JP2015135552A - 学習システム、車載装置、及び、サーバ - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、本発明に係る学習システムや車載装置やサーバによれば、車載装置のハードウェア性能を向上させること無く、出荷後に車載装置の機能を向上させるための学習処理を行うことができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
学習システム1は、1又は複数の車載装置10と、無線通信回線網20を介して各車載装置10と通信を行う学習サーバ2とを有している(図1参照)。
また、制御部14は、CPU,ROM,RAM,I/O及びこれらを接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、ROMに記憶されたプログラムや、RAMにロードされたプログラム等に従い車載装置10を統括制御する。
また、表示部15は、液晶ディスプレイ等として構成され、各種情報を表示する。
また、無線通信部17は、図示しないアンテナ等により無線通信回線網20にアクセスし、学習サーバ2と通信を行う。
通信部31は、LANを介して無線通信回線網20にアクセスすると共に、他のサブ学習サーバ40と通信を行う部位であり、記憶部32は、HDD等といった記憶保持動作が不要なデバイスから構成されている。
また、表示部34は、液晶ディスプレイ等として構成され、各種情報を表示する部位であり、操作部35は、キーボードやマウス等として構成され、各種操作を受け付ける部位である。
[動作の説明]
次に、学習システム1の動作について説明する。学習システム1では、車載装置10及び学習サーバ2にて、車載装置10の画像認識機能についての機械学習を行うよう構成されている。車載装置10は該機械学習における識別機能を担当し、学習サーバ2は学習機能を担当する。
一方、学習サーバ2は、各車載装置10から受信した学習データに基づき、画像認識処理の認識精度を向上させるための学習処理を行い、画像認識処理におけるパラメータを更新するための更新データを生成し、各車載装置10に送信する。
そして、車載装置10は、学習サーバ2から受信した更新データにより、画像認識処理におけるパラメータを更新する。
(1)学習データ送信処理について
まず、車載装置10から学習サーバ2に対し、学習データ(画像認識処理に用いられたカメラ11による撮影画像データ)を送信する学習データ送信処理について、図5に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、車載装置10での画像認識処理の実行時に開始される。
ここで、画像認識処理では、各走行地域に対応するパラメータが設けられており、制御部14は、S100で特定した走行地域に対応するパラメータを記憶部12から読み出し、該パラメータとを用いて画像認識処理を実行する。
次に、学習サーバ2にて車載装置10から学習データを収集し、学習処理を行う機械学習処理について、図6に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、学習サーバ2にて繰り返し実行される。
なお、該学習処理においては、一例として教師なし学習を行うことが考えられ、オートエンコーダ等の手法を用いても良い。また、このほかにも、学習データに対してデータマイニング等を行うことも考えられる。
このほかにも、メイン学習サーバ30と各サブ学習サーバ40では、以下のようにして学習処理を行うことも考えられる。
すなわち、教師ありデータをフィーチャで処理し、その出力を用いて教師あり学習を行う。例えば、画像のピクセルをそのまま扱うのではなく、メイン学習サーバ30から送信された重みを使って線形結合を計算し(この例では線形結合の重みは固定値とする)、その結果を入力として別の教師あり学習アルゴリズム(例えばサポートベクターマシーン)を実行する。
次に、車載装置10にて学習サーバ2から更新データを受信し、画像認識処理におけるパラメータを更新する更新データ受信処理について、図7に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、車載装置10にて周期的なタイミングで実行される。
本実施形態の学習システム1によれば、車載装置10では学習処理が行われず、学習サーバ2にて各車載装置10から提供された学習データに基づき学習処理が行われる。そして、学習サーバ2での学習処理により生成された更新データが各車載装置10に提供され、各車載装置10における処理の内容が更新される。
したがって、車載装置10のハードウェア性能を向上させること無く、出荷後に車載装置10の画像認識機能を向上させることができる。
また、例えば南国と雪国とでは、車両の走行環境等が大きく異なっており、画像認識処理にて用いられるパラメータの最適値が異なると考えられる。
[他の実施形態]
(1)本実施形態の学習システム1では、車載装置10での画像認識処理についての機械学習が行われるが、これに限らず、例えば音声認識処理等についての機械学習が行われても良い。
(2)また、本実施形態では、機械学習処理のS205,S215にて教師なし学習を行うことを例示したが、これに限らず、教師あり学習を行っても良い。
(3)また、本実施形態の学習システム1では、車載装置10から学習サーバ2に対し、学習データと共に走行地域を示す環境データが送信される。そして、メイン学習サーバ30にて、学習処理により汎用的なパラメータが生成され、サブ学習サーバ40では、走行地域毎に学習処理が行われ、該パラメータのリファインが行われる。
また、このほかにも、車載装置10は、車両の種類や、機械学習の対象となる処理により学習データが生成された際の車両の状態(例えば、車速や舵角等)を示す情報を環境データとして生成しても良い。そして、該環境データと、該処理により生成された学習データとを学習サーバ2に送信しても良い。
このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
(5)また、本実施形態では、学習サーバ2は、メイン学習サーバ30と、複数のサブ学習サーバ40から構成されているが、学習サーバ2を1台のサーバにより構成し、該サーバにより同様の機械学習処理を実行しても良い。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。
(7)また、本実施形態では、メイン学習サーバ30は、各車載装置10から収集した学習データに基づき学習処理を行った後、学習データを走行地域毎に分類し、各サブ学習サーバ40に対し、対応する走行地域に分類された学習データを送信する構成となっている。
[特許請求の範囲との対応]
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。
また、機械学習処理のS200が学習データ取得手段の一例に、S205,S215が学習手段の一例に、S210が分類手段の一例に、S220が更新データ提供手段の一例に相当する。
Claims (4)
- 予め定められた機能を有し、異なる車両に搭載された1又は複数の車載装置(10)と、該車載装置と通信を行うサーバ(2)とを有する学習システム(1)であって、
前記車載装置は、
前記機能を実現するための処理を実行する実行手段(S105)と、
前記実行手段による前記処理に用いられたデータを、学習データとして前記サーバに提供する学習データ提供手段(S110)と、
前記サーバから、前記処理の内容を更新するための更新データを取得する更新データ取得手段(S300)と、
前記更新データに基づき、前記処理の内容を更新する更新手段(S305)と、
を備え、
前記サーバは、
前記車載装置から前記学習データを取得する学習データ取得手段(S200)と、
前記学習データ取得手段により取得された前記学習データに基づき、前記車載装置における前記機能を向上させるための学習処理を行い、前記更新データを生成する学習手段(S205,S215)と、
前記更新データを前記車載装置に提供する更新データ提供手段(S220)と、
を備えることを特徴とする学習システム。 - 請求項1に記載の学習システムにおいて、
前記車載装置は、自車両又は自車両周辺に関する情報である環境データを生成する環境データ生成手段(S100)をさらに備え、
前記実行手段は、前記環境データに応じた内容の前記処理を実行し、
前記学習データ提供手段は、前記学習データと共に、さらに、該学習データが得られた前記処理を実行した時の前記環境データを前記サーバに提供し、
前記サーバは、前記学習データと共に取得した前記環境データに基づき、前記学習データをいずれかのグループに分類する分類手段(S210)をさらに備え、
前記学習手段は、それぞれの前記グループに属する前記学習データに基づき、該グループに応じた前記学習処理を行い、該グループに対応する前記更新データを生成し(S215)、
前記更新手段は、前記更新データに基づき、該更新データに対応する前記グループに係る前記環境データに応じた前記処理の内容を更新すること、
を特徴とする学習システム。 - 予め定められた機能を実現するための処理を実行する実行手段(S105)と、
前記実行手段による前記処理に用いられたデータを、学習データとしてサーバ(2)に提供する学習データ提供手段(S110)と、
前記サーバから、前記処理の内容を更新するための更新データを取得する更新データ取得手段(S300)と、
前記更新データに基づき、前記処理の内容を更新する更新手段(S305)と、
を備えることを特徴とする車載装置(10)。 - 予め定められた機能を有する車載装置(10)から、該車載装置による該機能を実現するための処理に用いられた学習データを取得する学習データ取得手段(S200)と、
前記学習データ取得手段により取得された前記学習データに基づき、前記車載装置における前記機能を向上させるための学習処理を行い、前記車載装置にて前記処理の内容を更新するための更新データを生成する学習手段(S205,S215)と、
前記更新データを前記車載装置に提供する更新データ提供手段(S220)と、
を備えることを特徴とするサーバ(2)。
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