JP7324632B2 - 出力装置、学習モデルの生成方法、およびコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
第1側面の出力装置によれば、電力消費効率を良好に維持した状態において、入力情報に応じてコンポーネントの制御に関する出力情報が出力されるので、出力情報を用いれば、電源装置の電力消費を抑えながら、走行状態に応じてコンポーネントが適切に制御される。出力情報を用いれば、ユーザは、より長い時間にわたって快適に人力駆動車を走行させることができる。
第2側面の出力装置によれば、出力情報を用いることによって、ユーザは、より長い距離にわたって快適に人力駆動車を走行させることができる。
第3側面の出力装置によれば、電源装置から出力される電力量を抑えることができる。
第4側面の出力装置によれば、出力情報を用いることによって、アシスト機構におけるアシスト比およびアシスト力の少なくとも1つが適切に制御される。
第5側面の出力装置によれば、出力情報を用いることによって、変速機構における変速ステージまたは変速比が適切に制御される。
第6側面の出力装置によれば、出力情報を用いることによって、電気モータの回転数が適切に制御される。
第7側面の出力装置によれば、出力情報を用いれば、ユーザの快適さを損なわず、かつ、電力消費効率を良好に維持した状態において、コンポーネントが制御される。
第8側面の出力装置によれば、ユーザの負荷が考慮された出力情報を出力できる。
第9側面の出力装置によれば、出力情報を用いることによって、コンポーネントに含まれる電気モータの電流量、電圧値、および温度の少なくとも1つを適切に制御できる。
第10側面の出力装置によれば、電源装置における残電力量が考慮された出力情報を出力できる。
第11側面の出力装置によれば、走行路の傾斜が考慮された出力情報を出力できる。
第12側面の出力装置によれば、走行環境が考慮された出力情報を出力できる。
第13側面の出力装置によれば、強化学習によって学習モデルが学習されるので、出力情報を用いれば、電源装置の電力消費を抑えながら、走行状態に応じてコンポーネントがより適切に制御される。
第14側面の出力装置によれば、出力情報を用いれば、電源装置の電力消費が抑えられながら、ユーザにかかる負荷をユーザが快適と感じるようにコンポーネントが制御され、ユーザは、人力駆動車を快適に走行させることができる。
第15側面の出力装置によれば、出力情報とユーザが操作部を操作することによって入力される入力情報とに基づいて学習モデルが学習されるので、出力情報によって、コンポーネントがより適切に制御される。
第16側面の出力装置によれば、出力情報を用いてコンポーネントが制御された結果に対するユーザの評価に応じて、学習モデルが学習されるので、出力情報によって、コンポーネントがより適切に制御される。
第17側面の出力装置によれば、ユーザはコンポーネントが自動的に制御されたことを把握できる。
第18側面の学習モデルの生成方法によれば、電力消費効率を良好に維持しながら、走行状態に応じてコンポーネントを適切に制御するための出力情報を出力する学習モデルが生成される。
第19側面のコンピュータプログラムによれば、電力消費効率を良好に維持しながら、走行状態に応じてコンポーネントを適切に制御するための出力情報を出力する学習モデルがコンピュータによって生成される。
図1は、第1実施形態における出力装置1が搭載される人力駆動車Aの側面図である。人力駆動車Aは、電気エネルギを用いて人力駆動車Aの推進をアシストするように構成されるアシスト機構Cを含む自転車である。本実施形態では、自転車の種類を、ロードバイクとして説明する。人力駆動車Aの構成は、任意に変更可能である。第1例では、人力駆動車Aは、アシスト機構Cを含まなくてもよい。第2例では、人力駆動車Aの種類は、シティサイクル、マウンテンバイク、リカンベント、カーゴバイク、または、クロスバイクであってもよい。第3例では、人力駆動車Aは、1つの車輪のみ、または、3つ以上の車輪を含んでいてもよい。
第2実施形態における出力装置は、人力駆動車Aに搭載されて各コンポーネントを制御するように構成される制御装置とは別の通信装置2に適用される。第2実施形態では、ユーザが所持する通信装置2は、学習モデル2Mを生成およびトレーニングし、コンポーネントの制御に関する情報を制御装置へ送信するように構成される。制御装置は、通信装置2から送信される学習モデル2Mに基づくコンポーネントの制御に関する情報を受信し、コンポーネントを制御するように構成される。
Claims (18)
- 人力駆動車の走行に関する入力情報を取得する取得部と、
前記人力駆動車のコンポーネントへ電力を供給する電源装置における電力消費効率を示す指標値に基づいて学習され、前記入力情報が入力された場合に前記コンポーネントの制御に関する出力情報を出力するように構成される学習モデルと、を備え、
前記学習モデルは、
前記電源装置から供給される電力によって前記人力駆動車の推進をアシストするように構成されるアシスト機構におけるアシスト比および前記アシスト機構によるアシスト力の上限値の内の少なくとも1つと、前記人力駆動車の変速機構の段数または変速比に関する情報とを出力し、
前記電源装置からの電力を用いた前記人力駆動車の走行距離がより長くなるように、又は、前記電源装置から出力される電力量が少なくなるように学習される、出力装置。 - 前記指標値は、前記電源装置における電力が予め定める値以下となるまでの走行距離に関する値である、請求項1に記載の出力装置。
- 前記指標値は、前記電源装置から出力される電力量に関する値である、請求項1に記載の出力装置。
- 前記出力情報は、前記電源装置から供給される電力によって駆動される電気モータの回転数に関する情報を更に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の出力装置。
- 前記学習モデルから出力される前記出力情報に基づき、走行中の前記人力駆動車のコンポーネントの動作に対するユーザの快適さが予め定める範囲内となる出力情報を出力する、請求項1から4のいずれか一項に記載の出力装置。
- 前記入力情報は、前記人力駆動車のクランクのケイデンスに関する情報と、前記クランクにおけるトルクに関する情報と、前記ケイデンスに関する情報および前記トルクに関する情報を用いた演算によって得られるパワーに関する情報と、の少なくとも1つを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の出力装置。
- 前記コンポーネントは、前記電源装置から供給される電力によって駆動する電気モータを含み、
前記入力情報は、前記電気モータのトルク、前記電気モータの電流量、前記電気モータの電圧値、および、前記電気モータの温度の内の少なくとも1つに関する情報である、請求項1から6のいずれか一項に記載の出力装置。 - 前記入力情報は、前記電源装置における残電力量に関する情報を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の出力装置。
- 前記入力情報は、前記人力駆動車の姿勢に関する検知データを含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の出力装置。
- 前記入力情報は、前記人力駆動車の走行環境に関する検知データを含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の出力装置。
- 前記学習モデルは、前記人力駆動車の走行の都度、走行実績に基づき算出される前記指標値に基づいて学習される
請求項1から10のいずれか一項に記載の出力装置。 - 前記学習モデルを、前記指標値を報酬として強化学習によって学習するように構成される処理部を備える
請求項1から11のいずれか一項に記載の出力装置。 - 前記処理部は、走行中の前記人力駆動車のクランクにおけるケイデンスおよびトルクに対するユーザの評価に基づく快適さを示す値を報酬として学習を行なうように構成される
請求項12に記載の出力装置。 - 前記コンポーネントを操作するための操作情報を入力するように構成される操作部を備え、
前記処理部は、前記取得部によって取得した入力情報に基づいて前記学習モデルから出力された出力情報と、前記操作部によって入力された操作情報との照合に基づいて、出力情報に報酬を与えるように構成される、請求項12に記載の出力装置。 - 前記学習モデルが出力する前記人力駆動車のコンポーネントの制御に関する情報を出力するように構成される出力部と、
前記出力情報に基づく前記コンポーネントの動作後に、ユーザの快適さを示す評価を入力するように構成される評価入力部と、を備え、
入力された評価内容と、評価が入力されたタイミングに前記学習モデルから出力された出力情報と、前記出力情報に対応して入力された入力情報とを含む教師データに基づいて前記学習モデルを更新するように構成される、請求項1から10のいずれか一項に記載の出力装置。 - 前記出力部は、コンポーネントの制御の結果を示す情報を出力するように構成される、請求項15に記載の出力装置。
- コンピュータが、
人力駆動車の走行に関する入力情報が入力された場合に、前記人力駆動車のコンポーネントの制御に関する出力情報を出力するように構成されるニューラルネットワークを用い、
前記ニューラルネットワークは、電源装置から供給される電力によって前記人力駆動車の推進をアシストするように構成されるアシスト機構におけるアシスト比および前記アシスト機構によるアシスト力の上限値の内の少なくとも1つと、前記人力駆動車の変速機構の段数または変速比に関する情報とを出力するように構成されており、
前記コンピュータは、
前記人力駆動車の走行に関する入力情報を取得し、
取得した入力情報を前記ニューラルネットワークへ与えることによって出力された出力情報を特定し、
特定された出力情報に基づいて前記コンポーネントを制御した場合に、前記コンポーネントへ電力を供給するように構成される電源装置における電力消費効率を示す前記電源装置からの電力を用いた前記人力駆動車の走行距離がより長くなるように、又は、前記電力消費効率を示す前記電源装置から出力される電力量が少なくなるように、前記ニューラルネットワークの中間層の重みを学習する、学習モデルの生成方法。 - 人力駆動車の走行に関する入力情報が入力された場合に、前記人力駆動車のコンポーネントの制御に関する出力情報を出力するように構成されるニューラルネットワークを用い、
前記ニューラルネットワークは、電源装置から供給される電力によって前記人力駆動車の推進をアシストするように構成されるアシスト機構におけるアシスト比および前記アシスト機構によるアシスト力の上限値の内の少なくとも1つと、前記人力駆動車の変速機構の段数または変速比に関する情報とを出力するように構成されており、
前記人力駆動車の走行に関する入力情報を取得し、
取得した入力情報を前記ニューラルネットワークへ与えることによって出力された出力情報を特定し、
特定された出力情報に基づいて前記コンポーネントを制御した場合に、前記コンポーネントへ電力を供給するように構成される電源装置における電力消費効率を示す前記電源装置からの電力を用いた前記人力駆動車の走行距離がより長くなるように、又は、前記電力消費効率を示す前記電源装置から出力される電力量が少なくなるように、前記ニューラルネットワークの中間層の重みを学習する処理を、コンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
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