出力層43より出力される。15は評価ラベル記
憶手段であり、出力層143の各ニューロンモデルに対
する運動の評価指数を表す各ラベルが記憶されている。
Now, the sampler 12 starts sampling simultaneously with the start of the ascent. The sampled acceleration and jerk information are input to the input layer 141 via the delay element group 13, and are subjected to the conversion processes of Expressions 1 and 2 to obtain the intermediate layer 142.
Output from the output layer 43 via Reference numeral 15 denotes an evaluation label storage unit, which stores each label indicating a motion evaluation index for each neuron model in the output layer 143.

【0054】図9は本発明の実施例のエレベータ上昇時
の乗り心地の評価例を説明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an example of evaluating ride comfort when the elevator is raised according to the embodiment of the present invention.

【0055】本図に示すように、'良好(good)'、'満
足(satisfactory)'、'不満(unsatisfactory)'、'不
可(impermissible)'という4段階の運動評価ラベルが
付されている。運動に対する評価は、各ラベルに対する
出力層143の出力により決定される。本図の四角内の
塗りつぶしの大きさが出力層143の各ラベル付きのニ
ューロンモデルの出力値を反映しており、1.0が塗り
潰しで0.0が空白である。今ケース1では、'良好'のラ
ベルつきのニューロンモデルに対して1.0の出力が得
られ、それ以外のラベルつきのニューロンモデルに対し
ては、0.0に近い。従ってケース1となるような出力
値が得られるエレベータの運動は、'良好'な運動である
と評価できる。ケース2では、'良好'のラベルつきのニ
ューロンモデルに対して0.5の出力が得られ、'満足'
のラベルつきのニューロンモデルに対しても0.5が得
られており評価が別れてこの両評価の中間に価するよう
な運動であることがわかる。ケース3では、'不満'のラ
ベルつきのニューロンモデルに対して0.6の出力が得
られ、'不可'のラベルつきのニューロンモデルに対して
も0.6、さらに'満足'のラベルつきのニューロンモデ
ルに対して0.5が得られており、結果として'不満'と
いう評価が妥当である運動であることがわかる。この様
に従来のディジタル的な評価方法とは違い、フアジイな
評価を行うなどより人間の感覚に近い評価が可能とな
る。また、これらの信号をエレベータ運動コントローラ
に入力するなどして、エレベータの乗り心地を向上させ
ることができる。
As shown in this figure, four levels of exercise evaluation labels of 'good', 'satisfactory', 'unsatisfactory', and 'impermissible' are given. The evaluation of the motion is determined by the output of the output layer 143 for each label. The size of the fill in the square in the figure reflects the output value of each labeled neuron model in the output layer 143, where 1.0 is filled and 0.0 is blank. In case 1, an output of 1.0 is obtained for a neuron model with a label of “good”, and is close to 0.0 for neurons with other labels. Therefore, the motion of the elevator that provides an output value as in Case 1 can be evaluated as “good” motion. In case 2, an output of 0.5 was obtained for the neuron model labeled “good” and “satisfied”
0.5 was also obtained for the neuron model labeled with, indicating that the movement was such that the evaluation was separated and the movement was worth between the two evaluations. In case 3, an output of 0.6 is obtained for a neuron model with a label of “unsatisfied”, 0.6 is output for a neuron model with a label of “impossible”, and a neuron model with a label of “satisfied” is obtained. On the other hand, 0.5 was obtained, and as a result, it can be understood that the exercise was evaluated as “dissatisfied”. In this way, unlike the conventional digital evaluation method, it is possible to perform an evaluation closer to a human sense, such as performing a fuzzy evaluation. Also, by inputting these signals to an elevator motion controller, the ride comfort of the elevator can be improved.

【0056】図10は本発明の実施例の車両運動の認識
方法を説明する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a method of recognizing a vehicle motion according to the embodiment of the present invention.

【0057】加々速度センサ211、212は、車両2
0の床に取付けられておりそれぞれ前後方向(x軸)、
横方向(y軸)の加速度、加々速度を検出することがで
きる。 今、走行開始と同時にサンプラ22は、サンプ
リングを開始する。サンプリングされた加速度、加々速
度情報は、遅延素子群231、232、233、234
を経由し、ニューラルネットワーク24の入力層241
に入力され、数1、数2による変換課程を経て、中間層
242を経由し出力層243より出力される。25は評
価ラベル記憶手段であり、出力層243の各ニューロン
モデルに対する運動状態を認識する各ラベルが記憶され
ている。本実施例では'直進(straight)'、'旋回(cor
nering)'、'加速(accelerate)'、'減速(decelerat
e)'、'スピン(spinning)'、'タイヤロック(Tyre lo
ck)'という6種の運動状態を認識するラベルが付され
ている。運動に対する認識は、各ラベルに対する出力層
243の出力により決定される。
The jerk sensors 211 and 212 are connected to the vehicle 2
0, respectively, in the front-rear direction (x-axis),
The lateral acceleration (y-axis) and jerk can be detected. Now, the sampler 22 starts sampling simultaneously with the start of traveling. The sampled acceleration and jerk information are stored in delay element groups 231, 232, 233, and 234.
Via the input layer 241 of the neural network 24
Is output to the output layer 243 via the intermediate layer 242 through the conversion process of the equations (1) and (2). Reference numeral 25 denotes an evaluation label storage unit that stores labels for recognizing a motion state of each neuron model in the output layer 243. In this embodiment, 'straight', 'turn' (cor
nering) ',' accelerate ',' decelerat '
e) ',' spinning ',' Tyre lo
ck) 'are labeled for recognizing six types of exercise states. The recognition of the movement is determined by the output of the output layer 243 for each label.

【0058】図11は本発明の実施例の車両運動の認識
例を説明する説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an example of recognizing a vehicle motion according to the embodiment of the present invention.

【0059】図9と同様に本図の四角内の塗りつぶしの
大きさが出力層243の各ラベル付きのニューロンモデ
ルの出力値を反映しており、1.0が塗り潰しで0.0が
空白である。今ケース1では、'直進'のラベルつきのニ
ューロンモデルに対して1.0の出力が得られ、それ以
外のラベルつきのニューロンモデルに対しては、0.0
である。従ってケース1となるような出力値を得られる
車両20の運動は、'直進'運動であると認識できる。ケ
ース2では'直進'のラベルつきのニューロンモデルに対
して0.5の出力が得られ、'旋回'のラベルつきのニュ
ーロンモデルに対して0.5が得られており、この両認
識の中間に価するような運動、即ち回転半径の大きいコ
ーナリング(直線に近い)であることがわかる。ケース
3では、'旋回'のラベルつきのニューロンモデルに対し
て0.5の出力が得られ、'加速'のラベルつきのニュー
ロンモデルに対して0.6、さらに'減速'のラベルつき
のニューロンモデルに対して0.6が得られており、こ
の場合の車両の運動は加速度、加々速度がニューロンモ
デルに入力される状態には無く、たまたまニューロンモ
デルにバイアスが入力されそのバイアスに対しニューロ
ン同士の結合が強い状態にある時は大きな出力があり、
相反する物理量のラベルの等出力が得られた場合は加速
も減速もしない等加速度、等加々速度運動の定常円旋回
という認識が妥当であることがわかる。この様に従来の
ディジタル的な評価方法とは違い、フアジイな評価を行
うなどより人間の感覚に近い評価が可能となる。
As in FIG. 9, the size of the fill in the square in the figure reflects the output value of each labeled neuron model in the output layer 243, where 1.0 is a fill and 0.0 is a blank. is there. Now, in case 1, an output of 1.0 is obtained for the neuron model labeled 'straight-forward', and 0.0 for other labeled neuron models.
It is. Accordingly, the motion of the vehicle 20 that can obtain the output value as in Case 1 can be recognized as a “straight-forward” motion. In case 2, an output of 0.5 is obtained for the neuron model labeled 'straight-forward', and 0.5 is obtained for the neuron model labeled 'turning'. It can be seen that the movement is a cornering with a large turning radius (close to a straight line). In case 3, an output of 0.5 is obtained for the neuron model labeled 'swirl', 0.6 for the neuron model labeled 'acceleration', and 0.6 for the neuron model labeled 'deceleration'. In this case, the vehicle motion is not in the state where the acceleration and jerk are input to the neuron model, and a bias is accidentally input to the neuron model, and the connection between neurons is caused by the bias. Is in a strong state, there is a large output,
When equal outputs of labels of contradictory physical quantities are obtained, it can be understood that it is appropriate to recognize that there is no acceleration and no deceleration, that is, constant acceleration and constant jerk motion with constant jerk motion. In this way, unlike the conventional digital evaluation method, it is possible to perform an evaluation closer to a human sense, such as performing a fuzzy evaluation.

【0060】図12は一般的な車両のスピン発生時の加
速度と加々速度を示し説明図である。 図13は一般的
な車両のタイヤロック発生時の加速度と加々速度を示し
説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the acceleration and jerk of a general vehicle when spin occurs. FIG. 13 is an explanatory diagram showing acceleration and jerk when a tire lock occurs in a general vehicle.

【0061】車両20に挙動変化が発生した場合、旋回
時には車両横方向の遠心力が、減速時には車両前後方向
の減速力が急激に減少する。このような特徴的な加速
度、加々速度パターンを学習しておくことにより車両の
挙動変化を容易に検出、認識することができ、これらの
信号を車両運動コントローラに入力するなどして、車両
の運動性能の向上をさせることができる。
When the behavior of the vehicle 20 changes, the centrifugal force in the lateral direction of the vehicle during a turn and the decelerating force in the longitudinal direction of the vehicle during a deceleration decrease sharply. By learning such characteristic acceleration and jerk patterns, it is possible to easily detect and recognize changes in the behavior of the vehicle. Athletic performance can be improved.

【0062】次に、定常的に振動している物体に対して
の評価方法を示す。
Next, an evaluation method for a constantly vibrating object will be described.

【0063】図14は本発明の他の実施例の装置構成を
示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view showing a device configuration of another embodiment of the present invention.

【0064】本図に示す運動評価装置は、物体30に固
定され物体30の運動に伴い発生する加速度と加々速度
を随時検出する加々速度センサ31と、加々速度センサ
31の加速度出力と加々速度出力を任意の等しい時間間
隔でサンプリングするサンプラ32と、サンプラ32か
らの出力を周波数分析する周波数分析装置33と、加速
度、加々速度パターンを入力し出力層より運動評価パタ
ーンを出力するニューラルネットワーク34と、さらに
ニューラルネットワーク34の出力に対する運動の評価
指数を表す各ラベルが記憶されている評価ラベル記憶手
段35とにより構成されている。
The motion evaluation device shown in FIG. 3 includes a jerk sensor 31 fixed to the object 30 and detecting the acceleration and jerk generated as the object 30 moves, and the acceleration output of the jerk sensor 31. A sampler 32 that samples jerk output at arbitrary equal time intervals, a frequency analyzer 33 that performs frequency analysis on the output from the sampler 32, and inputs an acceleration and jerk pattern and outputs a motion evaluation pattern from an output layer. It comprises a neural network 34 and an evaluation label storage means 35 in which each label representing an evaluation index of the movement with respect to the output of the neural network 34 is stored.

【0065】図15は図14のサンプラと周波数分析装
置の機能を説明する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the functions of the sampler and the frequency analyzer of FIG.

【0066】本図に示すように今物体30が任意の運動
を行ない、加々速度センサー31より図3に示すような
加速度、加々速度の時刻歴出力があったとする。サンプ
ラ32は、運動開始より単位時間ごとに加々速度センサ
の加速度、加々速度出力をサンプリングする。サンプリ
ングされた加速度、加々速度データは、周波数分析装置
33によりフーリエ変換等の周波数分析が行なわれ、図
に示すようなパワースペクトルに変換される。そして各
周波数ごとのパワースペクトルがニューラルネットワー
ク34の入力層に加速度、加々速度スペクトラムパター
ンとして入力される。このようにして時系列の加速度、
加々速度情報をスペクトラムパターン化することができ
る。ニューラルネットワーク34に、入力パターンとし
て物体30の運動時に発生する加速度、加々速度情報の
パワースペクトルをサンプルパターンとし、そのサンプ
ル加速度、加々速度スペクトラムパターンに対応した理
想評価出力データの組を複数個用意して、繰り返し学習
を行なうと、次第にニューラルネットワーク34は、任
意の入力に対して所望の出力が得られるようになる。そ
して最終的には、既に述べた実施例と同様に、物体30
の運動により発生する任意の加速度、加々速度パターン
に対して、所望の運動評価出力が得られるようになる。
Assume that the object 30 is now arbitrarily moving as shown in this figure, and the acceleration / jerk time history output from the jerk sensor 31 is shown in FIG. The sampler 32 samples the acceleration and jerk output of the jerk sensor every unit time from the start of exercise. The sampled acceleration and jerk data are subjected to frequency analysis such as Fourier transform by the frequency analyzer 33, and are converted into a power spectrum as shown in the figure. The power spectrum for each frequency is input to the input layer of the neural network 34 as an acceleration and jerk spectrum pattern. In this way, the time series acceleration,
The jerk information can be converted into a spectrum pattern. In the neural network 34, the power spectrum of acceleration and jerk information generated during the movement of the object 30 is used as an input pattern as a sample pattern, and a plurality of sets of ideal evaluation output data corresponding to the sample acceleration and jerk spectrum pattern are provided. By preparing and repeating the learning, the neural network 34 gradually obtains a desired output with respect to an arbitrary input. Finally, as in the previously described embodiment, the object 30
A desired motion evaluation output can be obtained for an arbitrary acceleration and jerk pattern generated by the motion.

【0067】以上述べた例は全て評価が可能である場合
であるが、評価が不可能の場合も考えられる。例えば図
9に示すケース4のように最高である'良好(good)'と
最底である'不可(impermissible)'が同時に出力される
場合などである。これらのケースは、評価すべき物体の
運動が未学習である場合を示している。これは、人間の
評価に当てはめてみると、従来塔乗経験のあるものとは
明らかに運動パターンが異なるものに初めて乗ったとき
の感覚に近いものと考えられる。このような場合でも、
ニューラルネットワークのラーニングモードを用いて、
アルゴリズムを変更することなく、新たなる物体の運動
を学習することにより、従来の評価対象に加え新たなる
物体の運動に対しても運動評価が可能となる。
Although all of the examples described above are cases where evaluation is possible, cases where evaluation is impossible are also conceivable. For example, as in Case 4 shown in FIG. 9, the highest “good” and the lowest “impermissible” are output simultaneously. These cases show the case where the motion of the object to be evaluated has not been learned. When applied to human evaluation, this is considered to be close to the sensation of riding for the first time on a vehicle that has a clearly different movement pattern from those who have experienced riding in the past. Even in such a case,
Using the learning mode of the neural network,
By learning the motion of a new object without changing the algorithm, it is possible to evaluate the motion of the new object in addition to the conventional evaluation target.

【0068】また、評価不能を逆に利用して異常運動を
検出することもできる。
In addition, abnormal movement can be detected by utilizing the evaluation inability in reverse.

【0069】図16は本発明の他の実施例の異常運動検
出装置構成を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory view showing the configuration of an abnormal motion detecting apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0070】異常な運動とは、例えばエレベータについ
ては子供がかご内で跳び跳ねたりする行動による異常な
振動、また故障によりブレーキが効かないなどの現象が
あげられる。異常運動検出装置は、物体40に固定され
物体40の運動に伴い発生する加速度と加々速度を随時
検出する加々速度センサ41と、加々速度センサ41の
加速度出力と加々速度出力を任意の等しい時間間隔でサ
ンプリングするサンプラ42と、サンプラ42の出力を
遅延させる遅延素子群43と、遅延素子群43が出力す
る加速度、加々速度パターンを入力し出力層より運動評
価パターンを出力するニューラルネットワーク44、学
習時に理想出力として使用した評価パターンを記憶する
評価パターン記憶手段46、ニューラルネットワーク4
4の出力に対する運動の評価指数を表す各ラベルが記憶
されており、評価パターン記憶手段46に記憶されてい
る学習時に理想出力として使用した評価パターンとニュ
ーラルネットワーク44の出力より評価不能を検出し、
異常運動信号を出力する評価不能検出装置45とにより
構成されている。本実施例においてニューラルネットワ
ーク44には予め平常運転時に発生するあらゆる運動モ
ードと、その運動に対する評価とを与え学習を済ませ
る。即ち、平常運転時には学習させたとおりに評価を出
力する。これに対して異常な運動がニューラルネットワ
ーク44に入力された場合は評価不能に陥る。この状態
を出力層343より評価不能検出装置45で検出し異常
運動信号を発生することにより異常運動が自己判断でき
る。また、経時変化などによる運動性能変化等も検出す
ることができる。
The abnormal movements include, for example, abnormal vibrations caused by a child jumping and jumping in a car, and a phenomenon that a brake is not effective due to a failure. The abnormal motion detection device is a fixed jerk sensor 41 that is fixed to the object 40 and detects the acceleration and jerk generated as a result of the movement of the object 40 as needed. The acceleration output and jerk output of the jerk sensor 41 are arbitrary. , A delay element group 43 for delaying the output of the sampler 42, and a neural network for inputting acceleration and jerk patterns output from the delay element group 43 and outputting a motion evaluation pattern from an output layer. A network 44; an evaluation pattern storage means 46 for storing an evaluation pattern used as an ideal output during learning; a neural network 4
Each label representing the evaluation index of the movement with respect to the output of No. 4 is stored, and the inability to evaluate is detected from the output of the neural network 44 and the evaluation pattern used as the ideal output during learning stored in the evaluation pattern storage means 46,
And an evaluation failure detection device 45 that outputs an abnormal movement signal. In the present embodiment, the neural network 44 is given in advance all motion modes that occur during normal operation and the evaluation of the motion, and the learning is completed. That is, during normal operation, the evaluation is output as learned. On the other hand, when an abnormal motion is input to the neural network 44, evaluation becomes impossible. This state is detected from the output layer 343 by the non-evaluation detection device 45, and an abnormal movement signal is generated, whereby the abnormal movement can be judged by itself. Further, it is possible to detect a change in exercise performance due to a change over time or the like.

【0071】本実施例では物体の加々速度、加速度を検
出するための加々速度センサを用い、人間が物体に搭乗
したときに得られる体感物理量から官能評価に結び付け
る過程をニューラルネットワークにより実現し、人間に
よる官能評価と同様な評価を実現する方法及びこれらの
評価より物体の異常運動検出する方法についても述べ
た。 本実施例では物体の加速度、加々速度を検出する
ために加々速度センサを用いたが、これに限定されるも
のではなく、目的に応じて種々実用化されている加速度
センサと微分回路を用いてもよい。また、位置、速度、
画像情報などを取り込み、ニューラルネットワークに入
力することによりさらに高機能化を図ってもよい。
In this embodiment, a jerk sensor for detecting jerk and acceleration of an object is used, and a process of linking sensory evaluation with a physical sensory quantity obtained when a person rides on an object is realized by a neural network. A method for realizing the same evaluation as a sensory evaluation by a human and a method for detecting an abnormal motion of an object from these evaluations have also been described. In the present embodiment, the jerk sensor is used to detect the acceleration and jerk of the object.However, the present invention is not limited to this. May be used. Also, position, speed,
Further functions may be achieved by taking in image information and the like and inputting it to a neural network.

【0072】また、本実施例の運動評価方法による評価
出力を運動制御コントローラに入力し、運動性能の向上
を図ってもよい。また、運動制御コントローラが運動評
価装置と共通なニューラルネットで構成されており、運
動評価方法による評価に基づいて最適となるように学習
をするものであってもよい。
Further, the evaluation output by the exercise evaluation method of this embodiment may be input to the exercise controller to improve the exercise performance. Further, the exercise control controller may be configured by a neural network common to the exercise evaluation device, and may learn to be optimal based on the evaluation by the exercise evaluation method.

【0073】以上述べたように本実施例によれば、人間
の感覚による評価を用いてニューラルネットワークを予
め学習させることにより、乗り物の運動を人間の感覚と
同じように評価することができるから、人間ではなし得
ない極限状態、例えばGが大きく過酷なテスト飛行にお
ける評価も可能であり、属人性を排除し再現性及び一貫
性の高い評価が得られる。
As described above, according to the present embodiment, the motion of the vehicle can be evaluated in the same manner as the human sense by learning the neural network in advance using the evaluation based on the human sense. It is also possible to perform an evaluation in an extreme condition that cannot be performed by a human, for example, a test flight in which G is large and severe, and an evaluation with high reproducibility and consistency can be obtained by eliminating personality.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明によれば、運動する物体の加々速
度を検出し、ニューラルネットワークで運動評価を行う
ことにより、多様な物体の運動をそれぞれのアルゴリズ
ムを用意すること無く効率良く評価できる。
According to the present invention, the jerk of a moving object is detected and the motion is evaluated by a neural network, so that the motion of various objects can be efficiently evaluated without preparing each algorithm. .

【0075】人間の感覚による評価を理想出力としてニ
ューラルネットワークを予め学習させることにより、人
間の感覚を模擬したアルゴリズムが形成でき物体の運動
を人間の感覚と同じように評価することができる。
By learning the neural network in advance using the evaluation based on the human sensation as an ideal output, an algorithm simulating the human sensation can be formed, and the motion of the object can be evaluated in the same manner as the human sensation.

【0076】運動する物体の加々速度を検出し、遅延さ
せて加々速度パターン化しニューラルネットワークへ入
力することにより、不規則に変化する物体の運動を効率
良く評価することができる。
By detecting the jerk of a moving object, delaying the jerk pattern, and inputting the pattern to a neural network, the movement of the object that changes irregularly can be evaluated efficiently.

【0077】運動する物体の加々速度を検出し、周波数
分析を行ってさせて周波数スペクトラムパターン化しニ
ューラルネットワークへ入力することにより、周期性を
持って運動が変化する物体の運動を効率良く評価するこ
とができる。
By detecting the jerk of a moving object, performing frequency analysis and converting it into a frequency spectrum pattern and inputting it to a neural network, the motion of an object whose movement changes periodically can be efficiently evaluated. be able to.

【0078】物体の運動の評価が不能な場合は、未学習
運動として異常運動信号を発生することにより、設計時
に想定されていなかった異常な運動の検出が可能とな
る。
If it is impossible to evaluate the motion of the object, an abnormal motion signal is generated as an unlearned motion, thereby making it possible to detect an abnormal motion that was not assumed at the time of design.

【0079】運動する物体の加々速度と同時に加速度を
も検出することにより、加々速度検出だけではなし得な
い運動評価ができる。
By detecting the acceleration as well as the jerk of the moving object, it is possible to evaluate the movement which cannot be achieved by the jerk detection alone.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の運動評価方法と従来の官能評
価とを対比して説明する説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the exercise evaluation method according to the embodiment of the present invention in comparison with a conventional sensory evaluation.

【図2】本発明の実施例の装置構成を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an apparatus configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】図2のサンプラと遅延素子群の機能を説明する
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating functions of a sampler and a delay element group in FIG. 2;

【図4】一般的なニューロンモデルを説明する説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a general neuron model.

【図5】一般的なシグモイド関数と呼ばれる入力変換関
数を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an input conversion function called a general sigmoid function.

【図6】本発明の実施例のニューラルネットワークのモ
ードを説明する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating modes of a neural network according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例のニューラルネットワーク学習
を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining neural network learning according to the embodiment of this invention.

【図8】本発明の実施例のエレベータ上昇時の乗り心地
の評価方法を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a method of evaluating ride comfort when the elevator is raised according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例のエレベータ上昇時の乗り心地
の評価例を説明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of evaluating ride comfort when the elevator is raised according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例の車両運動の認識方法を説明
する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a method of recognizing a vehicle motion according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例の車両運動の認識例を説明す
る説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of recognizing a vehicle motion according to the embodiment of the present invention.

【図12】一般的な車両のスピン発生時の加速度と加々
速度を示し説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing acceleration and jerk of a general vehicle when spin occurs.

【図13】一般的な車両のタイヤロック発生時の加速度
と加々速度を示し説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing acceleration and jerk when a tire lock occurs in a general vehicle.

【図14】本発明の他の実施例の装置構成を示す説明図
である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a device configuration of another embodiment of the present invention.

【図15】図14のサンプラと周波数分析装置の機能を
説明する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating functions of the sampler and the frequency analyzer of FIG.

【図16】本発明の他の実施例の異常運動検出装置構成
を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a configuration of an abnormal motion detection device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

0 物体 1 加々速度センサ 2 サンプラ 3 遅延素子群 4 ニューラルネットワーク 5 評価ラベル記憶手段 10 エレベータ 11 加々速度センサ 12 サンプラ 13 遅延素子群 14 ニューラルネットワーク 15 評価ラベル記憶手段 20 車両 24 ニューラルネットワーク 25 評価ラベル記憶手段 30 物体 31 加々速度センサ 32 サンプラ 33 周波数分析装置 34 ニューラルネットワーク 35 評価ラベル記憶手段 40 物体 41 加々速度センサ 42 サンプラ 43 遅延素子群 44 ニューラルネットワーク 45 評価不能検出装置 46 評価パターン記憶手段 141 入力層 142 中間層 143 出力層 211 加々速度センサ 212 加々速度センサ 221 サンプラ 222 サンプラ 223 サンプラ 224 サンプラ 231 遅延素子群 232 遅延素子群 233 遅延素子群 234 遅延素子群 241 入力層 242 中間層 243 出力層 400 ニューロンモデル 441 入力層 442 中間層 443 出力層 0 Object 1 jerk sensor 2 sampler 3 delay element group 4 neural network 5 evaluation label storage means 10 elevator 11 jerk sensor 12 sampler 13 delay element group 14 neural network 15 evaluation label storage means 20 vehicle 24 neural network 25 evaluation label Storage means 30 object 31 jerk sensor 32 sampler 33 frequency analyzer 34 neural network 35 evaluation label storage means 40 object 41 jerk sensor 42 sampler 43 delay element group 44 neural network 45 evaluation failure detection device 46 evaluation pattern storage means 141 Input layer 142 middle layer 143 output layer 211 jerk sensor 212 jerk sensor 221 sampler 222 sampler 223 sampler 224 sampler 231 delay Element group 232 delay element group 233 delay element group 234 delay element group 241 input layer 242 intermediate layer 243 outputs layer 400 neuron model 441 input layer 442 intermediate layer 443 outputs layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 15/00 - 15/13 G06F 15/18 520 G06F 15/18 550 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01P 15/00-15/13 G06F 15/18 520 G06F 15/18 550

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 運動する物体の少なくとも加速度を微分
した加々速度を単位時間毎に検出し、検出した単位時間
毎の加々速度を遅延させて順番に階層型ニューラルネッ
トワークの入力層へ加々速度パターンとして入力し、中
間層を経由して出力層から運動評価結果を出力すること
を特徴とする運動評価方法。
1. A jerk obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object is detected for each unit time, and the jerk detected for each unit time is delayed and sequentially added to an input layer of a hierarchical neural network. A motion evaluation method characterized by inputting as a speed pattern and outputting a motion evaluation result from an output layer via an intermediate layer.
【請求項2】 運動する物体の少なくとも加速度を微分
した加々速度を単位時間毎に検出し、検出した単位時間
毎の加々速度を周波数分析して階層型ニューラルネット
ワークの入力層へ周波数スペクトラムパターンとして入
力し、中間層を経由して出力層から運動評価結果を出力
することを特徴とする運動評価方法。
2. A jerk obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object is detected for each unit time, and the jerk detected for each unit time is frequency-analyzed to a frequency spectrum pattern to an input layer of a hierarchical neural network. And outputting a motion evaluation result from an output layer via an intermediate layer.
【請求項3】 前記ニューラルネットワークの入力層と
中間層及び中間層と出力層の結合荷重を、物体の種々の
運動時の加々速度に対し人間の感性による評価である理
想出力と、物体の種々の運動の加々速度を検出し、検出
した該加々速度を前記ニューラルネットワークへ入力し
出力層からの出力との差が小さくなるように変えて前記
ニューラルネットワークを予め学習することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の運動評価方法。
3. An ideal output, which is an evaluation based on human sensitivity to jerks during various motions of an object, and a connection between an input layer and an intermediate layer and an intermediate layer and an output layer of the neural network. Detecting jerks of various motions, inputting the detected jerks to the neural network and changing the output from an output layer so as to reduce a difference between the jerks and the neural network, and learning the neural network in advance. The exercise evaluation method according to claim 1 or 2, which performs the exercise evaluation.
【請求項4】 前記ニューラルネットワークの入力層と
中間層及び中間層と出力層の結合荷重を、物体の運動の
加々速度に対し人間の感性による評価である理想出力
と、物体の運動評価時に前記ニューラルネットワークの
出力との差が小さくなるように変えて前記ニューラルネ
ットワークを随時学習することを特徴とする請求項1又
は2に記載の運動評価方法。
4. An ideal output, which is an evaluation based on human sensitivity to the jerk of the motion of an object, and a connection weight between an input layer and an intermediate layer, and an intermediate layer and an output layer of the neural network. claim 1 also characterized by any time learning the neural network is changed so that the difference becomes smaller between the output of the neural network
Is the exercise evaluation method according to 2.
【請求項5】 前記物体の運動の評価が不能な場合は、
未学習運動として異常運動信号を発生することを特徴と
する請求項1又は2に記載の運動評価方法。
5. When the motion of the object cannot be evaluated,
Motion estimation method according to claim 1 or 2, characterized in that cause abnormal motion signal as unlearned movement.
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