JPH07244065A - Motion evaluation method - Google Patents

Motion evaluation method

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JPH07244065A
JPH07244065A JP6032739A JP3273994A JPH07244065A JP H07244065 A JPH07244065 A JP H07244065A JP 6032739 A JP6032739 A JP 6032739A JP 3273994 A JP3273994 A JP 3273994A JP H07244065 A JPH07244065 A JP H07244065A
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jerk
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neural network
motion
acceleration
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山門  誠
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Abstract

PURPOSE:To evaluate diversified motion of an object based on the increase of acceleration by inputting the increase of acceleration of the moving object detected into an input layer of a hierarchical type neural network. CONSTITUTION:When an object 0 makes any motion, a sampler 2 samples acceleration and increase of acceleration outputs of an increase of acceleration sensor 1 at each unit time. A data obtained is set with a delay element block 3 on an input layer of a neural network 4 as increase of acceleration patten sequentially. Then, the results are outputted from an output layer as such of motion evaluation after via an intermediate layer of the network 4. In the network 4, a plurality of processing units corresponding to a neurone are connected in a network and operated parallel giving or taking signals mutually to accomplish an information processing with the network as a whole. Furthermore, a desired algorithm is acquired while a learning is repeated even when the algorithm is unclear at first. This enables the evaluation of diversified motion of the object efficiently without the preparation of corresponding algorithms.

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 by using a jerk that differentiates 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 As a physical quantity representing the motion of an object, position,
Speed and acceleration can be mentioned. There is a sensor that detects each physical quantity. By the way, a person visually detects a position and a speed, and what is perceptually detected as a bodily sensation is an acceleration and a physical quantity higher than it. For example, when riding in a moving body such as an automobile, a railway vehicle, an aircraft, or an elevator, the user is consciously aware of the state change at the time of 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 an acceleration sensor for automobiles (Nissan Technical Report No. 1
It is known from literatures such as No. 23, Sho 62-12) that humans are sensitive to jerk higher than acceleration. This fact shows that speed is deeply involved in the feeling of comfort and discomfort felt by humans. Therefore, in order to evaluate vehicles such as automobiles, railway vehicles, aircraft, and elevators that involve motion, not only this acceleration but also the jerk information that differentiates the acceleration is detected,
It is necessary to evaluate using that information. Conversely speaking, if humans limit their movements to linear movements, acceleration,
Since it is not possible to detect physical quantities above the jerk,
If acceleration and jerk information can be detected, it can be said that the amount of information is sufficient for evaluating a vehicle.

【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。
For the above-mentioned uses, Japanese Patent Laid-Open No. 31375/1993
In Japanese Patent Publication No. 3, a jerk sensor capable of simultaneously detecting acceleration and jerk and a method of motion control / motion evaluation using the same are proposed. In this motion evaluation method, the acceleration and jerk detected at a plurality of detection points are evaluated by the magnitude of a value obtained by multiplying 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。
The above-mentioned prior art is effective in the sense that the strength of the vibration component is evaluated, for example, for an object that vibrates steadily. There is no guideline for the evaluation method for movements that have a weak periodicity in changes in acceleration and jerk during exercise. Further, if the object to be exercised is changed, the setting of the weighting constant and the algorithm of the evaluation function need to be changed for each object to be exercised, which is complicated. On the other hand, assuming that a person feels comfortable and uncomfortable when riding on an automobile, railway vehicle, aircraft, or elevator, acceleration, jerk is input, and results evaluated by algorithms such as sensuality and sensitivity, The result that it is comfortable or uncomfortable is output. Human evaluation has a personality, and if a human changes during a series of motion evaluations, subsequent evaluations will not be consistent, unlike previous evaluations. In such a case, the exercise evaluation may be restarted from the beginning. Even for the same person, the evaluation may change due to changes in physical condition. Therefore, if an algorithm that simulates human sensory and sensibilities can be formed in motion evaluation, motion evaluation that excludes personality is performed in the same manner as a human evaluator such as a test driver together with the jerk detection means. It should be possible. Furthermore, according to the motion evaluation method as described above, abnormal motion can be detected from the evaluation contents 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。
An object of the present invention is to provide a motion evaluation method for evaluating the motions of various objects based on 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。
It is an object of the present invention 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]

【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検出し、検
出した該加々速度を階層型ニューラルネットワークの入
力層へ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。
The above object is to detect a jerk which is obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object, and to input the detected jerk to an input layer of a hierarchical neural network and to pass through an intermediate layer. Then, it is achieved by outputting the motion evaluation result from the output layer.

【0012】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。
The above object is to detect the jerk which is obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object for each unit time, delay the jerk detected for each unit time, and to sequentially input to the input layer of the hierarchical neural network. It is achieved by inputting as a jerk pattern and outputting the motion evaluation result from the output layer via the intermediate 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。
The above object is to detect the jerk which is obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object for each unit time, frequency-analyze the detected jerk for each unit time, and to apply the frequency to the 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】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他の評価手段により
得られた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学習す
ることにより達成される。
The above-mentioned object is an evaluation obtained by another evaluation means for the combined weights of the input layer and the intermediate layer and the intermediate layer and the output layer of the neural network with respect to the jerk during various movements of the object. Learning the neural network by detecting the jerks of various movements of the object and inputting the detected jerks to the neural network so as to reduce the difference between the ideal output and the output from the output layer. It is achieved by

【0015】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学習することによ
り達成される。
The above-mentioned object is an ideal output which is an evaluation of the combined weights of the input layer and the intermediate layer and between the intermediate layer and the output layer of the neural network by human sensitivities to the jerk during various movements of the object. Achieved by learning the neural network by detecting the jerks of various movements of an object, inputting the detected jerks to the neural network, and changing them so as to reduce the difference from the output from the output layer. To be done.

【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 above-mentioned object is an ideal output which is an evaluation of the combined weight of the input layer and the intermediate layer of the neural network and the combined weight of the intermediate layer and the output layer by human sensitivity to the jerk during various movements of the object. By detecting the jerks of various movements of the object, inputting the detected jerks to the neural network, and changing them so as to reduce the difference from the output from the output layer, and learning the neural network in advance. To be 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。
An ideal output, which is an evaluation of the combined weights of the input layer and the intermediate layer and between the intermediate layer and the output layer of the neural network, which is an evaluation based on human sensitivity to the additional velocity of the motion of the object,
It is desirable to learn the neural network at any time by changing it so that the difference from the output of the neural network becomes small at the time of 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。
When the motion of the object cannot be evaluated, it is desirable to generate an abnormal motion signal as unlearned motion.

【0019】前記運動する物体の加々速度と同時に加速
度を検出することが望ましい。
It is desirable to detect acceleration at the same time as the jerk of the moving object.

【0020】前記加々速度を加々速度センサにより検出
することが望ましい。
It is desirable that the jerk is detected by a jerk sensor.

【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 a moving object is detected and the neural network is used to evaluate the motion, thereby eliminating the need for various algorithms for evaluating the motion of the object.

【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 arbitrary time intervals, and the detected jerks are delayed and input to the neural network in order, so that they are time-sequentially spaced at equal intervals. Acceleration patterns can be added.

【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 formed by detecting the jerk of an object whose movement changes with periodicity 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 preliminarily learning the neural network using the human sense as an ideal output (teaching signal),
An algorithm simulating the human sense can be formed, and the motion of an object can be evaluated in the same way as the human sense.

【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 when evaluating the motion of an object, it is possible to evaluate the motion of a new object.

【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, so that it is 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 acceleration of the moving object, it is possible to perform a motion evaluation that cannot be achieved only by detecting the acceleration.

【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 by the jerk sensor, the combination of the acceleration sensor and the electric circuit for differentiating the detected value can detect even the frequency region where the electric circuit has a delayed phase and does not function.

【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 structure 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 view for explaining the motion evaluation method of the embodiment of the present invention and the conventional sensory evaluation in comparison.

【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。
In the past, when performing a sensory evaluation of a vehicle such as an elevator or a vehicle, a tester had a sensory or empirical evaluation of the information actually felt in the vehicle. At this time, the amount of information that can be felt 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.After that, if a means (emulator) that mimics the process of linking this physical quantity to evaluation can be realized, it will be considered as a human sensitive 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 is a neural network in which multiple processing units corresponding to nerve cells (neurons) are connected in a network like a neural network of the brain, and many processing units are moved in parallel while exchanging signals with each other. It is a mechanism that processes information over the entire network, and is an engineering model of the information processing mechanism performed in the brains of living things such as humans. Further, the neural network spontaneously changes the strength of the coupling between neurons, that is, the characteristics of the network, and it becomes possible to gradually output desired output data from the input sample data. . That is, a desired algorithm can be acquired during repeated learning even if the initially clear algorithm is unknown.

【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 learning method of the neural network for algorithm acquisition in this embodiment uses supervised learning, and the input test pattern is acceleration and jerk information detected at the same time when a human sensory evaluation is performed.
As the teacher signal, a human sensory evaluation is given. As the learning is repeated, the human senses and experiences will be reflected in the neural network. Therefore, the motion evaluation method can be configured by using such a learned neural network and jerk sensor. Furthermore, by changing the exercises to be learned, it is possible to evaluate any exercise.

【0035】次に、本実施例の装置構成を説明する。Next, the device configuration 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 apparatus configuration of 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 device is a moving object 0
Is fixed to, and a jerk sensor 1 that detects the acceleration and jerk that accompany the movement of the object 0 at any time, and the acceleration output and jerk output of the jerk sensor 1 are sampled at arbitrary equal time intervals. Sampler 2 and delay element group 3 for delaying sampled acceleration output and jerk output
The neural network 4 which inputs the acceleration and jerk patterns from the delay element group 3 and outputs the motion evaluation pattern from the output layer, and each label which represents the motion evaluation index with respect to the output of the neural network 4 are stored. The evaluation label storage means 5 is used.

【0038】次に、本実施例の運動評価方法を説明す
る。
Next, the motion evaluation method of this 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 view for explaining the functions of the sampler and the delay element group of 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。
It is assumed that the object 0 is now moving arbitrarily and the acceleration / acceleration time history output 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 by the delay element group 3 in the input layer of the neural network 4 as an input acceleration and jerk pattern. In this way, 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 formed by connecting neuron models 400 whose concept is shown in FIG. The jth 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 connection strength with that neuron (Wi
The value obtained by adding the bias value θj to the value obtained by adding j · Xi) to all the neurons expressed by Equation 1 is held as the 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.
According to the above, one output signal Yj is output. The output signal Yj output from the j-th neuron model 400 is
It becomes the input Xj of the connected k-th neuron model. Alternatively, the output signal may be used as input for feedback.

【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 modes 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 that outputs a motion evaluation pattern according to the input acceleration and jerk patterns, and the other is a learning mode that optimizes the neural network 4 itself by learning according to the algorithm shown below. 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 the neural network learning of the embodiment of the present invention. The learning of the neural network is specifically optimization of the connection weight between the neuron models. In this embodiment, a learning method with a teacher is shown. First, as an input pattern, acceleration and jerk information generated when the object 0 moves is used as a sample pattern, and a plurality of sets of ideal evaluation output data corresponding to the sample acceleration and jerk pattern are prepared. The evaluation output may be a result evaluated by a human being actually boarding the vehicle, or when the object 0 makes the motion of the sample jerk pattern described above, it is determined by something other than jerk information. It may have been done. The sample acceleration and jerk pattern are input to the neural network 4, and the evaluation output thereof is obtained. Here, if the evaluation output data and the ideal evaluation output data of the sample acceleration and jerk pattern match each other, at that time, all the connection weights in the path transmitting the signal in the neural network 4 are calculated. Increase the value. On the contrary, if they do not match, the values of all the coupling weights in the path transmitting the signal in the neural network 4 at that time are reduced. When this is repeated using various sample acceleration and jerk data, the neural network 4 gradually becomes
The 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 is in the learned state as described above, the learning mode for learning is unnecessary and the motion can be evaluated only in the processing mode for processing the input data. Therefore, when the evaluation target and the movement are limited, the neural network 4 may be a device that has been learned and configured only in the processing mode. Also, if you want to change the evaluation target or exercise, activate the learning mode at any time even after learning is completed,
By learning new sample acceleration and jerk pattern and ideal evaluation output data, it is possible to create a network that is compatible with new movements (acceleration and jerk pattern) at any time.

【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 view for explaining the method of evaluating the riding comfort when the elevator is rising 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。
At the same time when the ascent starts, the sampler 12 starts sampling. The sampled acceleration and jerk information is input to the input layer 141 through the delay element group 13, and the intermediate layer 142 is subjected to the conversion process of the equations 1 and 2.
It is output from the output layer 43 via the. Reference numeral 15 is an evaluation label storage means, which stores each label representing the evaluation index of the motion for each neuron model of 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 view for explaining an example of evaluating the riding comfort when the elevator is rising 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 the figure, four-level exercise evaluation labels of "good", "satisfactory", "unsatisfactory", and "impermissible" are attached. The rating for movement 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 of the output layer 143, with 1.0 being a fill and 0.0 being a blank. Now, in case 1, the output of 1.0 is obtained for the neuron model with the label “good”, and it is close to 0.0 for the other neuron models with the label. Therefore, it is possible to evaluate that the motion of the elevator that gives an output value that is Case 1 is a “good” motion. In case 2, the output of 0.5 is obtained for the neuron model labeled as “good”, which is “satisfied”.
Even for the neuron model with the label of 0.5, 0.5 is obtained, and it can be seen that the motion is such that the evaluation is divided and the value is intermediate between these two evaluations. In case 3, the output of 0.6 is obtained for the neuron model with'unsatisfied 'label, 0.6 is output for the neuron model with'unsatisfied' label, and the neuron model with'satisfied 'label becomes On the other hand, 0.5 was obtained, and as a result, it can be seen that the evaluation of "dissatisfaction" is a valid exercise. In this way, unlike the conventional digital evaluation method, it is possible to perform an evaluation closer to the human sense by performing a fuzzy evaluation. Further, the ride comfort of the elevator can be improved by inputting these signals to the elevator motion controller.

【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 for recognizing 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 used for the vehicle 2
It is installed on the floor of 0, the front-back direction (x axis),
The lateral acceleration (y-axis) and jerk can be detected. Now, at the same time when the running is started, the sampler 22 starts sampling. The sampled acceleration and jerk information is used for delay element groups 231, 232, 233, 234.
Via the input layer 241 of the neural network 24
Is output to the output layer 243 via the intermediate layer 242. Reference numeral 25 denotes an evaluation label storage unit, which stores each label for recognizing the motion state for each neuron model of the output layer 243. In this embodiment, 'straight'and'turning (cor)
nering), 'accelerate', 'decelerat'
e) ',' spinning ',' tire lock (Tyre lo
ck) 'is attached to a label for recognizing six types of motion states. Recognition of motion is determined by the output of 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 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。
Similar to FIG. 9, the size of the filled area in the figure reflects the output value of each labeled neuron model of the output layer 243, with 1.0 being filled and 0.0 being blank. is there. In case 1, the output of 1.0 is obtained for the neuron model with the label “straight ahead”, and 0.0 for the other neuron models with labels.
Is. Therefore, it is possible to recognize that the motion of the vehicle 20 that can obtain the output value that is Case 1 is the “straight ahead” motion. In case 2, the output of 0.5 is obtained for the neuron model labeled'straight ahead 'and 0.5 for the neuron model labeled'turning'. It is understood that the movement is such that the cornering has a large turning radius (close to a straight line). In case 3, a 0.5 output is obtained for the neuron model labeled'turning ', 0.6 for the neuron model labeled'acceleration', and for the neuron model labeled'deceleration '. 0.6 is obtained, and the motion of the vehicle in this case is not in a state where the acceleration and jerk are input to the neuron model, and a bias is input to the neuron model, and neurons are connected to the bias. Has a large output when is in a strong state,
When equal outputs of labels with contradictory physical quantities are obtained, it can be seen that it is appropriate to recognize that the acceleration is neither constant acceleration nor deceleration, and is a constant circular motion of constant jerk motion. In this way, unlike the conventional digital evaluation method, it is possible to perform an evaluation closer to the human sense by 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 when a general vehicle 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 sharply decreases during turning, and the decelerating force in the longitudinal direction of the vehicle decreases rapidly during deceleration. By learning such characteristic acceleration and jerk patterns, it is possible to easily detect and recognize changes in the behavior of the vehicle, and by inputting these signals to the vehicle motion controller, It is possible to improve exercise performance.

【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 an object that is steadily vibrating 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 the device construction 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 apparatus shown in this figure is provided with a jerk sensor 31 which is fixed to the object 30 and detects the acceleration and jerk which accompany the movement of the object 30 at any time, and the acceleration output of the jerk sensor 31. A sampler 32 that samples the jerk output at arbitrary equal time intervals, a frequency analysis device 33 that frequency-analyzes the output from the sampler 32, an acceleration and jerk pattern are input, and a motion evaluation pattern is output from the output layer. The neural network 34 and an evaluation label storage means 35 in which each label representing the evaluation index of the motion 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 view 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。
It is assumed that the object 30 is now making an arbitrary motion as shown in the figure, and the acceleration and jerk time history output as shown in FIG. 3 is output from the jerk sensor 31. 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 analysis device 33 and converted into a power spectrum as shown in the figure. Then, 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, time series acceleration,
The jerk information can be converted into a spectrum pattern. The neural network 34 has a power spectrum of acceleration and jerk information generated as the input object 30 moves as a sample pattern, and a plurality of sets of ideal evaluation output data corresponding to the sample acceleration and jerk spectrum pattern. When the neural network 34 is prepared and repeatedly learned, the neural network 34 gradually obtains a desired output with respect to an arbitrary input. And finally, as in the previously described embodiment, the object 30
The desired motion evaluation output can be obtained for any 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。
The examples described above are all cases in which evaluation is possible, but cases in which evaluation is impossible are also conceivable. For example, as in case 4 shown in FIG. 9, the highest "good" and the lowest "impermissible" are simultaneously output. These cases show cases in which the motion of the object to be evaluated is unlearned. When applied to human evaluation, this is considered to be similar to the feeling when first riding on an object with a distinctly different movement pattern from the one with experience of conventional tower riding. Even in this case,
Using the learning mode of the neural network,
By learning the motion of a new object without changing the algorithm, it becomes possible to evaluate the motion of a 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。
Further, it is also possible to detect abnormal motion by making reverse use of non-evaluation.

【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 diagram showing the structure of an abnormal motion detecting device 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 movement includes, for example, an abnormal vibration of an elevator caused by a child jumping and bouncing in a car, and a phenomenon that a brake does not work due to a failure. The abnormal motion detecting device is fixed to the object 40, and detects the acceleration and jerk that occur with the movement of the object 40 at any time, and the acceleration output and jerk output of the jerk sensor 41 are arbitrary. Of the sampler 42 for sampling at equal time intervals of, the delay element group 43 for delaying the output of the sampler 42, and the neural network for inputting the acceleration and jerk pattern output from the delay element group 43 and outputting the motion evaluation pattern from the output layer Network 44, evaluation pattern storage means 46 for storing an evaluation pattern used as an ideal output during learning, neural network 4
Each label representing the motion evaluation index for the output of 4 is stored, and the evaluation inability is detected from the evaluation pattern used as the ideal output at the time of learning stored in the evaluation pattern storage means 46 and the output of the neural network 44,
It is composed of an un-evaluable detection device 45 that outputs an abnormal motion signal. In this embodiment, the neural network 44 is preliminarily given various exercise modes that occur during normal operation and evaluations of the exercises to complete learning. That is, the evaluation is output as learned during normal operation. On the other hand, if an abnormal motion is input to the neural network 44, the evaluation cannot be performed. By detecting this state from the output layer 343 by the non-evaluable detection device 45 and generating an abnormal motion signal, the abnormal motion can be self-determined. Further, it is also possible to detect a change in exercise performance due to a change over time.

【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 the present embodiment, a jerk sensor for detecting the jerk and acceleration of an object is used, and a process of linking the sensory evaluation from the physical sensation obtained when a human gets on an object is realized by a neural network. The method of realizing the same evaluation as the human sensory evaluation and the method of detecting the abnormal motion of the object from these evaluations were also described. In the present embodiment, the jerk sensor is used to detect the acceleration and jerk of the object, but the invention is not limited to this, and various acceleration sensors and differentiating circuits that are practically used according to the purpose are used. You may use. Also, position, speed,
Image information and the like may be captured and input to a neural network to further enhance the functionality.

【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 motion evaluation method of this embodiment may be input to the motion controller to improve the motion performance. Further, the motion control controller may be configured by a neural network common to the motion evaluation device, and the learning may be performed so as to be optimum based on the evaluation by the motion 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 this embodiment, since the neural network is preliminarily trained by using the evaluation based on the human sense, the motion of the vehicle can be evaluated in the same manner as the human sense. It is also possible to perform evaluation in extreme conditions that cannot be performed by humans, for example, in a test flight in which G is large and severe, and it is possible to obtain a highly reproducible and consistent evaluation 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 motions of various objects can be efficiently evaluated without preparing respective algorithms. .

【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 preliminarily learning the neural network using the evaluation based on the human sense as an ideal output, an algorithm simulating the human sense can be formed and the motion of the object can be evaluated in the same manner as the human sense.

【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 it to form a jerk pattern and inputting it to a neural network, it is possible to efficiently evaluate the movement of an object that changes irregularly.

【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 to form a frequency spectrum pattern and inputting it to a neural network, the motion of an object whose movement changes periodically can be evaluated efficiently. 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。
When the motion of the object cannot be evaluated, an abnormal motion signal is generated as an unlearned motion, so that it is 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 acceleration of the moving object, it is possible to perform a motion evaluation that cannot be achieved only by detecting the acceleration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 illustrating a motion evaluation method according to an embodiment of the present invention and a conventional sensory evaluation in comparison.

【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 a device 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.

【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 the neural network according to the embodiment of this 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 illustrating 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 a riding comfort when an elevator is rising according to the embodiment of this 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 the riding comfort when the elevator is rising according to the embodiment of this 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 vehicle motion recognition method according to the embodiment of this 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 recognition of vehicle motion according to the embodiment of this 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 when a general vehicle 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 analysis device in 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 analysis device 34 neural network 35 evaluation label storage means 40 object 41 jerk sensor 42 sampler 43 delay element group 44 neural network 45 non-evaluable detection device 46 evaluation pattern storage means 141 Input layer 142 Intermediate layer 143 Output layer 211 jerk sensor 212 jerk sensor 221 sampler 222 sampler 223 sampler 224 sampler 231 slow 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

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 運動する物体の少なくとも加速度を微分
した加々速度を検出し、検出した該加々速度を階層型ニ
ューラルネットワークの入力層へ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 motion evaluation result obtained by detecting a jerk that is obtained by differentiating at least acceleration of a moving object, inputting the detected jerk to an input layer of a hierarchical neural network, and from an output layer via an intermediate layer. Is output.
【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。
2. A jerk that is obtained by differentiating at least the acceleration of a moving object is detected for each unit time, and the jerk that is detected for each unit time is delayed to be added to an input layer of a hierarchical neural network in order. A motion evaluation method characterized by inputting as a velocity pattern and outputting a motion evaluation result from an output layer via an intermediate layer.
【請求項3】 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。
3. A frequency spectrum pattern to an input layer of a hierarchical neural network by detecting a jerk which is obtained by differentiating at least acceleration of a moving object for each unit time and performing frequency analysis on the detected jerk for each unit time. , And outputs the motion evaluation result from the output layer via the intermediate layer.
【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、物体の種々の
運動時の加々速度に対し他の評価手段により得られた評
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学習することを特
徴とする請求項1から請求項3のうちの何れかの請求項
に記載の運動評価方法。
4. An ideal output, which is an evaluation obtained by other evaluation means for the combined weights of the input layer and the intermediate layer and the intermediate layer and the output layer of the neural network with respect to the jerk during various movements of the object. And to detect the jerks of various movements of the object, input the detected jerks to the neural network, and change them so as to reduce the difference from the output from the output layer to learn the neural network. The exercise evaluation method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 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学習することを特徴とする請
求項1から請求項3のうちの何れかの請求項に記載の運
動評価方法。
5. An ideal output, which is an evaluation based on human sensitivities with respect to jerks during various movements of the object, of an input layer and an intermediate layer of the neural network, and a combined weight of the intermediate layer and an output layer, and an ideal output of the object. It is characterized in that the jerk of various movements is detected, the detected jerk is input to the neural network, and the neural network is learned by changing so as to reduce the difference from the output from the output layer. The exercise evaluation method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項6】 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から請求項3のうちの何れかの請求項に記載
の運動評価方法。
6. The ideal output, which is an evaluation of the combined weight of the input layer and the intermediate layer of the neural network, and the combined weight of the intermediate layer and the output layer, based on human sensitivity to the jerk during various movements of the object, and the A feature is that the jerk of various movements is detected, the detected jerk is input to the neural network, and the neural network is learned in advance by changing so as to reduce the difference from the output from the output layer. The exercise evaluation method according to any one of claims 1 to 3.
【請求項7】 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か
ら請求項3のうちの何れかの請求項に記載の運動評価方
法。
7. An ideal output, which is an evaluation based on human sensitivity to the jerk of the motion of the object, and a combined load of the input layer and the intermediate layer and the intermediate layer and the output layer of the neural network, and at the time of evaluating the motion of the object. 4. The motion evaluation method according to claim 1, wherein the neural network is learned as needed by changing it so that a difference from the output of the neural network becomes small.
【請求項8】 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から請求項3のうちの何れかの請求項に記
載の運動評価方法。
8. When the motion of the object cannot be evaluated,
4. The exercise evaluation method according to claim 1, wherein an abnormal exercise signal is generated as an unlearned exercise.
【請求項9】 前記運動する物体の加々速度と同時に加
速度を検出することを特徴とする請求項1から請求項3
のうちの何れかの請求項に記載の運動評価方法。
9. The acceleration according to claim 1 and the acceleration of the moving object are detected at the same time.
The exercise evaluation method according to claim 1.
【請求項10】 前記加々速度を加々速度センサにより
検出することを特徴とする請求項1から請求項3のうち
の何れかの請求項に記載の運動評価方法。
10. The motion evaluation method according to claim 1, wherein the jerk is detected by a jerk sensor.
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