專利名稱：信號處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號處理設(shè)備，尤其涉及這樣一種信號處理設(shè)備，例如，它在不需要用戶知道的情況下學(xué)習(xí)用戶的操作，以便幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
背景技術(shù)：
例如，作為常規(guī)的NR(降噪)電路，如果用戶操作其中的調(diào)節(jié)旋鈕并把它設(shè)置到某個位置，將執(zhí)行對應(yīng)于該旋鈕位置的噪聲去除處理。
現(xiàn)在，輸入到NR電路的信號的S/N(信噪比)和頻率特性等并不一定總是恒定的，相反，通常它們都是變化的。如果輸入到NR電路的信號的S/N(信噪比)和頻率特性等發(fā)生變化，則并不一定執(zhí)行對應(yīng)于用戶已經(jīng)設(shè)置的旋鈕位置的噪聲去除處理中關(guān)于輸入到NR電路的信號的適當(dāng)處理。相應(yīng)地，用戶需要經(jīng)常地操作旋鈕來替他或她自己執(zhí)行適合的噪聲去除處理，而這讓人感到不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于這種情況提出的，并且相應(yīng)地，其中的一個目的是在不需要用戶知道的情況下學(xué)習(xí)用戶的操作，以便幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
根據(jù)本發(fā)明的信號處理設(shè)備，包括判斷部件，用于監(jiān)視根據(jù)用戶的操作所提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)部件，用于基于可用于學(xué)習(xí)的操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)校正規(guī)范(norm)，該校正規(guī)范是一種用于校正輸入信號的規(guī)范；校正部件，用于基于從學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正輸入信號并輸出校正后的信號作為輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的信號處理方法，包括判斷步驟，用于監(jiān)視根據(jù)用戶的操作所提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)步驟，用于基于可用于學(xué)習(xí)的操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)校正規(guī)范，該校正規(guī)范是一種用于校正輸入信號的規(guī)范；校正步驟，用于基于從學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正輸入信號并輸出校正后的信號作為輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的程序，包括判斷步驟，用于監(jiān)視根據(jù)用戶的操作所提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)步驟，用于基于可用于學(xué)習(xí)的操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)校正規(guī)范，該校正規(guī)范是一種用于校正輸入信號的規(guī)范；校正步驟，用于基于從學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正輸入信號并輸出校正后的信號作為輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明的存儲程序的記錄介質(zhì)，該程序包括判斷步驟，用于監(jiān)視根據(jù)用戶的操作所提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)步驟，用于基于可用于學(xué)習(xí)的操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)校正規(guī)范，該校正規(guī)范是一種用于校正輸入信號的規(guī)范；校正步驟，用于基于從學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正輸入信號并輸出校正后的信號作為輸出信號。
通過根據(jù)本發(fā)明的信號處理設(shè)備、信號處理方法、程序和記錄介質(zhì)，監(jiān)視根據(jù)用戶操作提供的操作信號，作出關(guān)于該信號是否對學(xué)習(xí)有用的判斷，并基于所述學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用于校正輸入信號的規(guī)范的校正規(guī)范。接著，基于從學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正輸入信號，并且輸出校正后的信號作為輸出信號。


圖1是說明應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)化設(shè)備的實(shí)施例的配置的方框圖；圖2是描述優(yōu)化設(shè)備的優(yōu)化處理的流程圖；圖3是說明使用優(yōu)化設(shè)備的NR電路的實(shí)施例的配置示例的方框；圖4A是表示輸入信號的波形圖；圖4B是表示輸入可靠性的波形圖；圖5是描述NR電路校正處理的流程圖；圖6是描述NR電路校正參數(shù)計(jì)算處理的流程圖；圖7是描述NR電路控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理的流程圖；圖8A至圖8C是描述控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理的圖；圖9是說明使用優(yōu)化設(shè)備的NR電路的另一個實(shí)施例的配置示例的方框圖；圖10是說明和參數(shù)控制數(shù)據(jù)相乘的多個像素的例圖；圖11是描述NR電路的校正參數(shù)計(jì)算處理的流程圖；圖12是描述NR電路的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理的流程圖；
圖13是說明應(yīng)用本發(fā)明的自動駕駛(automatic driving)設(shè)備的實(shí)施例的配置的方框圖；圖14是說明優(yōu)化設(shè)備54的配置示例的方框圖；圖15是描述優(yōu)化設(shè)備54的校正參數(shù)計(jì)算處理的流程圖；圖16是描述關(guān)于優(yōu)化設(shè)備54的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理的流程圖。
圖17是說明優(yōu)化設(shè)備54的另一種配置示例的方框圖；圖18是指示由計(jì)算單元53輸出的駕駛方向的例圖；圖19解釋優(yōu)化設(shè)備54的校正處理的流程圖；圖20是描述優(yōu)化設(shè)備54的校正參數(shù)學(xué)習(xí)處理的流程圖；圖21是說明應(yīng)用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)的實(shí)施例的配置示例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1說明了應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)化設(shè)備的實(shí)施例的配置示例。
利用該優(yōu)化設(shè)備，在用戶不知道的情況下通過學(xué)習(xí)用戶的操作幫助用戶執(zhí)行最優(yōu)化處理。即，利用該優(yōu)化設(shè)備，監(jiān)視對應(yīng)于用戶的操作而提供的操作信號，并判斷這些信號是可用于學(xué)習(xí)。如果所述操作信號是可用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，則基于所述學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)作為用于校正輸入信號的規(guī)范的校正規(guī)范。另一方面，基于通過學(xué)習(xí)而獲得的所述校正規(guī)范，校正輸入信號，并輸出校正后的信號作為輸出信號。
優(yōu)化設(shè)備由一個校正單元1和一個學(xué)習(xí)單元2組成，除了要進(jìn)行處理的輸入信號外，與用戶操作對應(yīng)的操作信號也被提供給這兩個單元。
從操作單元3提供所述操作信號。即，例如，所述操作單元3由旋轉(zhuǎn)或滑動按鈕、開關(guān)、定點(diǎn)設(shè)備等組成，并把與用戶操作對應(yīng)的操作信號提供給所述優(yōu)化設(shè)備。
例如，和來自學(xué)習(xí)單元2的用作校正輸入信號的校正規(guī)范的校正參數(shù)一樣，數(shù)字輸入信號也被提供給用來組成優(yōu)化設(shè)備的校正單元1。校正單元1基于所述校正參數(shù)校正所述輸入信號，并輸出校正后的信號作為輸出信號。
如同把來自操作單元3的操作信號提供給學(xué)習(xí)單元2一樣，當(dāng)必要時，也把輸入信號或輸出信號提供給學(xué)習(xí)單元2。學(xué)習(xí)單元2監(jiān)視所述操作信號，并判斷這些信號是否可用于學(xué)習(xí)。如果所述操作信號是對學(xué)習(xí)有用的學(xué)習(xí)操作信號，當(dāng)必要時，學(xué)習(xí)單元2就基于所述學(xué)習(xí)操作信號，利用輸入信號或輸出信號學(xué)習(xí)用于校正輸入信號的校正參數(shù)，并把它們提供給校正單元1。
注意，學(xué)習(xí)單元2有一個內(nèi)置的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33和學(xué)習(xí)信息存儲器35，其中學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33存儲用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，而學(xué)習(xí)信息存儲器35存儲通過學(xué)習(xí)而獲得的、后面就會描述到的學(xué)習(xí)信息。
接下來，參照圖2所示的流程圖，將描述在圖1所示的優(yōu)化設(shè)備中執(zhí)行的處理(優(yōu)化處理)。
首先，在步驟S1中，學(xué)習(xí)單元2判斷是否收到來自操作單元3的學(xué)習(xí)操作信號。這里，如果對操作單元3進(jìn)行操作，通常，用戶首先執(zhí)行一般的操作，然后執(zhí)行詳細(xì)操作，同時在確認(rèn)根據(jù)操作而輸出的輸出信號，然后在獲得用戶認(rèn)為是最終的最佳輸出信號的某點(diǎn)停止操作。在獲得用戶認(rèn)為是最終的最佳輸出信號的點(diǎn)與操作單元3的位置相對應(yīng)的操作信號是所述學(xué)習(xí)操作信號，并且因此，如果操作單元3被操作了預(yù)定的時間值或更長的時間，然后停止該操作，學(xué)習(xí)單元2把停止時刻的操作信號判斷為學(xué)習(xí)操作信號。
在步驟S1中，例如，如果判斷出沒有收到所述學(xué)習(xí)操作信號，即，如果用戶沒有操作操作單元3，或者雖然已經(jīng)操作了，但是仍在尋找最佳位置，則跳過步驟S2至步驟S10，流程進(jìn)行到步驟S11，并且，校正單元1根據(jù)已經(jīng)設(shè)置好的校正參數(shù)校正輸入信號，并輸出輸出信號作為校正結(jié)果，接著，流程返回步驟S1。
同時，在步驟S1中，如果判斷出已接收到所述學(xué)習(xí)操作數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S2，學(xué)習(xí)單元2基于所述學(xué)習(xí)操作信號獲得用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，并且，流程進(jìn)行到步驟S3。在步驟S3中，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33存儲在步驟S2中獲得的最新學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
這里，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33具有能夠存儲多組學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的存儲容量。同時，如果該存儲容量被填滿，就調(diào)整學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33以便用下一個學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)蓋寫最早存儲的數(shù)值。因此，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中就存有最新存儲的多組學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
繼在步驟S3中在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33存儲學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)之后，流程進(jìn)行到步驟S4，這里，學(xué)習(xí)單元2利用在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中存儲的最新學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和在學(xué)習(xí)信息存儲器35中存儲的學(xué)習(xí)信息來執(zhí)行學(xué)習(xí)，并獲得校正參數(shù)，然后，流程進(jìn)行到步驟S5。在步驟S5中，學(xué)習(xí)單元2用在步驟S4的學(xué)習(xí)過程中所中途獲得的新的學(xué)習(xí)信息更新學(xué)習(xí)信息存儲器35中已存儲的內(nèi)容，接著，流程進(jìn)行到步驟S6。
在步驟S6中，學(xué)習(xí)單元2獲得表示在步驟S4中獲得的校正參數(shù)的適合性的、隨后所述的適合性，流程進(jìn)行到步驟S7，并且基于該適合性判斷在步驟S4中獲得的校正參數(shù)是否合適。
如果在步驟S7中判斷出所述校正參數(shù)是合適的，則跳過步驟S8和步驟S9，流程進(jìn)行到步驟S10，并且，學(xué)習(xí)單元2把判斷為合適的校正參數(shù)輸出到校正單元1，流程進(jìn)行到步驟S11。因此，在這種情況下，在步驟S4中通過學(xué)習(xí)而新獲得校正參數(shù)之后，在校正單元1中執(zhí)行隨后的輸入信號的校正。
另一方面，如果在步驟S7中判斷出所述校正參數(shù)不合適，流程進(jìn)行到步驟S8，學(xué)習(xí)單元2僅僅利用在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33存儲的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中的最新學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來執(zhí)行學(xué)習(xí)，獲得校正參數(shù)，接著，流程進(jìn)行到步驟S9。在步驟S9中，學(xué)習(xí)單元2用在步驟S8中的學(xué)習(xí)過程中所中途獲得的新的學(xué)習(xí)信息更新學(xué)習(xí)信息存儲器35中已存儲的內(nèi)容，接著，流程進(jìn)行到步驟S10。在這種情況下，在步驟S10中，學(xué)習(xí)單元2把在步驟S8中僅從最新的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中獲得的校正參數(shù)輸出到校正單元1，并且，流程進(jìn)行到步驟S11。因此，在這種情況下，在步驟S8中通過學(xué)習(xí)而新獲得校正參數(shù)之后，在校正單元1中執(zhí)行隨后的輸入信號校正。
接下來，例如，圖3說明了這樣一種情況下的一個詳細(xì)配置示例，其中，如圖1所示的優(yōu)化設(shè)備被應(yīng)用到一個NR電路，該電路用來從圖像信號和音頻信號中去除噪聲。
權(quán)重(weighting)存儲器11存儲隨后所述的作為由學(xué)習(xí)單元2的選擇單元21提供的校正參數(shù)的權(quán)重(系數(shù))W(即，一個大于等于0而小于等于1的值)。而權(quán)重存儲器12則存儲由計(jì)算單元13提供的權(quán)重1-W。
計(jì)算單元13提供這樣一個差值，其中，由學(xué)習(xí)單元2中的選擇單元21提供的權(quán)重W被從1中減去，該差值被作為權(quán)重提供給權(quán)重存儲器12。計(jì)算單元14將輸入信號和在權(quán)重存儲器12中存儲的權(quán)重1-W相乘，并把相乘后的值提供給計(jì)算單元16。計(jì)算單元15將在權(quán)重存儲器11中存儲的權(quán)重W和在鎖存電路17中存儲(鎖存)的輸出信號相乘，并把相乘后的值提供給計(jì)算單元16。計(jì)算單元16把計(jì)算單元14和15的輸出相加，并輸出相加之后的值作為輸出信號。
鎖存電路17鎖存計(jì)算單元16輸出的輸出信號，并把這些信號提供給計(jì)算單元15。
在如圖3所示的實(shí)施例中，校正單元1由上述的權(quán)重存儲器11和12、計(jì)算單元13、14、15和16以及鎖存電路17組成。
選擇單元21在由權(quán)重校正單元26輸出的權(quán)重或由操作信號處理單元30輸出的權(quán)重中二者擇其一，并把它作為校正參數(shù)提供給校正單元1。
將輸入信號提供給輸入可靠性計(jì)算單元22，并通過它獲得表示其輸入信號的可靠性的輸入可靠性，該輸入可靠性被輸出到輸出可靠性計(jì)算單元23和權(quán)重計(jì)算單元25。輸出可靠性計(jì)算單元23基于來自輸入可靠性計(jì)算單元22的輸入可靠性獲得表示輸出信號的可靠性的輸出可靠性，并把它提供給鎖存電路24和權(quán)重計(jì)算單元25。鎖存電路24存儲(鎖存)來自輸出可靠性計(jì)算單元23的輸出可靠性，并把它提供給輸出可靠性計(jì)算單元23和權(quán)重計(jì)算單元25。
權(quán)重計(jì)算單元25根據(jù)來自輸入可靠性計(jì)算單元22的輸入可靠性和來自輸出可靠性計(jì)算單元23的輸出可靠性，計(jì)算權(quán)重，并把它輸出到權(quán)重校正單元26。對權(quán)重校正單元26提供來自于參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，該參數(shù)控制數(shù)據(jù)控制作為校正參數(shù)的權(quán)重，除了權(quán)重外，權(quán)重校正電路26還用所述參數(shù)控制數(shù)據(jù)對權(quán)重進(jìn)行處理(校正)，并把它提供給選擇單元21。
對操作信號處理單元30提供來自操作單元3(圖1)的操作信號，同時操作信號處理單元30對提供給它的操作信號進(jìn)行處理，并把與其中操作信號對應(yīng)的權(quán)重提供給選擇單元21、老師(tutor)數(shù)據(jù)生成單元31和學(xué)生(student)數(shù)據(jù)生成單元32。此外，所述操作信號處理單元30判斷所述操作信號是否是如上所述的學(xué)習(xí)操作信號，并且如果操作信號就是學(xué)習(xí)操作信號，則把表明這種結(jié)果的一個標(biāo)志(以后稱作學(xué)習(xí)標(biāo)志)加到將被輸出的權(quán)重中。
一旦從操作信號處理單元30收到帶有學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重，老師數(shù)據(jù)生成單元31就產(chǎn)生一個作為學(xué)習(xí)的老師的老師數(shù)據(jù)，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。即，老師數(shù)據(jù)生成單元31把加入學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重作為老師數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32一旦從操作信號處理單元30收到加入學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重，就產(chǎn)生一個作為學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。即，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32以與如上所述的輸入可靠性計(jì)算單元22、輸出可靠性計(jì)算單元23、鎖存單元24和權(quán)重計(jì)算單元25相同的方法被配置，以便根據(jù)提供給它的輸入信號計(jì)算權(quán)重，并且一旦收到帶有學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重，就把根據(jù)輸入信號計(jì)算的權(quán)重作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33把從老師數(shù)據(jù)生成單元31提供的用作對應(yīng)于學(xué)習(xí)操作信號的權(quán)重的一組老師數(shù)據(jù)，和從學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32提供的用作在收到學(xué)習(xí)操作信號的時刻從輸入信號計(jì)算的權(quán)重的學(xué)生數(shù)據(jù)，作為一組學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲起來。如上所述，所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33具有存儲多組學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的能力，并且，一旦存儲的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)達(dá)到存儲容量，所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33就通過蓋寫最早存儲的數(shù)據(jù)來存儲下一個學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。因此，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33在任何時候都基本上具有存儲在其中的最新的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)組。
參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34對作為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時，如果必要，也學(xué)習(xí)提供給判斷控制單元36的在判斷控制單元36的控制下，使用存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的學(xué)習(xí)信息并通過計(jì)算新的學(xué)習(xí)信息，使預(yù)定統(tǒng)計(jì)誤差最小的參數(shù)控制數(shù)據(jù)。同時，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34用通過學(xué)習(xí)而獲得的新的學(xué)習(xí)信息來更新在學(xué)習(xí)信息存儲器35所存儲的內(nèi)容。學(xué)習(xí)信息存儲器35存儲來自參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34的學(xué)習(xí)信息。
判斷控制單元36參照存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對由參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34提供的參數(shù)控制數(shù)據(jù)的適合性進(jìn)行判斷。同時，判斷控制單元36也對參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34進(jìn)行控制，并把從參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34提供的參數(shù)控制數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37。參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37用從判斷控制單元36提供的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，更新其中所存儲的內(nèi)容，并把它提供給權(quán)重校正單元26。
在圖3所示的實(shí)施例中，學(xué)習(xí)單元2由上述選擇單元21至權(quán)重校正單元26和操作信號處理單元30至參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37組成。
輸入信號的噪聲通過按如上所述配置的用作NR電路的優(yōu)化設(shè)備按如下所述方法去除。
即，例如，為了簡化描述，用一個恒定真值且疊加隨時間波動的噪聲的輸入信號來考慮去除隨時間波動的噪聲方法，如圖4A所示，通過對其取平均，并采取給高噪聲的輸入信號(即，S/N較差的信號)一個小的權(quán)重值(不給予太多的考慮)，例如按照噪聲的程度，同時給低噪聲的輸入信號(即，具有高S/N的信號)一個高的權(quán)重值，噪聲就可被有效地去除。
因此，利用如圖3所示的NR電路，通過獲得相對于真實(shí)值的輸入信號的近似作為輸入信號的評估值，如圖4B中說明輸入可靠性表示輸入信號是真實(shí)值的可靠性的示例所示，并通過執(zhí)行與輸入信號的輸入可靠性對應(yīng)的權(quán)重運(yùn)算計(jì)算其均值來有效去除噪聲。
因此，利用如圖3所示的NR電路，使用與輸入可靠性對應(yīng)的權(quán)重就可獲得關(guān)于輸入信號的加權(quán)平均，并輸出它作為輸出信號，而且由如下表達(dá)式可獲得該輸出信號y(t)，這里，在t時刻的輸入信號、輸出信號、輸入可靠性分別由x(t)、y(t)、αx(t)表示[表達(dá)式1]y(t)=Σi=0tαx(i)x(i)Σi=0tαx(i)...(1)]]>這里，輸入可靠性αx(t)越大，被提供的權(quán)重值就越大。
根據(jù)表達(dá)式(1)，從當(dāng)前時刻t后退一個采樣點(diǎn)的輸出信號y(t-1)可以由下式獲得[表達(dá)式2]y(t-1)=Σi=0t-1αx(i)x(i)Σi=0t-1αx(i)...(2)]]>在考慮輸出信號y(t)的同時，也把表示真值逼近值的輸出可靠性αy(t)，即輸出信號y(t)是真值的可靠性作為輸出信號y(t)的評估值來引入，并且，通過下式定義從當(dāng)前時刻t后退一個采樣點(diǎn)的輸出信號y(t-1)的輸出可靠性αy(t-1)。
αy(t-1)=Σi=0t-1αx(i)...(3)]]>在此情況下，根據(jù)表達(dá)式(1)至(3)，其中的輸出信號y(t)和輸出可靠性αy(t)可表達(dá)如下。
[表達(dá)式5]αy(t)＝αy(t-1)+αx(t)...(5)同時，用于獲得在t時刻的輸出信號y(t)的權(quán)重可用w(t)表示，并由下式定義。
w(t)=αy(t-1)αy(t-1)+αx(t)...(6)]]>根據(jù)表達(dá)式(6)，下式成立。
1-w(t)=αx(t)αy(t-1)+αx(t)...(7)]]>利用表達(dá)式(6)和表達(dá)式(7)，可以根據(jù)如下的乘法和加法運(yùn)算的加權(quán)平均表示表達(dá)式(4)中的輸出信號y(t)。
y(t)＝w(t)y(t-1)+1(1-w(t))x(t)...(8)注意，根據(jù)用于后退一個采樣的輸出信號y(t-1)的輸出可靠性αy(t-1)和用于當(dāng)前輸入信號x(t)的輸入可靠性αx(t)，從表達(dá)式(6)中可以得到在表達(dá)式(8)中使用的權(quán)重w(t)(和1-w(t))。同時，根據(jù)用于后退一個采樣的輸出信號y(t-1)的輸出可靠性αy(t-1)和用于當(dāng)前輸入信號x(t)的輸入可靠性αx(t)，也可以得到用于當(dāng)前輸出信號y(t)的輸出可靠性αy(t)。
現(xiàn)在，分別利用方差σx(t)2或σy(t)2的倒數(shù)作為輸入信號x(t)的輸入可靠性αx(t)或輸出信號y(t)的輸出可靠性αy(t)，即，按如下表達(dá)式定義輸入可靠性αx(t)和輸出可靠性αy(t)。αx(t)=1σx(t)2]]>αy(t)=1σy(t)2...(9)]]>根據(jù)下式可以得到表達(dá)式(6)中的權(quán)重w(t)和表達(dá)式(7)中的權(quán)重1-w(t)。
w(t)=σx(t)2σt(t-1)2+σx(t)2...(10)]]>[表達(dá)式11]1-w(t)=σy(t-1)2σy(t-1)2+σx(t)2...(11)]]>另外，根據(jù)下式可以得到σy(t)2[表達(dá)式12]σy(t)2＝w(t)2σy(t-1)2+(1-w(t))2σx(t)2...(12)如圖3所示的NR電路基本上按照表達(dá)式(6)來執(zhí)行用于計(jì)算作為權(quán)重w(t)的校正參數(shù)的校正參數(shù)計(jì)算處理，并利用該權(quán)重w(t)按表達(dá)式(8)計(jì)算在后退一個采樣的輸出信號y(t-1)和當(dāng)前輸入信號x(t)之間的加權(quán)平均，從而，執(zhí)行用于有效去除包含在輸入信號x(t)中的噪聲的校正處理。
現(xiàn)在，用戶將沒必要感覺到通過根據(jù)表達(dá)式(6)獲得的權(quán)重w(t)而對輸入信號進(jìn)行校正處理而獲得的結(jié)果的輸出信號是最佳的。因此，如圖3所示的NR電路為了獲得用于控制(校正)作為校正參數(shù)的權(quán)重w(t)，通過學(xué)習(xí)用戶對操作單元3的操作來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理，并利用由參數(shù)控制數(shù)據(jù)校正的權(quán)重執(zhí)行輸入信號的校正處理。
控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理按如下方式進(jìn)行。
即，可以這樣認(rèn)為，對于在提供學(xué)習(xí)操作信號的時刻輸入的輸入信號而言，用戶認(rèn)為對應(yīng)于通過用戶在第i時刻對操作單元3操作而提供的學(xué)習(xí)操作信號的權(quán)重wi是最佳的，并且因此，對于控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理來說，獲得能把按照表達(dá)式(6)獲得的權(quán)重w(t)校正成對應(yīng)于學(xué)習(xí)操作信號的權(quán)重wI的接近值(理論上是相同值)的參數(shù)控制數(shù)據(jù)就足夠了。
為此，現(xiàn)在讓我們這樣考慮，把根據(jù)表達(dá)式(6)獲得的權(quán)重w(t)作為用于學(xué)習(xí)的如同學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)，而把與學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的權(quán)重wi作為用于學(xué)習(xí)的如同老師的老師數(shù)據(jù)，并從作為學(xué)生數(shù)據(jù)的權(quán)重w(t)中獲得一個相對于根據(jù)由諸如如下式所示的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的線性表達(dá)式預(yù)測的作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重Wi的預(yù)測值Wi＇。[表達(dá)式13]Wi′＝awi+b...(13)注意，在表達(dá)式(13)中(如同在隨后描述的表達(dá)式(14)以及表達(dá)式(16)至(21)一樣)，就對應(yīng)于作為老師數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)操作信號的權(quán)重Wi被輸入的時刻輸入的輸入信號而言，wi表示根據(jù)表達(dá)式(6)獲得的用作學(xué)生數(shù)據(jù)的權(quán)重w(t)。
根據(jù)表達(dá)式(13)，在作為老師數(shù)據(jù)的Wi和它的預(yù)測值Wi′之間的誤差(預(yù)測誤差)ei按如下所示的表達(dá)式表達(dá)。[表達(dá)式14]ei＝Wi-Wi′＝Wi-(awi+b)...(14)現(xiàn)在，讓我們考慮利用如下表達(dá)式表達(dá)的，獲得能使在表達(dá)式(14)中預(yù)測誤差ei的方差(square error)之和最小的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。[表達(dá)式15]Σi=1Nei2...(15)]]>注意，在表達(dá)式(15)中(如同在隨后描述表達(dá)式(16)至(21)一樣)，N表示老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的組數(shù)。
首先，用參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b分別對表達(dá)式(15)中的方差之和取偏導(dǎo)數(shù)得到如下表達(dá)式。[表達(dá)式16]∂Σi=1Nei2∂a=-2Σi=1Nwi(Wi-(awi+b))...(16)]]>[表達(dá)式17]∂Σi=1Nei2∂b=-2Σi=1N(Wi-(awi+b))...(17)]]>因?yàn)楸磉_(dá)式(15)中的方差之和的最小值(極小值)可以通過使表達(dá)式(16)和表達(dá)式(17)的右邊為0的a和b獲得，令表達(dá)式(16)和表達(dá)式(17)的右邊為0，則分別地，從表達(dá)式(16)得到表達(dá)式(18)，和從表達(dá)式(17)得到表達(dá)式(19)。[表達(dá)式18]NΣi=1NwiWi=NbΣi=1Nwi+NaΣi=1Nwi2...(18)]]>[表達(dá)式19]Nb=Σi=1NWi-aΣi=1Nwi...(19)]]>將表達(dá)式(19)代入表達(dá)式(18)從如下表達(dá)式得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a。[表達(dá)式20]a=NΣi=1NwiWi-Σi=1NwiΣi=1NWiNΣi=1Nwi2-(Σi=1Nwi)2...(20)]]>同時，根據(jù)表達(dá)式(19)和表達(dá)式(20)可以從如下表達(dá)式獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)b。[表達(dá)式21]b=Σi=1NWi-aΣi=1NwiN...(21)]]>為了獲得如上所述的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，如圖3所示的NR電路將執(zhí)行控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
接下來，參照圖5至圖7的流程圖描述在如圖3所示的NR電路中執(zhí)行的校正處理、校正參數(shù)計(jì)算處理和控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
首先，將參照圖5中的流程圖描述校正處理。
一旦學(xué)習(xí)單元2的選擇單元21把作為校正參數(shù)的權(quán)重w(t)提供給了校正單元1，校正單元1中的權(quán)重存儲器11就以蓋寫的形式存儲權(quán)重w(t)。此外，校正單元1中的計(jì)算單元13從1中減去權(quán)重w(t)而得到權(quán)重1-w(t)，并把它提供給權(quán)重存儲器12，繼而以蓋寫的形式把它存儲起來。
接著，一旦提供了輸入信號x(t)，在步驟S21中，計(jì)算單元14就計(jì)算輸入信號x(t)和存儲在權(quán)重存儲器12中的權(quán)重1-w(t)的積，并把它提供給計(jì)算單元16。此外，在步驟S21中，計(jì)算單元15計(jì)算存儲在權(quán)重存儲器11中的權(quán)重w(t)和由鎖存電路17鎖存的后退一個采樣的輸出信號y(t-1)的積，并把它提供給計(jì)算單元16。
流程圖接著進(jìn)行到步驟S22，這里，計(jì)算單元16把權(quán)重w(t)和輸出信號y(t-1)的積和輸入信號x(t)和權(quán)重1-w(t)的積相加，由此得到輸入信號x(t)和輸出信號y(t-1)的加權(quán)和值(1-w(t))x(t)+w(t)y(t-1)，并把它作為輸出信號y(t)輸出。同時也把該輸出信號y(t)提供給鎖存電路17，并且鎖存電路17以蓋寫的形式存儲輸出信號y(t)。繼而，流程返回步驟S21，等待提供下一個采樣的輸入信號，繼而，重復(fù)相同處理。
接下來，參照如圖6所示的流程圖描述校正參數(shù)計(jì)算處理。
例如，在步驟S31中，首先，輸入可靠性計(jì)算單元22基于輸入信號的離差(dispersion)，獲得輸入可靠性αx(t)。
即，輸入可靠性計(jì)算單元22有一個內(nèi)置的未示出的FIFO(先入先出)存儲器，它除了能夠鎖存當(dāng)前輸入信號的采樣x(t)外，還能夠鎖存幾個過去的采樣，并鎖存利用當(dāng)前輸入信號和幾個過去的采樣信號計(jì)算的離差，以及把作為輸入可靠性αx(t)獲得并提供給輸出可靠性計(jì)算單元23和權(quán)重計(jì)算單元25的倒數(shù)。注意存在好幾種情況，例如，其中，緊跟在輸入信號的起始輸入之后將沒有足夠的計(jì)算離差所必需的輸入信號采樣，在此情況下，將把缺省值作為輸入可靠性αx(t)輸出。
接著，流程進(jìn)行到步驟S32，權(quán)重計(jì)算單元25利用來自輸入可靠性計(jì)算單元22的輸入可靠性αx(t)，由表達(dá)式(6)獲得權(quán)重w(t)。
即，在輸入可靠性計(jì)算單元22提供輸入可靠性αx(t)給權(quán)重計(jì)算單元25的時序，鎖存電路24把輸出可靠性計(jì)算單元23已經(jīng)輸出一個采樣的輸出可靠性αy(t-1)鎖存起來，并在步驟S32中，權(quán)重計(jì)算單元25利用來自輸入可靠性計(jì)算單元22的輸入可靠性αx(t)和鎖存電路24鎖存的輸出可靠性αy(t-1)根據(jù)表達(dá)式(6)獲得權(quán)重w(t)。并把該權(quán)重w(t)提供給權(quán)重校正單元26。
接著，流程進(jìn)行到步驟S33，權(quán)重校正單元26從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37中讀取參數(shù)控制數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S34。在步驟S34中，權(quán)重校正單元26判斷從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37讀出的參數(shù)控制數(shù)據(jù)是否是其中的權(quán)重w(t)沒有被校正過的一種模式的數(shù)據(jù)，即，表示這樣一種模式的自動模式數(shù)據(jù)，在該模式中，也可以說，其中在權(quán)重計(jì)算單元25，從輸入可靠性和輸出可靠性中自動獲得的權(quán)重w(t)、作為用于校正輸入信號x(t)的權(quán)重W，而不管用戶在操作單元3的操作(以后稱之為自動模式)。
在步驟S34中，如果判斷出所述參數(shù)控制數(shù)據(jù)不是自動模式數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S35，權(quán)重校正單元26按照在從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37提供的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b所定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式，對權(quán)重校正單元25提供的權(quán)重w(t)進(jìn)行校正，程序進(jìn)行到步驟S36。在步驟S36，權(quán)重校正單元26把校正后的權(quán)重提供給選擇單元21，而流程進(jìn)行到步驟S37。這里，在表達(dá)式(13)中，wi等價(jià)于由權(quán)重計(jì)算單元25提供的權(quán)重w(t)，而Wi′等價(jià)于校正后的權(quán)重W。
另一方面，在步驟S34中，如果判斷出參數(shù)控制數(shù)據(jù)是自動模式數(shù)據(jù)，流程跳過步驟S35，進(jìn)行到步驟S36，這里，權(quán)重校正單元26把來自權(quán)重計(jì)算單元25的權(quán)重w(t)不加改變地提供給選擇單元21，流程進(jìn)行到步驟S37。
在步驟S37中，輸出可靠性計(jì)算單元23對輸出可靠性進(jìn)行更新。即，輸出可靠性計(jì)算單元23按照表達(dá)式(5)把在前面的步驟S31中輸入可靠性計(jì)算單元22已經(jīng)計(jì)算過的輸入可靠性αx(t)，和在鎖存電路24中已經(jīng)鎖存的來自后退一個采樣的輸出可靠性αy(t-1)相加，由此得到當(dāng)前輸出可靠性αy(t)，該可靠性αy(t)以蓋寫形式存儲在鎖存電路24中。
接著，流程進(jìn)行到步驟S38，選擇單元21根據(jù)操作信號處理單元30的輸出，判斷用戶是否正在對操作單元3操作。如果在步驟S38中判斷出沒有對操作單元3操作，流程進(jìn)行到步驟S39，這里，選擇單元21選擇由權(quán)重校正單元26提供的權(quán)重(以后稱作校正權(quán)重)，該權(quán)重被輸出到校正單元1，流程返回步驟S31。
同時，在步驟S38中，如果判斷出正在對操作單元3操作，流程進(jìn)行到步驟S40，這里，選擇單元21按操作選擇由操作信號處理單元30輸出的權(quán)重，并把它輸出到校正單元1，流程進(jìn)行到步驟S31。
因此，在如圖6所示的校正參數(shù)計(jì)算處理中，如果沒有對操作單元3進(jìn)行操作，就把校正權(quán)重提供給校正單元1，而如果正在對操作單元3進(jìn)行操作，就把對應(yīng)于操作信號的權(quán)重提供給校正單元1。結(jié)果，在校正單元1，如果沒有對操作單元3操作，校正權(quán)重就對輸入信號校正，而如果正在對操作單元3操作，對應(yīng)于操作信號的權(quán)重就對輸入信號校正。
此外，在圖6的校正參數(shù)計(jì)算處理中，如果是自動模式，僅僅根據(jù)輸入可靠性和輸出可靠性就能得到用于校正處理的權(quán)重，而不管對操作單元3是否操作，如果不是自動模式，就需要基于對操作單元3的操作，利用在隨后所述的圖7所示的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理中通過學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，得到用于校正處理的權(quán)重。
接著，參照圖7所示的流程圖描述控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
在控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理中，首先，在步驟S41中，操作信號處理單元30判斷從操作單元3是否已接收到學(xué)習(xí)操作信號，如果判斷出沒有收到，流程返回步驟S41。
同時，如果判斷出在步驟S41中從操作單元3已接收到學(xué)習(xí)操作信號，即是說，如果能判斷出用戶為了得到想要的輸出信號已經(jīng)對操作單元3進(jìn)行了操作，諸如這樣一些情形，其中，例如，啟動對操作單元3操作，在此之后，在不超過第一時間段t1或更長時間段，就接著連續(xù)操作一段時間即第二時間段t2或更長時間段，繼它之后，連續(xù)停止操作一段時間即第三段時間t3或更長時間，流程進(jìn)行到步驟S42，這里，老師數(shù)據(jù)生成單元31生成老師數(shù)據(jù)，而學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32生成學(xué)生數(shù)據(jù)。
即，如果一旦接收到學(xué)習(xí)操作信號，操作信號處理單元30就把對應(yīng)于學(xué)習(xí)操作信號的權(quán)重W(例如，對應(yīng)于操作單元3的操作量、或用作操作單元3的旋鈕或手把位置的權(quán)重)和學(xué)習(xí)標(biāo)志一起提供給老師數(shù)據(jù)生成單元31和學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32。一旦接收到帶有學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重W，老師數(shù)據(jù)生成單元31就獲得作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重W，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。同時，一旦接收到帶有學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32也獲得一個與在此時作為學(xué)生數(shù)據(jù)的輸入信號對應(yīng)的權(quán)重w，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
這里，也可以說，與輸入信號對應(yīng)的權(quán)重w意指根據(jù)輸入可靠性和輸出可靠性并按照表達(dá)式(6)自動獲得的權(quán)重，并如上所述，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32根據(jù)輸入信號計(jì)算與輸入信號對應(yīng)的該權(quán)重w。
一旦從老師數(shù)據(jù)生成單元31接收到老師數(shù)據(jù)W并從學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32接收到學(xué)生數(shù)據(jù)w，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33就在步驟S43把一組最新的老師數(shù)據(jù)W和學(xué)生數(shù)據(jù)w存儲起來，流程進(jìn)行到步驟S44。
在步驟S44中，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34用老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)執(zhí)行用于最小二乘(least square)的加法運(yùn)算。
即，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34執(zhí)行在表達(dá)式(20)和(21)中的等價(jià)于學(xué)生數(shù)據(jù)wi和老師數(shù)據(jù)Wi的乘法運(yùn)算(wiWi)和加法運(yùn)算(∑wiWi)、等價(jià)于學(xué)生數(shù)據(jù)wi的加法運(yùn)算(∑wi)、等價(jià)于老師數(shù)據(jù)WI的加法運(yùn)算(∑Wi)、等價(jià)于學(xué)生數(shù)據(jù)wi自身的先積后和(summation of the product of)的運(yùn)算(∑wi2)的運(yùn)算。
現(xiàn)在假定，例如，已經(jīng)獲得N-1組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，并獲得作為最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的第N′組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，此時，在參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34中已經(jīng)執(zhí)行了第N′-1組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的加入。因此，對于第N′組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)而言，只要保存了加入第N′-1組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的結(jié)果，通過加入第N′組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)就可獲得加入了N組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的、包括最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的結(jié)果。
因此，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34把前一步驟的加入結(jié)果存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中作為學(xué)習(xí)信息，并使用該學(xué)習(xí)信息執(zhí)行關(guān)于第N′組老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的加入。現(xiàn)在，至目前為止用于加入的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的組數(shù)N對于加入也是必要的，并學(xué)習(xí)信息存儲器35存儲組數(shù)N作為學(xué)習(xí)信息。
繼在步驟S44中執(zhí)行加入之后，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34把加入的結(jié)果作為學(xué)習(xí)信息以蓋寫的形式存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中，流程進(jìn)行到步驟S45。
在步驟S45中，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34從存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的作為學(xué)習(xí)信息的加入結(jié)果，判斷是否可以用表達(dá)式(20)和(21)獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。
即，利用適合的以后被當(dāng)作一個學(xué)習(xí)對(learning pair)的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)組，如果不存在通過至少兩個學(xué)習(xí)對而獲得的學(xué)習(xí)信息，則不可能從表達(dá)式(20)和(21)中獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。因此在步驟S45中，判斷是否可從學(xué)習(xí)信息中獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。
如果在步驟S45中判斷出不可能獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34就把得出此結(jié)果的通知提供給判斷控制單元36，流程進(jìn)行到步驟S49。在步驟S49中，判斷控制單元36把指示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37，這里，存儲自動模式數(shù)據(jù)作為參數(shù)控制數(shù)據(jù)。接著，流程返回到步驟S41，并接下來，重復(fù)相同的處理。
因此，如果不存在足夠的用于獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b的學(xué)習(xí)信息，則正如圖6所示，從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重w(t)就可以不變地用于校正輸入信號x(t)。
另一個方面，如果在步驟S45中判斷出可以獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，流程進(jìn)行到步驟S46，在此利用判斷控制單元36所提供的學(xué)習(xí)信息通過計(jì)算表達(dá)式(20)和(21)獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，流程進(jìn)行到步驟S47。
在步驟S47中，判斷控制單元36按照由來自參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式，從存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的每條學(xué)生數(shù)據(jù)中，獲得對應(yīng)于老師數(shù)據(jù)的預(yù)測值，并獲得在表達(dá)式(15)中表示的、用于其預(yù)測值的預(yù)測誤差的方差的和(對于存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的老師數(shù)據(jù)的誤差)。此外，判斷控制單元36獲得一個歸一化誤差(normalization error)，例如，其中，方差的和用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)習(xí)對數(shù)目來除，流程進(jìn)行到步驟S48。
在步驟S48中，判斷控制單元36判斷所示歸一化誤差是否大于(大于或等于)一個預(yù)定的閾值S1。在步驟S48中，如果判斷出歸一化誤差大于等于預(yù)定的閾值S1，即，如果在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，流程進(jìn)行到步驟S49，如上所述，在此，判斷控制單元36把表示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)作為參數(shù)控制數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37并存儲起來。流程進(jìn)行到步驟S41，并重復(fù)相同的步驟。
因此，即使能夠獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，如果在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則不變地使用從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重w(t)來校正輸入信號x(t)，以不存在足夠的用于獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b的學(xué)習(xí)信息的情形中相同的方式。
另一方面，在步驟S48中，如果判斷出歸一化誤差不大于等于預(yù)定的閾值S1，即，如果在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則流程進(jìn)行到步驟S50，在此，判斷控制單元36獲得由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式表示的回歸線和由存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差(距離)ε。
接著流程進(jìn)行到步驟S51，在此，判斷控制單元36判斷誤差ε的大小是否大于等于預(yù)定的閾值S2，并且，如果判斷出它不大于，則跳過步驟S52，流程進(jìn)行到步驟S53，并且，判斷控制單元36把在步驟S46中獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b輸出到參數(shù)控制單元數(shù)據(jù)存儲器37。參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37把來自判斷控制單元36的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b以蓋寫的形式存儲起來，流程返回到步驟S41。
另一個方面，如果在步驟S51中判斷出誤差ε的大小大于預(yù)定的閾值S2，則流程進(jìn)行到步驟S52，在這里，判斷控制單元36通過控制參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34(不使用在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的學(xué)習(xí)信息)，僅僅利用從存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的作為最新的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)回退預(yù)定數(shù)目的學(xué)習(xí)對，重新計(jì)算參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。流程進(jìn)行到步驟S53，在這里，判斷控制單元36把在步驟S52中獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b輸出到參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37，并在這里把它以蓋寫形式存儲起來，流程返回到步驟S41。
因此，如果可以獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，并且同時如果在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則按照由通過利用基于用戶對操作單元3的操作而獲得的學(xué)習(xí)對執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)，校正從輸入可靠性和輸出可靠性獲得的權(quán)重w(t)，并把因?qū)ζ湫Ｕ@得的校正權(quán)重W用于對輸入信號x(t)的校正。
現(xiàn)在，由在步驟S46獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式表示的回歸線是這樣一條線，它將使由如圖8A所示的由N組學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)推定的N個點(diǎn)的方差(之和)最小。并在步驟S50中，得到該線和由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差ε。
如果該誤差ε的大小不大于預(yù)定的閾值S2，則可以認(rèn)為由在步驟S46獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式表示的回歸線，以相對精確的方式逼近包括由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)在內(nèi)的、由到目前為止提供的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的每個點(diǎn)。
然而，如果該誤差ε的大小大于閾值S2，即如果如圖8B所示，由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)(在圖8B中用圓圈表示)大大地偏離了由在步驟S46獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式表示的回歸線，則可以認(rèn)為用戶出于某種原因以某種趨勢已經(jīng)對操作單元3執(zhí)行了有別于至目前為止的操作。
因此，在此情況下，判斷控制單元36通過控制參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34，在步驟S52中僅僅利用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33的學(xué)習(xí)對中的幾個最新學(xué)習(xí)對，重新計(jì)算的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。
即是說，在此情況下，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34在不利用(忘記)存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的作為過去的加入結(jié)果的學(xué)習(xí)信息的情況下，僅僅利用幾個最近的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)組，重新計(jì)算在表達(dá)式(13)中用來定義該線的那些最逼近由老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推定的一組點(diǎn)的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。
具體地講，例如，如圖8C所示，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34得到用來定義穿過由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推定的點(diǎn)(在圖8C中用圓圈表示)和由后退一個時間提供的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推定的點(diǎn)(在圖8C中用三角形表示)的線的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a′和b′。
如上所述，根據(jù)按照用戶操作提供的操作信號是否對學(xué)習(xí)有用而作出判斷，如果信號是能用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，則基于該學(xué)習(xí)操作信號學(xué)習(xí)用于校正用作校正輸入信號的權(quán)重的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，于是在不需要用戶使用和知道的情況下就可以學(xué)習(xí)用戶的操作，結(jié)果，基于學(xué)習(xí)結(jié)果漸漸執(zhí)行適合于用戶的處理，直至最后幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
這就意味著，從用戶的角度來看，在對操作單元3正常操作一段時間以后，即使不進(jìn)行任何操作，對于各種類型的輸入信號而言，也都能得到對于用戶最佳的降噪結(jié)果，因此，也就是說，設(shè)備變得受過訓(xùn)練。在訓(xùn)練設(shè)備階段，用戶對操作單元3操作以便獲得想要的輸出信號，于是用戶漸漸清楚地認(rèn)識到操作單元3的操作和用于校正輸入信號的權(quán)重W之間的關(guān)系，于是最終用戶對操作單元3的操作和用于校正輸入信號的權(quán)重W在性質(zhì)上是相關(guān)的。
同時，在如圖3所示的NR電路中，用于在操作單元1中執(zhí)行的校正處理(圖5)的權(quán)重W依用戶對操作單元3的操作而改變，結(jié)果得到用戶想要的輸出信號。即，一旦用戶對操作單元3操作，操作信號處理單元30就輸出表示對應(yīng)于該操作的操作信號的權(quán)重，選擇單元21選擇該權(quán)重，并把它提供給校正單元1。在這種情況下，在校正單元1，利用與用戶所作的操作對應(yīng)的權(quán)重執(zhí)行表達(dá)式(8)表示的校正處理。如果由于用戶的操作而使表達(dá)式(8)中的權(quán)重w(t)變化，則由表達(dá)式(8)表示的處理內(nèi)容也會變化，于是，可以理所當(dāng)然地說，在如圖3所示的NR電路中，“處理的內(nèi)容”隨用戶的操作而變化，結(jié)果得到用戶想要的輸出信號。
此外，在如圖3所示的NR電路中，如果不能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，或如果雖然能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，但是在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則在校正單元1使用從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重進(jìn)行校正處理。另一方面，如果能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，同時，在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則按照由通過利用基于用戶對操作單元3的操作而獲得的學(xué)習(xí)對來執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)，校正從輸入可靠性和輸出可靠性獲得的權(quán)重，并把通過該校正而獲得的已校正權(quán)重用于校正單元1的校正處理。
即是說，在如圖3所示的NR電路中，如果用戶沒有輸入足夠的學(xué)習(xí)對，或者如果在此沒有輸入可能是高精確逼近的學(xué)習(xí)對，則在校正單元1使用從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重作校正處理，并且如果在此輸入可能是高精確逼近的學(xué)習(xí)對，則在校正單元1使用利用所述學(xué)習(xí)對執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b而得到的校正權(quán)重作校正處理。
因此，歸納起來，表達(dá)式(8)中的權(quán)重w(t)在這樣兩種情形之間變化，一種情形是，不能獲得足夠數(shù)目的學(xué)習(xí)對或能高精確逼近的學(xué)習(xí)對，另一種情形是，能獲得高精確逼近的學(xué)習(xí)對，從而由表達(dá)式(8)表示的校正處理內(nèi)容也跟著發(fā)生變化，所以從這一點(diǎn)來看如圖3所示的NR電路，可以這么說，正是由于改變了“處理內(nèi)容”所以才得到用戶想要的輸出信號。
此外，在如圖3所示的NR電路中，用于計(jì)算用作校正處理的權(quán)重的系統(tǒng)將隨著這樣一些情形而變化，其中一些情形是，不能獲得足夠數(shù)目的學(xué)習(xí)對或高精確逼近的學(xué)習(xí)對，另一些情形是，能獲得高精確逼近的學(xué)習(xí)對。
即是說，在不能獲得足夠數(shù)目的學(xué)習(xí)對或能高精確逼近的學(xué)習(xí)對的情形下，不管用戶是否操作，權(quán)重都從輸入可靠性和輸出可靠性得到。另一方面，如果已經(jīng)得到高精確逼近的學(xué)習(xí)對，則基于通過學(xué)習(xí)獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)并利用基于用戶操作獲得的學(xué)習(xí)對就可獲得所述權(quán)重。
因此，在此情況下，可以說，隨著用戶的操作而改變用于計(jì)算權(quán)重的處理系統(tǒng)即如何獲得權(quán)重的算法，就可得到用戶想要的輸出信號。
現(xiàn)在用函數(shù)F表示用于獲得權(quán)重的處理，改變?nèi)缟纤龅摹疤幚韮?nèi)容”就等價(jià)于改變函數(shù)F。這里，函數(shù)F發(fā)生變化的情形可以分為兩種情形，一種是，函數(shù)F本身的形式發(fā)生改變(即，這種情形是，F(xiàn)＝x變?yōu)镕＝x2等)另一種情形是，函數(shù)F本身的形式不變化但是定義函數(shù)F的系數(shù)變化(即，F(xiàn)＝2x變?yōu)镕＝3x，等)現(xiàn)在，相對“處理的內(nèi)容”中的變化而言，如果我們假定這樣一種情形，其中，表示本身變化的處理的函數(shù)F的形式是“處理的配置”的變化，那么，改變用于計(jì)算如上所述的等待(用于如何獲得權(quán)重的算法)的處理系統(tǒng)就可以說是改變“處理的配置”。
因此，在如圖3所示的NR電路中，除了“處理的內(nèi)容”外，“處理的配置”同時也隨用戶的操作而改變，從而得到用戶想要的輸出信號。
同時，對于輸入信號而言，也可以使用圖像信號和音頻信號，當(dāng)然還有其他信號。如果輸入信號是圖像信號，則基于將被處理的某個像素附近的多個像素獲得的離差，就可要么在空域或要么在時域計(jì)算輸入可靠性。
同時，對于如上所述的情形，為了便于描述，由在學(xué)習(xí)單元2中的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式，把從輸入可靠性等獲得的權(quán)重w校正成校正權(quán)重W，但實(shí)際上，權(quán)重w的校正更傾向于由更高次表達(dá)式執(zhí)行。同時，例如，基于所使用的優(yōu)化設(shè)備的應(yīng)用等更傾向于把在高次表達(dá)式中的次數(shù)設(shè)置成一個適合的值。
此外，可以調(diào)整用于從權(quán)重w中得到校正權(quán)重W的表達(dá)式(以后稱作校正權(quán)重計(jì)算表達(dá)式)，其中，除了在表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式w＝aw+b外，還預(yù)備了多次方表達(dá)式，例如，諸如二次方表達(dá)式w＝aw2+bw+c，三次方表達(dá)式w＝aw3+bw2+cw+d等(其中a，b，c，和d是預(yù)定的系數(shù))，并且其中采用了屏蔽(shield)最小歸一化誤差的多次方校正權(quán)重計(jì)算表達(dá)式。注意，在此情況下，選擇其中根據(jù)由用戶操作獲得的學(xué)習(xí)對而得到的歸一化誤差最小的校正權(quán)重計(jì)算表達(dá)式，并利用被選中的校正權(quán)重計(jì)算表達(dá)式得到校正權(quán)重。即是說，如何得到校正權(quán)重的算法隨著用戶的操作變化而變化。由此，同樣在此情況下，也可以說，“處理的配置”隨著用戶的操作變化而變化。
接下來，圖9說明了其中把如圖1所示的優(yōu)化設(shè)備應(yīng)用到NR電路這樣一種情況的另一個詳細(xì)配置示例。在該圖中，與圖3所述的情形相對應(yīng)的部分被賦予相同的參考號碼，并且，適當(dāng)?shù)厥÷粤似渲械拿枋?。即是說，除了沒有提供權(quán)重校正單元26以及分別用輸入可靠性計(jì)算單元41和學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42代替輸入可靠性計(jì)算單元22和學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32外，如圖9所示的NR電路與如圖3所示的NR電路基本上相同。
輸入可靠性計(jì)算單元41根據(jù)輸入信號的多個采樣和存儲在參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37中的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，計(jì)算輸入可靠性，并把計(jì)算結(jié)果提供給輸出可靠性計(jì)算單元23和權(quán)重計(jì)算單元25。
學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42獲得作為學(xué)生數(shù)據(jù)的輸入信號和從輸出可靠性計(jì)算單元23輸出的輸出可靠性，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
注意，在如圖9所示的實(shí)施例中，沒有提供權(quán)重校正單元26，所以就直接把在權(quán)重計(jì)算單元25得到的權(quán)重不變地提供給選擇單元21，并且該選擇單元21按如圖3所示的相同的方法選擇和輸出由權(quán)重計(jì)算單元25輸出的權(quán)重或操作信號處理單元30輸出的權(quán)重的一個或另一個。
同時，在如圖9所示的實(shí)施例中，參數(shù)控制數(shù)據(jù)用作控制輸入可靠性的數(shù)據(jù)。
正如如圖3所示的NR電路一樣，在圖9所示的NR電路同樣也執(zhí)行校正處理、校正參數(shù)計(jì)算處理和控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。按照參照如圖5所述的相同方法執(zhí)行校正處理，所以將忽略如圖9所示NR電路的校正處理的描述，而描述校正參數(shù)計(jì)算處理和控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
即是說，例如，對于如圖9所示的NR電路，利用如下表達(dá)式所定義的輸入可靠性αx(t)推定在校正處理中使用的、如表達(dá)式(6)所示的權(quán)重來執(zhí)行校正參數(shù)計(jì)算處理和控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
αx(t)＝a1x1+a2x2+...+aNxN...(22)然而，注意到在表達(dá)式(22)中，a1，a2，a3，...，aN表示參數(shù)控制數(shù)據(jù)，而x1，x2，x3，...，xN表示預(yù)定的和將要進(jìn)行處理的輸入信號采樣相關(guān)的輸入信號采樣(感興趣的采樣)?，F(xiàn)在，例如，如果輸入信號是圖像信號，例如可以使用作為一個感興趣的像素(在圖10中用X表示)和一個在時間或空間意義上在此像素位置附近的像素(在圖10中用圓圈表示)，用作x1，x2，X3，…，XN。
根據(jù)表達(dá)式(22)，由表達(dá)式(6)提供的杈重w(t)可以用表達(dá)式(23)表達(dá)。[表達(dá)式23]w(t)=αy(t-1)αy(t-1)+αx(t)...(23)]]>αy(t-1)αy(t-1)+(a1x1+a2x2+...+aNxN)]]>因此，如果輸入輸入信號x1、x2、x3、…、XN，為了獲得用戶提供的權(quán)重w，根據(jù)表達(dá)式(23)應(yīng)該能夠得到滿足如下表達(dá)式的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1、a2、a3、…、aN。[表達(dá)式24]W=αy(t-1)αy(t-1)+(a1x1+a2x2+...+aNxN)...(24)]]>對表達(dá)式(24)變形，可以得到表達(dá)式(25)。[表達(dá)式25](a1x1+a2x2+…+aNxN)w+(w-1)αy(t-1)＝0…(25)一般來講，任何時刻都得到滿足表達(dá)式(25)的參數(shù)控制數(shù)據(jù)al、a2、a3、…、aN是困難的，所以這里，例如，我們將考慮通過最小二乘方法得到使表達(dá)式(25)的左邊和右邊的方差之和最小的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1、a2、a3、....aN。
這里，使表達(dá)式(25)的左邊和右邊的方差之和最小意味著使由表達(dá)式(23)提供的權(quán)重w(t)和由用戶提供的權(quán)重W的方差最小，即，利用由用戶提供的作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重w和在表達(dá)式(23)中定義權(quán)重w(t)的、作為學(xué)生數(shù)據(jù)的輸入信號x1、x2、x3、…、xN和輸出可靠性αy(t-1)，等價(jià)于使由表達(dá)式(23)根據(jù)學(xué)生數(shù)據(jù)計(jì)算的權(quán)重w(t)和由用戶提供的作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重w的方差最小，并且根據(jù)參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1，a2，a3，…，aN和學(xué)生數(shù)據(jù)計(jì)算的權(quán)重w(t)和老師數(shù)據(jù)w之間有一個小的誤差。
表達(dá)式(26)提供了表達(dá)式(25)的左邊和右邊的方差e2。[表達(dá)式26]e2＝{(a1x1+a2x2+…+aNxN)w+(w-1)αy(t-1)}2…(26)根據(jù)在用每個參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1，a2，a3，…，aN對表達(dá)式(26)中的方差e2的偏導(dǎo)數(shù)為O的條件，即通過下式提供使方差e2最小的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1、a2、a3、...、aN。[表達(dá)式27]∂e2∂a1=0,∂e2∂a2=0,...,∂e2∂aN=0...(27)]]>將表達(dá)式(26)代入表達(dá)式(27)得表達(dá)式(28)。[表達(dá)式28](a1x1W+a2x2W+...+aNxNW+(W-1)αy(t-1))Wx1＝0(a1x1W+a2x2W+...+aNxNW+(W-1)αy(t-1))Wx2＝0 ...(28)..
..
..
(a1x1W+a2x2W+...+aNxNW+(W-1)αy(t-1))WxN＝0因此，分別如表達(dá)式(29)所示那樣定義矩陣X，A和Y，則根據(jù)表達(dá)式(28)，表達(dá)式(30)所示的關(guān)于矩陣X，A和Y的關(guān)系成立。[表達(dá)式29] [表達(dá)式30]XA＝Y(jié)...(30)注意，表達(dá)式(29)中的和(∑)意味著關(guān)于輸入信號x1至xN的組數(shù)和根據(jù)用戶在從用戶輸入的輸入信號x1至xN基礎(chǔ)上提供的權(quán)重W的總和。
例如，通過克萊斯基(Cholesky)方法等可以對表達(dá)式(30)求解關(guān)于矩陣(矢量)A即參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1，a2，a3，...，aN。
如圖9所示的NR電路按如上所述的方法執(zhí)行控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理，其中，用由用戶提供的、作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重W并用在表達(dá)式(23)中定義權(quán)重w(t)的、作為學(xué)生數(shù)據(jù)的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1、a2、a3、...、aN和輸出可靠性αy(t-1)，利用最小二乘法學(xué)習(xí)使由表達(dá)式(23)根據(jù)學(xué)生數(shù)據(jù)計(jì)算的權(quán)重w(t)和由用戶提供的作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重W的方差最小的輸入信號x1、x2、x3、...、xN。此外，如圖9所示的NR電路根據(jù)由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(22)獲得輸入可靠性αx(t)，并按照表達(dá)式(23)根據(jù)輸入可靠性αx(t)和輸出可靠性αy(t-1)，進(jìn)一步執(zhí)行用于獲得作為校正參數(shù)的權(quán)重的校正參數(shù)計(jì)算處理。
現(xiàn)在，將參照圖11的流程圖描述如圖9所示的NR電路的校正參數(shù)計(jì)算處理。
在校正參數(shù)計(jì)算處理中，首先，在步驟S61中，輸入可靠性計(jì)算單元41從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37中讀取參數(shù)控制數(shù)據(jù)，流程執(zhí)行到步驟S62。在步驟S62中，輸入可靠性計(jì)算單元41判斷從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37中讀取的參數(shù)控制數(shù)據(jù)是否是表示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)，其中，所述自動模式表示可不使用參數(shù)控制數(shù)據(jù)獲得輸入可靠性，即，也就是說，其中輸入可靠性是僅僅根據(jù)輸入信號自動獲得的一種模式，而不管用戶對操作單元3的操作(該模式以后也稱作自動模式)。
在步驟S62中，如果判斷出所述參數(shù)控制數(shù)據(jù)不是自動模式數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S63，輸入可靠性計(jì)算單元41利用提供至此的最新N個輸入信號采樣x1至xN，按照由從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37讀取的參數(shù)控制數(shù)據(jù)定義的表達(dá)式(22)中的線性表達(dá)式，得到輸入可靠性αx(t)，并把它提供給輸出可靠性計(jì)算單元23和權(quán)重計(jì)算單元25，流程進(jìn)行到步驟S65。
同時，例如，如果在步驟S62中判斷出參數(shù)控制數(shù)據(jù)是自動模式數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S64，并且，輸入可靠性計(jì)算單元41僅僅利用輸入信號并基于其中的離差按圖6的步驟S31的相同方法得到輸入可靠性αx(t)，并把它提供給輸出可靠性計(jì)算單元23和權(quán)重計(jì)算單元25。
在步驟S65中，權(quán)重計(jì)算單元25按照表達(dá)式(23)，利用來自輸入可靠性計(jì)算單元41的輸入可靠性αx(t)和由輸出可靠性計(jì)算單元23后退一個樣點(diǎn)輸出的、在鎖存電路24鎖存的輸出可靠性αy(t-1)得到權(quán)重w(t)。權(quán)重計(jì)算單元25將該權(quán)重w(t)提供給選擇單元21。
繼而，流程進(jìn)行到步驟S66，并按如同圖6中步驟S37的相同方法，輸出可靠性計(jì)算單元23按照表達(dá)式(5)，把由輸入可靠性計(jì)算單元41提供的輸入可靠性αx(t)和在鎖存電路24中鎖存的、后退一個采樣點(diǎn)輸出的輸出可靠性αy(t-1)相加，從而更新輸出可靠性αy(t)，并以蓋寫鎖存電路24的方式存儲起來。
接著，流程進(jìn)行到步驟S67，這里，選擇單元21根據(jù)操作信號處理單元30的輸出判斷操作單元3是否正由用戶操作。如果在步驟S67中判斷出沒有操作操作單元3，流程進(jìn)行到步驟S68，選擇單元21選中由權(quán)重計(jì)算單元25提供的權(quán)重，并把它輸出到校正單元1，接著流程返回到步驟S61。
同時，如果在步驟S67中判斷出正在對操作單元3進(jìn)行操作，流程進(jìn)行到步驟S69，其中，選擇單元21選中由輸出信號處理單元30根據(jù)此處的操作輸出的權(quán)重，并把它輸出到校正單元1，流程返回到步驟S61。
因此，在圖11的校正參數(shù)計(jì)算處理中，如果沒有對操作單元3操作，就把基于輸入可靠性計(jì)算的權(quán)重提供給校正單元1，并且如果正在對操作單元3操作，就把與此處的操作信號對應(yīng)的權(quán)重提供給校正單元1。結(jié)果，在校正單元1，如果沒有對校正單元3操作，就由基于輸入可靠性的權(quán)重校正輸入信號，并且如果正在對操作單元3操作，就按照與此處操作信號對應(yīng)的權(quán)重校正輸入信號。
此外，在圖11的校正參數(shù)計(jì)算處理中，如果是自動模式，就基于輸入信號的離差并根據(jù)輸入可靠性獲得用于校正處理的權(quán)重，而不管是否對操作單元3操作，并且如果不是自動模式，就基于對操作單元3的操作并根據(jù)輸入可靠性得到用于校正處理的權(quán)重，而該輸入可靠性是利用通過隨后所述的如圖12所示的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)得到的。
接著，將參照圖12的流程圖描述在如圖9所示的NR電路中執(zhí)行的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
對于控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理而言，首先，在步驟S71中，按圖7中步驟S41的相同方法，操作信號處理單元30判斷是否從操作單元3收到學(xué)習(xí)操作信號，如果判斷出沒有收到，流程返回到步驟S71。
同時，如果判斷出在步驟S71中從操作單元3收到學(xué)習(xí)操作信號，即，如果能判斷出用戶為了得到想要的輸出信號已經(jīng)對操作單元3進(jìn)行了操作，諸如這樣一些情形，其中，例如，剛開始對操作單元3操作，接著，在不超過第一時間段t1或更長時間段，就接著連續(xù)操作一段時間即第二時間段t2或更長時間段，繼它之后，連續(xù)停止操作一段時間即第三段時間t3或更長時間，流程進(jìn)行到步驟S72，這里，老師數(shù)據(jù)生成單元31生成老師數(shù)據(jù)，而學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42生成學(xué)生數(shù)據(jù)。
即，如果一旦接收到學(xué)習(xí)操作信號，操作信號處理單元30就把對應(yīng)于所述學(xué)習(xí)操作信號的權(quán)重W和學(xué)習(xí)標(biāo)志一起提供給老師數(shù)據(jù)生成單元31和學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42。一旦接收到帶有學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重W，該數(shù)據(jù)生成單元31就獲得作為老師數(shù)據(jù)的權(quán)重W，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
另一方面，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42有一個用于緩存輸入信號的內(nèi)置緩沖區(qū)(沒有標(biāo)出)，并且在此緩存區(qū)不斷存儲輸入信號直至其存儲容限，而如果接收到帶有學(xué)習(xí)標(biāo)志的權(quán)重，就從內(nèi)置緩沖區(qū)讀取與在該時刻輸入的輸入信號的采樣有預(yù)定位置關(guān)系的輸入信號采樣x1至xN。此外，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42從輸出可靠性計(jì)算單元23中讀取輸出可靠性αy(t-1)。接著，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42把輸入信號的采樣x1至xN和輸出可靠性αy(t-1)作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
一旦接收到來自老師數(shù)據(jù)生成單元31的老師數(shù)據(jù)W和來自學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元42的學(xué)生數(shù)據(jù)x1至xN和輸出可靠性αy(t-1)，在步驟S73中，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33就把該組最新老師數(shù)據(jù)W、學(xué)生數(shù)據(jù)x1至xN和αy(t-1)存儲起來，流程進(jìn)行到步驟S74。
在步驟S74，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34對老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)執(zhí)行用于最小二乘的加法運(yùn)算。
即，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34執(zhí)行表達(dá)式(29)中的矩陣X和Y的元素的學(xué)生數(shù)據(jù)和另一個學(xué)生數(shù)據(jù)之間積的運(yùn)算、學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的積的運(yùn)算以及它們的和的運(yùn)算。
現(xiàn)在，按圖7中的步驟S44的相同方法執(zhí)行步驟S74中的加法運(yùn)算。即是說，把前面的加入結(jié)果作為學(xué)習(xí)信息存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中，而參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34利用該學(xué)習(xí)信息，執(zhí)行關(guān)于最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的加入運(yùn)算。
步驟S74中的加法運(yùn)算之后，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34把加入結(jié)果作為學(xué)習(xí)信息以蓋寫形式存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中，流程進(jìn)行到步驟S75，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34根據(jù)存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中作為學(xué)習(xí)信息的加入結(jié)果，判斷表達(dá)式(30)是否能求解矩陣A，即是否可以得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN。
即是說，如果根據(jù)預(yù)定數(shù)目或比預(yù)定數(shù)目更多的學(xué)習(xí)對獲得的學(xué)習(xí)信息不存在，則不能求解表達(dá)式(30)的矩陣A，并且也不能得到作為其中元素的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN。因此，在步驟S75中判斷是否能根據(jù)所述學(xué)習(xí)信息得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN。
在步驟S75中，如果判斷出不能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34就把得出此結(jié)果的信息提供給判斷控制單元36，流程進(jìn)行到步驟S79。在步驟S79中，判斷控制單元36把表示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)作為參數(shù)控制數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37。流程接著返回到步驟S71，并繼而重復(fù)相同處理。
因此，如果不存在足夠的用于獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN的學(xué)習(xí)信息，正如參照圖11所描述的那樣，就把基于輸入信號的離差，根據(jù)輸入可靠性得到的權(quán)重用于輸入信號x(t)的校正。
另一方面，如果在步驟S75中判斷出能夠得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S76，在此，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34利用所述學(xué)習(xí)信息，通過求解表達(dá)式(30)的矩陣A得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，并把它提供給判斷控制單元36，而流程進(jìn)行到步驟S77。
在步驟S77，判斷控制單元36根據(jù)由來自參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)，并從存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)得到對應(yīng)的老師數(shù)據(jù)的預(yù)測值，并得到由表達(dá)式(26)表示的方差，和該預(yù)測值的預(yù)測誤差(對于存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的老師數(shù)據(jù)的誤差)之和。此外，例如，判斷控制單元36得到一個歸一化誤差，其中，方差和被存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)習(xí)對數(shù)除，流程進(jìn)行到步驟S78。
在步驟S78中，判斷控制單元36判斷所述歸一化誤差是否大于(等于或多于)一個預(yù)定的閾值S1。如果在步驟S78中判斷出歸一化誤差大于所述預(yù)定閾值S1，即，如果在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)中的線性表達(dá)式不精確逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則流程進(jìn)行到步驟S79，判斷控制單元36把表示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)作為參數(shù)控制數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37。流程返回到步驟S71，并繼而重復(fù)相同的處理。
因此，即使能夠得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，如果在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)中的線性表達(dá)式不精確逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則基于輸入信號的離差通過輸入可靠性獲得的權(quán)重，也能按照不存在足夠的用于獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN的學(xué)習(xí)信息情形下的相同方法，校正輸入信號x(t)。
另一方面，如果在步驟S78中判斷出歸一化誤差不大于預(yù)定閾值S1，即，如果由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)中的線性表達(dá)式精確逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則流程進(jìn)行到步驟S80，判斷控制單元36獲得由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)中的線性表達(dá)式的平面(plane)(線)，和由存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差(距離)ε。
接著流程進(jìn)行到步驟S81，在此，判斷控制單元36判斷誤差ε的大小是否大于(等于或多于)預(yù)定的閾值S2，并且，如果判斷出它不大于，則跳過步驟S82，流程進(jìn)行到步驟S83，并且，判斷控制單元36把在步驟S76中獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN輸出到參數(shù)控制單元數(shù)據(jù)存儲器37。參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37把來自判斷控制單元36的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN以蓋寫的形式存儲起來，流程返回到步驟S71，繼而重復(fù)相同處理。
另一個方面，如果在步驟S81中判斷出誤差ε的大小大于預(yù)定的閾值S2，則流程進(jìn)行到步驟S82，在這里，判斷控制單元36控制參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34以便于僅僅利用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，重新計(jì)算參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN。接著流程進(jìn)行到步驟S83，在這里，判斷控制單元36把在步驟S82中獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN輸出到參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37，并在這里把它以蓋寫形式存儲起來，流程返回到步驟S71。
即，同樣在圖12所示的實(shí)施例中，按如圖7中的實(shí)施例的相同方法，在步驟S82中可以獲得根據(jù)到目前為止提供的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，由表達(dá)式(23)定義的平面和由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差ε。
如果該誤差ε的大小不大于預(yù)定的閾值S2，則可以認(rèn)為由表達(dá)式(23)根據(jù)在步驟S76獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的平面，以相對精確的方式逼近包括由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)在內(nèi)的、由到目前為止提供的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)，因而就把該參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN存儲在參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37中。
另一方面，如果該誤差ε的大小大于閾值S2，可以認(rèn)為由在步驟S76獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)的平面，相對大地偏離了由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)，于是判斷控制單元36控制參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34以便于在步驟S82僅僅利用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，重新計(jì)算參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN。
利用如圖9所示的NR電路，根據(jù)如上所述得到的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，在輸入可靠性計(jì)算單元41按照表達(dá)式(22)計(jì)算輸入可靠性αx(t)。
因此，同樣在此情況下，基于按照用戶操作提供的學(xué)習(xí)操作信號，對表達(dá)式(22)中推定的輸入可靠性αx(t)的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN執(zhí)行學(xué)習(xí)，于是在用戶不知道的情況下可以學(xué)習(xí)用戶的操作，此外，利用該學(xué)習(xí)結(jié)果可以幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
同時，如同圖3的NR電路一樣，對于圖9的NR電路，一旦用戶對操作單元3操作，操作信號處理單元30就輸出表示對應(yīng)于該操作的操作信號的權(quán)重，選擇單元21選擇該權(quán)重，并把它提供給校正單元1。在這種情況下，在校正單元1利用與用戶所作的操作對應(yīng)的權(quán)重，執(zhí)行用表達(dá)式(8)表示的校正處理。如果由于用戶的操作而使表達(dá)式(8)中的權(quán)重w(t)變化，則表達(dá)式(8)表示的內(nèi)容也會變化，于是，可以理所當(dāng)然地說，同樣在如圖9所示的NR電路中，“處理的內(nèi)容”隨用戶的操作而變化，結(jié)果得到用戶想要的輸出信號。
此外，在如圖9所示的NR電路中，如果不能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，或如果雖然能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，但是在由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)中的線性表達(dá)式不精確逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則把基于輸入信號的離差從輸入可靠性獲得的權(quán)重用于校正單元1的校正處理。另一方面，如果能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，同時，由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN定義的表達(dá)式(23)中的線性表達(dá)式，精確逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則按照表達(dá)式(23)，把從輸入信號、參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN(更適合的是從中計(jì)算的輸入可靠性)和輸出可靠性獲得的權(quán)重用于校正單元1的校正處理，其中，表達(dá)式23由通過利用基于用戶對操作單元3的操作而獲得的學(xué)習(xí)對來執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN(當(dāng)然，在此有被用于計(jì)算的輸入可靠性)所定義。
即，如同如圖3所示的NR電路一樣，在如圖9所示的NR電路中，用于計(jì)算被用作校正處理的權(quán)重的系統(tǒng)在這樣兩種情形之間變化，一種情形是，不能獲得足夠數(shù)目的學(xué)習(xí)對或能高精確逼近的學(xué)習(xí)對，另一種情形是，能獲得高精確逼近的學(xué)習(xí)對。
因此，同樣在如圖9所示的NR電路中，除了“處理的內(nèi)容”以外，“處理的配置”也隨用戶的操作而改變，從而輸出用戶想要的輸出信號。
現(xiàn)在，在上述情況中，如表達(dá)式(5)所示，利用根據(jù)輸入可靠性αx(t-1)獲得的輸出可靠性αy(t-1)得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN作為學(xué)生數(shù)據(jù)。朝著獲得用戶想要的權(quán)重的方向，通過執(zhí)行如圖12所示的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理，漸漸改善輸入可靠性αx(t)，于是同時也改善了輸出可靠性αy(t-1)。
同時，對于如上所述的情況，把輸出可靠性設(shè)置成一個已知值，并由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN推定輸入可靠性，由此得到能夠產(chǎn)生用戶想要的權(quán)重的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，但是相反地，可以作這樣的調(diào)整，其中把輸入可靠性設(shè)置成一個已知值，并由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN推定輸出可靠性，由此得到能夠產(chǎn)生用戶想要權(quán)重的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN。
此外，可以作這樣的調(diào)整，例如，其中把輸出可靠性設(shè)置成一個已知值，并由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN推定輸入可靠性，由此可以得到能夠產(chǎn)生用戶想要權(quán)重的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，進(jìn)一步也可以把通過參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN得到的輸入可靠性設(shè)置成一個已知值，并由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1′至aN′推定輸出可靠性，從而能夠得到生成用戶想要權(quán)重的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN，即可得到兩組參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN和a1′至aN′。
同時，在上述情形中，已經(jīng)對如表達(dá)式(6)所示的、為了獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN而被定義的輸入可靠性αx(t)和輸出可靠性αy(t-1)作了描述。但是除此之外，例如，也能作諸如表達(dá)式(31)所示的調(diào)整，其中，除了輸入可靠性αx(t)和輸出可靠性αy(t-1)外，還利用了一個輸入可靠性αx(t)和輸出可靠性αy(t-1)的校正項(xiàng)Δα，以便于能夠得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a1至aN和校正項(xiàng)Δα[表達(dá)式31]w(t)=αy(t-1)+Δααy(t-1)+Δα+αx(t)...(31)]]>此外，用于通過參數(shù)控制數(shù)據(jù)定義輸入可靠性的表達(dá)式不限于表達(dá)式(22)。
接著，圖13說明了用于汽車的自動駕駛設(shè)備的一個實(shí)施例的配置示例，如圖1所示的優(yōu)化設(shè)備已被應(yīng)用到該設(shè)備中。
利用自動駕駛設(shè)備得到定位坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ，并按預(yù)定的路線駕駛該汽車。然而，在利用自動駕駛設(shè)備得到定位坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ的過程中會經(jīng)常含有誤差，在此情況下，汽車可能會偏離預(yù)定的路線。因此，利用如圖13所示的自動駕駛設(shè)備，在用戶不知道的情況下學(xué)習(xí)用戶的操作，并基于學(xué)習(xí)的結(jié)果按預(yù)定路線駕駛汽車。即，即使汽車偏離預(yù)定的路線，一般來講，用戶會操作方向盤或油門踏板使汽車沿預(yù)定路線運(yùn)動。因此，如圖13所示的自動駕駛設(shè)備實(shí)施控制，以便在用戶不知道的情況下學(xué)習(xí)用戶的操作而使汽車基于學(xué)習(xí)的結(jié)果漸漸沿著預(yù)定路線運(yùn)動。
陀螺傳感器51檢測汽車的偏航率r，并把它提供給計(jì)算單元53。方向盤脈沖發(fā)生器52把與汽車方向盤的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)數(shù)目的電脈沖提供給計(jì)算單元53。
計(jì)算單元53根據(jù)陀螺傳感器51和方向盤脈沖發(fā)生器52的輸出，按照例如如下表達(dá)式，計(jì)算定位坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ，并把它提供給優(yōu)化設(shè)備54。[表達(dá)式32]θ=θ(0)+∫rdt]]>X=X(0)+∫Vrcos(θ+β)dt...(32)]]>Y=Y(0)+∫Vrsin(θ+β)dt]]>注意在表達(dá)式(32)中，θ(0)表示在駕駛的起始時刻汽車的方向，而(X(0)，Y(0))表示在駕駛的起始時刻汽車的坐標(biāo)。同時，利用未標(biāo)明的GPS(全球定位系統(tǒng))等可以得到θ(0)和(X(0)，Y(0))。此外，Vr表示汽車的駕駛速度，而β表示汽車重心的偏離角。
現(xiàn)在，在日本未經(jīng)審查的專利申請文件No.10-69219中公布了，例如，如何得到如上所述的坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ的方法。
優(yōu)化設(shè)備54學(xué)習(xí)用戶在操作單元58所作的操作，即，基于用戶對操作單元58操作提供的操作信號執(zhí)行學(xué)習(xí)，校正來自計(jì)算單元53的坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ，以便基于學(xué)習(xí)的結(jié)果執(zhí)行用戶想要的駕駛，并把它提供給自動駕駛控制單元55。
自動駕駛控制單元55存儲用于自動駕駛的地圖數(shù)據(jù)和事先設(shè)置的路線(以后稱作設(shè)置路線)。自動駕駛控制單元55根據(jù)優(yōu)化設(shè)備54提供的坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ，識別當(dāng)前汽車的位置和駕駛方向，并產(chǎn)生一個用于控制隨后所述的駕駛單元57的控制信號，以使汽車沿著用于駕駛的設(shè)置路線行進(jìn)，并把它輸出給選擇單元56。
把來自自動駕駛控制單元55的控制信號提供給選擇單元56，同時也把來自操作單元58的操作信號提供給選擇單元56。選擇單元56根據(jù)來自自動駕駛控制單元55的控制信號和來自操作單元58的操作信號的較高優(yōu)先權(quán)重級選擇操作信號，并把這些操作信號輸出給駕駛單元57，即，通常選擇單元56選擇來自自動駕駛控制單元55的控制信號并把這些操作信號輸出給駕駛單元57，但是一旦接收到來自操作單元58的操作信號，則在接收到操作信號的同時停止輸出來自自動駕駛控制單元55的控制信號，并把來自操作單元58的操作信號輸出給駕駛單元57。
駕駛單元57根據(jù)來自選擇單元56的控制信號或操作信號驅(qū)動為駕駛所必需的汽車機(jī)械裝置，諸如一個未知的發(fā)動機(jī)、方向盤、制動器、離合器等。例如，操作單元58由駕駛方向盤、油門腳踏板、剎車踏板、離合踏板等組成，并把與用戶操作對應(yīng)的操作信號提供給優(yōu)化設(shè)備54和選擇單元56。
利用如上所述配置的自動駕駛設(shè)備，根據(jù)陀螺設(shè)備51和方向盤脈沖發(fā)生器52的輸出在計(jì)算單元53計(jì)算汽車的當(dāng)前坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ，并通過優(yōu)化設(shè)備54把它們提供給自動駕駛控制單元55。自動駕駛控制單元55根據(jù)提供給它的坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ，識別汽車當(dāng)前坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向，產(chǎn)生一個用于控制隨后所述的駕駛單元57的控制信號，并通過選擇單元56把它們提供給駕駛單元57。這樣，汽車按照自動駕駛控制單元55輸出的控制信號就執(zhí)行了自動駕駛操作。
另一方面，一旦用戶對操作單元58操作，就通過選擇單元56把與其操作對應(yīng)的操作信號提供給駕駛單元57，由此就按用戶在操作單元58的操作駕駛汽車行進(jìn)。
此外，由于用戶對操作單元58操作，操作單元58輸出的操作信號也同樣被提供給優(yōu)化設(shè)備54。優(yōu)化設(shè)備54基于用戶對操作單元58操作提供的操作信號執(zhí)行學(xué)習(xí)。一旦用戶停止對操作單元58的操作，優(yōu)化設(shè)備54就基于所述學(xué)習(xí)結(jié)果對坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ進(jìn)行校正，以便按照用戶想要的駕駛設(shè)置路線駕駛，并把它提供給自動駕駛控制單元55。
接下來，圖14說明了在圖13中的優(yōu)化設(shè)備的配置示例。在該圖中，與如圖3所示對應(yīng)的部件被賦予相同的參考標(biāo)號，在下面的適當(dāng)?shù)胤綄⑹÷詫ζ涿枋?。即，除了沒有提供選擇單元21外，如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54的構(gòu)造和如圖3所示基本相同，并且分別提供操作信號處理單元60和老師數(shù)據(jù)生成單元61代替操作信號處理單元30和老師數(shù)據(jù)生成單元31。
現(xiàn)在，為了簡化下面的描述，對于由計(jì)算單元53提供給優(yōu)化設(shè)備54的坐標(biāo)(X，Y)和駕駛方向θ而言，所作描述僅僅考慮駕駛方向θ。然而，坐標(biāo)(X，Y)也會受到與現(xiàn)在所述的駕駛方向θ的相同處理。
操作信號處理單元60從操作單元58接收操作信號，并判斷這些信號是否是學(xué)習(xí)操作信號。如果所述操作信號是學(xué)習(xí)操作信號，則操作信號處理單元60就接著把得出此結(jié)果的消息提供給學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32和老師數(shù)據(jù)生成單元61。
把來自操作信號處理單元60的含有操作信號是學(xué)習(xí)操作信號的結(jié)果消息(以后稱作學(xué)習(xí)消息)，同時也把來自計(jì)算單元53的駕駛方向θ作為輸入信號提供給老師數(shù)據(jù)生成單元61。此外，也把已經(jīng)過校正的來自計(jì)算單元53的駕駛方向θ(以后稱作已校正駕駛方向)作為從校正單元1(計(jì)算設(shè)備16)輸出的輸出信號提供給老師數(shù)據(jù)生成單元61。老師數(shù)據(jù)生成單元61根據(jù)作為在收到學(xué)習(xí)消息時刻提供的輸入信號的駕駛方向θ，和作為輸出信號的已校正駕駛方向，獲得與所述學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的權(quán)重，且把它作為老師數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
即，在此情況下，有必要獲得用戶對其是方向盤的操作單元58操作后汽車以預(yù)定方向前進(jìn)時的權(quán)重W作為老師數(shù)據(jù)，以便汽車按預(yù)定的方向前進(jìn)。即，在緊跟用戶對用作駕駛方向盤的操作單元58的操作和汽車已朝著預(yù)定方向前進(jìn)之后，有必要利用作為老師數(shù)據(jù)的用于對指示駕駛方向θ的輸入信號x(t)的校正的權(quán)重。根據(jù)表達(dá)式(8)，利用對輸入信號x(t)和正好在對操作單元58的操作之前的輸出信號y(t-1)的加權(quán)和，把緊跟在對操作單元58操作之后的輸入信號x(t)校正成緊跟在對操作單元58的操作之后的輸出信號y(t)，于是根據(jù)表達(dá)式(8)，就能從緊跟在對操作單元58操作之后的輸入信號x(t)、緊跟在對操作單元58的操作之后的輸出信號y(t)和正好在對操作單元58的操作之前的輸出信號y(t-1)中，得到用于校正緊跟在對操作單元58操作之后的輸入信號x(t)的權(quán)重W。因此，老師數(shù)據(jù)生成單元61根據(jù)作為緊跟在接收學(xué)習(xí)消息之后提供的輸入信號x(t)的駕駛方向θ，和作為分別在接收學(xué)習(xí)消息之前和之后的輸出信號y(t-1)和輸出信號y(t)的已校正駕駛方向，得到權(quán)重W，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
同時，一旦接收到學(xué)習(xí)消息，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32就把根據(jù)作為正好在此點(diǎn)之前提供的輸入信號的駕駛方向獲得的權(quán)重w作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
即，如圖3所述一樣，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32以與輸入可靠性計(jì)算單元22、輸出可靠性計(jì)算單元23、鎖存電路24和權(quán)重計(jì)算單元25相同的方式配置，并對作為提供給它的輸入信號的駕駛方向的權(quán)重w(與在權(quán)重計(jì)算單元25獲得的是同樣的權(quán)重w)進(jìn)行計(jì)算，且把正好在接收到學(xué)習(xí)消息之前已計(jì)算的權(quán)重作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
因此，在參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34，把在用戶對操作單元58操作并且駕駛方向成為用戶所希望方向的時刻的權(quán)重當(dāng)作老師數(shù)據(jù)，而把用戶對操作單元58操作之前，權(quán)重計(jì)算單元25輸出的權(quán)重當(dāng)作學(xué)生數(shù)據(jù)，并執(zhí)行如表達(dá)式(20)和表達(dá)式(21)所示的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b(的計(jì)算)。
接著，在權(quán)重校正單元26，利用參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，根據(jù)表達(dá)式(13)對在權(quán)重計(jì)算單元25獲得的權(quán)重w進(jìn)行校正，并把它提供給校正單元1。
結(jié)果，參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b用來校正在權(quán)重計(jì)算單元25獲得的權(quán)重w，以便把用戶對操作單元58操作之前的駕駛方向校正成用戶對操作單元58操作之后的駕駛方向，于是汽車就沿著預(yù)定路線執(zhí)行自動駕駛操作。
即，可以認(rèn)為實(shí)際情況是，用戶操作操作單元58意味著計(jì)算單元53輸出的駕駛方向θ包含有由于陀螺傳感器51的誤差或其輸出的噪聲、計(jì)算單元53的計(jì)算誤差等導(dǎo)致的誤差，因而不能表示汽車的真實(shí)駕駛方向，并由此汽車實(shí)際駕駛方向就偏離了設(shè)置路線。此外，并且可以認(rèn)為在此情況下，終端用戶對操作單元58的操作是為了把汽車的實(shí)際駕駛方向改變成沿著設(shè)置路線的方向。因此，執(zhí)行學(xué)習(xí)，其中，把用戶對操作單元58操作和汽車實(shí)際駕駛方向沿著設(shè)置路線方向時刻的權(quán)重W當(dāng)作老師數(shù)據(jù)，并把用戶對操作單元58操作之后在權(quán)重計(jì)算單元25獲得的權(quán)重W，即權(quán)重計(jì)算單元25在偏離設(shè)置路線狀態(tài)時輸出的權(quán)重，作為學(xué)生數(shù)據(jù)，表達(dá)式(13)中的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b用于校正在表達(dá)式(6)中的權(quán)重，以便于把偏離設(shè)置路線狀態(tài)的駕駛方向校正成沿著設(shè)置路線的方向。
接下來，將根據(jù)圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54進(jìn)行描述?，F(xiàn)在，正如如圖3所示的NR電路一樣，如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54，通過用于校正作為輸入信號x(t)由計(jì)算單元53輸出的駕駛方向θ的校正處理，用于獲得用于校正處理的校正參數(shù)的權(quán)重的校正參數(shù)計(jì)算處理，和用戶對操作單元58的操作(圖13)，來執(zhí)行用于獲得用于控制(校正)作為校正參數(shù)的權(quán)重的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理，但是，由于該校正處理和圖3所示的NR電路執(zhí)行的、參照圖5已進(jìn)行過描述的校正處理一樣，所以在此描述如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54執(zhí)行的校正參數(shù)計(jì)算處理和學(xué)生數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
首先，將參照如圖15所示的流程圖描述如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54執(zhí)行的校正參數(shù)計(jì)算處理。
在校正參數(shù)計(jì)算處理中，首先，在步驟S91，和圖6步驟S31中的方法一樣，輸入可靠性計(jì)算單元22基于來自計(jì)算單元53作為輸入信號的駕駛方向θ的離差，得到輸入可靠性αx(t)，并把它提供給輸出可靠性計(jì)算單元22和權(quán)重計(jì)算單元25。
隨之，流程進(jìn)行到步驟S92，在該步驟，權(quán)重計(jì)算單元25利用輸入可靠性計(jì)算單元22得到的輸入可靠性αx(t)，獲得被提供給權(quán)重校正單元26的權(quán)重w(t)，流程進(jìn)行到步驟S93。
在步驟S93中，權(quán)重校正單元26從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37讀取參數(shù)控制數(shù)據(jù)，接著流程進(jìn)行到步驟S94。在步驟S94，權(quán)重校正單元26判斷從參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37讀取的參數(shù)控制數(shù)據(jù)是否是表示其中的權(quán)重w(t)沒有被校正的自動模式數(shù)據(jù)，即，這樣一種模式，其中，根據(jù)在權(quán)重計(jì)算單元25從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重w(t)不變地作為校正輸入信號x(t)的的權(quán)重W，而不管用戶對操作單元58(圖13)的操作(自動模式)。
如果在步驟S93判斷出參數(shù)控制數(shù)據(jù)不是自動模式數(shù)據(jù)，流程進(jìn)行到步驟S95，在此，權(quán)重校正單元26按照由參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37提供的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式，對權(quán)重校正單元25提供的權(quán)重w(t)進(jìn)行校正，接著，程序進(jìn)行到步驟S96。在步驟S96，權(quán)重校正單元26把校正后的權(quán)重作為校正參數(shù)提供給校正單元1，流程進(jìn)行到步驟S97。
另一方面，如果在步驟S94判斷出參數(shù)控制數(shù)據(jù)是自動模式數(shù)據(jù)，流程跳過步驟S95，進(jìn)行到步驟S96，這里，權(quán)重校正單元26把來自權(quán)重計(jì)算單元25的權(quán)重w(t)不加改變地提供給校正單元1作為校正參數(shù)，流程進(jìn)行到步驟S97。
在步驟S97中，輸出可靠性計(jì)算單元23對輸出可靠性進(jìn)行更新。即，輸出可靠性計(jì)算單元23按照表達(dá)式(5)，把輸入可靠性αx(t)和在鎖存電路24中已經(jīng)鎖存的來自后退一個采樣的輸出可靠性αy(t-1)相加，由此得到當(dāng)前輸出可靠性αy(t)，該可靠性αy(t)以蓋寫形式存儲在鎖存電路24中。
繼該處理和步驟S97之后，流程返回到步驟S91，并接著重復(fù)相同的處理。
如上所述，對于如圖15所示的校正參數(shù)計(jì)算處理，如果是按照自動模式，則根據(jù)輸入可靠性和輸出可靠性獲得用于校正處理的權(quán)重，而不管對操作單元58的操作，并且，如果不是按照自動模式，則基于對操作單元58的操作，利用通過在隨后就會描述到的圖16的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理中的學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，得到用于校正處理的權(quán)重。
接下來，將參照如圖16所示的流程圖，描述關(guān)于如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54執(zhí)行的控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理。
在所述控制數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)處理中，首先，在步驟S101，操作信號處理單元60判斷從操作單元58(圖13)是否已接收到學(xué)習(xí)操作信號，如果判斷出沒有收到，流程返回步驟S101。
同時，如果判斷出在步驟S101中從操作單元58已接收到學(xué)習(xí)操作信號，即是說，例如，如果剛開始對作為操作單元58的方向盤等進(jìn)行操作，接著，在不超過第一時間段t1或更長時間段之內(nèi)，接著連續(xù)操作一段時間即第二時間段t2或更長時間段，繼它之后，連續(xù)停止操作一段時間即第三段時間t3或更長時間，或者，這樣一些情形，其中，在開始對作為操作單元58的方向盤等操作之后，連續(xù)停止操作一段時間即第三段時間t3或更長時間，結(jié)果可以判斷出用戶已經(jīng)對作為操作單元58的方向盤等進(jìn)行了操作以便于將汽車指向想要的方向，則流程進(jìn)行到步驟S102，這里，老師數(shù)據(jù)生成單元61生成老師數(shù)據(jù)，而學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32生成學(xué)生數(shù)據(jù)。
即是說，一旦判斷出已經(jīng)接收到學(xué)習(xí)操作信號，操作信號處理單元60就把學(xué)習(xí)消息提供給老師數(shù)據(jù)生成單元61和學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32。一旦從操作信號處理單元60接收到學(xué)習(xí)消息，在步驟S102，老師數(shù)據(jù)生成單元61就根據(jù)作為從計(jì)算單元53提供的輸入信號的駕駛方向θ，和來自計(jì)算單元53的作為由校正單元1(計(jì)算設(shè)備16)輸出的輸出信號的已校正駕駛方向θ(已校正方向)，獲得與學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的權(quán)重W。
具體地講，老師數(shù)據(jù)生成單元61從計(jì)算單元53(圖13)接收到表示緊跟在用戶對作為方向盤的操作單元58操作和汽車朝著想要方向之后的駕駛方向θ的輸入信號x(t)。同時，老師數(shù)據(jù)生成單元61保持由校正單元1輸出的當(dāng)前輸出信號y(t)和后退一個時間的輸出信號y(t-1)，即，在對操作單元58操作之前的輸出信號y(t-1)，并利用輸入信號x(t)、輸出信號y(t)和y(t-1)根據(jù)表達(dá)式(8)獲得在學(xué)習(xí)操作信號被提供的時刻，在校正單元1使用的(與學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的權(quán)重)權(quán)重W。
注意在此情形下，為簡化描述，認(rèn)為用戶對作為操作單元58的方向盤所作的操作是在從t-1到t的一個時序之內(nèi)即刻完成的。
老師數(shù)據(jù)生成單元61獲得與如上所述的學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的權(quán)重W，并把權(quán)重W作為老師數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
此外，在步驟S102，已經(jīng)從操作信號處理單元60接收到學(xué)習(xí)消息的學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32，把與利用輸入可靠性和輸出可靠性計(jì)算的、根據(jù)從計(jì)算單元53(圖13)提供的作為輸入信號的駕駛方向獲得的、與權(quán)重計(jì)算單元25輸出的權(quán)重一樣的權(quán)重w作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
因此，把學(xué)習(xí)對提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33，其中，把在汽車實(shí)際*駕駛方向已變成用戶想要方向的時刻，在校正單元1所使用的權(quán)重W當(dāng)作老師數(shù)據(jù)，而把在用戶對操作單元58操作之前根據(jù)輸入可靠性和輸出可靠性獲得的權(quán)重w當(dāng)作學(xué)生數(shù)據(jù)。
一旦接收到來自老師數(shù)據(jù)生成單元61的老師數(shù)據(jù)W和來自學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32的學(xué)生數(shù)據(jù)w，在步驟S103，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33就把最新老師數(shù)據(jù)W和學(xué)生數(shù)據(jù)w存儲起來，接著，流程進(jìn)行到步驟S104。
在步驟S104，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34按照如圖7的步驟S44的相同方法，對存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)以及存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的學(xué)習(xí)信息執(zhí)行用于最小二乘的加入運(yùn)算。此外，在步驟S104，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34把作為學(xué)習(xí)信息的加入結(jié)果按蓋寫學(xué)習(xí)信息存儲器35的形式存儲起來，接著流程進(jìn)行到步驟S105。
在步驟S105，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34如同在圖7的步驟S95中的情形一樣，判斷是否可以根據(jù)作為存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中學(xué)習(xí)信息的加入結(jié)果，用表達(dá)式(20)和表達(dá)式(21)得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b。
如果在步驟S105中判斷出不能得到參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34就把含有該結(jié)果的信息提供給判斷控制單元36，而且流程進(jìn)行到步驟S109。在步驟S109，判斷控制單元36把表示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)作為參數(shù)控制數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37，在此把它存儲起來。接著，流程返回到步驟S101，繼而，重復(fù)相同的處理。
因此，如果不存在足夠的用于獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b的學(xué)習(xí)信息，則在權(quán)重計(jì)算單元25(圖14)從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重w(t)可以固定不變地用來校正輸入信號x(t)。
另一個方面，如果在步驟S105中判斷出可以獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，流程進(jìn)行到步驟S106，在此參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34利用判斷控制單元36提供的學(xué)習(xí)信息計(jì)算表達(dá)式(20)和(21)，由此獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，流程進(jìn)行到步驟S107。
在步驟S107中，判斷控制單元36按照由來自參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式，從存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)獲得對應(yīng)于老師數(shù)據(jù)的預(yù)測值，并獲得在表達(dá)式(15)中表示的、用于預(yù)測值的預(yù)測誤差的方差的和(對于存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的老師數(shù)據(jù)的誤差)。此外，判斷控制單元36獲得一個歸一化誤差，例如，其中，方差的和用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)習(xí)對數(shù)目來除，流程進(jìn)行到步驟S108。
在步驟S108中，判斷控制單元36判斷所述歸一化誤差是否大于(大于或等于)一個預(yù)定的閾值S1。在步驟S108中，如果判斷出如果歸一化誤差大于預(yù)定的閾值S1，即，如果由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，流程進(jìn)行到步驟S109，如上所述，在此，判斷控制單元36把表示自動模式的自動模式數(shù)據(jù)作為參數(shù)控制數(shù)據(jù)提供給參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37并存儲起來。流程進(jìn)行到步驟S101，并重復(fù)相同的步驟。
因此，即使能夠獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，如果由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則也能使用從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重w(t)來校正輸入信號x(t)，這種方式同樣適用于獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b的學(xué)習(xí)信息不充分的情形。
另一方面，在步驟S108中，如果判斷出所述歸一化誤差不大于預(yù)定的閾值S1，即，如果由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則流程進(jìn)行到步驟S110，在此，判斷控制單元36獲得由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)中的線性表達(dá)式表示的回歸線和由存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差(距離)ε。
接著流程進(jìn)行到步驟S111，在此，判斷控制單元36判斷所述誤差ε的大小是否大于(等于或多于)預(yù)定的閾值S2，并且，如果判斷出它不大于，則跳過步驟S112，流程進(jìn)行到步驟S113，并且，判斷控制單元36把在步驟S106中獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b輸出到參數(shù)控制單元數(shù)據(jù)存儲器37。參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37把來自判斷控制單元36的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b以蓋寫的形式存儲起來，流程返回到步驟S101。
另一個方面，如果在步驟S111中判斷出誤差ε的大小大于預(yù)定的閾值S2，則流程進(jìn)行到步驟S112，在這里，判斷控制單元36通過控制參數(shù)控制數(shù)據(jù)計(jì)算單元34，僅僅利用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)中的預(yù)定數(shù)目的最新學(xué)習(xí)對，重新計(jì)算參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b(不使用學(xué)習(xí)信息存儲器35中的學(xué)習(xí)信息)。流程進(jìn)行到步驟S113，在這里，判斷控制單元36把在步驟S112中獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b輸出到參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37，并在這里把它以蓋寫形式存儲起來，流程返回到步驟S101。
因此，如果可以獲得參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，并且同時如果由參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)的線性表達(dá)式以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則按照通過利用基于用戶對操作單元3的操作而獲得的學(xué)習(xí)對執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b定義的表達(dá)式(13)，校正從輸入可靠性和輸出可靠性獲得的權(quán)重w(t)，并把因?qū)ζ湫Ｕ@得的校正權(quán)重W用于校正輸入信號x(t)。
如上所述，同樣在如圖13所示的自動駕駛設(shè)備中，判斷響應(yīng)用戶操作而提供的操作信號是否能用于學(xué)習(xí)，并且如果這些信號是可以用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，則基于所述學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用于校正用作校正輸入信號的權(quán)重的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b，于是，在用戶不知道的情況下可以學(xué)習(xí)用戶的操作，并且，繼而，基于所述學(xué)習(xí)結(jié)果執(zhí)行漸漸適合于用戶的處理，而最后終于幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
即，由于用戶對操作單元58執(zhí)行操作以便于把駕駛方向校正到沿著設(shè)置路線，汽車將漸漸執(zhí)行沿著設(shè)置路線的自動駕駛。
同時，對于如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54也同樣按如圖3所示的NR電路的相同方法，用于校正單元1執(zhí)行的校正處理的權(quán)重W，隨著用戶對操作單元58的操作而改變，于是汽車的實(shí)際駕駛方向沿著設(shè)置路線。即是說，一旦用戶對操作單元58操作以致汽車朝著想要的方向，則由計(jì)算單元53輸出的作為輸入信號的駕駛方向θ也變化，所以根據(jù)駕駛方向θ獲得的輸入可靠性以及根據(jù)該輸入可靠性得到的輸出可靠性也跟著變化，輸入可靠性和輸出可靠性中的變化引起在權(quán)重計(jì)算單元25獲得的權(quán)重也跟著發(fā)生變化，并且該已經(jīng)變化的權(quán)重通過權(quán)重校正單元26被提供給校正單元1。校正單元1接著利用該被提供的權(quán)重執(zhí)行由表達(dá)式(8)表示的校正處理。因此，如果用戶對操作單元58操作，表達(dá)式(8)的權(quán)重將隨用戶的操作而變化，并接著以如圖3的NR電路所述情形的一樣的方法，表達(dá)式(8)表示的處理內(nèi)容(校正處理)理所當(dāng)然地也會變化，于是，可以說，同樣在如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54中，“處理的內(nèi)容”隨用戶的操作而變化，結(jié)果可以得到用戶想要的駕駛方向。
此外，同在如圖3所示的NR電路一樣，如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54，在用戶沒有輸入足夠的學(xué)習(xí)對，或如果沒有輸入可能高精確逼近的學(xué)習(xí)對的情況下，則在校正單元1使用從輸入可靠性和輸出可靠性自動獲得的權(quán)重進(jìn)行校正處理，并且，如果輸入了可能高精確逼近的學(xué)習(xí)對，則通過利用該學(xué)習(xí)對執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的參數(shù)控制數(shù)據(jù)a和b獲得的校正權(quán)重，用于校正單元1的校正處理。即是說，用于計(jì)算用作校正處理的權(quán)重的系統(tǒng)將隨著這樣一些情形而變化，其中一些情形是，不能獲得足夠數(shù)目的學(xué)習(xí)對或高精確逼近的學(xué)習(xí)對，另一些情形是，能獲得高精確逼近的學(xué)習(xí)對。
因此，和如圖3所示的NR電路一樣，同樣在如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54中，除了“處理的內(nèi)容”外，“處理的配置”同時也隨用戶的操作而改變，從而汽車按照沿著設(shè)置路線的駕駛方向執(zhí)行自動駕駛。
同時，例如，在日本未經(jīng)審查的專利申請文件No.7-13625中，公布了用于工作車輛諸如插秧機(jī)的駕駛控制設(shè)備，并利用該駕駛控制設(shè)備計(jì)算在自動操縱狀態(tài)中的控制參數(shù)校正量，于是可以減小在用戶操作狀態(tài)和基于陀螺傳感器等的檢測結(jié)果的信息之間的誤差。因此，在如圖13所示的自動駕駛設(shè)備和在日本未經(jīng)審查的專利申請文件No.7-13625中描述的駕駛控制設(shè)備擁有的共同點(diǎn)是，都基于用戶的操作而改變用于自動駕駛(自動操縱)的參數(shù)校正量。
然而，如圖13所示的自動駕駛設(shè)備和在日本未經(jīng)審查的專利申請文件No.7-13625中描述的、在自動操縱狀態(tài)中計(jì)算控制參數(shù)校正量的駕駛控制設(shè)備有很大差異，僅在于，就判斷由用戶的操作所提供的操作信號是否能夠被用于學(xué)習(xí)這一點(diǎn)，開關(guān)被手動切換到手動操縱控制模式，和如果該操作信號是能夠被用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，基于所述學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用于對校正輸入信號的權(quán)重校正的參數(shù)控制數(shù)據(jù)。
由于這些差異，對于在日本未經(jīng)審查的專利申請文件No.7-13625中描述的駕駛控制設(shè)備而言，每次用戶都會覺得沒有執(zhí)行適合的自動操縱，用戶必須把開關(guān)切換到手動操縱控制模式，并計(jì)算控制參數(shù)的校正量之后，再一次把開關(guān)切換到自動操縱控制模式，而這該用戶帶來麻煩。
相反，如圖13所示的自動駕駛設(shè)備，判斷依照用戶所作的操作提供的操作信號是否可以被用于學(xué)習(xí)，此外，如果這些就是可以用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，基于所述學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用于對校正輸入信號的權(quán)重進(jìn)行校正的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，于是甚至在用戶沒有執(zhí)行如上所述的這樣的開關(guān)切換操作的情況下，也能執(zhí)行適合的自動駕駛。即是說，在用戶不知情的情況下，也能執(zhí)行對用戶操作的學(xué)習(xí)，于是學(xué)習(xí)正如用戶校正駕駛方向那樣進(jìn)行，并且，汽車漸漸會沿著設(shè)置路線駕駛，甚至在用戶沒有操作的情況下也這樣。
此外，如圖13所示的自動駕駛設(shè)備，處理的配置隨著用戶的操作而改變，從而同樣就該點(diǎn)而言有別于在日本未經(jīng)審查的專利申請文件No.7-13625中描述的駕駛控制設(shè)備。
接下來，圖17說明了圖13所示的優(yōu)化設(shè)備54的另一個配置示例。注意圖中與如圖14所示的情形對應(yīng)的部分被賦予相同的參考標(biāo)號，下面在適當(dāng)?shù)臅r候就省略其描述。
如圖3和圖9的NR電路以及如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54，利用基于用戶所作的操作而獲得的學(xué)習(xí)對，學(xué)習(xí)用于控制校正參數(shù)的參數(shù)控制數(shù)據(jù)，但是，如圖17所示的優(yōu)化設(shè)備54，利用基于用戶所作的操作而獲得的學(xué)習(xí)對，學(xué)習(xí)校正參數(shù)自身。
即，對于如圖17所示的實(shí)施例，校正單元1由校正量計(jì)算單元71和計(jì)算設(shè)備72組成，而學(xué)習(xí)單元2由學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33、學(xué)習(xí)信息存儲器35、判斷控制單元36、操作信號處理單元60、老師數(shù)據(jù)生成單元73、學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元74、校正參數(shù)計(jì)算單元75和校正參數(shù)存儲器76組成。
在學(xué)習(xí)單元2，把隨后所述的、來自校正參數(shù)存儲器76的校正參數(shù)提供給校正量計(jì)算單元71，同時校正量計(jì)算單元71利用該校正參數(shù)計(jì)算用于校正作為輸入信號的駕駛方向θ的校正量，并把它提供給計(jì)算設(shè)備72。
把來自校正量計(jì)算單元71的校正量同時也把來自計(jì)算單元53(圖13)、作為輸入信號的駕駛方向θ提供給計(jì)算設(shè)備72，同時，計(jì)算單元72通過將提供給它的校正量加入而校正作為輸入信號的駕駛方向θ，并把校正后的駕駛方向(已校正駕駛方向)作為輸出信號輸出給自動駕駛控制單元55(圖13)。
老師數(shù)據(jù)生成單元73把收到來自操作信號處理單元60的學(xué)習(xí)消息之后緊跟提供的作為輸入信號的駕駛方向，作為老師數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元74把收到來自操作信號處理單元60的學(xué)習(xí)消息之前提供的作為輸入信號的駕駛方向，作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
校正參數(shù)計(jì)算單元75利用作為學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，通過計(jì)算新的學(xué)習(xí)信息，學(xué)習(xí)使預(yù)定的統(tǒng)計(jì)誤差最小的校正參數(shù)，并在判斷控制單元36的控制下，必要時，使用存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的學(xué)習(xí)信息，并把它提供給判斷控制單元36。校正參數(shù)計(jì)算單元75用通過學(xué)習(xí)而獲得的新的學(xué)習(xí)信息，更新學(xué)習(xí)信息存儲器35所存儲的內(nèi)容。校正參數(shù)存儲器76存儲由判斷控制單元36輸出的校正參數(shù)。
如上所述的優(yōu)化設(shè)備54，將按如下所述的方法校正由計(jì)算單元53提供的駕駛方向θ。
即，用r′表示在時刻t由陀螺傳感器51(圖13)輸出的偏航率，根據(jù)在表達(dá)式(32)中用r′代替r，在計(jì)算單元53計(jì)算駕駛方向。
現(xiàn)在，用er表示包含在由陀螺傳感器51輸出的偏航率r′中的誤差，并用r表示真正的偏航率，則由陀螺傳感器51輸出的偏航率r′可用下式表示。[表達(dá)式32]r′＝r+er...(33)在計(jì)算單元53，根據(jù)表達(dá)式(32)和表達(dá)式(33)，由陀螺傳感器51輸出的偏航率r′計(jì)算的駕駛方向θ′表示如下。[表達(dá)式34]θ′=θ(0)+∫r′dt]]>=θ(0)+∫(r+er)dt...(34)]]>=θ(0)+∫rdt+∫erdt]]>因此，通過計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′和從真正的偏航率r獲得的的真正駕駛方向θ之間的關(guān)系如下式所示。[表達(dá)式35]θ′=θ+∫erdt...(35)]]>如果在由陀螺傳感器51輸出的偏航率r′中包含的誤差er是白色的(white)，則表達(dá)式(35)右邊的第二項(xiàng)從長期(long term)來看是0，如下式所示，所以不存在特別的問題。表達(dá)式(35)右邊的第二項(xiàng)從短期(short term)來看不是0，但是這種情況可用如圖14所示的優(yōu)化設(shè)備54來處理。[表達(dá)式36]∫erdt=0...(36)]]>然而，如果誤差er是有色的(colored)，則誤差er就會隨著時間的t的推移而累積，于是通過計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′就會大大偏離真正的駕駛方向θ。
即，為了簡化描述，考慮以恒定方向按直線駕駛前進(jìn)，則在自動駕駛控制單元55(圖13)生成使通過計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′保持恒定的控制信號，如圖18的點(diǎn)劃線所示。
然而，如果在通過計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′中包含的誤差er是有色的，則誤差er就會隨著時間的t的推移而累積，以致在通過計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′跟蹤如圖18所示實(shí)線所示的彎曲路線時，汽車仍繼續(xù)向前行駛。
因此，用圖17中的優(yōu)化設(shè)備54，基于來自用戶的學(xué)習(xí)操作信號，執(zhí)行用于學(xué)習(xí)校正駕駛方向θ′的校正參數(shù)a0、a1、...、aN的校正參數(shù)學(xué)習(xí)處理，以致通過計(jì)算單元53獲得的、作為輸入信號被提供的駕駛方向θ′，跟蹤如圖18所示實(shí)線所示的彎曲路線，并且利用校正參數(shù)a0至aN，執(zhí)行用于校正通過計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′的校正處理。
因此，將參照圖19和圖20描述如圖17所示的優(yōu)化設(shè)備54執(zhí)行的校正處理和校正參數(shù)學(xué)習(xí)處理。圖15中的實(shí)施例涉及汽車以固定方向直線駕駛前進(jìn)，而如圖17所示的優(yōu)化設(shè)備54可被應(yīng)用到沿任意路線自動駕駛的情形。
首先，將參照如圖19所示的流程圖描述如圖17所示的優(yōu)化設(shè)備54執(zhí)行的校正處理。
在校正處理中，在步驟S121中，校正量計(jì)算單元71利用存儲在校正參數(shù)存儲器76中的校正參數(shù)a0至aN，計(jì)算校正量。
即，例如，在此用如在表達(dá)式(37)中所示的那樣，利用校正參數(shù)a0至aN和從計(jì)算單元53獲得的作為輸入信號的駕駛方向θ′，用實(shí)際駕駛方向θ計(jì)算校正量。[表達(dá)式37]θ＝θ′+α0+α1t1+α2t2+...+αNtN...(37)由此，在校正量計(jì)算單元71根據(jù)表達(dá)式(37)計(jì)算作為校正量的a0+a1t1+a2t2+...+aNtN。并把該校正量提供給計(jì)算單元72。
在步驟S122，在計(jì)算單元72把從計(jì)算單元53獲得的駕駛方向θ′和校正量相加，并把其相加之和作為輸出信號輸出，流程等待下一個要被提供的輸入信號的采樣，并返回到步驟S122，繼而重復(fù)相同處理。
接下來，將參照圖20中的流程圖描述在圖17中的優(yōu)化設(shè)備54執(zhí)行的校正參數(shù)學(xué)習(xí)處理。
在校正參數(shù)學(xué)習(xí)處理中，首先，在步驟S131，操作信號處理單元60判斷從操作單元58(圖13)是否已收到學(xué)習(xí)操作信號，如果判斷出在其中沒有收到，流程返回步驟S131。
同時，如果判斷出在步驟S131中從操作單元58已收到學(xué)習(xí)操作信號，即是說，例如，如果剛開始對操作單元58操作，接著，在不超過第一時間段t1或更長時間段之內(nèi)，連續(xù)操作一段時間即第二時間段t2或更長時間段，繼它之后，連續(xù)停止操作一段時間即第三段時間t3或更長時間，或者是這樣一些情形，其中，在開始對作為操作單元58的方向盤操作之后，連續(xù)停止操作一段時間即第三段時間t3或更長時間，結(jié)果可以判斷出用戶已經(jīng)操作單元58進(jìn)行了操作以便于將汽車指向想要的方向，流程進(jìn)行到步驟S132，這里，老師數(shù)據(jù)生成單元73生成老師數(shù)據(jù)，而學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元74生成學(xué)生數(shù)據(jù)。
即是說，如果一旦收到所述學(xué)習(xí)操作信號，操作信號處理單元60就把含有此結(jié)果的學(xué)習(xí)消息提供給老師數(shù)據(jù)生成單元73和學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元74。一旦接收到該學(xué)習(xí)消息，老師數(shù)據(jù)生成單元73就得到緊跟其后被提供的作為輸入信號作為老師數(shù)據(jù)的駕駛方向，并把它提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
即是說，在該情形中，對于老師數(shù)據(jù)，有必要使用在用戶對作為駕駛方向盤的操作單元58操作之后的駕駛方向，以使汽車朝向想要的方向。
由此，老師數(shù)據(jù)生成單元73就把作為在接收到學(xué)習(xí)消息之后提供的輸入信號的駕駛方向θ，作為老師數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
同時，學(xué)生數(shù)據(jù)生成單元32一旦收到所述學(xué)習(xí)消息，就把在此之前提供的作為輸入信號的駕駛方向，即在汽車朝著想要的方向之前的駕駛方向，作為學(xué)生數(shù)據(jù)提供給學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33。
在此之后，流程進(jìn)行到步驟S133，在此學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33把一組來自老師數(shù)據(jù)生成單元31的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)存儲起來，接著流程進(jìn)行到步驟S134。
在步驟S134中，校正參數(shù)計(jì)算單元75執(zhí)行如同表達(dá)式(22)至表達(dá)式(30)所述的相同的關(guān)于老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)的最小二乘加法運(yùn)算。
注意到，按如上所述的相同方法，利用存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中作為學(xué)習(xí)信息的前面步驟的加入結(jié)果，執(zhí)行步驟S134中的加入運(yùn)算。同時在此執(zhí)行用于獲得和表達(dá)式(37)中的θ′一樣的、使老師數(shù)據(jù)的預(yù)測值的方差之和、即在表達(dá)式(37)中利用學(xué)生數(shù)據(jù)和對應(yīng)的老師數(shù)據(jù)計(jì)算的θ最小的校正參數(shù)a0至aN的加法運(yùn)算。
步驟S134的加法運(yùn)算之后，校正參數(shù)計(jì)算單元75以蓋寫學(xué)習(xí)信息存儲器的的方式，存儲所述加入結(jié)果作為學(xué)習(xí)信息，流程進(jìn)行到步驟S135。
在步驟S135中，判斷校正參數(shù)計(jì)算單元75是否可以依據(jù)存儲在學(xué)習(xí)信息存儲器35中的作為學(xué)習(xí)信息的加入結(jié)果，得到校正參數(shù)a0至aN。
如果在步驟S135中判斷出不可能獲得校正參數(shù)a0至aN，校正參數(shù)計(jì)算單元75就把得出此結(jié)果的通知提供給判斷控制單元36，流程進(jìn)行到步驟S139。在步驟S139中，判斷控制單元36把表示禁止校正的禁止數(shù)據(jù)提供給校正參數(shù)存儲器76并在此存儲作為校正參數(shù)。接著，流程返回到步驟S131，并接下來，重復(fù)相同的處理。
因此，如果不存在足夠的用于獲得校正參數(shù)a0至aN的學(xué)習(xí)信息，則在校正單元1不執(zhí)行輸入信號的校正。即，輸入信號的校正量是0。
另一個方面，如果在步驟S135中判斷出可能獲得校正參數(shù)，流程進(jìn)行到步驟S136，在此校正參數(shù)計(jì)算單元75使用所述學(xué)習(xí)信息獲得校正參數(shù)a0至aN，并把它們提供給判斷控制單元36，接著流程進(jìn)行到步驟S137。
在步驟S137中，判斷控制單元36按照由來自校正參數(shù)計(jì)算單元75的校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)，從存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的每條學(xué)生數(shù)據(jù)中，獲得對應(yīng)于老師數(shù)據(jù)的預(yù)測值，并獲得所述預(yù)測值的預(yù)測誤差的平方和(對于存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的老師數(shù)據(jù)的誤差)。此外，判斷控制單元36獲得一個歸一化誤差，例如，其中，預(yù)測誤差的平方和用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)習(xí)對數(shù)目來除，接著，流程進(jìn)行到步驟S138。
在步驟S138中，判斷控制單元36判斷所述歸一化誤差是否大于(大于或等于)一個預(yù)定的閾值S1。在步驟S138中，如果判斷出所述歸一化誤差大于預(yù)定的閾值S1，即，如果由校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)中的線性表達(dá)式不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，流程進(jìn)行到步驟S139，在此，判斷控制單元36如上所述把禁止數(shù)據(jù)提供給校正參數(shù)存儲器76并存儲作為校正數(shù)據(jù)。接著流程返回到步驟S131，并繼而重復(fù)相同的步驟。
因此，即使能夠獲得校正參數(shù)a0至aN，如果由校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)不以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則輸入信號x(t)的校正量是0，這種方式同樣適用于用于獲得校正參數(shù)a0至aN的學(xué)習(xí)信息不充分的情形。
另一方面，在步驟S138中，如果判斷出所述歸一化誤差不大于預(yù)定的閾值S1，即，如果由校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)以一種精確方式逼近存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)的關(guān)系，則流程進(jìn)行到步驟S140，在此，判斷控制單元36獲得由來自校正參數(shù)計(jì)算單元75的校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)的平面，和由存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差ε。
接著流程進(jìn)行到步驟S141，在此，判斷控制單元36判斷所述誤差ε的大小是否大于(等于或多于)預(yù)定的閾值S2，并且，如果判斷出它不大于，則跳過步驟S142，流程進(jìn)行到步驟S143，在此，判斷控制單元36把在步驟S136中獲得的校正參數(shù)a0至aN輸出到校正參數(shù)存儲器76。在此情形下，校正參數(shù)存儲器76把來自判斷控制單元36的校正參數(shù)a0至aN以蓋寫的形式存儲起來，流程返回到步驟S131。
另一個方面，如果在步驟S141中判斷出所述誤差ε的大小大于預(yù)定的閾值S2，則流程進(jìn)行到步驟S142，在這里，判斷控制單元36控制校正參數(shù)計(jì)算單元75，僅僅利用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)，重新計(jì)算校正參數(shù)a0至aN。流程進(jìn)行到步驟S143，在這里，判斷控制單元36把在步驟S142中獲得的校正參數(shù)a0至aN輸出到參數(shù)控制數(shù)據(jù)存儲器37，并在這里把它以蓋寫形式存儲起來，流程返回到步驟S131。
即，同樣在圖20所示的實(shí)施例中，按如圖7中的實(shí)施例的相同方法，可以獲得根據(jù)到目前為止提供的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)獲得的校正參數(shù)a0至aN，由表達(dá)式(37)定義的平面和由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差ε。
如果該誤差ε的大小不大于所述閾值S2，則可以認(rèn)為由表達(dá)式(37)根據(jù)在步驟S136獲得的校正參數(shù)a0至aN定義的平面以相對精確的方式逼近包括最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)在內(nèi)的、由到目前為止提供的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的所有點(diǎn)，因而就把該校正參數(shù)a0至aN存儲在校正參數(shù)存儲器76中。
另一方面，如果該誤差ε的大小大于閾值S2，可以認(rèn)為由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)相對大地偏離了由在步驟S136獲得的校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(23)的平面，于是在步驟S142中，判斷控制單元36僅僅利用存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲器33中的最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)重新計(jì)算校正參數(shù)a0至aN。
因此，同樣在此情況下，基于按照用戶操作提供的學(xué)習(xí)操作信號執(zhí)行用于表達(dá)式(37)中的校正參數(shù)a0至aN的學(xué)習(xí)，于是在用戶不知道的情況下可以學(xué)習(xí)用戶的操作，此外，利用學(xué)習(xí)結(jié)果可以幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
此外，在此情況下，如果由計(jì)算單元53(圖13)輸出的包含在前進(jìn)方向的誤差是有色的，則可以使汽車沿著預(yù)定的設(shè)置路線執(zhí)行自動駕駛。
同時，圖17中的優(yōu)化設(shè)備54中，在校正單元1執(zhí)行的校正處理(圖5)中使用的校正參數(shù)隨用戶對操作單元58操作而改變，以使汽車的實(shí)際駕駛方向沿著設(shè)置路線。即，一旦用戶對操作單元58操作以致汽車的駕駛方向朝著想要的方向，則用對操作單元58操作之前和之后由計(jì)算單元43輸出的作為輸入信號的每個駕駛方向θ，分別作為學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)執(zhí)行校正參數(shù)的學(xué)習(xí)，由此更改校正參數(shù)。把已更改的校正參數(shù)提供給校正單元1，利用該校正參數(shù)在校正單元1計(jì)算校正量，并根據(jù)該校正量執(zhí)行輸入信號的校正處理(圖19)。因此如果用戶對操作單元58操作，則表達(dá)式(37)中的校正參數(shù)就會隨著用戶的操作而變化，結(jié)果由表達(dá)式(37)表示的處理內(nèi)容(校正處理)理所當(dāng)然地也會變化，于是，可以說，同樣在如圖17所示的優(yōu)化設(shè)備54中，“處理的內(nèi)容”隨用戶的操作而變化，結(jié)果得到用戶想要的駕駛方向。
此外，如圖17的優(yōu)化設(shè)備54中，如果用戶沒有輸入足夠的學(xué)習(xí)對，或如果沒有輸入可能高精確逼近的學(xué)習(xí)對，則在校正單元1的輸入信號的校正量是0，并且，如果用戶輸入了可能高精確逼近的學(xué)習(xí)對，則利用該學(xué)習(xí)對根據(jù)通過執(zhí)行學(xué)習(xí)而獲得的校正參數(shù)而獲得的校正量執(zhí)行輸入信號的校正。即，用于計(jì)算用作校正處理的權(quán)重的系統(tǒng)將隨著這樣一些情形而變化，其中一些情形是，不能獲得足夠數(shù)目的學(xué)習(xí)對或高精確逼近的學(xué)習(xí)對，另一些情形是，能獲得高精確逼近的學(xué)習(xí)對。
因此，同樣在如圖17所示的優(yōu)化設(shè)備54中，除了“處理的內(nèi)容”外，“處理的配置”同時也隨用戶的操作而改變，從而汽車按照沿著設(shè)置路線的駕駛方向執(zhí)行自動駕駛。
現(xiàn)在，在圖20的實(shí)施例中(和如圖7和12的實(shí)施例一樣)，在步驟S140，獲得由來自校正參數(shù)計(jì)算單元75的校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)的平面和由最新老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差ε，并執(zhí)行后續(xù)的處理，但是可以這樣調(diào)整，其中，在步驟S140，獲得由在多組最近的學(xué)生數(shù)據(jù)和老師數(shù)據(jù)被提供之前在步驟S136中獲得的校正參數(shù)a0至aN定義的表達(dá)式(37)的平面，和由多組最近的老師數(shù)據(jù)和學(xué)生數(shù)據(jù)推得的點(diǎn)之間的誤差ε，并基于所述的多個誤差ε執(zhí)行后續(xù)的處理。
注意，圖13中的優(yōu)化設(shè)備54除了如圖14和17所示的那樣外，也可以使用如圖9所示的優(yōu)化設(shè)備來配置。
接下來，如上所述的一系列處理可以用硬件實(shí)施，也可以用軟件實(shí)施。如果用軟件來實(shí)施所述的一系列處理，則把組成軟件的程序安裝在通用計(jì)算機(jī)等中。
現(xiàn)在，圖21說明了安裝有執(zhí)行如上所述一系列處理的程序的計(jì)算機(jī)的第一個實(shí)施例的配置示例。
可以把程序預(yù)先安裝在作為內(nèi)置于計(jì)算機(jī)的記錄介質(zhì)的硬盤105或ROM103中。
或者，該程序也可以暫時或永久存儲在移動記錄介質(zhì)111中，諸如軟盤，CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)，MO(磁光magneto-optical)盤，DVD(數(shù)字多功能盤)，磁盤，半導(dǎo)體存儲器等。也可以所謂的封裝式軟件包提供這樣一種移動記錄介質(zhì)111。
同時，除了可以把程序從這樣的移動記錄介質(zhì)111安裝到計(jì)算機(jī)外，也可以把所述程序從下載點(diǎn)通過無線方式經(jīng)用于數(shù)字衛(wèi)星廣播的衛(wèi)星，或由電纜經(jīng)網(wǎng)絡(luò)諸如LAN(本地網(wǎng))或因特網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)到計(jì)算機(jī)中，結(jié)果計(jì)算機(jī)通過通信單元108接收如此轉(zhuǎn)發(fā)的所述程序并把程序安裝在內(nèi)置硬盤105中。
該計(jì)算機(jī)有一個內(nèi)置的CPU(中央處理單元)102。通過總線101把輸入/輸出接口110連接到該CPU上，并且一旦通過由鍵盤、鼠標(biāo)和麥克風(fēng)等組成的輸入單元107經(jīng)過輸入/輸出接口110輸入命令，于是CPU 102就會執(zhí)行存儲在ROM(只讀存儲器)103中的程序?；蛘?，所述CPU 102就把通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)、由通信單元108接收以及安裝在硬盤105中的程序，或從安裝在驅(qū)動器109的移動式記錄介質(zhì)111讀取并安裝在硬盤105中的程序，下載到RAM(隨機(jī)訪問存儲器)。從而，CPU 102執(zhí)行遵循如上所述的流程圖的處理或由如上所述方框圖的配置實(shí)施的處理。例如，CPU 102從由LCD(液晶顯示器)或揚(yáng)聲器等組成的輸出單元106經(jīng)輸入/輸出接口110輸出處理結(jié)果，或從通信單元108發(fā)送出去，此外，對硬盤105執(zhí)行記錄等。
現(xiàn)在，在說明書中描述的處理沒有必要根據(jù)流程圖的描述順序執(zhí)行，并且本發(fā)明還包括了并行的或獨(dú)立的處理(即并行處理或針對對象的處理)。
同時，所述程序可以在一個計(jì)算機(jī)中處理，或者劃分到多個計(jì)算機(jī)中處理。此外，所述程序也可以轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)執(zhí)行。
雖然上面已經(jīng)描述了把本發(fā)明應(yīng)用到去除輸入信號噪聲或自動駕駛方面，但是，本發(fā)明可以被廣泛應(yīng)用到除去除輸入信號噪聲或自動駕駛方面之外的場合。即，信號的頻率特性轉(zhuǎn)換等。
工業(yè)適用性如上所述，依照本發(fā)明，監(jiān)視根據(jù)用戶的操作而提供的操作信號，并且判斷這些信號是否對學(xué)習(xí)有用。如果所述操作信號是可以用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，則基于所述學(xué)習(xí)操作信號學(xué)習(xí)用于校正輸入信號的校正規(guī)范。另一方面，基于通過學(xué)習(xí)獲得的校正規(guī)范校正輸入信號的校正后信號被作為輸出信號輸出。因此，在用戶不知情的情況下可以學(xué)習(xí)用戶所作的操作，此外，基于學(xué)習(xí)結(jié)果可以幫助用戶執(zhí)行最佳處理。
權(quán)利要求
1.一種校正輸入信號并輸出輸出信號的信號處理設(shè)備，所述信號處理設(shè)備包括判斷部件，用于監(jiān)視根據(jù)用戶的操作而提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)部件，用于基于可以適用于學(xué)習(xí)的所述操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用作校正所述輸入信號的校正規(guī)范(norm)；和校正部件，用于基于從所述學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正所述輸入信號，并輸出校正之后的信號作為所述輸出信號。
2.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，其中，如果用戶的操作連續(xù)一段預(yù)定的時間或更長時間并接著停止操作，所述判斷部件判斷在停止時刻的所述操作信號是學(xué)習(xí)操作信號。
3.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，其中，所述學(xué)習(xí)部件根據(jù)提供所述學(xué)習(xí)操作信號時刻的所述輸入信號，學(xué)習(xí)所述校正規(guī)范。
4.如權(quán)利要求3所述的信號處理設(shè)備，其中，所述校正部件基于相應(yīng)于所述輸入信號的所述校正規(guī)范，校正所述輸入信號。
5.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，所述學(xué)習(xí)部件包括學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成部件，用于基于所述學(xué)習(xí)操作信號，生成用于所述學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)；和校正規(guī)范生成部件，用于基于從所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成的新的學(xué)習(xí)信息和此時以前獲得的學(xué)習(xí)信息，生成所述校正規(guī)范。
6.如權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，還包括學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)存儲部件，用于存儲預(yù)定數(shù)目的最新的所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)組；學(xué)習(xí)信息存儲部件，用于存儲所述信息；和校正規(guī)范判斷部件，用于判斷通過所述校正規(guī)范生成部件獲得的所述校正規(guī)范的適合性；其中，如果判斷使用所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)信息獲得的所述校正規(guī)范不適合，則所述校正規(guī)范生成部件僅僅利用預(yù)定數(shù)目的最新所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)組再次獲得所述校正規(guī)范，并用在獲得校正規(guī)范時獲得的新的學(xué)習(xí)信息，更新用所述學(xué)習(xí)信息存儲部件所存儲的內(nèi)容。
7.如權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，其中，所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成部件根據(jù)所述學(xué)習(xí)操作信號、在獲得所述學(xué)習(xí)操作信號時刻的所述輸入信號和所述輸出信號的一個或多個，生成所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，其中，所述校正部件通過當(dāng)前輸入信號和過去的輸出信號的加權(quán)和，校正當(dāng)前輸入信號；并且，其中所述操作信號是表示用于所述加權(quán)和的權(quán)重系數(shù)的信號；并且，其中所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成部件把由所述學(xué)習(xí)操作信號表示的所述權(quán)重系數(shù)，和根據(jù)作為在所述學(xué)習(xí)操作信號被輸入時刻的所述輸入信號的可靠性的輸入可靠性和作為所述輸出信號的可靠性的輸出可靠性而獲得的所述權(quán)重系數(shù)，作為所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，其中，所述校正部件通過當(dāng)前輸入信號和過去的輸出信號的加權(quán)和，校正所述當(dāng)前輸入信號；并且，其中所述操作信號是表示用于所述加權(quán)和的權(quán)重系數(shù)的信號；并且，其中所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成部件把由所述學(xué)習(xí)操作信號表示的所述權(quán)重系數(shù)，和根據(jù)與在所述學(xué)習(xí)操作信號輸入時刻的所述輸入信號有預(yù)定關(guān)系的多個所述輸入信號、和作為所述輸出信號的可靠性的輸出可靠性獲得的所述權(quán)重系數(shù)作為所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，其中，所述校正部件通過當(dāng)前輸入信號和過去的輸出信號的加權(quán)和，校正所述當(dāng)前輸入信號；并且，其中所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成部件把用于在所述學(xué)習(xí)操作信號被輸入時刻的所述加權(quán)和的權(quán)重系數(shù)，和根據(jù)在輸入所述學(xué)習(xí)操作信號之前輸入的所述輸入信號獲得的所述權(quán)重系數(shù)，作為所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求5所述的信號處理設(shè)備，其中，所述校正部件通過所述當(dāng)前輸入信號和根據(jù)預(yù)定參數(shù)得到的預(yù)定校正量的線性耦合，校正所述當(dāng)前輸入信號；并且，其中所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)生成部件把在輸入所述學(xué)習(xí)操作信號之后輸入的所述輸入信號，和在輸入所述學(xué)習(xí)操作信號之前輸入的所述輸入信號，作為所述學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，還包括輸入可靠性計(jì)算部件，用于計(jì)算作為所述輸入信號的可靠性的輸入可靠性；輸出可靠性計(jì)算部件，用于計(jì)算作為所述輸出信號的可靠性的輸出可靠性；和權(quán)重計(jì)算部件，用于基于所述輸入可靠性和輸出可靠性，計(jì)算用于校正所述輸入信號的權(quán)重系數(shù)；其中，所述校正部件利用所述權(quán)重系數(shù)校正所述輸入信號。
13.如權(quán)利要求12所述的信號處理設(shè)備，所述校正部件包括輸出信號存儲部件，用于存儲所述輸出信號；加法部件，用于利用所述權(quán)重系數(shù)，對作為其對象的所述輸入信號和所述輸出信號存儲部件中存儲的輸出信號，執(zhí)行加權(quán)和運(yùn)算。
14.如權(quán)利要求12所述的信號處理設(shè)備，所述學(xué)習(xí)部件包括老師數(shù)據(jù)生成部件，用于生成與所述學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的所述權(quán)重系數(shù)，作為用作所述學(xué)習(xí)的老師的老師數(shù)據(jù)；學(xué)生數(shù)據(jù)生成部件，用于生成用作校正在獲得所述學(xué)習(xí)操作信號時刻的所述輸入信號的權(quán)重系數(shù)，作為所述學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)；和控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件，用于計(jì)算所述控制數(shù)據(jù)，以使在根據(jù)用于控制所述權(quán)重系數(shù)和所述學(xué)生數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)而獲得的權(quán)重系數(shù)和所述老師數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計(jì)誤差最?。淮送?，還包括權(quán)重處理部件，用于基于所述控制數(shù)據(jù)，處理通過所述權(quán)重計(jì)算部件而獲得的權(quán)重系數(shù)，并最終得到用于校正所述輸入信號的權(quán)重系數(shù)。
15.如權(quán)利要求12所述的信號處理設(shè)備，所述學(xué)習(xí)部件包括老師數(shù)據(jù)生成部件，用于生成與所述學(xué)習(xí)操作信號對應(yīng)的所述權(quán)重系數(shù)，作為用作所述學(xué)習(xí)的老師的老師數(shù)據(jù)；學(xué)生數(shù)據(jù)生成部件，用于獲得與在獲得所述學(xué)習(xí)操作信號時刻輸入的所述輸入信號有預(yù)定關(guān)系的輸入信號，作為所述學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)；和控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件，用于計(jì)算所述控制數(shù)據(jù)，以使在根據(jù)用于控制所述輸入可靠性和基于所述輸入可靠性計(jì)算的所述學(xué)生數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)而獲得的所述權(quán)重系數(shù)，和所述老師數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計(jì)誤差最?。黄渲?，所述輸入可靠性計(jì)算部件基于所述輸入信號和控制數(shù)據(jù)計(jì)算所述輸入可靠性。
16.如權(quán)利要求12所述的信號處理設(shè)備，其中，所述權(quán)重計(jì)算部件基于所述輸入信號計(jì)算作為所述輸入信號的可靠性的輸入可靠性，并基于所述輸入可靠性獲得所述權(quán)重系數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的信號處理設(shè)備，其中，所述權(quán)重計(jì)算部件基于所述輸入信號的離差(dispersion)，獲得所述輸入可靠性。
18.如權(quán)利要求16所述的信號處理設(shè)備，其中，所述權(quán)重計(jì)算部件還計(jì)算作為所述輸出的可靠性的輸出可靠性，并基于所述輸入可靠性和輸出可靠性，獲得所述權(quán)重系數(shù)。
19.如權(quán)利要求18所述的信號處理設(shè)備，其中，所述權(quán)重計(jì)算部件基于所述輸入可靠性，獲得所述輸出可靠性。
20.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，所述學(xué)習(xí)部件包括老師數(shù)據(jù)生成部件，用于獲得在獲得所述學(xué)習(xí)操作信號之后緊跟輸入的所述輸入信號，作為用作所述學(xué)習(xí)的老師的老師數(shù)據(jù)；學(xué)生數(shù)據(jù)生成部件，用于獲得緊挨在獲得所述學(xué)習(xí)操作信號之前輸入的所述輸入信號，作為所述學(xué)習(xí)的學(xué)生的學(xué)生數(shù)據(jù)；和控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件，用于計(jì)算校正參數(shù)，以使根據(jù)用于控制校正所述輸入信號和所述學(xué)生數(shù)據(jù)的校正量的校正參數(shù)而獲得的信號，和所述老師數(shù)據(jù)之間的統(tǒng)計(jì)誤差最??；其中，所述校正部件根據(jù)所述校正參數(shù)獲得所述校正量，并按照所述校正量校正所述輸入信號。
21.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，其中所述輸入信號是圖像信號或音頻信號。
22.如權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備，其中所述輸入信號是表示運(yùn)動物體的運(yùn)動方向或位置的信號。
23.一種用于校正輸入信號并輸出輸出信號的信號處理方法，所述方法包括判斷步驟，用于監(jiān)視根據(jù)用戶操作而提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)步驟，用于基于可以適用于學(xué)習(xí)的所述操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用作校正所述輸入信號的規(guī)范的校正規(guī)范；和校正步驟，用于基于從所述學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正所述輸入信號，并輸出校正之后的信號作為所述輸出信號。
24.一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于校正輸入信號并輸出輸出信號的信號處理的程序，所述程序包括判斷步驟，用于監(jiān)視根據(jù)用戶操作而提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)步驟，用于基于可以適用于學(xué)習(xí)的所述操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用作校正所述輸入信號的規(guī)范的校正規(guī)范；和校正步驟，用于基于從所述學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正所述輸入信號，并輸出校正之后的信號作為所述輸出信號。
25.一種存儲使計(jì)算機(jī)執(zhí)行用于校正輸入信號并輸出輸出信號的信號處理的程序的記錄介質(zhì)，所述程序包括判斷步驟，用于監(jiān)視根據(jù)用戶操作而提供的操作信號，并判斷該信號是否對學(xué)習(xí)有用；學(xué)習(xí)步驟，用于基于可以適用于學(xué)習(xí)的所述操作信號的學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用作校正所述輸入信號的規(guī)范的校正規(guī)范；和校正步驟，用于基于從所述學(xué)習(xí)中獲得的所述校正規(guī)范，校正所述輸入信號，并輸出校正之后的信號作為所述輸出信號。
全文摘要
一種信號處理設(shè)備，在用戶不知情的情況下學(xué)習(xí)用戶操作，允許用戶執(zhí)行最適于用戶的操作。學(xué)習(xí)單元(2)監(jiān)視響應(yīng)用戶操作而提供的操作信號，并判斷該信號是否可被用于學(xué)習(xí)。如果所述操作信號是可以用于學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)操作信號，則學(xué)習(xí)單元(2)參考所述學(xué)習(xí)操作信號，學(xué)習(xí)用于校正輸入信號的規(guī)范的校正規(guī)范。在校正單元(1)，根據(jù)通過學(xué)習(xí)而獲得的校正規(guī)范，校正輸入信號，校正后信號作為輸出信號被輸出。所述信號處理設(shè)備可被應(yīng)用到NR(降噪)電路，用于減小噪聲。
文檔編號G05B13/02GK1460227SQ02801063
公開日2003年12月3日 申請日期2002年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月21日
發(fā)明者近藤哲二郎 申請人:索尼公司