DE102022107820A1 - Method and processor circuit for checking the plausibility of a detection result of object recognition in an artificial neural network and motor vehicle - Google Patents

Method and processor circuit for checking the plausibility of a detection result of object recognition in an artificial neural network and motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen einer Plausibilität eines Detektionsergebnisses einer Objekterkennung in einem künstlichen neuronalen Netzwerk (25), wobei durch das Netzwerk (25) Eingangsdaten (24) betreffend ein Objekt (16) empfangen werden und als Funktion von Aktivierungswerten des Netzwerks (25) Detektionsdaten (18) erzeugt werden, welche angeben, welche Objektklasse (20) aus mehreren vorbestimmten, durch das Netzwerk (25) detektierbaren Objektklassen (20) für das Objekt (16) detektiert wurde. Die Erfindung sieht vor, dass zusätzlich zu den Detektionsdaten (18) aus einer vorbestimmten Menge (38) der Aktivierungswerte ein Merkmalsvektor (43) gebildet wird und ein der detektierten Objektklasse (20) zugeordnetes statistisches Häufigkeitsmodell (45) ausgewählt wird und mittels des Häufigkeitsmodells (45) eine Klassenwahrscheinlichkeitsangabe (47) ermittelt wird, die angibt, wie wahrscheinlich der Merkmalsvektor (43) für die detektierte Objektklasse (20) ist.

Figure DE102022107820A1_0000
The invention relates to a method for checking the plausibility of a detection result of an object recognition in an artificial neural network (25), wherein input data (24) relating to an object (16) is received by the network (25) and as a function of activation values of the network (25 ) Detection data (18) are generated, which indicate which object class (20) from several predetermined object classes (20) detectable by the network (25) was detected for the object (16). The invention provides that, in addition to the detection data (18), a feature vector (43) is formed from a predetermined set (38) of activation values and a statistical frequency model (45) assigned to the detected object class (20) is selected and by means of the frequency model ( 45) a class probability information (47) is determined, which indicates how likely the feature vector (43) is for the detected object class (20).
Figure DE102022107820A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Prozessorschaltung zum Überprüfen einer Plausibilität eines Detektionsergebnisses einer Objekterkennung, die durch ein künstliches neuronales Netzwerk durchgeführt wird. Das Netzwerk kann dazu trainiert sein, aus Eingangsdaten (z.B. einem Bildausschnitt) ein Objekt einer vorbestimmten Objektklasse zu erkennen und die erkannte oder detektierte Objektklasse zu signalisieren. Allerdings kann ein solches Detektionsergebnis mit einer Unsicherheit (Englisch: uncertainty) behaftet sein, die dem Detektionsergebnis selbst nicht angesehen werden kann. Daher soll zusätzlich überprüft werden, ob das Detektionsergebnis bei gegebenen Eingangsdaten überhaupt plausibel sein kann. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, bei welchem eine automatisierte Fahrfunktion mittels der Prozessorschaltung durch Objekterkennung unterstützt wird.The invention relates to a method and a processor circuit for checking the plausibility of a detection result of an object recognition that is carried out by an artificial neural network. The network can be trained to recognize an object of a predetermined object class from input data (e.g. an image section) and to signal the recognized or detected object class. However, such a detection result can be subject to uncertainty that cannot be attributed to the detection result itself. Therefore, it should also be checked whether the detection result can be plausible at all given the input data. The invention also relates to a motor vehicle in which an automated driving function is supported by object recognition using the processor circuit.

In einem Kraftfahrzeug kann zum Erkennen oder Detektieren von Objekten in der Umgebung eine Objekterkennung betrieben werden, die auf einem künstlichen neuronalen Netzwerk, insbesondere einem mehrschichtigen, sogenannten tiefen neuronalen Netzwerk (DNN - Deep Neuronal Network) basieren kann. In einer Vorverarbeitung für das Netzwerk kann dazu in einem Kamerabild erkannt werden, welche Bildbereiche ein mögliches Objekt zeigen und ein solcher Bildbereich kann dann beispielsweise durch eine Bounding Box markiert werden. Die Bilddaten einer solchen Bounding Box oder eines solchen Bildbereichs können dann die Eingangsdaten für das künstliche neuronale Netzwerk darstellen, welches zu den Eingangsdaten eine Objekterkennung durchführt und als Erkennungsergebnis eine Objektklasse angibt, die das Objekt identifiziert, beispielsweise als Objektklasse „Fahrzeug“ oder „Fußgänger“ oder „Verkehrsschild“, um nur Beispiele für Objektklassen zu nennen.In a motor vehicle, object recognition can be operated to recognize or detect objects in the environment, which can be based on an artificial neural network, in particular a multi-layer, so-called deep neural network (DNN - Deep Neural Network). In preprocessing for the network, a camera image can be used to identify which image areas show a possible object and such an image area can then be marked, for example, by a bounding box. The image data of such a bounding box or such an image area can then represent the input data for the artificial neural network, which carries out object recognition on the input data and, as the recognition result, indicates an object class that identifies the object, for example as an object class “vehicle” or “pedestrian”. or “road sign”, to name just examples of object classes.

Mittels eines solchen Detektionsergebnisses kann ein automatisiertes Fahrsystem oder eine automatisierte Fahrfunktion, beispielsweise ein Autopilot oder ein Fahrerassistenzsystem, unterstützt werden beziehungsweise es kann eine solche automatisierte Fahrfunktion eine Fahrtrajektorie und/oder ein Bremsmanöver anhand des Detektionsergebnisses planen. Allgemein kann mittels eines künstlichen neuronalen Netzwerks durch die Objekterkennung eine semantische Segmentierung oder eine 2D-/3D-Objektdetektion oder eine Bildklassifizierung durchgeführt werden.By means of such a detection result, an automated driving system or an automated driving function, for example an autopilot or a driver assistance system, can be supported or such an automated driving function can plan a driving trajectory and/or a braking maneuver based on the detection result. In general, semantic segmentation or 2D/3D object detection or image classification can be carried out using an artificial neural network through object recognition.

Ein künstliches neuronales Netzwerk kann dafür trainiert werden, zwischen mehreren unterschiedlichen Objektklassen zu unterscheiden. Zum Trainieren oder Anlernen eines künstlichen neuronalen Netzwerks können annotierte oder gelabelte Trainingsdaten verwendet werden, die zu Eingangsdaten zusätzlich die sogenannte Ground-Truth, also die wahre oder tatsächliche Objektklasse, angeben, wie sie beispielsweise durch eine Bedienperson vorgegeben sein kann. In bekannter Weise kann mittels eines Training-Algorithmus, z.B. eines Backpropagation-Algorithmus, damit ein Netzwerk trainiert werden.An artificial neural network can be trained to distinguish between several different classes of objects. To train or teach an artificial neural network, annotated or labeled training data can be used, which additionally indicates the so-called ground truth, i.e. the true or actual object class, in addition to input data, as it can be specified by an operator, for example. In a known manner, a network can be trained using a training algorithm, for example a backpropagation algorithm.

Ein künstliches neuronales Netzwerk kann prinzipiell für vorgegebene Eingangsdaten immer zu allen Objektklassen ein jeweiliges Ergebnis angeben und es wird dann, beispielsweise mittels einer Softmax-Funktion, die wahrscheinlichste Objektklasse als Detektionsergebnis ausgegeben.In principle, an artificial neural network can always give a result for all object classes for given input data and the most likely object class is then output as the detection result, for example using a softmax function.

Ein Nachteil hierbei ist, dass dem Detektionsergebnis selbst nicht angesehen werden kann, wie „knapp“ die Entscheidung des künstlichen neuronalen Netzwerks dahingehend ist, dass die Objektklasse tatsächlich vorliegt. Sind beispielsweise mehrere Objektklassen (z.B. C1, C2, C3) nahezu gleich wahrscheinlich (z.B.: C1: 32%, C2: 32%, C3: 36%) und überwiegt die Erkennungswahrscheinlichkeit für eine Objektklasse nur marginal oder minimal (im Beispiel C3 mit nur 4 Prozentpunkten), so kann dennoch als Detektionsergebnis diese Objektklasse (C3) angegeben werden. Wie zuverlässig dieses Detektionsergebnis ist oder wie „unsicher“ (uncertainty) das künstliche neuronale Netzwerk bei diesem Detektionsergebnis ist, kann nicht erkannt werden.A disadvantage here is that the detection result itself cannot be seen as to how “close” the artificial neural network’s decision is that the object class actually exists. For example, if several object classes (e.g. C1, C2, C3) are almost equally likely (e.g.: C1: 32%, C2: 32%, C3: 36%) and the probability of detection for one object class is only marginal or minimal (in the example C3 with only 4 percentage points), this object class (C3) can still be specified as the detection result. How reliable this detection result is or how “uncertainty” the artificial neural network is with this detection result cannot be determined.

Die Berechnung einer „uncertainty“ oder Unsicherheit eines künstlichen neuronalen Netzwerks bei gegebenem Detektionsergebnis kann rechentechnisch sehr aufwendig sein.Calculating an “uncertainty” of an artificial neural network given a given detection result can be computationally very complex.

Zudem kann ein Detektionsergebnis sogar falsch sein, weil bei ähnlichen Erkennungswahrscheinlichkeiten bereits ein geringes Rauschen oder eine geringe Streuung einen entscheidenden Einfluss haben kann.In addition, a detection result can even be wrong because, given similar detection probabilities, even a small amount of noise or a small amount of scatter can have a decisive influence.

Die Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzwerks zum Unterstützen eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise aus der DE 197 20 764 A1 bekannt. The use of an artificial neural network to support driving of a motor vehicle is, for example, from DE 197 20 764 A1 known.

Aus der DE 10 2006 003 611 A1 ist ein Verfahren bekannt, um Datensätze mittels einer statistischen Analyse auf ihre Konsistenz hin zu prüfen, das heißt ein einzelner Datensatz, der bezüglich der statistischen Verteilung einen Ausreißer darstellt, kann mittels des Verfahrens identifiziert werden.From the DE 10 2006 003 611 A1 a method is known for checking data sets for their consistency using a statistical analysis, i.e. a single data set that represents an outlier in terms of the statistical distribution can be identified using the method.

Aus der DE 10 2018 211 099 A1 ist bekannt, dass mittels eines künstlichen neuronalen Netzwerks durch Berücksichtigung von zusätzlichen Parametern betreffend eine Messsituation erkannt werden kann, wie zuverlässig eine Messung eines Messwerts überhaupt nur ausfallen kann.From the DE 10 2018 211 099 A1 It is known that an artificial neural network can be used to recognize additional parameters relating to a measurement situation how reliable a measurement of a measured value can actually be.

Aus der DE 10 2019 116 801 A1 ist ein weiteres künstliches neuronales Netzwerk bekannt, mittels welchem ein Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von Messdaten gesteuert werden kann.From the DE 10 2019 116 801 A1 Another artificial neural network is known, by means of which the driving operation of a motor vehicle can be controlled depending on measurement data.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Detektionsergebnis eines künstlichen neuronalen Netzwerks auf Plausibilität oder Zuverlässigkeit zu prüfen.The invention is based on the object of checking a detection result of an artificial neural network for plausibility or reliability.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.The task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous further developments or further developments of the invention are described in the dependent claims, the following description and the figures.

Als eine Lösung umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Überprüfen einer Plausibilität oder Zuverlässigkeit eines Detektionsergebnisses, das eine Objekterkennung eines künstlichen neuronalen Netzwerks ausgegeben hat. Das Verfahren geht davon aus, dass durch das Netzwerk Eingangsdaten betreffend ein Objekt empfangen werden. Es handelt sich dabei um ein Objekt, das in einer Umgebung sensorisch erfasst wird, beispielsweise mittels einer Umgebungskamera eines Kraftfahrzeugs. Die Eingangsdaten können beispielsweise die Bilddaten aus dem Bereich einer Bounding Box des Bildes sein, das aus der Umgebungskamera empfangen worden ist. Die Bounding Box selbst kann beispielsweise durch eine vorgeschaltete Bildanalyseschaltung in an sich bekannter Weise ermittelt werden.As a solution, the invention includes a method for checking a plausibility or reliability of a detection result that an artificial neural network has output from object recognition. The method assumes that input data relating to an object is received by the network. This is an object that is detected by sensors in an environment, for example by means of an environmental camera of a motor vehicle. The input data can be, for example, the image data from the area of a bounding box of the image that was received from the surrounding camera. The bounding box itself can be determined, for example, by an upstream image analysis circuit in a manner known per se.

In dem Netzwerk werden in mehreren Schichten des Netzwerks Aktivierungswerte (activation values) von künstlichen Neuronen des Netzwerks als Funktion der Eingangsdaten berechnet oder ermittelt. Dies ist aus dem Stand der Technik bekannt. Als Funktion dieser Aktivierungswerte werden dann an einer Ausgabeschicht (output layer) des Netzwerks als Detektionsergebnis Erkennungsdaten oder Detektionsdaten erzeugt. Die Detektionsdaten geben an, welche Objektklasse für das Objekt detektiert wurde. Die Objektklasse ist dabei eine aus mehreren vorbestimmten, durch das Netzwerk detektierbaren Objektklassen. Die Detektionsdaten können also beispielsweise ein Label oder einen Annotationstext angeben, der die Objektklasse beschreiben kann (beispielsweise „Auto“ oder „Verkehrsschild“ oder „Fahrbahnmarkierung“, um nur Beispiele zu nennen). Bei dem Detektionsergebnis, also der detektierten Objektklasse, kann es sich um das dominante Ergebnis handeln, dem die größte Erkennungswahrscheinlichkeit zugeordnet worden ist. Mit anderen Worten kann auch für zumindest eine andere Objektklasse eine (kleinere) Erkennungswahrscheinlichkeit dafür erkannt worden sein, dass diese vorliegt. Ein solches Ergebnis kann beispielsweise durch eine Softmax-Schicht kaschiert oder verdeckt werden. Mit anderen Worten kann die Menge der Erkennungswerte oder Erkennungswahrscheinlichkeiten für mehrere Objektklassen unterschiedliche Werte aufweisen. Je kleiner dabei die Entropie dieser mehreren Erkennungswerte ist, desto zuverlässiger ist das Erkennungsergebnis, weil dies indiziert, dass eine bestimmte Objektklasse dominant bei der Erkennung ist (z.B. ergibt in dem obigen Beispiel C1: 2%, C2: 2%, C3: 96% eine geringere Entropie als das obige erste Beispiel).In the network, activation values of artificial neurons in the network are calculated or determined in several layers of the network as a function of the input data. This is known from the prior art. As a function of these activation values, recognition data or detection data are then generated as a detection result at an output layer of the network. The detection data indicates which object class was detected for the object. The object class is one of several predetermined object classes that can be detected by the network. The detection data can, for example, specify a label or an annotation text that can describe the object class (e.g. “car” or “traffic sign” or “road marking”, to name just examples). The detection result, i.e. the detected object class, can be the dominant result to which the greatest probability of detection has been assigned. In other words, a (smaller) detection probability can also have been recognized for at least one other object class to be present. Such a result can be concealed or hidden, for example, by a Softmax layer. In other words, the set of detection values or detection probabilities can have different values for several object classes. The smaller the entropy of these multiple recognition values, the more reliable the recognition result is, because this indicates that a certain object class is dominant in the recognition (e.g. in the example above, C1: 2%, C2: 2%, C3: 96% a lower entropy than the first example above).

Um das Detektionsergebnis zu prüfen, d.h. die detektierte Objektklasse zu verifizieren, wird durch eine Prozessorschaltung zusätzlich zu den eigentlichen Detektionsdaten auch noch ein Merkmalsvektor gebildet. Der Merkmalsvektor wird aus einer vorbestimmten Menge der Aktivierungswerte zumindest einer der Schichten des Netzwerks gebildet. Es wird überprüft, ob der Merkmalsvektor „typisch“ oder „wahrscheinlich“ ist, wenn tatsächlich die detektierte Objektklasse vorliegt, d.h. wenn die Eingangsdaten tatsächlich ein Objekt dieser Objektklasse darstellen. Dazu wird als Funktion der Detektionsdaten ein der detektierten Objektklasse zugeordnetes statistisches Häufigkeitsmodell ausgewählt. Das Häufigkeitsmodell ist ein statistisches Modell für solche Merkmalsvektoren, die sich ergeben, wenn tatsächlich ein Objekt der detektierten Objektklasse in den Eingangsdaten abgebildet ist. Mittels des Häufigkeitsmodells wird dann eine Klassenwahrscheinlichkeitsangabe ermittelt, die angibt, wie wahrscheinlich der Merkmalsvektor für die Objektklasse ist.In order to check the detection result, i.e. to verify the detected object class, a feature vector is formed by a processor circuit in addition to the actual detection data. The feature vector is formed from a predetermined set of activation values of at least one of the layers of the network. It is checked whether the feature vector is “typical” or “probable” if the detected object class is actually present, i.e. if the input data actually represents an object of this object class. For this purpose, a statistical frequency model assigned to the detected object class is selected as a function of the detection data. The frequency model is a statistical model for feature vectors that arise when an object of the detected object class is actually depicted in the input data. Using the frequency model, a class probability information is then determined, which indicates how likely the feature vector is for the object class.

Mittels der Prozessorschaltung kann dann eine Falschdetektion erkannt (detektierte Objektklasse stimmt nicht der tatsächlichen Objektklasse des Objekts überein) und gegebenenfalls darauf reagiert werden, indem die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe mittels einer vorbestimmten Abbildungsfunktion auf ein Steuersignal abgebildet wird, welches eine vorbestimmte Absicherungsmaßnahme zum Kompensieren einer Fehldetektion gesteuert wird. Die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe kann eine binäre Angabe (Detektionsergebnis richtig oder falsch) oder ein Wahrscheinlichkeitswert sein (Merkmalsvektor entspricht zu X% der Objektklasse). Diese Klassenwahrscheinlichkeitsangabe kann dann in einem Signalwert des Steuersignals abgebildet werden. Das Steuersignal kann beispielsweise vorgeben, ob die Absicherungsmaßnahme durchgeführt werden soll (Falschdetektion erkennt) oder ob keine Absicherungsmaßnahme notwendig ist (Erkennungsergebnis als richtig oder korrekt erkannt).By means of the processor circuit, a false detection can then be recognized (detected object class does not match the actual object class of the object) and, if necessary, reacted to by mapping the class probability information using a predetermined mapping function onto a control signal, which controls a predetermined security measure to compensate for a false detection. The class probability information can be a binary information (detection result correct or incorrect) or a probability value (feature vector corresponds to X% of the object class). This class probability information can then be represented in a signal value of the control signal. The control signal can, for example, specify whether the security measure should be carried out (false detection detected) or whether no security measure is necessary (detection result recognized as correct or correct).

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass unabhängig von der Objektdetektion durch das künstliche neuronale Netzwerk auch mittels eines davon unabhängigen Häufigkeitsmodells zusätzlich überprüft wird, ob das Objekt zu der detektierten Objektklasse gehört. Wird ein Widerspruch erkannt (detektierte Objektklasse ergibt nur eine geringe Klassenwahrscheinlichkeitsangabe für den Merkmalsvektor), so wird eine Absicherungsmaßnahme ausgelöst, damit die Fehldetektion nicht weiter verwendet wird oder Auswirkungen der Fehldetektion gelindert oder verhindert werden. Das genannte Häufigkeitsmodell kann mittels der eingangs genannten Trainingsdaten erzeugt werden, z.B. mittels eines Gaußkernel-Modells.The invention has the advantage that, independently of the object detection by the artificial neural network, it is also checked whether the object belongs to the detected object class using a frequency model that is independent of it. If a contradiction is detected (detected object class only gives a low class probability information for the feature vector), a security measure is triggered so that the false detection is no longer used or the effects of the false detection are alleviated or prevented. The frequency model mentioned can be generated using the training data mentioned at the beginning, for example using a Gaussian kernel model.

Die Erfindung umfasst auch Weiterentwicklungen oder Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.The invention also includes further developments or further developments that result in additional advantages.

Eine Weiterentwicklung umfasst, dass die Menge der Aktivierungswerte aus einer Schicht oder mehreren Schichten, die jeweils einen Ausgang eines Merkmalsextraktors des Netzwerks, dem ein Detektor des Netzwerks nachgeschaltet ist, entnommen wird. Eine andere Bezeichnung für „Merkmalsextraktor“ ist auch „Encoder“, der aus mehreren Schichten künstlicher Neuronen gebildet sein kann und dabei als sogenanntes Faltungsnetzwerk CNN (Convolutional Neuronal Network) ausgestaltet sein kann. Mittels des Merkmalsextraktors werden unabhängig von einer eigentlichen Erkennung oder Klassifizierung zunächst aus den Eingangsdaten die darin enthaltenen Merkmale extrahiert, beispielsweise Kanten und/oder Texturen, die die Grundlage für die eigentliche Erkennung oder Detektion durch den nachgeschalteten Detektor bilden. Der Detektor selbst kann in an sich bekannter Weise als Anordnung mehrerer Schichten künstlicher Neuronen in einem beispielsweise sogenannten „Fully-Connected (FC) Layers“-Netzwerk sein. Der Übergang zwischen Merkmalsextraktor und Detektor wird auch als Flaschenhals (Bottleneck) bezeichnet. Diese Anordnung aus Merkmalsextraktor und Detektor ist an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Es wurde erkannt, dass dieser Übergang besonders geeignet ist, um die von den dort angeordneten künstlichen Neuronen erzeugten Aktivierungswerte (Ausgabewerte von deren Aktiverungsfunktionen) zum Bilden des Merkmalsvektors zu nutzen. Somit wird der Merkmalsvektor insbesondere unabhängig vom eigentlichen Detektor gebildet, sodass eine Überprüfung des Detektionsergebnisses unabhängig von einer Fehldetektion im Detektor selbst ist. Die hier beschriebenen „Aktivierungswerte“ stellen die an sich aus dem Stand der Technik bekannten Ausgabewerte der einzelnen künstlichen Neuronen dar, wie sie durch die nicht-lineare Aktivierungsfunktion eines künstlichen Neurons erzeugt oder ausgegeben werden können.A further development includes that the set of activation values is taken from a layer or several layers, each of which is an output of a feature extractor of the network, which is followed by a detector of the network. Another name for “feature extractor” is “encoder”, which can be formed from several layers of artificial neurons and can be designed as a so-called convolutional network CNN (Convolutional Neural Network). Using the feature extractor, independently of any actual recognition or classification, the features contained therein are first extracted from the input data, for example edges and/or textures, which form the basis for the actual recognition or detection by the downstream detector. The detector itself can, in a manner known per se, be an arrangement of several layers of artificial neurons in, for example, a so-called “Fully-Connected (FC) Layers” network. The transition between feature extractor and detector is also called a bottleneck. This arrangement of feature extractor and detector is known from the prior art. It was recognized that this transition is particularly suitable for using the activation values (output values of their activation functions) generated by the artificial neurons arranged there to form the feature vector. The feature vector is therefore formed, in particular, independently of the actual detector, so that a check of the detection result is independent of a false detection in the detector itself. The “activation values” described here represent the output values of the individual artificial neurons, which are known from the prior art, as they can be generated or output by the non-linear activation function of an artificial neuron.

Eine Weiterentwicklung umfasst, dass eine Dimension des Merkmalsvektors kleiner als eine Anzahl der Aktivierungswerte in der besagten Menge der Aktivierungswerte ist und hierzu die Menge der Aktivierungswerte mittels eines linearen Modells für multivariable Statistik auf den Merkmalsvektor abgebildet wird oder in den Merkmalsvektor umgewandelt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass im Merkmalsvektor eine große Anzahl an Aktivierungswerten, beispielsweise die Aktivierungswerte einer gesamten Schicht oder aller erkannten Merkmale, berücksichtigt werden kann und dennoch das Häufigkeitsmodell zum Prüfen des Merkmalsvektors (z.B. eine Gaußverteilung) auf der Grundlage einer geringeren Anzahl an Variablen erzeugt werden kann. Das Häufigkeitsmodell kann z.B. mittels der Trainingsdaten, die auch zum Trainieren des künstlichen neuronalen Netzwerks verwendet werden, als eine statistische Verteilung der Vektorwerte des Merkmalsvektors gebildet werden, die sich für die Trainingsdaten ergeben. Ein lineares Modell für multivariable Statistik stellt ein Modell zur Dimensionsreduktion dar, indem die Dimension des Merkmalsvektors geringer ist als die Dimension eines Vektors die Menge der ausgewählten Aktivierungswerte enthält. Ein Beispiel für ein lineares Modell für multivariable Statistik zum Erzeugen des Merkmalsvektors ist eine Clusteranalyse oder Faktorenanalyse.A further development includes that a dimension of the feature vector is smaller than a number of activation values in the said set of activation values and for this purpose the set of activation values is mapped onto the feature vector using a linear model for multivariable statistics or is converted into the feature vector. This results in the advantage that a large number of activation values, for example the activation values of an entire layer or all recognized features, can be taken into account in the feature vector and yet the frequency model for testing the feature vector (e.g. a Gaussian distribution) is based on a smaller number of variables can be generated. The frequency model can be formed, for example, using the training data, which is also used to train the artificial neural network, as a statistical distribution of the vector values of the feature vector that result for the training data. A linear model for multivariable statistics represents a dimensionality reduction model in which the dimension of the feature vector is less than the dimension of a vector containing the set of selected activation values. An example of a linear model for multivariable statistics to generate the feature vector is a cluster analysis or factor analysis.

Als besonders bevorzugtes Modell hat sich die Hauptkomponentenanalyse (PCA - Principal Compound Analysis) herausgestellt. Eine Weiterentwicklung umfasst entsprechend, dass als lineares Modell der multivariablen Statistik eine Hauptkomponentenanalyse, PCA, verwendet wird. Hierdurch hat sich die Möglichkeit ergeben, eine große Menge an Aktivierungswerten, beispielsweise mehr als 50 oder mehr als 100, auf eine verhältnismäßig dazu kleine Anzahl an Vektorwerten für den Merkmalsvektor, insbesondere weniger als 10, abzubilden. Man erhält dennoch ein zuverlässiges oder aussagekräftiges Häufigkeitsmodell zur Überprüfung der detektierten Objektklasse.Principal Compound Analysis (PCA) has proven to be a particularly preferred model. A further development includes using principal component analysis, PCA, as the linear model of multivariable statistics. This has made it possible to map a large number of activation values, for example more than 50 or more than 100, onto a relatively small number of vector values for the feature vector, in particular less than 10. You still get a reliable or meaningful frequency model for checking the detected object class.

Eine Weiterentwicklung umfasst, dass der Merkmalsvektor die Dimensionalität 3 aufweist. Mit einer Dimensionalität von 3 ist es möglich, das Häufigkeitsmodell und den Merkmalsvektor auch grafisch darzustellen, sodass eine visuelle Überprüfung durch eine Bedienperson ermöglicht ist. Somit kann beispielsweise während einer Entwicklung oder Programmierung der Prozessorschaltung ein Entwickler die Zuverlässigkeit oder die Funktionsfähigkeit des Verfahrens visuell überprüfen.A further development includes that the feature vector has dimensionality 3. With a dimensionality of 3, it is possible to also represent the frequency model and the feature vector graphically, allowing visual inspection by an operator. Thus, for example, during development or programming of the processor circuit, a developer can visually check the reliability or functionality of the method.

Eine Weiterentwicklung umfasst, dass das jeweilige Häufigkeitsmodell eine kernel-basierte Verteilungsfunktion einer Häufigkeitsverteilung umfasst, insbesondere eine Gaußkernel-basierte Verteilungsfunktion, und als Klassenwahrscheinlichkeitsangabe ein Wahrscheinlichkeitswert oder Wahrscheinlichkeitsdichtewert ermittelt wird. Das Häufigkeitsmodell lässt sich also vorteilsbringend als eine statistische Verteilung der Vektorwerte des Merkmalsvektors für Objekte der jeweiligen Objektklasse beispielsweise durch relative Häufigkeiten modellieren. Da ein solches Häufigkeitsmodell in der Regel keine symmetrische Anordnung oder Form aufweist, ist eine einzelne (einzige) Gauß-Verteilung in der Regel zu grob. Hier wurde erkannt, dass eine Gauß-Kernel-Verteilungsfunktion geeigneter ist, um asymmetrische Häufigkeitsverteilungen geeignet anzunähern. Mittels einer Verteilungsfunktion kann als Klassenwahrscheinlichkeitsangabe ein Wahrscheinlichkeitswert angegeben werden, der dazu genutzt werden kann, zu quantifizieren, wie deutlich die Abgrenzung der detektierten Objektklasse zur nächst ähnlichen Objektklasse ist.A further development includes that the respective frequency model includes a kernel-based distribution function of a frequency distribution, in particular a Gaussian kernel-based distribution function, and a probability value or probability density value is determined as class probability information. The frequency model can therefore advantageously be modeled as a statistical distribution of the vector values of the feature vector for objects of the respective object class, for example through relative frequencies. Since such a frequency model usually does not have a symmetrical arrangement or shape, a single (single) Gaussian distribution is usually too coarse. Here it was recognized that a Gaussian kernel distribution function is more suitable for appropriately approximating asymmetric frequency distributions. Using a distribution function, a probability value can be specified as class probability information, which can be used to quantify how clear the distinction between the detected object class and the next similar object class is.

Zusätzlich oder alternativ dazu umfasst das jeweilige Häufigkeitsmodell eine Support-Vector-Machine, SVM, für eine Klassifikationsanalyse des Merkmalsvektors umfasst und als Klassenwahrscheinlichkeitsangabe eine binäre Zugehörigkeitsaussage (gehört zur Objektklasse oder nicht) ermittelt wird. Die Verwendung einer Support-Vector-Machine weist den Vorteil auf, dass mittels dieser selbst entschieden wird, ob ein Merkmalsvektor Teil des Häufigkeitsmodells ist oder nicht, das heißt es gibt eine binäre Klassenwahrscheinlichkeitsangabe, die unmittelbar zum Erzeugen des Steuersignals genutzt werden kann (Absicherungsmaßnahmen aktivieren oder nicht). Die Abbildungsfunktion kann in diesem Fall die Identitätsfunktion (Ausgabe = Eingabe) sein.Additionally or alternatively, the respective frequency model includes a support vector machine, SVM, for a classification analysis of the feature vector and a binary membership statement (belongs to the object class or not) is determined as the class probability information. The use of a support vector machine has the advantage that it is used to decide whether a feature vector is part of the frequency model or not, i.e. there is a binary class probability information that can be used directly to generate the control signal (activate safeguarding measures or not). The mapping function in this case can be the identity function (output = input).

Wenn die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe ermittelt, so muss anhand dieser noch entschieden werden, ob die Absicherungsmaßnahmen ausgelöst werden sollt. Dies geschieht mittels der besagten Abbildungsfunktion. Eine Weiterentwicklung umfasst, dass mittels der Abbildungsfunktion überprüft wird, ob gemäß der Klassenwahrscheinlichkeitsangabe der Merkmalsvektor mit einer vorbestimmten Mindestwahrscheinlichkeit das Objekt bestätigt. Für den Fall, dass die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe einen Wahrscheinlichkeitswert darstellt, kann gesteuert werden, für welche Merkmalsvektoren sich eine Erkennung einer Fehldetektion oder Falschdetektion ergeben soll. Dies kann durch Festlegen des Werts für die Mindestwahrscheinlichkeit, also durch Festlegen des Grenzwerts, vorgenommen werden. Somit lässt sich das Detektionsverhalten oder die Überprüfung kalibrieren oder einstellen. Once the class probability information is determined, a decision must still be made based on this as to whether the hedging measures should be triggered. This is done using the mapping function mentioned. A further development includes using the mapping function to check whether the feature vector confirms the object with a predetermined minimum probability according to the class probability information. In the event that the class probability information represents a probability value, it can be controlled for which feature vectors a false detection or false detection should be detected. This can be done by setting the minimum probability value, i.e. setting the limit. This allows the detection behavior or checking to be calibrated or adjusted.

Eine Weiterentwicklung umfasst, dass die Absicherungsmaßnahme umfasst, dass eine Ortsauflösung und/oder eine Zeitauflösung bei zumindest einem Umgebungssensor, welcher die Eingangsdaten erzeugt, vergrößert wird (falls eine Fehldetektion erkannt wird, also die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe der detektierte Objektklasse widerspricht). Mit anderen Worten kann die Detektion weiterbetrieben werden, aber für die Eingangsdaten wird eine Messqualität oder ein Messumfang automatisiert vergrößert. Somit ergibt sich in vorteilhafter Weise eine automatisierte Skalierung oder Anpassung beim Betrieb des Umgebungssensors in Abhängigkeit von einer Zuverlässigkeit oder Plausibilität der Detektionsergebnisse. Zusätzlich oder alternativ dazu umfasst die Absicherungsmaßnahme, dass vorbestimmte Rechenressourcen zum Erzeugen der Eingangsdaten zugeschaltet werden. Hierdurch kann automatisiert eine Qualität der Erzeugung der Eingangsdaten verbessert werden, indem beispielsweise Rechenressourcen für das Berechnen oder Ermitteln von Bounding Boxen vergrößert werden und somit beispielsweise eine Genauigkeit bei der Abgrenzung von Objekten, die in einem Bild einer Kamera abgebildet sind, vergrößert oder verbessert wird. Somit ergibt sich eine automatisierte Skalierung der Rechenressourcen bei der Erzeugung der Eingangsdaten. Zusätzlich oder alternativ dazu umfasst die Absicherungsmaßnahme, dass ein Fahrzeugführungssignal zum Eingreifen in eine Längsführung und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs für eine automatisierte Fahrfunktion erzeugt wird. Hierdurch kann automatisiert in den Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs eingegriffen werden, um beispielsweise ein Ausweichmanöver (Lenken durch Längsführung) und/oder eine Notbremsung (Lenken durch Querführung) und/oder eine Notbremsung (Entschleunigen oder Abbremsen durch Längsführung) ausgelöst werden kann. Die Prozessorschaltung kann hierzu in dem Kraftfahrzeug betrieben werden. Als automatisierte Fahrfunktion kann eine autonome Fahrfunktion (sogenannter Level 3 und höher gemäß dem Standard SAE J3016) unterstützt werden.A further development includes that the security measure includes increasing a spatial resolution and/or a time resolution for at least one environmental sensor that generates the input data (if a false detection is detected, i.e. the class probability information contradicts the detected object class). In other words, the detection can continue to be operated, but a measurement quality or a measurement scope is automatically increased for the input data. This advantageously results in automated scaling or adjustment when operating the environmental sensor depending on the reliability or plausibility of the detection results. Additionally or alternatively, the security measure includes connecting predetermined computing resources to generate the input data. In this way, the quality of the generation of the input data can be improved automatically, for example by increasing computing resources for calculating or determining bounding boxes and thus, for example, increasing or improving the accuracy in the delimitation of objects that are imaged in a camera image. This results in automated scaling of computing resources when generating the input data. Additionally or alternatively, the security measure includes generating a vehicle guidance signal for intervening in longitudinal guidance and/or lateral guidance of a motor vehicle for an automated driving function. This makes it possible to intervene automatically in the driving operation of a motor vehicle in order, for example, to trigger an evasive maneuver (steering through longitudinal guidance) and/or emergency braking (steering through lateral guidance) and/or emergency braking (deacceleration or braking through longitudinal guidance). For this purpose, the processor circuit can be operated in the motor vehicle. An autonomous driving function (so-called Level 3 and higher according to the SAE J3016 standard) can be supported as an automated driving function.

Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung eine Prozessorschaltung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Prozessorschaltung dazu angepasst ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Die Prozessorschaltung kann beispielsweise als ein Steuergerät oder als ein Verbund mehrerer Steuergeräte oder als ein Zentralrechner für ein Kraftfahrzeug ausgestaltet sein. Alternativ dazu kann die Prozessorschaltung als Bestandteil eines stationären Backend-Servers für ein Kraftfahrzeug ausgestaltet sein. Die Prozessorschaltung kann auch als verteilte Schaltung teilweise in einem Backend-Server und teilweise in einem Kraftfahrzeug implementiert sein. Die Prozessorschaltung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung darstellen. Sie kann dazu eingerichtet sein, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessorschaltung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessorschaltung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessorschaltung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessorschaltung gespeichert sein.As a further solution, the invention includes a processor circuit for a motor vehicle, the processor circuit being adapted to carry out a method according to one of the preceding claims. The processor circuit can be designed, for example, as a control device or as a network of several control devices or as a central computer for a motor vehicle. Alternatively, the processor circuit can be designed as part of a stationary backend server for a motor vehicle. The processor circuit can also be implemented as a distributed circuit partly in a backend server and partly in a motor vehicle. The processor circuit can represent a data processing device or a processor device. It can be set up to carry out an embodiment of the method according to the invention. The processor circuit can do at least one Microprocessor and / or at least one microcontroller and / or at least one FPGA (Field Programmable Gate Array) and / or at least one DSP (Digital Signal Processor). Furthermore, the processor circuit can have program code that is designed to carry out the embodiment of the method according to the invention when executed by the processor circuit. The program code can be stored in a data memory of the processor circuit.

Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer automatisierten Fahrfunktion und mit zumindest einem Umgebungssensor zum Erzeugen von Sensordaten von Objekten in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und mit einer Bildanalyseschaltung zum Erzeugen von Eingangsdaten aus den Sensordaten, wobei die beschriebene Prozessorschaltung zum Steuern der automatisierten Fahrfunktion bereitgestellt ist, die mit der Bildanalyseschaltung gekoppelt ist. Durch die Bildanalyseschaltung kann in an sich bekannter Weise aus Sensordaten oder Bilddaten des Umgebungssensors die Information extrahiert werden, wo in einer Abbildung der Umgebung, beispielsweise einem Kamerabild, ein Objekt dargestellt ist. Durch die Bildanalyseschaltung kann als Eingangsdaten für das nachgeschaltete künstliche neuronale Netzwerk dann beispielsweise eine Bounding Box definiert werden, durch welche angegeben ist, welche Sensordaten, beispielsweise welche Bilddaten, vermutlich ein einzelnes Objekt darstellen, das durch das künstliche neuronale Netzwerk, das heißt durch dessen Objekterkennung, detektiert oder erkannt werden soll, indem die zugehörige Objektklasse als Detektionsergebnis angegeben wird. Entsprechende Bildanalyseschaltungen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und können aus dem Stand der Technik übernommen werden. Die Bildanalyseschaltung kann auch als ein Bestandteil der Prozessorschaltung realisiert sein, das heißt die Bildanalyse zum Erzeugen der Eingangsdaten und das nachgeschaltete künstliche neuronale Netzwerk für die Objekterkennung können durch dieselbe Prozessorschaltung gebildet sein und beispielsweise als ein gesamtes oder gemeinsames künstliches neuronales Netzwerk implementiert sein. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.As a further solution, the invention includes a motor vehicle with an automated driving function and with at least one environmental sensor for generating sensor data from objects in an environment of the motor vehicle and with an image analysis circuit for generating input data from the sensor data, the processor circuit described for controlling the automated driving function is provided, which is coupled to the image analysis circuit. The image analysis circuit can be used in a manner known per se to extract the information from sensor data or image data from the environmental sensor where an object is represented in an image of the environment, for example a camera image. The image analysis circuit can then define, for example, a bounding box as input data for the downstream artificial neural network, which indicates which sensor data, for example which image data, presumably represent a single object that is detected by the artificial neural network, that is, by its object recognition , should be detected or recognized by specifying the associated object class as the detection result. Corresponding image analysis circuits are known per se from the prior art and can be adopted from the prior art. The image analysis circuit can also be implemented as a component of the processor circuit, that is, the image analysis for generating the input data and the downstream artificial neural network for object recognition can be formed by the same processor circuit and, for example, implemented as an entire or common artificial neural network. The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck, or as a passenger bus or motorcycle.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments. The invention therefore also includes implementations that each have a combination of the features of several of the described embodiments, provided that the embodiments have not been described as mutually exclusive.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
  • 2 ein Flussschaudiagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 3 ein Flussschaudiagramm zur Veranschaulichung weiterer Aspekte des Verfahrens.
Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention;
  • 2 a flowchart to illustrate an embodiment of the method according to the invention;
  • 3 a flowchart to illustrate further aspects of the process.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components described each represent individual features of the invention that can be viewed independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the exemplary embodiments described can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln kann. Das Kraftfahrzeug 10 kann eine Fahrt 11 durch eine Umgebung 12 durchführen und hierbei eine jeweilige aktuelle Verkehrssituation 13 mittels zumindest eines Umgebungssensors 14 umfassen, dessen Erfassungsbereich 14' in die Umgebung 12 ausgerichtet sein kann. Der Umgebungssensor 14 kann beispielsweise als eine Kamera bereitgestellt sein. Der jeweilige Umgebungssensor 14 kann Sensordaten 15 erzeugen, durch welche die Umgebung 12 abgebildet ist. In der Umgebung 12 können sich Objekte 16 befinden, beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer und/oder Verkehrsinfrastruktur, wie beispielsweise Ampeln. 1 shows a motor vehicle 10, which can be a motor vehicle, in particular a passenger car or truck. The motor vehicle 10 can carry out a journey 11 through an environment 12 and can include a respective current traffic situation 13 by means of at least one environmental sensor 14, the detection area 14 'of which can be aligned with the environment 12. The environmental sensor 14 can be provided as a camera, for example. The respective environmental sensor 14 can generate sensor data 15 through which the environment 12 is mapped. Objects 16 can be located in the environment 12, for example other road users and/or traffic infrastructure, such as traffic lights.

Im Kraftfahrzeug 10 kann eine automatisierte Fahrfunktion 17 bereitgestellt sein, durch welche während der Fahrt 11 zumindest ein Teil der Führungsaufgabe oder die vollständige Führungsaufgabe zum Führen des Kraftfahrzeugs 10 in der Umgebung 12 (Längsführung und/oder Querführung) durchgeführt werden kann. Die automatisierte Fahrfunktion 17 kann beispielsweise durch ein Steuergerät oder mehrere Steuergeräte oder einen Zentralrechner des Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt werden. Um das Kraftfahrzeug 10 zu führen, können der automatisierten Fahrfunktion 17 Detektionsdaten 18 durch eine Prozessorschaltung 19 bereitgestellt werden, welche aus den Sensordaten 15 detektieren oder erkennen kann, welche Objekte 16 sich in der Umgebung 12 befinden. Durch die Detektionsdaten 18 kann eine entsprechende Objektklasse 20, beispielsweise die Angabe, dass es sich um ein anderes Kraftfahrzeug oder eine Ampel handelt, und beispielsweise eine Relativposition (hier nicht näher erläutert) an die automatisierte Fahrfunktion 17 signalisiert werden. Die automatisierte Fahrfunktion 17 kann auf Grundlage der Detektionsdaten 18 beispielsweise eine Fahrtrajektorie 21 planen und durch Ansteuern zumindest eines Aktuators 22 des Kraftfahrzeugs 10 in an sich bekannter Weise die Fahrtrajektorie 21 in der Umgebung 12 fahren.An automated driving function 17 can be provided in the motor vehicle 10, through which at least part of the leadership task or the complete leadership task for guiding the motor vehicle 10 in the environment 12 (longitudinal guidance and/or lateral guidance) can be carried out during the journey 11. The automated driving function 17 can be carried out, for example, by one control device or several control devices or a central computer of the motor vehicle 10 become. In order to drive the motor vehicle 10, the automated driving function 17 can be provided with detection data 18 by a processor circuit 19, which can detect or recognize from the sensor data 15 which objects 16 are in the environment 12. Through the detection data 18, a corresponding object class 20, for example the indication that it is another motor vehicle or a traffic light, and for example a relative position (not explained in more detail here) can be signaled to the automated driving function 17. The automated driving function 17 can, for example, plan a travel trajectory 21 based on the detection data 18 and drive the travel trajectory 21 in the environment 12 in a manner known per se by controlling at least one actuator 22 of the motor vehicle 10.

Innerhalb der Prozessorschaltung 19 kann beispielsweise eine Bildanalyseschaltung 23 realisiert sein, die detektieren kann, welcher Anteil der Sensordaten 15, beispielsweise welcher Bildausschnitt aus einem Kamerabild, jeweils eines der Objekte 16 darstellt oder abbildet. Zu jedem einzelnen Objekt 16 können dann aus den Sensordaten 15 entsprechende Eingangsdaten 24 aus den Sensordaten 15 extrahiert werden und einem künstlichen neuronalen Netzwerk 25 bereitgestellt sein, welches als ein Detektionsergebnis die Detektionsdaten 18, das heißt die Angabe, um welche Objektklasse es sich handelt, ermitteln kann.For example, an image analysis circuit 23 can be implemented within the processor circuit 19, which can detect which portion of the sensor data 15, for example which image section from a camera image, represents or images one of the objects 16. For each individual object 16, corresponding input data 24 can then be extracted from the sensor data 15 and provided to an artificial neural network 25, which determines the detection data 18, that is, the information about which object class it is, as a detection result can.

Das künstliche neuronale Netzwerk kann beispielsweise durch einen Backendserver 26 bereitgestellt sein, der beispielsweise im Internet 27 betrieben werden kann. Der Backendserver 26 kann beispielsweise über ein Funknetz 28, beispielsweise ein Mobilfunknetz und/oder ein WLAN-Funknetzwerk (WLAN - Wireless Local Area Network) über eine Funkverbindung 29 mit einem Kommunikationsmodul 30 des Kraftfahrzeugs 10 gekoppelt sein, über welches die Prozessorschaltung 19 Daten mit dem Backendserver 26 austauschen kann. Eine entsprechende Kommunikationsverbindung kann beispielsweise auf einer Internetverbindung basieren. Das Kommunikationsmodul 30 kann beispielsweise ein Mobilfunkmodul oder ein WLAN-Funkmodul umfassen.The artificial neural network can be provided, for example, by a backend server 26, which can be operated, for example, on the Internet 27. The backend server 26 can, for example, be coupled via a radio network 28, for example a mobile radio network and/or a WLAN radio network (WLAN - Wireless Local Area Network), via a radio connection 29 to a communication module 30 of the motor vehicle 10, via which the processor circuit 19 communicates data with the Backend server 26 can exchange. A corresponding communication connection can be based, for example, on an Internet connection. The communication module 30 can include, for example, a mobile radio module or a WLAN radio module.

Bei der Prozessorschaltung 19 ist sichergestellt, dass die detektierte Objektklasse 20 noch einmal überprüft wurde, das heißt ein Detektionsergebnis D des künstlichen neuronalen Netzwerks 25 kann zusätzlich noch einmal überprüft worden sein.The processor circuit 19 ensures that the detected object class 20 has been checked again, that is to say a detection result D of the artificial neural network 25 can also have been checked again.

2 veranschaulicht hierzu schematisiert ein entsprechendes Verfahren. Der Umgebungssensor 14 kann in der beschriebenen Weise mittels der Sensordaten 15 eine der Umgebung 12 darstellen, beispielsweise ein Kamerabild. Der Umgebungssensor 14 kann entsprechend als Kamera, insbesondere als Videokamera, ausgestaltet sein, das heißt die Umgebung 12 kann in einer Sequenz oder aufeinanderfolgenden Einzelbildern mittels der Sensordaten 15 beschrieben sein. Mittels der Bildanalyseschaltung 23 kann in an sich bekannter Weise zu einzelnen Objekten 16, die in der dargestellt sind, jeweils eine Abgrenzung oder Segmentierung erfolgen, sodass jedes Objekt 16 beispielsweise durch eine Bounding Box 32 identifiziert oder in der abgegrenzt sein kann. Die zu dem jeweiligen Objekt 16 ermittelten Sensordaten 15, beispielsweise der jeweilige Bildausschnitt in der jeweiligen Bounding Box 32, kann Eingangsdaten 24 darstellen, die dem Netzwerk 25 bereitgestellt werden können. In dem Netzwerk 25 kann eine Aufteilung von Schichten 34 aus künstlichen Neuronen des neuronalen Netzwerks 25 dahingehend vorgenommen sein, dass in an sich bekannter Weise ein Merkmalsextraktor 35 und ein Detektor 36 ausgebildet sind. Der Merkmalsextraktor 35 kann auf der Grundlage eines Faltungsnetzwerks CNN, der Detektor 36 auf der Grundlage von voll vernetzten Schichten FC (Fully Connected) in an sich bekannter Weise realisiert sein. 2 schematically illustrates a corresponding procedure. The environmental sensor 14 can use the sensor data 15 in the manner described the environment 12, for example a camera image. The environmental sensor 14 can be designed accordingly as a camera, in particular as a video camera, that is to say the environment 12 can be described in a sequence or successive individual images using the sensor data 15. By means of the image analysis circuit 23, individual objects 16, which are in the are shown, a delimitation or segmentation takes place, so that each object 16 is identified, for example, by a bounding box 32 or in the can be delimited. The sensor data 15 determined for the respective object 16, for example the respective image section in the respective bounding box 32, can represent input data 24 that can be provided to the network 25. In the network 25, layers 34 of artificial neurons of the neural network 25 can be divided in such a way that a feature extractor 35 and a detector 36 are formed in a manner known per se. The feature extractor 35 can be implemented on the basis of a convolutional network CNN, the detector 36 on the basis of fully networked layers FC (Fully Connected) in a manner known per se.

Zwischen dem Merkmalsextraktor 35 und dem Detektor 36 kann sich ein sogenannter Bottleneck oder Flaschenhals 37 befinden, so wird die Schnittstelle zwischen einem Merkmalsextraktor und einem Detektor bezeichnet. Die im Bereich des Flaschenhalses 37 vorhandene Schicht oder den Ausgang des Merkmalsextraktors 35 darstellende Schicht kann eine vorbestimmte Menge 38 von Aktivierungswerten dieser Schicht darstellen, die an den Detektor 36 für die Objekterkennung übergeben werden können.Between the feature extractor 35 and the detector 36 there can be a so-called bottleneck or bottleneck 37, which is how the interface between a feature extractor and a detector is called. The layer present in the area of the bottleneck 37 or the layer representing the output of the feature extractor 35 can represent a predetermined set 38 of activation values of this layer, which can be transferred to the detector 36 for object recognition.

Zum Verifizieren oder Plausibilisieren des daraus entstehenden Detektionsergebnisses D kann die Menge 38 der Aktivierungswerte zusätzlich überprüft werden. Hierzu kann aus der Menge 38 der Aktivierungswerte durch eine Entfaltung 40 oder Conkatenierung eine Zahlenreihe oder ein Signal 41 erzeugt werden, aus welchem mittels eines linearen Modells 42 für eine multivariable Statistik, insbesondere mittels einer Hauptkomponentenanalyse PCA oder PC1, ein Merkmalsvektor 43 erzeugt werden kann, der beispielsweise Dimensionen X1, X2 vorsehen kann.To verify or check the plausibility of the resulting detection result D, the set 38 of the activation values can be additionally checked. For this purpose, a series of numbers or a signal 41 can be generated from the set 38 of activation values by unfolding 40 or concatenation, from which a feature vector 43 can be generated by means of a linear model 42 for multivariable statistics, in particular by means of a principal component analysis PCA or PC1, which can, for example, provide dimensions X1, X2.

Nun kann überprüft werden, ob für die Prädiktion oder das Detektionsergebnis D der Merkmalsvektor 43 typisch oder wahrscheinlich ist.It can now be checked whether the feature vector 43 is typical or probable for the prediction or the detection result D.

Hierzu kann in Abhängigkeit von entsprechenden Detektionsdaten D', welche das Detektionsergebnis D angeben, aus einem Datenspeicher 44 ein dem Detektionsergebnis D zugeordnetes statistisches Häufigkeitsmodell 45 aus mehreren, für die unterschiedlichen Objektklassen 20 bereitgestellten Häufigkeitsmodellen ausgewählt werden. Das Häufigkeitsmodell 45 kann beispielsweise aus mehreren Kerneln 46 von Gauß-Verteilungen gebildet sein oder es kann sich um eine Support Vector Machine handeln.For this purpose, depending on the corresponding detection data D ', which indicates the detection result D, a statistical frequency model 45 assigned to the detection result D from a data memory 44 can be created from several, for which different object classes 20 provided frequency models can be selected. The frequency model 45 can, for example, be formed from several kernels 46 of Gaussian distributions or it can be a support vector machine.

Für das Häufigkeitsmodell 45, das der Objektklasse des Detektionsergebnisses D entspricht, kann nun der Merkmalsvektor 43 daraufhin überprüft werden, welche Klassenwahrscheinlichkeitsangabe 47 sich für den Merkmalsvektor 43 in Bezug auf das Häufigkeitsmodell 45 ergibt (z.B. als Wahrscheinlichkeitswert oder Wahrscheinlichkeitsdichtewert X3). Die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe 47 kann dann zu dem Steuersignal 48 umgewandelt oder auf einen Signalwert des Steuersignals 48 abgebildet werden. Mittels des Steuersignals 48 kann eine Absicherungsmaßnahme 49 gesteuert werden, die sicherstellt oder dazu beiträgt, dass die Detektionsdaten 18 (1), die an die automatisierte Fahrfunktion 17 übergeben werden, plausibel oder zuverlässig sind.For the frequency model 45, which corresponds to the object class of the detection result D, the feature vector 43 can now be checked to see which class probability information 47 results for the feature vector 43 in relation to the frequency model 45 (eg as a probability value or probability density value X3). The class probability information 47 can then be converted into the control signal 48 or mapped onto a signal value of the control signal 48. By means of the control signal 48, a security measure 49 can be controlled, which ensures or contributes to the fact that the detection data 18 ( 1 ), which are transferred to the automated driving function 17, are plausible or reliable.

3 veranschaulicht noch einmal die Überprüfung, mittels welcher sich aus dem Merkmalsvektor 43 eine Klassenwahrscheinlichkeitsangabe 47 ergibt. 3 illustrates once again the check by which a class probability information 47 results from the feature vector 43.

Die Idee ist somit, eine Zuverlässigkeitsmetrik einzuführen, um die anomalen Datenpunkte auf der Grundlage ihres Abstands vom Massenschwerpunkt der sauberen Daten der vom Netzwerk, bevorzugt einem DNN, vorgeschlagenen Klasse zu finden. Auf dieser Grundlage erfinden wir ein im Fahrzeug installiertes System, das ein Referenz-Clustermodell als Häufigkeitsmodell verwendet, das im Backend auf der Grundlage des für die Optimierung des DNN verwendeten Trainingsdatensatzes erstellt wurde, um zu prüfen, ob die aktuelle Vorhersage des DNN zuverlässig ist oder nicht. In jeder Phase der Wahrnehmung und Entscheidungsfindung, in das DNN Vorhersagen trifft, ist die Zuverlässigkeit dieser Vorhersagen für das gesamte automatisierte Fahrsystem von entscheidender Bedeutung, da die anstehenden Entscheidungen des Systems von diesen Zuverlässigkeitswerten beeinflusst werden können. Mit anderen Worten: Wenn sich eine Vorhersage eines Teilsystems, z. B. der Wahrnehmung, als unzuverlässig erweist, muss das System alternative Entscheidungen treffen, anstatt solche Vorhersagen zu berücksichtigen, da sonst die Sicherheit der Fahrgäste oder anderer Verkehrsteilnehmer gefährdet werden kann.The idea is thus to introduce a reliability metric to find the anomalous data points based on their distance from the center of mass of the clean data of the class suggested by the network, preferably a DNN. Based on this, we invent an in-vehicle system that uses a reference cluster model as a frequency model built in the backend based on the training data set used to optimize the DNN to check whether the current prediction of the DNN is reliable or not not. At each stage of perception and decision-making in which DNN makes predictions, the reliability of these predictions is crucial for the entire automated driving system, as the system's upcoming decisions can be influenced by these reliability values. In other words: If a prediction of a subsystem, e.g. B. perception, proves to be unreliable, the system must make alternative decisions instead of taking such predictions into account, otherwise the safety of passengers or other road users may be endangered.

Der Stand der Technik basiert auf rechenintensiven Methoden, die bei den begrenzten Ressourcen der Einsatzgeräte, wie z. B. Fahrzeugen, nicht immer leicht anwendbar sind. Auf der anderen Seite sind ihre Vorhersagen bei ungünstigen Störungen oft irreführend, da sie für die falsch vorhergesagten Datenpunkte immer noch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit liefern. Unsere Methode basiert auf leichtgewichtigen statistischen Modellen, die nur einen Bruchteil der Rechenleistung benötigen, die das Haupt-DNN benötigt, und somit die Effizienz des gesamten Erkennungssystems nicht beeinträchtigen. Da sie auf statistischen Analysemethoden basiert, können die Systemingenieure außerdem Entscheidungsgrenzen festlegen, um sich nur auf einen bestimmten Bereich gültiger Erkennungen zu verlassen und den Rest als unzuverlässig zu betrachten. Dies hilft insbesondere bei der Festlegung zuverlässiger und sicherer Entscheidungsbereiche, innerhalb derer das DNN gute Leistungen erbringen kann.The state of the art is based on computationally intensive methods, which are difficult given the limited resources of the operational devices, such as. B. vehicles, are not always easy to use. On the other hand, their predictions are often misleading during unfavorable perturbations as they still provide a high level of reliability for the incorrectly predicted data points. Our method is based on lightweight statistical models that require only a fraction of the computing power required by the main DNN and thus do not affect the efficiency of the entire detection system. Furthermore, because it is based on statistical analysis methods, system engineers can set decision boundaries to rely only on a certain range of valid detections and consider the rest as unreliable. This particularly helps in defining reliable and safe decision ranges within which the DNN can perform well.

Darüber hinaus kann die hier beschriebene Methode auch für die Überwachung von Wahrnehmungs-DNNs (Detektoren) verwendet werden, wobei für die DNNs eine Vielzahl von Eingabedatenpunkten mit Abständen zu ihren wahren Klassenclusterzentren (von Kernel einer Wahrscheinlichkeitsfunktion abgedeckter Bereich) ausgewertet werden und darauf basierend Beweise generiert werden können.In addition, the method described here can also be used for monitoring perceptual DNNs (detectors), where for the DNNs a variety of input data points with distances to their true class cluster centers (area covered by kernels of a probability function) are evaluated and evidence is generated based on them can be.

Eine Übersicht über die bevorzugte Methode ist in 3 dargestellt. Die Entscheidung, ob eine vom automatisierten Fahrsystem im Fahrzeug getroffene Vorhersage zuverlässig ist oder nicht, kann anhand der folgenden sechs Schritte S1 bis S6 getroffen werden. Die Schritte S1 bis S3 werden bevorzugt während der Entwurfszeit des Systems im Backend durchgeführt, während die Schritte S4 bis S6 während der Laufzeit im Kraftfahrzeug durchgeführt werden, was ein Minimum an Rechenleistung erfordert. Die Schritte können wie folgt ausgestaltet sein:

  • (S1) [Im Backend] werden die Aktivierungen der letzten CNN-Schicht für den gesamten Trainingsdatensatz extrahiert und mit linearen Dimensionalitätsreduktionsmethoden wie der Hauptkomponentenanalyse (PCA) vereinfacht, was einen vereinfachten Merkmalsraum ergibt, der für verschiedene Klassen geclustert werden kann. Aufgrund seiner Linearität ist dieses Modell beträchtlich klein und leicht, was eine minimale Berechnungsleistung erfordert.
  • (S2) [Im Backend] Auf der Grundlage der Ergebnisse aus (S1) wird ein Gauß-basiertes Clustermodell (Gauß-kernel-basierte Verteilungsfunktion) entwickelt, das für jede Klasse ein Cluster bildet. Dieses wird dann verwendet, um einen Wahrscheinlichkeitsscore zu schätzen, der die Wahrscheinlichkeit definiert, dass ein Datenpunkt zu einem Cluster gehört. Dieser Wahrscheinlichkeitsscore wird so berechnet, dass die Rechenleistung des Fahrzeugs möglichst gering ist.
  • (S3) [Im Backend] wird für jedes Cluster ein Wahrscheinlichkeitsschwellenwert β definiert, der die Mindestwahrscheinlichkeitsbewertung darstellt, die eine positive Klassenvorhersage haben kann.
  • (S4) [Im Fahrzeug] werden für jeden neuen Datenpunkt, der dem DNN zugewiesen wird, dieselben CNN-Schichtaktivierungen extrahiert und dem Dimensionalitätsreduktionsmodell aus (S1) zugewiesen.
  • (S5) [Im Fahrzeug] wird die Wahrscheinlichkeitsbewertung der Ergebnisse aus (S4) in Bezug auf das Klassencluster unter Verwendung der vorgeschlagenen Klassen-ID aus der endgültigen Vorhersage des DNNs geschätzt.
  • (6) [Im Fahrzeug] Eine kann nun den Signalwert für das Steuersignal 49 erzeugen: Wenn der in Schritt (S5) geschätzte Wahrscheinlichkeitswert unter dem in Schritt (S3) berechneten Schwellenwert liegt, wird die endgültige Vorhersage als „nicht zuverlässig“ betrachtet.
An overview of the preferred method is in 3 shown. The decision as to whether a prediction made by the automated driving system in the vehicle is reliable or not can be made using the following six steps S1 to S6. Steps S1 to S3 are preferably carried out during the design time of the system in the backend, while steps S4 to S6 are carried out during runtime in the motor vehicle, which requires a minimum of computing power. The steps can be designed as follows:
  • (S1) [In the backend], the activations of the final CNN layer for the entire training data set are extracted and simplified using linear dimensionality reduction methods such as principal component analysis (PCA), resulting in a simplified feature space that can be clustered for different classes. Due to its linearity, this model is considerably small and lightweight, requiring minimal computational power.
  • (S2) [In the backend] Based on the results from (S1), a Gaussian-based cluster model (Gaussian kernel-based distribution function) is developed, which forms a cluster for each class. This is then used to estimate a probability score, which defines the probability that a data point belongs to a cluster. This probability score is calculated so that the computing power of the vehicle is as low as possible.
  • (S3) [In the backend] a probability threshold β is defined for each cluster, which represents the minimum probability score that a positive class prediction can have.
  • (S4) [In Vehicle] For each new data point assigned to the DNN, the same CNN layer activations are extracted and assigned to the dimensionality reduction model from (S1).
  • (S5) [In Vehicle], the probability score of the results from (S4) with respect to the class cluster is estimated using the proposed class ID from the final prediction of the DNN.
  • (6) [In vehicle] One can now generate the signal value for the control signal 49: If the probability value estimated in step (S5) is below the threshold value calculated in step (S3), the final prediction is considered “not reliable”.

Die Methode ist auf verschiedene Erkennungsaufgaben wie semantische Segmentierung, 2D- und 3D-Objekterkennung anwendbar. Die Ergebnisse können für die Sicherheitsverbesserung von DNNs auf der Grundlage von Datenpunkten verschiedener Schwierigkeitsgrade verwendet werden.The method is applicable to various recognition tasks such as semantic segmentation, 2D and 3D object detection. The results can be used for security improvement of DNNs based on data points of different difficulty levels.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1111
FahrtDrive
1212
UmgebungVicinity
1313
VerkehrssituationTraffic situation
1414
UmgebungssensorAmbient sensor
1515
SensordatenSensor data
1616
Objektobject
1717
FahrfunktionDriving function
1818
DetektionsdatenDetection data
1919
ProzessorschaltungProcessor circuit
2020
ObjektklasseObject class
2121
FahrtrajektorieTravel trajectory
2222
Aktuatorsactuator
2323
BildanalyseschaltungImage analysis circuit
2424
EingangsdatenInput data
2525
Netzwerknetwork
2626
BackendserverBackend server
2727
InternetInternet
2828
FunknetzRadio network
2929
FunkverbindungRadio connection
3030
KommunikationsmodulCommunication module
3131
AbbildungIllustration
3232
Bouding-BoxBouding box
3434
Schichtenlayers
3535
MerkmalsextraktorFeature extractor
3636
Detektordetector
3737
Flaschenhalsbottleneck
3838
MengeCrowd
4040
Entfaltungunfolding
4141
Signalsignal
4242
Lineares ModellsLinear model
4343
MerkmalsvektorFeature vector
4444
DatenspeicherData storage
4545
HäufigkeitsmodellFrequency model
4646
Kernelkernel
4747
KlassenwahrscheinlichkeitsangabeClass probability statement
4848
SteuersignalControl signal
4949
AbsicherungsmaßnahmeHedging measure
DD
DetektionsergebnisDetection result

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Verfahren zum Überprüfen einer Plausibilität eines Detektionsergebnisses einer Objekterkennung in einem künstlichen neuronalen Netzwerk (25), wobei durch das Netzwerk (25) • Eingangsdaten (24) betreffend ein Objekt (16), das in einer Umgebung (12) sensorisch erfasst wird, empfangen werden, • als Funktion der Eingangsdaten (24) in mehreren Schichten (34) des Netzwerks (25) Aktivierungswerte von künstlichen Neuronen des Netzwerks (25) ermittelt werden und • als Funktion der Aktivierungswerte an einer Ausgabeschicht des Netzwerks (25) als Detektionsergebnis Detektionsdaten (18) erzeugt werden, welche angeben, welche Objektklasse (20) aus mehreren vorbestimmten, durch das Netzwerk (25) detektierbaren Objektklassen (20) für das Objekt (16) detektiert wurde, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Prozessorschaltung (19) • zusätzlich zu den Detektionsdaten (18) aus einer vorbestimmten Menge (38) der Aktivierungswerte zumindest einer der Schichten (34) ein Merkmalsvektor (43) gebildet wird und • ein der detektierten Objektklasse (20) zugeordnetes statistisches Häufigkeitsmodell (45) ausgewählt wird und • mittels des Häufigkeitsmodells (45) eine Klassenwahrscheinlichkeitsangabe (47) ermittelt wird, die angibt, wie wahrscheinlich der Merkmalsvektor (43) für die detektierte Objektklasse (20) gemäß dem ausgewählten Häufigkeitsmodell (45) ist, und • die Klassenwahrscheinlichkeitsangabe (47) mittels einer vorbestimmten Abbildungsfunktion auf ein Steuersignal (48) (41) abgebildet wird, welches eine vorbestimmte Absicherungsmaßnahme (49) zum Kompensieren einer Fehldetektion gesteuert wird.Method for checking the plausibility of a detection result of an object recognition in an artificial neural network (25), wherein the network (25) receives input data (24) relating to an object (16) that is detected by sensors in an environment (12). , • as a function of the input data (24) in several layers (34) of the network (25) activation values of artificial neurons of the network (25) are determined and • as a function of the activation values at an output layer of the network (25) as a detection result, detection data (18 ) are generated, which indicate which object class (20) from several predetermined object classes (20) detectable by the network (25) was detected for the object (16), characterized in that by a processor circuit (19) • in addition to the Detection data (18) from a predetermined set (38) of the activation values of at least one of the layers (34) a feature vector (43) is formed and • a statistical frequency model (45) assigned to the detected object class (20) is selected and • using the frequency model ( 45) a class probability information (47) is determined, which indicates how likely the feature vector (43) is for the detected object class (20) according to the selected frequency model (45), and • the class probability information (47) using a predetermined mapping function on a control signal (48) (41) is depicted, which a predetermined security measure (49) is controlled to compensate for false detection. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Menge (38) der Aktivierungswerte aus einer Schicht oder mehreren Schichten (34), die jeweils einen Ausgang eines Merkmalsextraktors (35) des Netzwerks (25), dem ein Detektor (36) des Netzwerks (25) nachgeschaltet ist, entnommen wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the set (38) of activation values is taken from one layer or several layers (34), each of which has an output of a feature extractor (35) of the network (25), to which a detector (36) of the network (25) is connected downstream . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dimension des Merkmalsvektors (43) kleiner als eine Anzahl der Aktivierungswerte in der Menge (38) der Aktivierungswerte ist und hierzu die Menge (38) der Aktivierungswerte mittels eines linearen Modells (42) für multivariable Statistik auf den Merkmalsvektor (43) abgebildet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a dimension of the feature vector (43) is smaller than a number of activation values in the set (38) of activation values and for this purpose the set (38) of activation values is calculated using a linear model (42) for multivariable statistics the feature vector (43) is mapped. Verfahren nach Anspruch 3, wobei als lineares Modell (42) der multivariablen Statistik eine Hauptkomponentenanalyse, PCA, verwendet wird.Procedure according to Claim 3 , where principal component analysis, PCA, is used as the linear model (42) of multivariable statistics. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Merkmalsvektor (43) die Dimensionalität 3 aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the feature vector (43) has dimensionality 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Häufigkeitsmodell (45) • eine kernel-basierte Verteilungsfunktion einer Häufigkeitsverteilung umfasst, insbesondere eine Gaußkernel-basierte Verteilungsfunktion, und als Klassenwahrscheinlichkeitsangabe (47) ein Wahrscheinlichkeitswert oder Wahrscheinlichkeitsdichtewert ermittelt wird und/oder • eine Support-Vector-Machine für eine Klassifikationsanalyse des Merkmalsvektors (43) umfasst und als Klassenwahrscheinlichkeitsangabe (47) eine binäre Zugehörigkeitsaussage ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the respective frequency model (45) • comprises a kernel-based distribution function of a frequency distribution, in particular a Gaussian kernel-based distribution function, and a probability value or probability density value is determined as class probability information (47) and/or • a support vector machine for a classification analysis of the feature vector (43) and a binary membership statement is determined as the class probability information (47). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der Abbildungsfunktion überprüft wird, ob gemäß der Klassenwahrscheinlichkeitsangabe (47) der Merkmalsvektor (43) das Objekt (16) mit einer vorbestimmten Mindestwahrscheinlichkeit bestätigt.Method according to one of the preceding claims, wherein the mapping function is used to check whether the feature vector (43) confirms the object (16) with a predetermined minimum probability according to the class probability information (47). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Absicherungsmaßnahme (49) umfasst, dass • eine Ortsauflösung und/oder eine Zeitauflösung bei zumindest einem Umgebungssensor (14), welcher die Eingangsdaten (24) erzeugt, vergrößert wird und/oder • vorbestimmte Rechenressourcen zum Erzeugen der Eingangsdaten (24) zugeschaltet werden und/oder • ein Fahrzeugführungssignal (41) zum Eingreifen in eine Längsführung und/oder Querführung eines Kraftfahrzeugs (10) für eine automatisierte Fahrfunktion (17) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the security measure (49) comprises that • a spatial resolution and/or a time resolution for at least one environmental sensor (14), which generates the input data (24), is enlarged and/or • Predetermined computing resources are switched on to generate the input data (24) and/or • a vehicle guidance signal (41) is generated to intervene in a longitudinal guidance and/or lateral guidance of a motor vehicle (10) for an automated driving function (17). Prozessorschaltung (19) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei die Prozessorschaltung (19) dazu angepasst ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.Processor circuit (19) for a motor vehicle (10), the processor circuit (19) being adapted to carry out a method according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug (10) mit einer automatisierten Fahrfunktion (17) und mit zumindest einem Umgebungssensor (14) zum Erzeugen von Sensordaten (15) von Objekten (16) in einer Umgebung (12) des Kraftfahrzeugs (10) und mit einer Bildanalyseschaltung (23) zum Erzeugen von Eingangsdaten (24) aus den Sensordaten (15), wobei eine Prozessorschaltung (19) zum Steuern der automatisierten Fahrfunktion (17) bereitgestellt ist, die mit der Bildanalyseschaltung (23) gekoppelt ist und nach Anspruch 9 ausgestaltete ist.Motor vehicle (10) with an automated driving function (17) and with at least one environmental sensor (14) for generating sensor data (15) of objects (16) in an environment (12) of the motor vehicle (10) and with an image analysis circuit (23). Generating input data (24) from the sensor data (15), wherein a processor circuit (19) is provided for controlling the automated driving function (17), which is coupled to the image analysis circuit (23) and according to Claim 9 is designed.
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