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JP7626352B2 - Estimation device, control system, learning model, learning model generation method, computer program, and storage medium - Google Patents
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JP7626352B2 - Estimation device, control system, learning model, learning model generation method, computer program, and storage medium - Google Patents

Estimation device, control system, learning model, learning model generation method, computer program, and storage medium Download PDF

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Description

本発明は、推定装置、制御システム、学習モデル、学習モデルの生成方法、コンピュータプログラム、および、記憶媒体に関する。 The present invention relates to an estimation device, a control system, a learning model, a method for generating a learning model, a computer program, and a storage medium.

非特許文献1には、自転車の重心位置を算出する方法が開示されている。 Non-patent document 1 discloses a method for calculating the center of gravity of a bicycle.

自転車産業振興協会編、「自転車実用便覧」、第5版、自動車産業振興協会、1993年"Bicycle Practical Handbook," edited by the Bicycle Industry Promotion Association, 5th edition, Automobile Industry Promotion Association, 1993

非特許文献1では、ライダーが乗車していない状態における自転車の重心位置を算出しており、ライダーが乗車した状態における自転車の重心位置を推定することはできない。 In Non-Patent Document 1, the center of gravity of the bicycle is calculated when no rider is riding the bicycle, and it is not possible to estimate the center of gravity of the bicycle when a rider is riding the bicycle.

本発明は、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる推定装置、制御システム、学習モデル、学習モデルの生成方法、コンピュータプログラム、および、記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an estimation device, a control system, a learning model, a method for generating a learning model, a computer program, and a storage medium that can estimate the center of gravity position of a human-powered vehicle when a rider is on board.

本発明の第1側面に従う推定装置は、人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置を推定する。 The estimation device according to the first aspect of the present invention estimates the center of gravity position of the human-powered vehicle when a rider is riding on the human-powered vehicle based on vehicle body information about the vehicle body of the human-powered vehicle and load information about the load acting on the human-powered vehicle.

本発明の第1側面に従う推定装置によれば、人力駆動車の車体情報および荷重情報に基づき、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる。 The estimation device according to the first aspect of the present invention can estimate the center of gravity position of a human-powered vehicle with a rider on board based on vehicle body information and load information of the human-powered vehicle.

本発明の第1側面に従う第2側面の推定装置は、前記車体情報および前記荷重情報の入力に応じて、前記人力駆動車の重心位置に関する推定結果を出力するように構成される学習モデルを用いて、前記重心位置を推定する。 The estimation device according to the second aspect of the present invention estimates the center of gravity position using a learning model configured to output an estimation result regarding the center of gravity position of the human-powered vehicle in response to input of the vehicle body information and the load information.

本発明の第2側面に従う推定装置によれば、人力駆動車の車体情報および荷重情報を学習モデルに入力することによって、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる。 According to the estimation device according to the second aspect of the present invention, the position of the center of gravity of a human-powered vehicle with a rider on board can be estimated by inputting vehicle body information and load information of the human-powered vehicle into a learning model.

本発明の第1または第2側面に従う第3側面の推定装置において、前記車体情報は、前記人力駆動車の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度に関する情報を含む。 In the estimation device of the third aspect according to the first or second aspect of the present invention, the vehicle body information includes information on the vehicle body dimensions, vehicle body weight, and tilt angle of the human-powered vehicle.

本発明の第3発明に従う推定装置によれば、人力駆動車の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度に関する情報に応じて、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる。 The estimation device according to the third aspect of the present invention can estimate the center of gravity position of a human-powered vehicle with a rider on board based on information related to the vehicle dimensions, weight, and tilt angle of the human-powered vehicle.

本発明の第1または第2側面に従う第4側面の推定装置において、前記人力駆動車は、前輪車軸、後輪車軸、サドル、ハンドルバー、クランク、および、ペダルを含み、前記荷重情報は、前記前輪車軸、前記後輪車軸、前記サドル、前記ハンドルバー、前記クランク、および、前記ペダルの少なくとも1つに作用する荷重に関する情報を含む。 In the estimation device of the fourth aspect according to the first or second aspect of the present invention, the human-powered vehicle includes a front axle, a rear axle, a saddle, a handlebar, a crank, and pedals, and the load information includes information regarding a load acting on at least one of the front axle, the rear axle, the saddle, the handlebar, the crank, and the pedals.

本発明の第4側面に従う推定装置によれば、前輪車軸、後輪車軸、サドル、ハンドルバー、クランク、および、ペダルの少なくとも1つに作用する荷重に応じて、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる。 The estimation device according to the fourth aspect of the present invention can estimate the center of gravity position of a human-powered vehicle with a rider on it, based on the load acting on at least one of the front axle, rear axle, saddle, handlebars, crank, and pedals.

本発明の第4側面に従う第5側面の推定装置において、前記荷重情報は、前記ライダーの体重、身長、姿勢、および、性別の少なくとも1つを含む。 In the estimation device of the fifth aspect according to the fourth aspect of the present invention, the load information includes at least one of the rider's weight, height, posture, and gender.

本発明の第5側面に従う推定装置によれば、ライダーの体重、身長、姿勢、および、性別に応じて、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる。 The estimation device according to the fifth aspect of the present invention can estimate the position of the center of gravity of a human-powered vehicle when a rider is riding on the vehicle, based on the rider's weight, height, posture, and gender.

本発明の第6側面に従う制御システムは、本発明の第1から第5側面のいずれか1つに従う推定装置と、前記推定結果に基づいて、前記人力駆動車のコンポーネントを制御する制御装置とを備える。 A control system according to a sixth aspect of the present invention includes an estimation device according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, and a control device that controls components of the human-powered vehicle based on the estimation result.

本発明の第6側面に従う制御システムによれば、重心位置の推定結果に基づき、人力駆動車のコンポーネントを制御するので、例えば、人力駆動車のコンポーネントをライダーにとって快適に制御できる。 The control system according to the sixth aspect of the present invention controls the components of a human-powered vehicle based on the results of estimating the center of gravity position, so that, for example, the components of the human-powered vehicle can be controlled in a manner that is comfortable for the rider.

本発明の第6側面に従う第7側面の制御システムにおいて、前記コンポーネントは、報知装置を含む。 In the seventh aspect of the control system according to the sixth aspect of the present invention, the component includes an alarm device.

本発明の第7側面に従う制御システムによれば、制御対象のコンポーネントは報知装置を含むので、重心位置の推定結果をライダーに報知できる。 According to the control system according to the seventh aspect of the present invention, the controlled component includes an alarm device, so that the estimated center of gravity position can be notified to the rider.

本発明の第7側面に従う第8側面の制御システムにおいて、前記制御装置は、前記推定結果を報知するように前記報知装置を制御する。 In the control system of the eighth aspect according to the seventh aspect of the present invention, the control device controls the notification device to notify the estimation result.

本発明の第8側面に従う制御システムによれば、重心位置の推定結果をライダーに報知できる。 The control system according to the eighth aspect of the present invention can notify the rider of the estimated center of gravity position.

本発明の第7側面に従う第9側面の制御システムにおいて、前記制御装置は、前記ライダーの推奨姿勢に関する情報を報知するように前記報知装置を制御する。 In the control system of the ninth aspect according to the seventh aspect of the present invention, the control device controls the notification device to notify information regarding the recommended posture of the rider.

本発明の第9側面に従う制御システムによれば、重心位置が適切な位置となるようにライダーの推奨姿勢に関する情報を報知できる。 The control system according to the ninth aspect of the present invention can provide information regarding the recommended rider posture so that the center of gravity is positioned appropriately.

本発明の第6から第9側面のいずれか1つに従う第10側面の制御システムにおいて、前記コンポーネントは、照明装置、ブレーキ装置、変速装置、サスペンション装置、駆動補助装置、および、アジャスタブルシートポストの少なくとも1つを含む。 In the control system of aspect 10 according to any one of aspects 6 to 9 of the present invention, the components include at least one of a lighting device, a brake device, a gear shifting device, a suspension device, a drive assist device, and an adjustable seat post.

本発明の第10側面に従う制御システムによれば、重心位置の推定結果に応じて、照明装置、ブレーキ装置、変速装置、サスペンション装置、駆動補助装置、および、アジャスタブルシートポストの少なくとも1つを含む人力駆動車のコンポーネントを制御するので、例えば、人力駆動車のコンポーネントをライダーにとって快適に制御できる。 The control system according to the tenth aspect of the present invention controls the components of the human-powered vehicle, including at least one of the lighting device, the brake device, the transmission, the suspension device, the drive assist device, and the adjustable seat post, in accordance with the result of estimating the center of gravity position, so that, for example, the components of the human-powered vehicle can be controlled in a comfortable manner for the rider.

本発明の第11側面に従う学習モデルは、人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報とが入力される入力層と、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置に関する推定結果を出力する出力層と、前記車体情報、前記荷重情報、および、前記重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、前記入力層に入力される前記車体情報および前記荷重情報と、前記出力層から出力される推定結果と、の関係を学習した中間層と、を備え、前記入力層への前記車体情報および前記荷重情報の入力に応じて前記出力層から前記推定結果を出力するために、コンピュータが前記中間層において演算処理を実行するように構成される。 The learning model according to the eleventh aspect of the present invention comprises an input layer to which vehicle body information on the vehicle body of a human-powered vehicle and load information on the load acting on the human-powered vehicle are input, an output layer to which an estimation result on the center of gravity position of the human-powered vehicle with a rider on board is output, and an intermediate layer that uses the vehicle body information, the load information, and center of gravity information indicating the center of gravity position as training data to learn the relationship between the vehicle body information and the load information input to the input layer and the estimation result output from the output layer, and is configured such that a computer executes arithmetic processing in the intermediate layer to output the estimation result from the output layer in response to the input of the vehicle body information and the load information to the input layer.

本発明の第11側面に従う学習モデルによれば、ライダーが乗車している状態における人力駆動車の重心位置を推定する実行環境を、コンピュータによって実現できる。 The learning model according to the eleventh aspect of the present invention allows a computer to realize an execution environment for estimating the center of gravity position of a human-powered vehicle when a rider is riding on it.

本発明の第12側面に従う学習モデルの生成方法は、人力駆動車の車体に関する車体情報、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報、および、前記人力駆動車の重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、前記車体情報および前記荷重情報の入力に応じて、前記重心位置に関する推定結果を出力する学習モデルを、コンピュータを用いて生成する。 A method for generating a learning model according to a twelfth aspect of the present invention uses vehicle body information about the body of a human-powered vehicle, load information about the load acting on the human-powered vehicle, and center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle as training data, and uses a computer to generate a learning model that outputs an estimation result about the center of gravity position in response to input of the vehicle body information and the load information.

本発明の第12側面に従う学習モデルの生成方法によれば、人力駆動車の車体情報および荷重情報、ならびに、人力駆動車の重心位置を示す重心情報を収集することによって、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定するための学習モデルを生成できる。 According to the method for generating a learning model according to the twelfth aspect of the present invention, by collecting vehicle body information and load information of a human-powered vehicle, as well as center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle, it is possible to generate a learning model for estimating the center of gravity position of a human-powered vehicle with a rider on board.

本発明の第13側面に従うコンピュータプログラムは、人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置を推定する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。 A computer program according to a thirteenth aspect of the present invention is a computer program for causing a computer to execute a process for estimating the position of the center of gravity of a human-powered vehicle with a rider on board, based on vehicle body information relating to the vehicle body of the human-powered vehicle and load information relating to the load acting on the human-powered vehicle.

本発明の第13側面に従うコンピュータプログラムによれば、ライダーが乗車している状態における人力駆動車の重心位置を推定する実行環境を、コンピュータによって実現できる。 The computer program according to the thirteenth aspect of the present invention can provide an execution environment for estimating the center of gravity position of a human-powered vehicle when a rider is riding on the vehicle, using a computer.

本発明の第14側面に従う記憶媒体は、本発明の第13側面に従うコンピュータプログラムが記憶される。 A storage medium according to the fourteenth aspect of the present invention stores a computer program according to the thirteenth aspect of the present invention.

本発明の第14側面に従う記憶媒体によれば、記憶媒体に記憶されているコンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることによって、ライダーが乗車している状態における人力駆動車の重心位置を推定する実行環境を、コンピュータによって実現できる。 According to the storage medium according to the fourteenth aspect of the present invention, by installing the computer program stored in the storage medium into a computer, an execution environment for estimating the position of the center of gravity of a human-powered vehicle when a rider is riding on the vehicle can be realized by the computer.

本願によれば、ライダーが乗車した状態における人力駆動車の重心位置を推定できる。 This application makes it possible to estimate the center of gravity of a human-powered vehicle when a rider is on board.

第1実施形態の推定装置が適用される人力駆動車の側面図である。1 is a side view of a human-powered vehicle to which an estimation device according to a first embodiment is applied. 第1実施形態に係る推定装置の内部構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an internal configuration of an estimation device according to a first embodiment. FIG. 学習モデルの実装例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an implementation example of a learning model. 座標系の設定例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of setting a coordinate system. 重心位置の推定手順を説明するフローチャートである。11 is a flowchart illustrating a procedure for estimating a center of gravity position. 第2実施形態に係る制御システムを説明するブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a control system according to a second embodiment. 第2実施形態における制御手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a control procedure in a second embodiment. 報知例の一例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a notification example. 報知例の他の例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing another example of the notification example. サーバ装置の内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a server device. 教師データの一例を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating an example of teacher data. サーバ装置による学習モデルの生成手順を説明するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating a procedure for generating a learning model by a server device.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の推定装置100が適用される人力駆動車1の側面図である。人力駆動車1は、走行のための原動力に関して、少なくとも部分的に人力を用いる車両である。内燃機関または電動機のみを原動力に用いる車両は、本実施形態の人力駆動車1から除外される。人力駆動車1は、例えば、マウンテンバイク、ロードバイク、クロスバイク、シティサイクル等を含む自転車である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing embodiments thereof.
First Embodiment
1 is a side view of a human-powered vehicle 1 to which an estimation device 100 of the first embodiment is applied. The human-powered vehicle 1 is a vehicle that uses human power at least in part as a driving force for traveling. Vehicles that use only an internal combustion engine or an electric motor as a driving force are excluded from the human-powered vehicle 1 of this embodiment. The human-powered vehicle 1 is, for example, a bicycle, including a mountain bike, a road bike, a cross bike, a city cycle, etc.

人力駆動車1は、車両本体10、前輪12、後輪14、ハンドルバー16、サドル18、および、駆動機構20を備える。以下の説明において、前後、左右、および、上下の各方向を表す用語は、ライダーが人力駆動車1のサドル18に着座した状態における方向を基準として用いられる。 The human-powered vehicle 1 comprises a vehicle body 10, a front wheel 12, a rear wheel 14, a handlebar 16, a saddle 18, and a drive mechanism 20. In the following description, terms expressing the front-rear, left-right, and up-down directions are used based on the directions when the rider is seated on the saddle 18 of the human-powered vehicle 1.

車両本体10は、フレーム10Aおよびフロントフォーク10Bを備える。前輪12は、前輪車軸12Aを介して、フロントフォーク10Bの端部に回転可能に支持される。後輪14は、後輪車軸14Aを介して、フレーム10Aのリアエンドに回転可能に支持される。ハンドルバー16は、前輪12の進行方向を変更できるように、フレーム10Aに支持される。 The vehicle body 10 comprises a frame 10A and a front fork 10B. The front wheel 12 is rotatably supported at the end of the front fork 10B via a front wheel axle 12A. The rear wheel 14 is rotatably supported at the rear end of the frame 10A via a rear wheel axle 14A. The handlebars 16 are supported by the frame 10A so that the direction of travel of the front wheel 12 can be changed.

駆動機構20は、チェーンドライブ、ベルトドライブ、または、シャフトドライブによって人力駆動力を後輪14へ伝達する。図1では、チェーンドライブの駆動機構20を例示している。駆動機構20は、クランク22、フロントスプロケット24A、リアスプロケット24B、チェーン26、および、一対のペダル28,28を含む。駆動機構20は、更に、チェーン26を安定的に保持するためのチェーンデバイスあるいはチェーンテンショナを備えてもよい。 The drive mechanism 20 transmits the human-powered driving force to the rear wheel 14 by a chain drive, a belt drive, or a shaft drive. FIG. 1 illustrates a chain drive drive mechanism 20. The drive mechanism 20 includes a crank 22, a front sprocket 24A, a rear sprocket 24B, a chain 26, and a pair of pedals 28, 28. The drive mechanism 20 may further include a chain device or a chain tensioner for stably holding the chain 26.

クランク22は、右クランク22A、左クランク22B、および、クランク軸22Cを含む。クランク軸22Cは、フレーム10Aに回転可能に支持される。右クランク22Aおよび左クランク22Bは、それぞれクランク軸22Cに連結される。一対のペダル28,28の一方は右クランク22Aに回転可能に支持され、他方は左クランク22Bに回転可能に支持される。 The crank 22 includes a right crank 22A, a left crank 22B, and a crankshaft 22C. The crankshaft 22C is rotatably supported by the frame 10A. The right crank 22A and the left crank 22B are each connected to the crankshaft 22C. One of the pair of pedals 28, 28 is rotatably supported by the right crank 22A, and the other is rotatably supported by the left crank 22B.

フロントスプロケット24Aは、クランク軸22Cに連結されており、クランク軸22Cと一体的に回転する。フロントスプロケット24Aは、一例では、外径が異なる複数のスプロケットから構成されるスプロケット組立体である。フロントスプロケット24Aが複数のスプロケットを備える場合、これらのスプロケットの外径は例えば車両本体10から外側へ遠ざかる程大きくなる。 The front sprocket 24A is connected to the crankshaft 22C and rotates integrally with the crankshaft 22C. In one example, the front sprocket 24A is a sprocket assembly made up of multiple sprockets with different outer diameters. When the front sprocket 24A is equipped with multiple sprockets, the outer diameters of these sprockets increase, for example, as they move away from the vehicle body 10.

リアスプロケット24Bは、後輪14のハブに回転可能に支持される。リアスプロケット24Bは、一例では、外径が異なる複数のスプロケットから構成されるスプロケット組立体である。リアスプロケット24Bが複数のスプロケットを備える場合、これらのスプロケットの外径は例えば車両本体10から外側へ遠ざかる程小さくなる。 The rear sprocket 24B is rotatably supported on the hub of the rear wheel 14. In one example, the rear sprocket 24B is a sprocket assembly made up of multiple sprockets with different outer diameters. When the rear sprocket 24B is equipped with multiple sprockets, the outer diameters of these sprockets become smaller, for example, as they move away from the vehicle body 10.

チェーン26は、フロントスプロケット24Aおよびリアスプロケット24Bに巻き掛けられる。ペダル28,28に加えられる人力駆動力によってクランク22が前転すると、フロントスプロケット24Aがクランク22と共に前転する。フロントスプロケット24Aの回転は、チェーン26を介してリアスプロケット24Bに伝達し、後輪14を回転させる。 The chain 26 is wound around the front sprocket 24A and the rear sprocket 24B. When the crank 22 rotates forward due to the human driving force applied to the pedals 28, 28, the front sprocket 24A rotates forward together with the crank 22. The rotation of the front sprocket 24A is transmitted to the rear sprocket 24B via the chain 26, causing the rear wheel 14 to rotate.

人力駆動車1は、報知装置30、照明装置32、ブレーキ装置34、変速装置36、サスペンション装置38、駆動補助装置40、および、アジャスタブルシートポスト42の少なくとも1つを含むコンポーネントを備える。人力駆動車1は、更に、コンポーネントの少なくとも1つの制御状態を切り替える操作装置44、および、コンポーネントに対して電力を供給するバッテリユニット46を備える。 The human-powered vehicle 1 includes at least one of the following components: an alarm device 30, a lighting device 32, a brake device 34, a gear change device 36, a suspension device 38, a drive assist device 40, and an adjustable seat post 42. The human-powered vehicle 1 further includes an operating device 44 that switches the control state of at least one of the components, and a battery unit 46 that supplies power to the components.

報知装置30は、ライダーに対して各種の情報を報知する装置である。報知装置30は、例えばハンドルバー16に設けられる。報知装置30は、一例では、液晶表示パネル等を備える表示装置であり、外部から入力される制御信号に基づき、文字、図形、記号等の情報を表示する。報知装置30は、他の例では、スピーカ等を備える音声出力装置であり、外部から入力される制御信号に基づき音声を出力する。報知装置30は、音声に限らず、警告音などの音を出力する構成あるいは振動を発生させる構成であってもよい。報知装置30は、独立した装置である必要はなく、推定装置100に搭載される装置であってもよい。 The notification device 30 is a device that notifies the rider of various information. The notification device 30 is provided, for example, on the handlebar 16. In one example, the notification device 30 is a display device equipped with a liquid crystal display panel or the like, and displays information such as characters, figures, and symbols based on a control signal input from the outside. In another example, the notification device 30 is an audio output device equipped with a speaker or the like, and outputs audio based on a control signal input from the outside. The notification device 30 is not limited to audio, and may be configured to output sounds such as warning sounds or to generate vibrations. The notification device 30 does not need to be an independent device, and may be a device mounted on the estimation device 100.

照明装置32は、人力駆動車1の進行方向を照明する装置である。照明装置32は、例えばフロントフォーク10Bに設けられる。照明装置32は、外部から入力される制御信号に従って、点灯、点滅または消灯するように構成される。 The lighting device 32 is a device that illuminates the direction of travel of the human-powered vehicle 1. The lighting device 32 is provided, for example, on the front fork 10B. The lighting device 32 is configured to turn on, blink, or turn off in response to a control signal input from the outside.

ブレーキ装置34は、一例では、前輪12のホイールに制動力を付与する装置である。ブレーキ装置34は、電動駆動ユニット34A、キャリパ34B、ブレーキ操作装置34C等を備える。電動駆動ユニット34Aは、キャリパ34Bを作動させる電動モータと、この電動モータを駆動する駆動回路とを含む。キャリパ34Bは、前輪12のホイールに接触可能なブレーキパッドを含む。ブレーキ操作装置34Cは、例えばハンドルバー16に設けられ、ブレーキを掛けるライダーの操作を受付ける。ブレーキ装置34の電動駆動ユニット34Aは、ブレーキ操作装置34Cの操作に応じて電動モータを駆動し、キャリパ34Bを作動させることによってブレーキパッドを前輪12のホイールに接触させ、前輪12の回転力を減衰させる。ブレーキ装置34は、制動力が異なる複数の制御状態にて動作するように構成されてもよい。 In one example, the brake device 34 is a device that applies a braking force to the wheel of the front wheel 12. The brake device 34 includes an electric drive unit 34A, a caliper 34B, a brake operation device 34C, and the like. The electric drive unit 34A includes an electric motor that operates the caliper 34B and a drive circuit that drives the electric motor. The caliper 34B includes a brake pad that can contact the wheel of the front wheel 12. The brake operation device 34C is provided, for example, on the handlebar 16 and receives the operation of the rider who applies the brakes. The electric drive unit 34A of the brake device 34 drives the electric motor in response to the operation of the brake operation device 34C, and operates the caliper 34B to bring the brake pad into contact with the wheel of the front wheel 12, thereby attenuating the rotational force of the front wheel 12. The brake device 34 may be configured to operate in a plurality of control states with different braking forces.

ブレーキ装置34は、ディスクブレーキであってもよい。ディスクブレーキでは、例えば、電動モータによって流体を制御してブレーキパッドを移動させ、ブレーキパッドをロータに押し当てることによって、前輪12または後輪14の回転力を減衰させる。ディスクブレーキは、電動モータによって直接的にブレーキパッドを移動させ、ブレーキパッドをロータに押し当てることによって、前輪12または後輪14の回転力を減衰させる構成であってもよい。 The brake device 34 may be a disc brake. In a disc brake, for example, an electric motor controls fluid to move brake pads and press the brake pads against a rotor, thereby attenuating the rotational force of the front wheel 12 or the rear wheel 14. The disc brake may also be configured to directly move the brake pads with an electric motor and attenuate the rotational force of the front wheel 12 or the rear wheel 14 by pressing the brake pads against a rotor.

ブレーキ装置34は、後輪14に対して設けられてもよい。前後のブレーキ装置34において、ブレーキ操作装置34Cを共用してもよい。前後のブレーキ装置34において、ブレーキ操作装置34Cをそれぞれ設けてもよい。後輪14に対して設けられるブレーキ装置34の構成は、前輪12のブレーキ装置34と同様であるため、その説明を省略する。 The brake device 34 may be provided for the rear wheel 14. The front and rear brake devices 34 may share the brake operation device 34C. The front and rear brake devices 34 may each be provided with a brake operation device 34C. The configuration of the brake device 34 provided for the rear wheel 14 is similar to that of the brake device 34 for the front wheel 12, so a description thereof will be omitted.

変速装置36は、人力駆動車1の変速比を切り替える装置である。変速装置36は、操作装置44の操作に応じて出力される制御信号に基づき、その動作が制御される電動駆動ユニット36Aを備える。電動駆動ユニット36Aは、駆動回路および電動モータを含む。変速装置36は、電動駆動ユニット36Aが備える電動モータを駆動することによって、チェーン26が巻き掛けられるスプロケットを変更し、人力駆動車1の変速比を切り替える。 The transmission 36 is a device that changes the gear ratio of the human-powered vehicle 1. The transmission 36 is equipped with an electric drive unit 36A whose operation is controlled based on a control signal output in response to the operation of the operating device 44. The electric drive unit 36A includes a drive circuit and an electric motor. The transmission 36 drives the electric motor equipped in the electric drive unit 36A to change the sprocket around which the chain 26 is wound, thereby switching the gear ratio of the human-powered vehicle 1.

変速装置36の一例は外装変速機である。より詳細には、変速装置36は、リアディレーラである。この場合、リアスプロケット24Bは、外径が異なる複数のスプロケットを含む。電動駆動ユニット36Aの駆動回路は、シフトアップを指示する制御信号を操作装置44から受信した場合、例えば、チェーン26が巻き掛けられるスプロケットをトップ側からロー側へ変更するように電動モータを駆動する。電動駆動ユニット36Aの駆動回路は、シフトダウンを指示する制御信号を操作装置44から受信した場合、例えば、チェーン26が巻き掛けられるスプロケットをロー側からトップ側へ変更するように電動モータを駆動する。 One example of the transmission 36 is an external transmission. More specifically, the transmission 36 is a rear derailleur. In this case, the rear sprocket 24B includes multiple sprockets with different outer diameters. When the drive circuit of the electric drive unit 36A receives a control signal from the operation device 44 instructing an upshift, it drives the electric motor, for example, to change the sprocket around which the chain 26 is wrapped from the top side to the low side. When the drive circuit of the electric drive unit 36A receives a control signal from the operation device 44 instructing a downshift, it drives the electric motor, for example, to change the sprocket around which the chain 26 is wrapped from the low side to the top side.

変速装置36は、フロントディレーラであってもよい。この場合、フロントスプロケット24Aは、外径が異なる複数のスプロケットを含む。変速装置36として、フロントディレーラおよびリアディレーラの双方を設けてもよい。変速装置36は内装変速機であってもよい。変速装置36が内装変速機である場合、変速装置36は例えば後輪14のハブに設けられ、リアスプロケット24Bに入力された回転を変速して後輪14に伝達する。変速装置36は、外装変速機または内装変速機に限らず、無段変速機であってもよい。 The transmission 36 may be a front derailleur. In this case, the front sprocket 24A includes multiple sprockets with different outer diameters. The transmission 36 may include both a front derailleur and a rear derailleur. The transmission 36 may be an internal transmission. If the transmission 36 is an internal transmission, the transmission 36 is provided, for example, in the hub of the rear wheel 14, and transmits the rotation input to the rear sprocket 24B to the rear wheel 14 after changing the speed. The transmission 36 is not limited to an external transmission or an internal transmission, and may also be a continuously variable transmission.

サスペンション装置38は、一例では、フロントフォーク10Bに設けられ、前輪12に加えられた衝撃を減衰するフロントサスペンションである。他の例では、サスペンション装置38は、後輪14に加えられた衝撃を減衰するリアサスペンションである。サスペンション装置38は、操作装置44の操作に応じて出力される制御信号に基づき、その動作が制御される電動駆動ユニット38Aを備える。電動駆動ユニット38Aは、駆動回路および電動モータを含む。サスペンション装置38は、動作パラメータとして、減衰率、ストローク量、およびロックアウト状態を設定することによって制御される。サスペンション装置38は、緩衝性が異なる複数の制御状態にて動作するように構成されてもよい。 In one example, the suspension device 38 is a front suspension provided on the front fork 10B that attenuates shocks applied to the front wheel 12. In another example, the suspension device 38 is a rear suspension that attenuates shocks applied to the rear wheel 14. The suspension device 38 includes an electric drive unit 38A whose operation is controlled based on a control signal output in response to the operation of the operating device 44. The electric drive unit 38A includes a drive circuit and an electric motor. The suspension device 38 is controlled by setting a damping rate, a stroke amount, and a lockout state as operating parameters. The suspension device 38 may be configured to operate in a plurality of control states with different cushioning properties.

駆動補助装置40は、人力駆動を補助するための装置であり、駆動機構20に対して設けられる。駆動補助装置40は、外部から入力される制御信号に基づき、その動作が制御される電動駆動ユニット40Aを備える。電動駆動ユニット40Aは、駆動回路及び電動モータ等を含み、駆動回路が電動モータを駆動することによって人力駆動を補助する。電動駆動ユニット40Aは、操作装置44の操作に応じて出力される制御信号に基づき、その動作が制御されてもよい。駆動補助装置40は、人力駆動を補助する補助力が異なる複数の制御状態にて動作可能である。駆動補助装置40における制御状態はアシストレベルともいう。駆動補助装置40は、例えばクランク22に作用する人力駆動力に応じて、アシストレベルを変更する。アシストレベルは、たとえば4段階設けられる場合、強アシストレベル、中アシストレベル、弱アシストレベル、およびゼロアシストレベルを含む。ゼロアシストレベルでは、駆動補助装置40によるアシストは行われない。 The drive assist device 40 is a device for assisting the manual drive and is provided for the drive mechanism 20. The drive assist device 40 includes an electric drive unit 40A whose operation is controlled based on a control signal input from the outside. The electric drive unit 40A includes a drive circuit and an electric motor, and the drive circuit drives the electric motor to assist the manual drive. The operation of the electric drive unit 40A may be controlled based on a control signal output in response to the operation of the operation device 44. The drive assist device 40 can operate in a plurality of control states with different assist forces that assist the manual drive. The control state in the drive assist device 40 is also called the assist level. The drive assist device 40 changes the assist level according to the manual drive force acting on the crank 22, for example. When four assist levels are provided, for example, they include a strong assist level, a medium assist level, a weak assist level, and a zero assist level. At the zero assist level, no assist is performed by the drive assist device 40.

アジャスタブルシートポスト42は、フレーム10Aに取り付けられる。アジャスタブルシートポスト42は、操作装置44の操作に応じて出力される制御信号に基づき、その動作が制御される電動駆動ユニット42Aを備える。電動駆動ユニット42Aは、サドル18をフレーム10Aに対して上昇および下降させる電動アクチュエータと、この電動アクチュエータを駆動する駆動回路とを含む。アジャスタブルシートポスト42は、フレーム10Aに対するサドル18の支持位置が設定されることによって制御される。 The adjustable seat post 42 is attached to the frame 10A. The adjustable seat post 42 is equipped with an electric drive unit 42A whose operation is controlled based on a control signal output in response to the operation of the operating device 44. The electric drive unit 42A includes an electric actuator that raises and lowers the saddle 18 relative to the frame 10A, and a drive circuit that drives the electric actuator. The adjustable seat post 42 is controlled by setting the support position of the saddle 18 relative to the frame 10A.

操作装置44は、例えばハンドルバー16に設けられる。操作装置44は、ライダーの指によって操作される操作スイッチ44A,44Bを備える。操作スイッチ44A,44Bは、報知装置30、照明装置32、ブレーキ装置34、変速装置36、サスペンション装置38、駆動補助装置40、および、アジャスタブルシートポスト42の少なくとも1つの制御状態を切り替えるためのスイッチである。 The operating device 44 is provided, for example, on the handlebar 16. The operating device 44 includes operating switches 44A and 44B that are operated by the rider's fingers. The operating switches 44A and 44B are switches for switching the control state of at least one of the alarm device 30, the lighting device 32, the brake device 34, the gear shift device 36, the suspension device 38, the drive assist device 40, and the adjustable seat post 42.

人力駆動車1に搭載される操作装置44の数は1つである必要はなく、複数であってもよい。図1に示した例では、操作装置44が2つの操作スイッチ44A,44Bを備える構成としたが、1つまたは3つ以上の操作スイッチを備える構成であってもよい。操作装置44は、スイッチを備える構成に限定されず、操作レバーまたは操作ダイヤル等を備える構成であってもよい。 The number of operating devices 44 mounted on the human-powered vehicle 1 does not need to be one, and may be multiple. In the example shown in FIG. 1, the operating device 44 is configured to include two operating switches 44A, 44B, but it may also be configured to include one or three or more operating switches. The operating device 44 is not limited to a configuration including a switch, and may also be configured to include an operating lever, an operating dial, or the like.

操作装置44は、操作スイッチ44Aまたは操作スイッチ44Bの操作に応じた制御信号を制御対象のコンポーネントへ送信できるように、各コンポーネントに接続される。一例では、操作装置44は、通信線またはPLC(Power Line Communication)が可能な電線によって制御対象のコンポーネントに接続される。他の例では、操作装置44は、無線通信が可能な無線通信ユニットによって制御対象のコンポーネントに接続される。 The operating device 44 is connected to each component so that a control signal corresponding to the operation of the operating switch 44A or the operating switch 44B can be transmitted to the controlled component. In one example, the operating device 44 is connected to the controlled component by a communication line or an electric wire capable of PLC (Power Line Communication). In another example, the operating device 44 is connected to the controlled component by a wireless communication unit capable of wireless communication.

人力駆動車1は、前述のコンポーネントの少なくとも1つに電力を供給するバッテリユニット46を備えてもよい。バッテリユニット46は、バッテリ46Aおよびバッテリホルダ46Bを含む。バッテリ46Aは、1または複数のバッテリセルを含む蓄電池である。バッテリホルダ46Bは、人力駆動車1のフレーム10Aに固定される。バッテリ46Aは、バッテリホルダ46Bに着脱可能である。バッテリ46Aは、報知装置30、照明装置32、変速装置36、ブレーキ装置34、サスペンション装置38、駆動補助装置40、アジャスタブルシートポスト42などにそれぞれ電気的に接続される。 The human-powered vehicle 1 may include a battery unit 46 that supplies power to at least one of the aforementioned components. The battery unit 46 includes a battery 46A and a battery holder 46B. The battery 46A is a storage battery including one or more battery cells. The battery holder 46B is fixed to the frame 10A of the human-powered vehicle 1. The battery 46A is detachable from the battery holder 46B. The battery 46A is electrically connected to the alarm device 30, the lighting device 32, the gear shift device 36, the brake device 34, the suspension device 38, the drive assist device 40, the adjustable seat post 42, and the like.

人力駆動車1は、更に、傾斜センサS1、荷重センサS2、および、姿勢センサS3の少なくとも1つを備えてもよい。以下の説明において、傾斜センサS1、荷重センサS2、および、姿勢センサS3のそれぞれを個別に説明する必要がない場合、センサS1~S3とも記載する。 The human-powered vehicle 1 may further include at least one of a tilt sensor S1, a load sensor S2, and a posture sensor S3. In the following description, when there is no need to describe each of the tilt sensor S1, load sensor S2, and posture sensor S3 individually, they will also be referred to as sensors S1 to S3.

傾斜センサS1は、人力駆動車1の傾斜角度に応じた信号を出力するセンサである。傾斜センサS1が検出する傾斜角度は、例えば、人力駆動車1の左右方向に沿うピッチ軸まわりの回転角度である。傾斜センサS1は、一例として、ピッチ角度の角速度を検出するセンサを含み、ピッチ軸まわりの角速度を積分した値をピッチ角度として算出する。傾斜センサS1は、人力駆動車1の前後方向に沿うロール軸まわりの回転角度、および、人力駆動車1の上下方向に沿うヨー軸まわりの回転速度を併せて計測する構成であってもよい。 The tilt sensor S1 is a sensor that outputs a signal according to the tilt angle of the human-powered vehicle 1. The tilt angle detected by the tilt sensor S1 is, for example, the rotation angle around the pitch axis along the left-right direction of the human-powered vehicle 1. As an example, the tilt sensor S1 includes a sensor that detects the angular velocity of the pitch angle, and calculates the integrated value of the angular velocity around the pitch axis as the pitch angle. The tilt sensor S1 may also be configured to measure both the rotation angle around the roll axis along the front-rear direction of the human-powered vehicle 1, and the rotation speed around the yaw axis along the up-down direction of the human-powered vehicle 1.

荷重センサS2は、人力駆動車1に作用する荷重に応じた信号を出力するセンサである。荷重センサS2の一例は、歪みゲージ式のロードセルである。荷重センサS2は、前輪車軸12A、後輪車軸14A、ハンドルバー16、サドル18、および、ペダル28の少なくとも1つに設けられる。 The load sensor S2 is a sensor that outputs a signal corresponding to the load acting on the human-powered vehicle 1. An example of the load sensor S2 is a strain gauge type load cell. The load sensor S2 is provided on at least one of the front wheel axle 12A, the rear wheel axle 14A, the handlebar 16, the saddle 18, and the pedal 28.

姿勢センサS3は、ライダーの姿勢に応じた信号を出力するセンサである。姿勢センサS3の一例は圧電センサであり、ライダーの体重が掛かる人力駆動車1の複数箇所に設けられる。例えば、姿勢センサS3は、ハンドルバー16が備えるグリップ、サドル18の表面、ペダル28等の1または複数箇所に設けられる。姿勢センサS3は、ライダーに装着されるウェアラブル端末が備えるモーションセンサであってもよい。姿勢センサS3は、荷重センサS2の少なくとも1つと共通化されてもよい。 The posture sensor S3 is a sensor that outputs a signal according to the rider's posture. One example of the posture sensor S3 is a piezoelectric sensor, which is provided at multiple locations on the human-powered vehicle 1 where the rider's weight is applied. For example, the posture sensor S3 is provided at one or multiple locations such as the grips on the handlebars 16, the surface of the saddle 18, the pedals 28, etc. The posture sensor S3 may be a motion sensor provided in a wearable device attached to the rider. The posture sensor S3 may be shared with at least one of the load sensors S2.

推定装置100は、人力駆動車1の車体に関する車体情報と、人力駆動車1に作用する荷重に関する荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を推定する。推定装置100は、一例では、人力駆動車1に設けられるサイクルコンピュータなどの専用端末である。推定装置100は、他の例では、人力駆動車1のライダーが所持するスマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末などの汎用端末である。 The estimation device 100 estimates the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 when the rider is riding on the human-powered vehicle 1, based on vehicle body information related to the vehicle body of the human-powered vehicle 1 and load information related to the load acting on the human-powered vehicle 1. In one example, the estimation device 100 is a dedicated terminal such as a cycle computer provided on the human-powered vehicle 1. In another example, the estimation device 100 is a general-purpose terminal such as a smartphone, tablet terminal, or wearable terminal carried by the rider of the human-powered vehicle 1.

重心位置の推定に用いられる車体情報は、人力駆動車1の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度に関する情報を含む。人力駆動車1の車体寸法および車体重量については、設計値もしくは事前に計測された計測値が推定装置100に予め記憶されていればよい。一方、人力駆動車1の傾斜角度は、傾斜センサS1の出力に基づき得られる情報である。 The vehicle body information used to estimate the center of gravity position includes information on the vehicle body dimensions, vehicle body weight, and tilt angle of the human-powered vehicle 1. For the vehicle body dimensions and vehicle body weight of the human-powered vehicle 1, design values or previously measured values may be stored in the estimation device 100 in advance. On the other hand, the tilt angle of the human-powered vehicle 1 is information obtained based on the output of the tilt sensor S1.

重心位置の推定に用いられる荷重情報は、前輪車軸12A、後輪車軸14A、ハンドルバー16、サドル18、クランク22、および、ペダル28の少なくとも1つに作用する荷重に関する情報を含む。これらの情報は、荷重センサS2の出力に基づき得られる情報である。 The load information used to estimate the center of gravity position includes information about the load acting on at least one of the front axle 12A, rear axle 14A, handlebar 16, saddle 18, crank 22, and pedal 28. This information is obtained based on the output of the load sensor S2.

重心位置の推定に用いられる荷重情報は、ライダーの体重、身長、姿勢、および、性別の少なくとも1つを含んでもよい。ライダー体重、身長、および、性別については、例えば操作装置44を用いてライダーによって入力される情報である。これらの情報は、例えば、操作装置44を用いて入力され、推定装置100に記憶される。ライダーの姿勢は、姿勢センサS3の出力に基づき得られる情報である。 The load information used to estimate the center of gravity position may include at least one of the rider's weight, height, posture, and gender. The rider's weight, height, and gender are information input by the rider using, for example, the operation device 44. These pieces of information are input using, for example, the operation device 44 and stored in the estimation device 100. The rider's posture is information obtained based on the output of the posture sensor S3.

以下、推定装置100の構成について説明する。
図2は第1実施形態に係る推定装置100の内部構成を示すブロック図である。推定装置100は、入力部102、演算処理部104、記憶部106、および、出力部108を備える。
The configuration of the estimation device 100 will be described below.
2 is a block diagram showing the internal configuration of the estimation device 100 according to the first embodiment. The estimation device 100 includes an input unit 102, a calculation processing unit 104, a storage unit 106, and an output unit 108.

入力部102は、センサS1~S3を接続するインタフェースを備える。入力部102が備えるインタフェースは、例えば有線のインタフェースであり、センサS1~S3を通信ケーブルを介して接続する。入力部102を通じて入力される信号に基づく情報は記憶部106に一時的に記憶される。入力部102が備えるインタフェースは、無線インタフェースであってもよい。無線インタフェースとして、Bluetooth(登録商標) 、WiFi(登録商標)、ZigBee(登録商標)、LTE(Long Term Evolution)、および、その他の無線LAN(Local Area Network)を含む通信規格に準じた通信インタフェースを用いることができる。 The input unit 102 has an interface that connects the sensors S1 to S3. The interface that the input unit 102 has is, for example, a wired interface, and connects the sensors S1 to S3 via a communication cable. Information based on a signal input through the input unit 102 is temporarily stored in the storage unit 106. The interface that the input unit 102 has may be a wireless interface. As the wireless interface, a communication interface conforming to a communication standard including Bluetooth (registered trademark), WiFi (registered trademark), ZigBee (registered trademark), LTE (Long Term Evolution), and other wireless LANs (Local Area Networks) can be used.

演算処理部104は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備える。演算処理部104が備えるROMには、推定装置100が備えるハードウェア各部の動作を制御するためのコンピュータプログラム等が記憶される。演算処理部104内のCPUは、ROMまたは記憶部106に記憶されるコンピュータプログラムを実行し、ハードウェア各部の動作を制御することによって、装置全体の動作を制御する。演算処理部104が備えるRAMには、演算の実行中に利用されるデータが一時的に記憶される。 The calculation processing unit 104 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), etc. The ROM included in the calculation processing unit 104 stores computer programs and the like for controlling the operation of each part of the hardware included in the estimation device 100. The CPU in the calculation processing unit 104 executes computer programs stored in the ROM or the memory unit 106, and controls the operation of each part of the hardware, thereby controlling the operation of the entire device. The RAM included in the calculation processing unit 104 temporarily stores data used during the execution of calculations.

演算処理部104は、CPU、ROMおよびRAMを備える構成としたが、GPU(Graphics Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、DSP(Digital Signal Processor)、量子プロセッサ、揮発性または不揮発性のメモリ等を備える1または複数の演算回路であってもよい。 The arithmetic processing unit 104 is configured to include a CPU, ROM, and RAM, but may also be one or more arithmetic circuits including a GPU (Graphics Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), a DSP (Digital Signal Processor), a quantum processor, volatile or non-volatile memory, etc.

記憶部106は、EEPROM(Electronically Erasable Programmable Read Only Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などのメモリを備える。記憶部106は、演算処理部104によって実行される推定処理プログラム110を含む各種コンピュータプログラム、後述する学習モデル120、人力駆動車1の重心位置を推定する際に用いられる各種データ等を記憶する。 The storage unit 106 includes memories such as an EEPROM (Electronically Erasable Programmable Read Only Memory) and an SRAM (Static Random Access Memory). The storage unit 106 stores various computer programs including an estimation processing program 110 executed by the calculation processing unit 104, a learning model 120 (described later), various data used when estimating the center of gravity position of the human-powered vehicle 1, and the like.

推定処理プログラム110は、推定処理装置100に、人力駆動車1の車体に関する車体情報と、人力駆動車1に作用する荷重に関する荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を推定する処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。演算処理部104は、推定処理プログラム110を実行することによって、人力駆動車1の車体情報および荷重情報に基づき、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を学習モデル120を用いて推定する。 The estimation processing program 110 is a computer program that causes the estimation processing device 100 to execute a process of estimating the position of the center of gravity of the human-powered vehicle 1 when a rider is riding on the human-powered vehicle 1, based on vehicle body information related to the vehicle body of the human-powered vehicle 1 and load information related to the load acting on the human-powered vehicle 1. By executing the estimation processing program 110, the calculation processing unit 104 estimates the position of the center of gravity of the human-powered vehicle 1 when a rider is riding on the human-powered vehicle 1, based on the vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1, using the learning model 120.

推定処理プログラム110を含む各種コンピュータプログラムは、一例では、コンピュータプログラムが記憶される記憶媒体Mによって提供されてもよい。記憶媒体Mは、例えば、CD-ROM、USBメモリ、SD(Secure Digital)カード、マイクロSDカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)などの可搬型メモリである。本実施形態において、記憶媒体Mは、推定処理プログラム110を含む各種コンピュータプログラムを読み取り可能に記憶する非一時的な記憶媒体である。演算処理部104は、図に示していない読取装置を用いて記憶媒体Mから各種コンピュータプログラムを読み取り、読み取った各種コンピュータプログラムを記憶部106にインストールする。 In one example, the various computer programs including the estimation processing program 110 may be provided by a storage medium M on which the computer programs are stored. The storage medium M is, for example, a portable memory such as a CD-ROM, a USB memory, a Secure Digital (SD) card, a micro SD card, or a Compact Flash (registered trademark). In this embodiment, the storage medium M is a non-transitory storage medium that readably stores the various computer programs including the estimation processing program 110. The calculation processing unit 104 reads the various computer programs from the storage medium M using a reading device not shown in the figure, and installs the various computer programs that have been read into the storage unit 106.

記憶部106に記憶される学習モデル120は、その定義情報によって記述される。学習モデル120の定義情報は、学習モデル120の構造情報、学習モデル120で用いられるノード間の重みおよびバイアスなどの各種パラメータ等を含む。本実施形態では、人力駆動車1の車体情報および荷重情報、ならびに、人力駆動車1の重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、所定の学習モデルによって学習された学習モデル120が記憶部106に記憶される。学習アルゴリズムは、一例では、ニューラルネットワークを用いた教師ありの学習アルゴリズムを用いることができる。 The learning model 120 stored in the memory unit 106 is described by its definition information. The definition information of the learning model 120 includes structural information of the learning model 120, various parameters such as weights and biases between nodes used in the learning model 120, and the like. In this embodiment, the learning model 120 learned by a predetermined learning model is stored in the memory unit 106 using the body information and load information of the human-powered vehicle 1, as well as center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle 1, as teacher data. As an example, the learning algorithm can be a supervised learning algorithm using a neural network.

出力部108は、演算処理部104による推定結果を出力する出力インタフェースを備える。推定結果の出力形式は任意である。一例では、出力部108は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro-Luminescence)ディスプレイ等の表示デバイスを備える。この場合、出力部108は、重心位置の推定結果を文字情報または画像情報として表示デバイスに表示してもよい。他の例では、出力部108は、スピーカ等の音声出力デバイスを備える。この場合、出力部108は、重心位置の推定結果を音声出力デバイスから音声として出力してもよい。更に他の例では、出力部108は、通信インタフェースを備える。この場合、出力部108は、重心位置の推定結果を通信インタフェースに接続された外部機器へ出力してもよい。 The output unit 108 includes an output interface that outputs the estimation result by the calculation processing unit 104. The output format of the estimation result is arbitrary. In one example, the output unit 108 includes a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) display. In this case, the output unit 108 may display the estimation result of the center of gravity position on the display device as text information or image information. In another example, the output unit 108 includes an audio output device such as a speaker. In this case, the output unit 108 may output the estimation result of the center of gravity position as audio from the audio output device. In yet another example, the output unit 108 includes a communication interface. In this case, the output unit 108 may output the estimation result of the center of gravity position to an external device connected to the communication interface.

図3は学習モデル120の実装例を示す模式図である。学習モデル120は、例えば、深層学習を含む機械学習の学習モデルであり、ニューラルネットワークによって構成されている。学習モデル120は、入力層122、中間層124A,124B、および、出力層126を備える。図3の例では、2つの中間層124A,124Bを記載しているが、中間層の数は2つに限定されず、3つ以上であってもよい。 Figure 3 is a schematic diagram showing an example implementation of the learning model 120. The learning model 120 is, for example, a machine learning learning model including deep learning, and is configured by a neural network. The learning model 120 includes an input layer 122, intermediate layers 124A and 124B, and an output layer 126. In the example of Figure 3, two intermediate layers 124A and 124B are shown, but the number of intermediate layers is not limited to two and may be three or more.

入力層122、中間層124A,124B、および、出力層126には、1つまたは複数のノードが存在し、各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重みおよびバイアスで結合されている。入力層122のノードの数と同数の成分を有するベクトルデータが学習モデル120の入力データとして与えられる。例えば、入力層122の各ノードに与えられるデータは、人力駆動車1の車体情報および荷重情報である。車体情報は、人力駆動車1の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度に関する情報を含む。車体寸法および車体重量については、推定装置100の記憶部106に記憶されている情報が用いられる。傾斜角度には、傾斜センサS1の出力信号に基づき得られる情報が用いられる。荷重情報は、前輪車軸12A、後輪車軸14A、ハンドルバー16、サドル18、クランク22、ペダル28の少なくとも1つに作用する荷重に関する情報を含む。これらの荷重情報には、荷重センサS2の出力信号に基づき得られる情報が用いられる。荷重情報は、更に、ライダーの体重、身長、姿勢、および、性別の少なくとも1つを含んでもよい。ライダーの体重、身長、性別については、推定装置100の記憶部106に記憶されている情報が用いられる。ライダーの姿勢に関する情報には、姿勢センサS3の出力信号に基づき得られる情報が用いられる。 The input layer 122, the intermediate layers 124A and 124B, and the output layer 126 each have one or more nodes, and the nodes of each layer are connected in one direction with the nodes in the previous and next layers with the desired weights and biases. Vector data having the same number of components as the number of nodes in the input layer 122 is provided as input data to the learning model 120. For example, the data provided to each node of the input layer 122 is the body information and load information of the human-powered vehicle 1. The body information includes information on the body dimensions, body weight, and tilt angle of the human-powered vehicle 1. For the body dimensions and body weight, information stored in the memory unit 106 of the estimation device 100 is used. For the tilt angle, information obtained based on the output signal of the tilt sensor S1 is used. The load information includes information on the load acting on at least one of the front wheel axle 12A, the rear wheel axle 14A, the handlebar 16, the saddle 18, the crank 22, and the pedals 28. For these load information, information obtained based on the output signal of the load sensor S2 is used. The load information may further include at least one of the rider's weight, height, posture, and gender. For the rider's weight, height, and gender, information stored in the memory unit 106 of the estimation device 100 is used. For the information regarding the rider's posture, information obtained based on the output signal of the posture sensor S3 is used.

入力層122の各ノードに与えられたデータは、最初の中間層124Aに与えられる。その中間層124Aにおいて重みおよびバイアスを含む活性化関数を用いて出力が算出され、算出された値が次の中間層124Bに与えられ、以下同様にして出力層126の出力が求められるまで次々と後の層に伝達される。ノード間を結合する重み、バイアス等の各種パラメータは、所定の学習アルゴリズムによって学習される。各種パラメータを学習する学習アルゴリズムには、例えば深層学習の学習アルゴリズムが用いられる。本実施形態では、人力駆動車1の車体情報および荷重情報、ならびに、人力駆動車1の重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、所定の学習アルゴリズムによって各種パラメータを学習することができる。学習方法については、後に詳述することとする。 The data given to each node of the input layer 122 is given to the first intermediate layer 124A. In the intermediate layer 124A, an output is calculated using an activation function including weights and biases, and the calculated value is given to the next intermediate layer 124B, and so on until the output of the output layer 126 is obtained. Various parameters such as weights and biases that connect the nodes are learned by a predetermined learning algorithm. For example, a deep learning learning algorithm is used as the learning algorithm for learning various parameters. In this embodiment, various parameters can be learned by a predetermined learning algorithm using the vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1, and center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 as teacher data. The learning method will be described in detail later.

出力層126は、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置に関する推定結果を出力する。出力層126による推定結果の出力形態は任意である。例えば、出力層126は、人力駆動車1を基準とした座標系を設定し、この座標系において設定される複数の位置のそれぞれについて重心位置である確率を出力してもよい。図4は座標系の設定例を示す模式図である。図4の例は人力駆動車1の前後方向をX軸方向、上下方向をZ軸方向にとった直交座標系を示している。この座標系において、X軸方向にm個、Z軸方向にn個の点をとった場合、各点の位置座標は、(X1,Z1),(X2,Z1),…,(Xi,Zj),…,(Xm,Zn)のように表現できる。ここで、iは1~mの整数、jは1~nの整数である。mおよびnは2以上の整数である。学習モデル120の出力層126は、これらの位置座標で示される各位置について、重心位置である確率を出力すればよい。この場合、出力層126にはm×n個のノードが設けられ、各ノードから各位置が重心位置である確率が出力される。 The output layer 126 outputs an estimation result regarding the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 when the rider is riding on it. The output form of the estimation result by the output layer 126 is arbitrary. For example, the output layer 126 may set a coordinate system based on the human-powered vehicle 1 and output the probability that each of the multiple positions set in this coordinate system is the center of gravity position. Figure 4 is a schematic diagram showing an example of setting the coordinate system. The example of Figure 4 shows an orthogonal coordinate system in which the front-to-rear direction of the human-powered vehicle 1 is the X-axis direction and the up-down direction is the Z-axis direction. In this coordinate system, if m points are taken in the X-axis direction and n points are taken in the Z-axis direction, the position coordinates of each point can be expressed as (X1, Z1), (X2, Z1), ..., (Xi, Zj), ..., (Xm, Zn). Here, i is an integer from 1 to m, and j is an integer from 1 to n. m and n are integers of 2 or more. The output layer 126 of the learning model 120 outputs the probability that each position indicated by these position coordinates is a center of gravity position. In this case, the output layer 126 is provided with m×n nodes, and each node outputs the probability that each position is a center of gravity position.

以上のように、学習モデル120は、入力層122への車体情報および荷重情報の入力に応じて出力層126から重心位置の推定結果を出力するために、推定装置100が、中間層124A,124Bにおいて演算処理を実行するように構成される。 As described above, the learning model 120 is configured such that the estimation device 100 executes calculation processing in the intermediate layers 124A and 124B in order to output the estimation result of the center of gravity position from the output layer 126 in response to the input of vehicle body information and load information to the input layer 122.

図4の例では、簡略化のために、人力駆動車1の前後方向および上下方向を含む2次元の直交座標系において位置座標を設定する構成としたが、左右方向をY軸方向として含む3次元の直交座標系において位置座標を設定する構成としてもよいことは勿論のことである。 In the example of Figure 4, for simplicity, the position coordinates are set in a two-dimensional Cartesian coordinate system that includes the forward/rearward and upward directions of the human-powered vehicle 1, but it goes without saying that the position coordinates can also be set in a three-dimensional Cartesian coordinate system that includes the left/right direction as the Y-axis direction.

次に、重心位置の推定手順について説明する。
図5は重心位置の推定手順を説明するフローチャートである。ステップS101において、推定装置100の演算処理部104は、人力駆動車1の車体情報および荷重情報を取得する。演算処理部104は、記憶部106から車体寸法および車体重量を読み込むことによって車体情報を取得してもよく、傾斜センサS1の出力信号から得られる傾斜角度を車体情報として取得してもよい。演算処理部104は、荷重センサS2の出力信号に基づき荷重情報を取得してもよい、更に、演算処理部104は、記憶部106からライダーの体重、身長、および、性別を読み出すことによって荷重情報を取得してもよく、姿勢センサS3の出力信号に基づき荷重情報を取得してもよい。
Next, the procedure for estimating the center of gravity will be described.
5 is a flow chart for explaining the procedure for estimating the center of gravity position. In step S101, the calculation processing unit 104 of the estimation device 100 acquires vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1. The calculation processing unit 104 may acquire the vehicle body information by reading the vehicle body dimensions and vehicle body weight from the storage unit 106, or may acquire the tilt angle obtained from the output signal of the tilt sensor S1 as the vehicle body information. The calculation processing unit 104 may acquire the load information based on the output signal of the load sensor S2, and further, the calculation processing unit 104 may acquire the load information by reading the weight, height, and sex of the rider from the storage unit 106, or may acquire the load information based on the output signal of the attitude sensor S3.

ステップS102において、演算処理部104は、人力駆動車1の車体情報および荷重情報を学習モデル120へ入力する。このとき、演算処理部104は、ステップS101において取得した車体情報および荷重情報を学習モデル120の入力層122に与えてもよく、各ノードの入力形態に適合するように演算処理を施した車体情報および荷重情報を学習モデル120の入力層122に与えてもよい。 In step S102, the calculation processing unit 104 inputs the vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1 to the learning model 120. At this time, the calculation processing unit 104 may provide the vehicle body information and load information acquired in step S101 to the input layer 122 of the learning model 120, or may provide the vehicle body information and load information that have been subjected to calculation processing to match the input form of each node to the input layer 122 of the learning model 120.

入力層122に車体情報および荷重情報を与えることによって、学習モデル120による演算が実行される。入力層122の各ノードに与えられた情報は、隣接する中間層124Aのノードへ出力される。中間層124Aではノード間の重みおよびバイアスを含む活性化関数を用いた演算が行われ、演算結果は後段の中間層124Bへ出力される。中間層124Bにおいて、さらに、ノード間の重みおよびバイアスを含む活性化関数を用いた演算が行われ、演算結果は出力層126の各ノードへ出力される。このようにして、学習モデル120は、人力駆動車1の重心位置に関する推定結果を出力する。換言すれば、学習モデル120は、入力層122への車体情報および荷重情報の入力に応じて出力層126から重心位置の推定結果を出力するために、推定装置100が中間層124A,124Bにおいて演算処理を実行するように構成される。 The learning model 120 performs calculations by providing vehicle body information and load information to the input layer 122. Information provided to each node of the input layer 122 is output to the adjacent node of the intermediate layer 124A. In the intermediate layer 124A, calculations are performed using an activation function including weights and biases between nodes, and the calculation results are output to the subsequent intermediate layer 124B. In the intermediate layer 124B, calculations are further performed using an activation function including weights and biases between nodes, and the calculation results are output to each node of the output layer 126. In this way, the learning model 120 outputs an estimation result regarding the center of gravity position of the human-powered vehicle 1. In other words, the learning model 120 is configured so that the estimation device 100 performs calculations in the intermediate layers 124A and 124B to output an estimation result of the center of gravity position from the output layer 126 in response to the input of vehicle body information and load information to the input layer 122.

ステップS103において、演算処理部104は、学習モデル120による演算結果を出力層126から取得する。例えば、図4に示すような直交座標系において位置座標を設定した場合、演算処理部104は、位置座標(X1,Z1),(X2,Z1),…,(Xi,Zj),…,(Xm,Zn)によって示される各位置について、重心位置である確率を取得する。 In step S103, the calculation processing unit 104 acquires the calculation results by the learning model 120 from the output layer 126. For example, when position coordinates are set in an orthogonal coordinate system as shown in FIG. 4, the calculation processing unit 104 acquires the probability that each position indicated by the position coordinates (X1, Z1), (X2, Z1), ..., (Xi, Zj), ..., (Xm, Zn) is the center of gravity position.

ステップS104において、演算処理部104は、学習モデル120の出力層126から取得した演算結果に基づき、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を推定する。一例では、演算処理部104は、出力層126の各ノードから出力される確率の大小を比較し、最も確率が高い位置を重心位置として推定する。他の例では、演算処理部104は、各位置座標における確率を重みに用いた加重平均を計算し、その計算結果を重心位置として推定してもよい。 In step S104, the calculation processing unit 104 estimates the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 with the rider on board, based on the calculation results obtained from the output layer 126 of the learning model 120. In one example, the calculation processing unit 104 compares the magnitude of the probability output from each node of the output layer 126, and estimates the position with the highest probability as the center of gravity position. In another example, the calculation processing unit 104 may calculate a weighted average using the probability at each position coordinate as a weight, and estimate the calculation result as the center of gravity position.

以上のように、第1実施形態における推定装置100は、人力駆動車1の車体情報および荷重情報を学習モデル120に入力することによって、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を推定できる。 As described above, the estimation device 100 in the first embodiment can estimate the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 with a rider on board by inputting vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1 into the learning model 120.

第1実施形態における推定装置100は、学習モデル120を用いて重心位置を推定する構成としたが、学習モデル120を用いずに重心位置を推定する構成としてもよい。例えば、推定装置100は、人力駆動車1の車体情報および荷重情報の入力に応じて、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を出力する関数を用意しておき、この関数を用いて重心位置を推定する構成としてもよい。 The estimation device 100 in the first embodiment is configured to estimate the center of gravity position using the learning model 120, but it may also be configured to estimate the center of gravity position without using the learning model 120. For example, the estimation device 100 may be configured to prepare a function that outputs the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 with a rider on board in response to input of vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1, and to estimate the center of gravity position using this function.

(第2実施形態)
第2実施形態では、推定装置100による推定結果に基づき、人力駆動車1のコンポーネントを制御する制御システムについて説明する。
Second Embodiment
In the second embodiment, a control system that controls components of the human-powered vehicle 1 based on the estimation result by the estimation device 100 will be described.

図6は第2実施形態に係る制御システムを説明するブロック図である。第2実施形態に係る制御システムは、推定装置100と、推定装置100による推定結果に基づき、人力駆動車1のコンポーネントを制御する制御装置200とを備える。制御装置200は、独立した装置として設けられてもよく、制御対象のコンポーネント内に設けられてもよい。図6に示した例では、推定装置100と制御装置200とを別体として記載したが、推定装置100と制御装置200とが一体となった構成であってもよい。 Figure 6 is a block diagram illustrating a control system according to the second embodiment. The control system according to the second embodiment includes an estimation device 100 and a control device 200 that controls components of the human-powered vehicle 1 based on the estimation results by the estimation device 100. The control device 200 may be provided as an independent device, or may be provided within the component to be controlled. In the example shown in Figure 6, the estimation device 100 and the control device 200 are described as separate entities, but the estimation device 100 and the control device 200 may also be configured as an integrated unit.

制御装置200は、制御部202、記憶部204、入力部206、および、出力部208を備える。制御部202は、例えば、CPU、ROM、RAMなどを備える。制御部202が備えるROMには、制御装置200が備えるハードウェア各部の動作を制御するための制御プログラム等が記憶される。制御部202内のCPUは、ROMに記憶された制御プログラム、および、記憶部204に記憶された各種プログラムを実行し、ハードウェア各部の動作を制御することによって、本願の制御装置を実現する。具体的には、制御部202は、入力部206を通じて入力される推定装置100からの推定結果に基づき、人力駆動車1のコンポーネントを制御する制御信号を生成し、生成した制御信号を出力部208から制御対象のコンポーネントへ出力する。 The control device 200 includes a control unit 202, a storage unit 204, an input unit 206, and an output unit 208. The control unit 202 includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM. The ROM included in the control unit 202 stores control programs and the like for controlling the operation of each hardware unit included in the control device 200. The CPU in the control unit 202 executes the control programs stored in the ROM and various programs stored in the storage unit 204, and controls the operation of each hardware unit, thereby realizing the control device of the present application. Specifically, the control unit 202 generates control signals for controlling components of the human-powered vehicle 1 based on the estimation results from the estimation device 100 input through the input unit 206, and outputs the generated control signals from the output unit 208 to the components to be controlled.

制御部202は上述の構成に限定されない。制御部202は、シングルコアCPU、マルチコアCPU、FPGA、揮発性または不揮発性のメモリ等を含む1または複数の制御回路であればよい。また、制御部202は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。 The control unit 202 is not limited to the above configuration. The control unit 202 may be one or more control circuits including a single-core CPU, a multi-core CPU, an FPGA, a volatile or non-volatile memory, etc. The control unit 202 may also have functions such as a clock that outputs date and time information, a timer that measures the elapsed time from when an instruction to start measurement is given to when an instruction to end measurement is given, and a counter that counts numbers.

記憶部204は、EEPROM、SRAMなどのメモリを備える。記憶部204には、制御部202によって実行されるコンピュータプログラム、および、このコンピュータプログラムによって用いられるデータ等が記憶される。 The storage unit 204 includes memories such as an EEPROM and an SRAM. The storage unit 204 stores computer programs executed by the control unit 202, as well as data used by these computer programs.

入力部206は、ケーブルを介して推定装置100を接続するインタフェースを備える。入力部206には、推定装置100から出力される推定結果が入力される。入力部206に入力される推定結果は、ライダーが乗車している状態における人力駆動車1の重心位置を表す。入力部206は、入力された推定結果を制御部202へ出力する。本実施形態では、ケーブルを介して推定装置100を接続する構成としたが、無線通信のインタフェースを介して、推定装置100と制御装置200との間でデータを送受信できるように構成してもよい。無線通信では、Bluetooth 、WiFi、ZigBee、LTE、その他の無線LAN等の通信規格に準じた無線通信方式が利用できる。 The input unit 206 has an interface that connects the estimation device 100 via a cable. The estimation result output from the estimation device 100 is input to the input unit 206. The estimation result input to the input unit 206 represents the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 with a rider on board. The input unit 206 outputs the input estimation result to the control unit 202. In this embodiment, the estimation device 100 is connected via a cable, but it may also be configured so that data can be transmitted and received between the estimation device 100 and the control device 200 via a wireless communication interface. For wireless communication, a wireless communication method conforming to communication standards such as Bluetooth, WiFi, ZigBee, LTE, and other wireless LANs can be used.

出力部208は、ケーブルを介して制御対象のコンポーネントを接続するインタフェースを備える。制御装置200に接続されるコンポーネントは、報知装置30、照明装置32、ブレーキ装置34、変速装置36、サスペンション装置38、駆動補助装置40、および、アジャスタブルシートポスト42を含む。出力部208は、制御部202から出力される制御信号を制御対象のコンポーネントへ出力する。本実施形態では、ケーブルを介して人力駆動車1のコンポーネントを接続する構成としたが、無線通信のインタフェースを介して、制御装置200と人力駆動車1のコンポーネントとの間でデータを送受信できるように構成してもよい。無線通信では、上述した各種の通信規格に準拠した無線通信方式が利用できる。 The output unit 208 has an interface that connects the components to be controlled via a cable. The components connected to the control device 200 include the alarm device 30, the lighting device 32, the brake device 34, the gear shift device 36, the suspension device 38, the drive assist device 40, and the adjustable seat post 42. The output unit 208 outputs a control signal output from the control unit 202 to the components to be controlled. In this embodiment, the components of the human-powered vehicle 1 are connected via cables, but it may also be configured so that data can be sent and received between the control device 200 and the components of the human-powered vehicle 1 via a wireless communication interface. For wireless communication, a wireless communication method that complies with the various communication standards described above can be used.

以下、推定装置100の推定結果に基づき、制御装置200が人力駆動車1のコンポーネントを制御する制御手順について説明する。 The following describes the control procedure in which the control device 200 controls the components of the human-powered vehicle 1 based on the estimation results of the estimation device 100.

図7は第2実施形態における制御手順を示すフローチャートである。ステップS201において、制御装置200の制御部202は、推定装置100から出力される推定結果を入力部206を通じて取得する。ステップS202において、制御部202は、推定装置100から取得した推定結果に基づき、制御対象のコンポーネントを制御する制御信号を生成する。 Figure 7 is a flowchart showing the control procedure in the second embodiment. In step S201, the control unit 202 of the control device 200 acquires the estimation result output from the estimation device 100 via the input unit 206. In step S202, the control unit 202 generates a control signal for controlling the component to be controlled based on the estimation result acquired from the estimation device 100.

ステップS203において、制御部202は、ステップS202において生成した制御信号を出力部208から制御対象のコンポーネントへ出力し、制御対象のコンポーネントを制御する。 In step S203, the control unit 202 outputs the control signal generated in step S202 from the output unit 208 to the component to be controlled, and controls the component to be controlled.

例えば、制御対象のコンポーネントが報知装置30である場合、制御部202は、推定結果を報知装置30から報知させるべく制御信号を生成し、出力部208を通じて、制御信号を報知装置30へ送信する。報知装置30は、制御装置200から出力される制御信号に基づき、推定装置100による推定結果を報知する。 For example, if the component to be controlled is the notification device 30, the control unit 202 generates a control signal to cause the notification device 30 to notify the estimation result, and transmits the control signal to the notification device 30 via the output unit 208. The notification device 30 notifies the estimation result by the estimation device 100 based on the control signal output from the control device 200.

図8は報知例の一例を示す模式図である。図8は推定装置100の推定結果を画像として表示した例を示している。この報知例では、推定結果の重心位置はハッチングを施した矩形領域によって示されている。 Figure 8 is a schematic diagram showing an example of a notification example. Figure 8 shows an example of the estimation result of the estimation device 100 displayed as an image. In this notification example, the center of gravity position of the estimation result is indicated by a hatched rectangular area.

図9は報知例の他の例を示す模式図である。図9は推定結果の重心位置と、重心の推奨位置とを表示した例を示している。この報知例では、推定結果の重心位置はハッチングを施した領域によって示されており、重心の推奨位置はバツ印によって示されている。重心の推奨位置は、一例では、人力駆動車1の車体寸法、車体重量、傾斜角度、ライダーの体重、身長等に基づき、重心の推奨位置を導出する関数を用いて、制御装置200によって計算される。重心の推奨位置は、他の例では、人力駆動車1の車体寸法、車体重量、傾斜角度、ライダーの体重、身長等のデータと、重心の推奨位置との関係を示すテーブルを用いて、制御装置200によって読み出される。制御装置200は、重心の推奨位置を報知装置30から報知することによって、ライダーに推奨する姿勢を報知する。 Figure 9 is a schematic diagram showing another example of the notification example. Figure 9 shows an example in which the estimated center of gravity position and the recommended center of gravity position are displayed. In this notification example, the estimated center of gravity position is indicated by a hatched area, and the recommended center of gravity position is indicated by a cross. In one example, the recommended center of gravity position is calculated by the control device 200 using a function that derives the recommended center of gravity position based on the body dimensions, body weight, tilt angle, rider weight, height, etc. of the human-powered vehicle 1. In another example, the recommended center of gravity position is read by the control device 200 using a table that shows the relationship between the recommended center of gravity position and data such as the body dimensions, body weight, tilt angle, rider weight, height, etc. of the human-powered vehicle 1. The control device 200 notifies the rider of the recommended posture by notifying the rider of the recommended center of gravity position from the notification device 30.

以上のように、第2実施形態の制御装置200は、推定装置100の推定結果に基づいて、人力駆動車1のコンポーネントを制御するので、例えば、推定結果の重心位置を含む情報をライダーに報知できる。 As described above, the control device 200 of the second embodiment controls the components of the human-powered vehicle 1 based on the estimation results of the estimation device 100, and can therefore notify the rider of information including the center of gravity position of the estimation results, for example.

第2実施形態では制御対象のコンポーネントを報知装置30としたが、制御対象のコンポーネントは、照明装置32、ブレーキ装置34、変速装置36、サスペンション装置38、駆動補助装置40、および、アジャスタブルシートポスト42の少なくとも1つを含んでもよい。 In the second embodiment, the component to be controlled is the alarm device 30, but the components to be controlled may include at least one of the lighting device 32, the braking device 34, the gear shift device 36, the suspension device 38, the drive assist device 40, and the adjustable seat post 42.

制御対象のコンポーネントが照明装置32である場合、制御部202は、推定装置100の推定結果に基づき、照明装置32の動作を制御する制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部208から照明装置32へ出力する。例えば、制御部202は、推定装置100によって推定される重心位置が予め設定された領域に存在しない場合、照明装置32を点滅させる制御を行うことによってライダーに警告してもよい。 When the component to be controlled is the lighting device 32, the control unit 202 generates a control signal for controlling the operation of the lighting device 32 based on the estimation result of the estimation device 100. The control unit 202 outputs the generated control signal from the output unit 208 to the lighting device 32. For example, when the center of gravity position estimated by the estimation device 100 is not present in a predetermined area, the control unit 202 may warn the rider by controlling the lighting device 32 to blink.

制御対象のコンポーネントがブレーキ装置34である場合、制御部202は、推定装置100の推定結果に基づき、ブレーキ装置34の動作を制御する制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部208からブレーキ装置34へ出力する。例えば、制御部202は、推定装置100によって推定される重心の前後方向の位置に応じて、ブレーキ装置34の制動力を変更する制御を行う。 When the component to be controlled is the brake device 34, the control unit 202 generates a control signal for controlling the operation of the brake device 34 based on the estimation result of the estimation device 100. The control unit 202 outputs the generated control signal from the output unit 208 to the brake device 34. For example, the control unit 202 performs control to change the braking force of the brake device 34 according to the longitudinal position of the center of gravity estimated by the estimation device 100.

制御対象のコンポーネントが変速装置36である場合、制御部202は、推定装置100の推定結果に基づき、変速装置36の動作を制御する制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部208から変速装置36へ出力する。例えば、制御部202は、推定装置100によって推定される重心の前後方向の位置に応じて、変速装置36の変速比を変更する制御を行う。 When the component to be controlled is the transmission 36, the control unit 202 generates a control signal for controlling the operation of the transmission 36 based on the estimation result of the estimation device 100. The control unit 202 outputs the generated control signal from the output unit 208 to the transmission 36. For example, the control unit 202 performs control to change the gear ratio of the transmission 36 according to the longitudinal position of the center of gravity estimated by the estimation device 100.

制御対象のコンポーネントがサスペンション装置38である場合、制御部202は、推定装置100の推定結果に基づき、サスペンション装置38の動作を制御する制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部208からサスペンション装置38へ出力する。例えば、制御部202は、推定装置100によって推定される重心の上下方向の位置に応じて、サスペンション装置38による緩衝性を変更する制御を行う。 When the component to be controlled is the suspension device 38, the control unit 202 generates a control signal for controlling the operation of the suspension device 38 based on the estimation result of the estimation device 100. The control unit 202 outputs the generated control signal from the output unit 208 to the suspension device 38. For example, the control unit 202 performs control to change the cushioning provided by the suspension device 38 according to the vertical position of the center of gravity estimated by the estimation device 100.

制御対象のコンポーネントが駆動補助装置40である場合、制御部202は、推定装置100の推定結果に基づき、駆動補助装置40の動作を制御する制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部208から駆動補助装置40へ出力する。例えば、制御部202は、推定装置100によって推定される重心の前後方向の位置に応じて、駆動補助装置40によるアシスト力を変更する制御を行ってもよい。 When the component to be controlled is the drive assist device 40, the control unit 202 generates a control signal for controlling the operation of the drive assist device 40 based on the estimation result of the estimation device 100. The control unit 202 outputs the generated control signal from the output unit 208 to the drive assist device 40. For example, the control unit 202 may perform control to change the assist force by the drive assist device 40 according to the fore-aft position of the center of gravity estimated by the estimation device 100.

制御対象のコンポーネントがアジャスタブルシートポスト42である場合、制御部202は、推定装置100の推定結果に基づき、アジャスタブルシートポスト42の動作を制御する制御信号を生成する。制御部202は、生成した制御信号を出力部208からアジャスタブルシートポスト42へ出力する。例えば、制御部202は、推定装置100によって推定される重心の上下方向の位置に応じて、サドル18の高さ位置を変更するアジャスタブルシートポスト42の動作を制御してもよい。 When the component to be controlled is the adjustable seatpost 42, the control unit 202 generates a control signal to control the operation of the adjustable seatpost 42 based on the estimation result of the estimation device 100. The control unit 202 outputs the generated control signal from the output unit 208 to the adjustable seatpost 42. For example, the control unit 202 may control the operation of the adjustable seatpost 42 to change the height position of the saddle 18 according to the vertical position of the center of gravity estimated by the estimation device 100.

(第3実施形態)
第3実施形態では、学習モデル120の生成方法について説明する。
Third Embodiment
In the third embodiment, a method for generating a learning model 120 will be described.

人力駆動車1の推定装置100において用いられる学習モデル120は、例えばサーバ装置300において生成される。図10はサーバ装置300の内部構成を示すブロック図である。サーバ装置300は、制御部302、記憶部304、入力部306、および、通信部308を備える。 The learning model 120 used in the estimation device 100 of the human-powered vehicle 1 is generated, for example, in a server device 300. FIG. 10 is a block diagram showing the internal configuration of the server device 300. The server device 300 includes a control unit 302, a storage unit 304, an input unit 306, and a communication unit 308.

制御部302は、例えば、CPU、ROM、RAMなどを備える。制御部302が備えるROMには、サーバ装置300が備えるハードウェア各部の動作を制御するための制御プログラム等が記憶される。制御部302内のCPUは、ROMに記憶された制御プログラム、および、記憶部304に記憶された各種プログラムを実行し、ハードウェア各部の動作を制御する。 The control unit 302 includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM. The ROM included in the control unit 302 stores control programs and the like for controlling the operation of each piece of hardware included in the server device 300. The CPU in the control unit 302 executes the control programs stored in the ROM and various programs stored in the memory unit 304, and controls the operation of each piece of hardware.

制御部302は上述の構成に限定されない。制御部302は、CPU、ROM、および、RAMを備えた構成に限定されない。制御部302は、例えば、GPU、FPGA、DSP、量子プロセッサ、揮発性または不揮発性のメモリ等を含む1または複数の制御回路または演算回路であってもよい。また、制御部302は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。 The control unit 302 is not limited to the above-mentioned configuration. The control unit 302 is not limited to a configuration including a CPU, ROM, and RAM. The control unit 302 may be, for example, one or more control circuits or arithmetic circuits including a GPU, FPGA, DSP, quantum processor, volatile or non-volatile memory, etc. The control unit 302 may also have functions such as a clock that outputs date and time information, a timer that measures the elapsed time from when a measurement start instruction is given to when a measurement end instruction is given, and a counter that counts numbers.

記憶部304は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブなどの記憶装置を備える。記憶部304には、制御部302によって実行される各種コンピュータプログラム、学習モデルの生成に用いられる教師データ、サーバ装置300によって生成される学習モデル等が記憶される。 The storage unit 304 includes a storage device such as a flash memory or a hard disk drive. The storage unit 304 stores various computer programs executed by the control unit 302, teacher data used to generate the learning model, the learning model generated by the server device 300, and the like.

入力部306は、各種データまたはプログラムを記憶した記憶媒体から、データおよびプログラムを取得するための入力インタフェースを備える。入力部306を通じて入力された各種データおよびプログラムは記憶部304に記憶される。 The input unit 306 has an input interface for acquiring data and programs from a storage medium that stores various data or programs. The various data and programs input through the input unit 306 are stored in the storage unit 304.

通信部308は通信インタフェースを備える。通信部308は、例えば、サーバ装置300を宛先として外部装置から送信される情報を受信すると共に、外部装置へ送信すべき情報を送信する。 The communication unit 308 has a communication interface. For example, the communication unit 308 receives information sent from an external device addressed to the server device 300, and transmits information to be sent to the external device.

なお、本実施の形態では、簡略化のために、サーバ装置300を1つの装置として記載したが、複数のサーバ装置により構成されてもよく、1又は複数の仮想マシンにより構成されるものであってもよい。 In this embodiment, for the sake of simplicity, the server device 300 is described as a single device, but it may be configured with multiple server devices, or may be configured with one or multiple virtual machines.

図11は教師データの一例を示す概念図である。教師データは、人力駆動車1の車体に関する車体情報、人力駆動車1に作用する荷重に関する荷重情報、および、人力駆動車1の重心位置を示す重心情報を含む。車体情報は、人力駆動車1の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度に関する情報を含む。人力駆動車1の車体寸法および車体重量については、設計値もしくは事前に計測された計測値が用いられる。人力駆動車1の傾斜角度は、傾斜センサS1を用いて事前に計測された値が用いられる。 Figure 11 is a conceptual diagram showing an example of teacher data. The teacher data includes vehicle body information related to the vehicle body of the human-powered vehicle 1, load information related to the load acting on the human-powered vehicle 1, and center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle 1. The vehicle body information includes information related to the vehicle body dimensions, vehicle body weight, and tilt angle of the human-powered vehicle 1. Design values or values measured in advance are used for the vehicle body dimensions and vehicle body weight of the human-powered vehicle 1. A value measured in advance using the tilt sensor S1 is used for the tilt angle of the human-powered vehicle 1.

重心位置の推定に用いられる荷重情報は、前輪車軸12A、後輪車軸14A、ハンドルバー16、サドル18、クランク22、および、ペダル28の少なくとも1つに作用する荷重に関する情報を含む。これらの情報は、荷重センサS2を用いて事前に計測された値が用いられる。 The load information used to estimate the center of gravity position includes information about the load acting on at least one of the front wheel axle 12A, the rear wheel axle 14A, the handlebar 16, the saddle 18, the crank 22, and the pedal 28. This information is obtained by using values measured in advance using the load sensor S2.

重心位置の推定に用いられる荷重情報は、ライダーの体重、身長、姿勢、および、性別の少なくとも1つを含んでもよい。ライダーの体重、身長、および性別は管理者等によって設定された値が用いられる。ライダーの姿勢は、姿勢センサS3を用いて事前に計測された値が用いられる。 The load information used to estimate the center of gravity position may include at least one of the rider's weight, height, posture, and gender. The rider's weight, height, and gender are determined by values set by an administrator or the like. The rider's posture is determined by a value measured in advance using the posture sensor S3.

重心位置を示す重心情報については、事前に計測された値が用いられる。重心位置の計測には公知の手法が用いられる。一例として、画像解析により、ライダーが乗車した状態における人力駆動車1の重心位置を計測する手法について説明する。第1実施形態において説明したX軸方向およびZ軸方向における重心位置を計測する場合、Y軸方向から撮像した撮像画像が用いられる。撮像画像における各画素の位置座標をPijとし、位置座標Pijにおける微小部分の質量をmijとした場合、重心位置は、(mijij)/Mにより計算される。ここで、Mは、人力駆動車1の車体重量とライダーの体重との和である。位置座標Pijにおける微小部分の質量をmijは、テーブルによって与えられてもよく、その微小部分が人力駆動車1またはライダーのどの部分に属するかによって与えられてもよい。 A value measured in advance is used for the center of gravity information indicating the center of gravity position. A known method is used to measure the center of gravity position. As an example, a method of measuring the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 with a rider riding on it by image analysis will be described. When measuring the center of gravity position in the X-axis direction and the Z-axis direction described in the first embodiment, a captured image captured from the Y-axis direction is used. If the position coordinates of each pixel in the captured image are P ij and the mass of the minute part at the position coordinate P ij is m ij , the center of gravity position is calculated by (m ij P ij )/M. Here, M is the sum of the vehicle body weight of the human-powered vehicle 1 and the weight of the rider. The mass m ij of the minute part at the position coordinate P ij may be given by a table, or may be given depending on which part of the human-powered vehicle 1 or the rider the minute part belongs to.

本実施の形態では、人力駆動車1の車体情報および荷重情報を様々に変化させた場合における重心情報が計測される。サーバ装置300は、計測された重心情報、および重心情報を計測した際に用いた車体情報および荷重情報を取得し、これらを関連付けて記憶部304に記憶させ、教師データに用いる。 In this embodiment, center of gravity information is measured when the vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1 are changed in various ways. The server device 300 acquires the measured center of gravity information and the vehicle body information and load information used when measuring the center of gravity information, associates these and stores them in the memory unit 304, and uses them as training data.

図12はサーバ装置300による学習モデルの生成手順を説明するフローチャートである。ステップS301において、サーバ装置300の制御部302は、記憶部304から学習モデルを学習するための教師データを取得する。学習モデルを生成する初期段階では、教師データは、例えばサーバ装置300の管理者等によって設定されてもよい。学習が進めば、学習モデルによる推定結果を用いて、教師データを設定する構成としてもよい。後者の場合、学習モデルへの入力と、推定結果として得られるラベルデータとを、教師データとして設定できる。 Figure 12 is a flowchart explaining the procedure for generating a learning model by the server device 300. In step S301, the control unit 302 of the server device 300 acquires training data for training the learning model from the memory unit 304. In the initial stage of generating the learning model, the training data may be set, for example, by an administrator of the server device 300. As learning progresses, the training data may be set using the estimation results of the learning model. In the latter case, the input to the learning model and the label data obtained as the estimation result can be set as training data.

ステップS302において、制御部302は、人力駆動車1の車体情報および荷重情報を学習対象の学習モデルへ入力する。学習が開始される前の段階では、学習モデルを記述する定義情報には、初期設定値が与えられる。学習モデルは、第1実施形態において説明した学習モデル120と同様に、入力層、中間層、および、出力層を備える。学習モデルの入力層には車体情報および荷重情報が与えられる。入力層に与えられた情報は、隣接する中間層のノードへ出力される。中間層ではノード間の重みおよびバイアスを含む活性化関数を用いた演算が行われ、中間層による演算結果が出力層の各ノードへ出力される。 In step S302, the control unit 302 inputs the vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1 to the learning model to be learned. Before learning begins, initial settings are given to the definition information describing the learning model. The learning model, like the learning model 120 described in the first embodiment, has an input layer, an intermediate layer, and an output layer. The input layer of the learning model is given vehicle body information and load information. The information given to the input layer is output to the adjacent intermediate layer nodes. In the intermediate layer, calculations are performed using activation functions including weights and biases between nodes, and the calculation results by the intermediate layer are output to each node in the output layer.

ステップS303において、制御部302は、学習モデルの演算結果を出力層の各ノードから取得する。 In step S303, the control unit 302 obtains the computation results of the learning model from each node in the output layer.

ステップS304において、制御部302は、学習モデルの出力層から取得した演算結果を評価する。ステップS305において、制御部302は、学習モデルの学習が完了したか否かを判断する。具体的には、制御部302は、ステップS303において得られる演算結果と教師データとに基づく誤差関数を用いて演算結果を評価することができる。誤差関数は、目的関数、損失関数、または、コスト関数とも呼ばれる。制御部302は、最急降下法などの勾配降下法により誤差関数を最適化する過程で、誤差関数が閾値以下または閾値以上となった場合、学習モデルの学習が完了したと判断する。制御部302は、過学習の問題を避けるために、交差検定、早期打ち切りなどの手法を取り入れ、適切なタイミングにて学習を終了させてもよい。 In step S304, the control unit 302 evaluates the calculation result obtained from the output layer of the learning model. In step S305, the control unit 302 determines whether learning of the learning model is complete. Specifically, the control unit 302 can evaluate the calculation result using an error function based on the calculation result obtained in step S303 and the teacher data. The error function is also called an objective function, a loss function, or a cost function. In the process of optimizing the error function by a gradient descent method such as the steepest descent method, the control unit 302 determines that learning of the learning model is complete when the error function becomes equal to or smaller than a threshold value or equal to or larger than a threshold value. In order to avoid the problem of overfitting, the control unit 302 may adopt a method such as cross-validation or early termination to terminate learning at an appropriate time.

ステップS305において学習が完了していないと判断した場合、制御部302は、ステップS306において、中間層で用いられるノード間の重みおよびバイアスを更新し、処理をステップS301へ戻す。制御部302は、出力層から入力層に向かって、ノード間の重みおよびバイアスを順次更新する誤差逆伝搬法を用いて、各ノード間の重みおよびバイアスを更新することができる。 If it is determined in step S305 that learning is not complete, the control unit 302 updates the weights and biases between nodes used in the intermediate layer in step S306, and returns the process to step S301. The control unit 302 can update the weights and biases between each node using the backpropagation method, which sequentially updates the weights and biases between nodes from the output layer to the input layer.

ステップS305において学習が完了したと判断した場合、制御部302は、ステップS307において、学習済みの学習モデルとして記憶部304に記憶させ、本フローチャートによる処理を終了する。 If it is determined in step S305 that the learning is complete, the control unit 302 stores the learned learning model in the memory unit 304 in step S307, and ends the processing according to this flowchart.

以上のように、第3実施形態では、人力駆動車1の車体情報および荷重情報、ならびに、人力駆動車1の重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、車体情報および荷重情報の入力に応じて、重心位置に関する推定結果を出力する学習モデルを、サーバ装置300を用いて生成できる。 As described above, in the third embodiment, the server device 300 can be used to generate a learning model that uses the body information and load information of the human-powered vehicle 1, as well as center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle 1, as training data, and outputs an estimation result regarding the center of gravity position in response to the input of the body information and load information.

サーバ装置300は、必要に応じて、学習済みの学習モデルを推定装置100に提供してもよい。例えば、推定装置100がサーバ装置300と通信する通信インタフェースを備える場合、サーバ装置300は、通信によって、学習済みの学習モデルを推定装置100に提供してもよい。サーバ装置300は、学習済みの学習モデルを図に示してない書込装置によって記憶媒体Mに書き込み、記憶媒体Mに書き込んだ学習モデルを推定装置100に提供してもよい。通信または記憶媒体Mによって提供される学習済みの学習モデルは、推定装置100の記憶部106に記憶される。推定装置100の記憶部106に記憶された学習モデルは、第1実施形態において説明した学習モデル120として機能し、人力駆動車1の車体情報および荷重情報の入力に応じて、人力駆動車1の重心位置に関する推定結果を出力するように構成される。 The server device 300 may provide the trained learning model to the estimation device 100 as necessary. For example, if the estimation device 100 has a communication interface for communicating with the server device 300, the server device 300 may provide the trained learning model to the estimation device 100 by communication. The server device 300 may write the trained learning model to a storage medium M by a writing device not shown in the figure, and provide the learning model written to the storage medium M to the estimation device 100. The trained learning model provided by communication or the storage medium M is stored in the storage unit 106 of the estimation device 100. The learning model stored in the storage unit 106 of the estimation device 100 functions as the learning model 120 described in the first embodiment, and is configured to output an estimation result regarding the center of gravity position of the human-powered vehicle 1 in response to input of vehicle body information and load information of the human-powered vehicle 1.

今回開示された実施形態は、全ての点において例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above meaning, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.

1…人力駆動車、30…報知装置、32…照明装置、34…ブレーキ装置、36…変速装置、38…サスペンション装置、40…駆動補助装置、42…アジャスタブルシートポスト、100…推定装置、102…入力部、104…演算処理部、106…記憶部、108…出力部、110…推定処理プログラム、120…学習モデル、200…制御装置、202…制御部、204…記憶部、206…入力部、208…出力部、300…サーバ装置、302…制御部、304…記憶部、306…入力部、308…通信部、S1…傾斜センサ、S2…荷重センサ、S3…姿勢センサ 1...human-powered vehicle, 30...alarm device, 32...lighting device, 34...brake device, 36...gearbox, 38...suspension device, 40...drive assist device, 42...adjustable seat post, 100...estimation device, 102...input unit, 104...arithmetic processing unit, 106...storage unit, 108...output unit, 110...estimation processing program, 120...learning model, 200...control device, 202...control unit, 204...storage unit, 206...input unit, 208...output unit, 300...server device, 302...control unit, 304...storage unit, 306...input unit, 308...communication unit, S1...tilt sensor, S2...load sensor, S3...posture sensor

Claims (14)

人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重を含む荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置を推定し、
前記車体情報は、前記人力駆動車の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度の少なくとも1つに関する情報を含み、
前記荷重は、前記人力駆動車に搭載される荷重センサによって計測される計測値である、推定装置。
estimating a center of gravity position of the human-powered vehicle with a rider on the basis of vehicle body information relating to a vehicle body of the human-powered vehicle and load information including a load acting on the human-powered vehicle;
the vehicle body information includes information on at least one of a vehicle body dimension, a vehicle body weight, and an inclination angle of the human-powered vehicle;
The load is a measurement value measured by a load sensor mounted on the human-powered vehicle .
人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報とに基づき、前記車体情報および前記荷重情報の入力に応じて、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置に関する推定結果を出力するように構成される学習モデルを用いて、前記重心位置を推定する、推定装置。 An estimation device that estimates the center of gravity position using a learning model that is configured to output an estimation result regarding the center of gravity position of the human-powered vehicle with a rider on board, based on vehicle body information regarding the body of the human-powered vehicle and load information regarding the load acting on the human-powered vehicle, in response to input of the vehicle body information and the load information. 前記車体情報は、前記人力駆動車の車体寸法、車体重量、および、傾斜角度に関する情報を含む、請求項2に記載の推定装置。 The estimation device according to claim 2, wherein the vehicle body information includes information regarding the vehicle body dimensions, vehicle body weight, and tilt angle of the human-powered vehicle. 前記人力駆動車は、前輪車軸、後輪車軸、サドル、ハンドルバー、クランク、および、ペダルを含み、
前記荷重情報は、前記前輪車軸、前記後輪車軸、前記サドル、前記ハンドルバー、前記クランク、および、前記ペダルの少なくとも1つに作用する荷重に関する情報を含む、請求項1または2に記載の推定装置。
The human-powered vehicle includes a front axle, a rear axle, a saddle, a handlebar, a crank, and pedals;
The estimation device according to claim 1 or 2, wherein the load information includes information regarding a load acting on at least one of the front wheel axle, the rear wheel axle, the saddle, the handlebars, the cranks, and the pedals.
人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重を含む荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置を推定し、
前記荷重は、前記人力駆動車に搭載される荷重センサによって計測される計測値であり、
前記荷重情報は、更に、前記ライダーの体重、身長、姿勢、および、性別の少なくとも1つを含む、推定装置。
estimating a center of gravity position of the human-powered vehicle with a rider on the basis of vehicle body information relating to a vehicle body of the human-powered vehicle and load information including a load acting on the human-powered vehicle;
the load is a measurement value measured by a load sensor mounted on the human-powered vehicle,
The load information further includes at least one of the rider's weight, height, posture, and gender.
請求項1から5のいずれか一項に記載の推定装置と、
前記重心位置に基づいて、前記人力駆動車のコンポーネントを制御する制御装置と
を備える制御システム。
The estimation device according to any one of claims 1 to 5,
and a control device that controls components of the human-powered vehicle based on the center of gravity position.
前記コンポーネントは、報知装置を含む、請求項6に記載の制御システム。 The control system of claim 6, wherein the component includes an alarm device. 前記制御装置は、前記重心位置を報知するように前記報知装置を制御する、請求項7に記載の制御システム。 The control system according to claim 7, wherein the control device controls the notification device to notify the center of gravity position. 前記制御装置は、前記ライダーの推奨姿勢に関する情報を報知するように前記報知装置を制御する、請求項7に記載の制御システム。 The control system according to claim 7, wherein the control device controls the notification device to notify information related to the recommended posture of the rider. 前記コンポーネントは、照明装置、ブレーキ装置、変速装置、サスペンション装置、駆動補助装置、および、アジャスタブルシートポストの少なくとも1つを含む、請求項6から9のいずれか一項に記載の制御システム。 The control system of any one of claims 6 to 9, wherein the components include at least one of a lighting device, a braking device, a transmission device, a suspension device, a drive assist device, and an adjustable seat post. 人力駆動車の車体に関する車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報とが入力される入力層と、
ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置に関する推定結果を出力する出力層と、
前記車体情報、前記荷重情報、および、前記重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、前記入力層に入力される前記車体情報および前記荷重情報と、前記出力層から出力される推定結果と、の関係を学習した中間層と、を備え、
前記入力層への前記車体情報および前記荷重情報の入力に応じて前記出力層から前記推定結果を出力するために、コンピュータが前記中間層において演算処理を実行するように構成される、学習モデル。
an input layer to which vehicle body information relating to a vehicle body of a human-powered vehicle and load information relating to a load acting on the human-powered vehicle are input;
an output layer that outputs an estimation result regarding the center of gravity position of the human-powered vehicle with a rider on board;
an intermediate layer that uses the vehicle body information, the load information, and center of gravity information indicating the center of gravity position as teacher data to learn a relationship between the vehicle body information and the load information input to the input layer and the estimation result output from the output layer;
A learning model, wherein a computer is configured to perform calculation processing in the intermediate layer to output the estimation result from the output layer in response to input of the vehicle body information and the load information to the input layer.
人力駆動車の車体に関する車体情報、前記人力駆動車に作用する荷重に関する荷重情報、および、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置を示す重心情報を教師データに用いて、前記車体情報および前記荷重情報の入力に応じて、前記重心位置に関する推定結果を出力する学習モデルを、コンピュータを用いて生成する、学習モデルの生成方法。 A method for generating a learning model using, as training data, vehicle body information relating to the body of a human-powered vehicle, load information relating to the load acting on the human-powered vehicle, and center of gravity information indicating the center of gravity position of the human-powered vehicle when a rider is riding on the vehicle, and using a computer to generate a learning model that outputs an estimation result regarding the center of gravity position in response to input of the vehicle body information and the load information. 人力駆動車の車体に関して車体寸法、車体重量、および、傾斜角度の少なくとも1つに関する情報を含む車体情報と、前記人力駆動車に作用する荷重を前記人力駆動車に搭載される荷重センサにより計測することで得られる計測値を含む荷重情報とに基づき、ライダーが乗車した状態における前記人力駆動車の重心位置を推定する処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to execute a process of estimating the position of the center of gravity of a human-powered vehicle with a rider on board, based on vehicle body information including information regarding at least one of vehicle body dimensions, vehicle weight, and tilt angle for the body of the human-powered vehicle, and load information including measurement values obtained by measuring the load acting on the human-powered vehicle using a load sensor mounted on the human-powered vehicle. 請求項13に記載のコンピュータプログラムが記憶される記憶媒体。 A storage medium on which the computer program according to claim 13 is stored.
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