DE102018214420A1 - Driver assistance system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen mit den folgenden Schritten: Detektieren (St1) eines Fahrtgeräuschs eines Schienenfahrzeugs mittels eines Mikrophons, welches an einem Straßenfahrzeug betreibbar ist; Ermitteln (St2) einer Reaktion auf das detektierte Fahrtgeräusch mittels einer Recheneinheit, welche an einem Straßenfahrzeug betreibbar ist.Method for detecting travel noise of rail vehicles with the following steps: detecting (St1) a travel noise of a rail vehicle by means of a microphone which can be operated on a road vehicle; Determining (St2) a reaction to the detected driving noise by means of a computing unit which can be operated on a road vehicle.
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen sowie ein Trainingssystem für eine Fahrzeugsteuerung zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen.The present invention relates to a method for detecting travel noise from rail vehicles and a training system for a vehicle control system for detecting travel noise from rail vehicles.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässigeres Fahrerassistenzsystem zur Warnung vor Schienenfahrzeugen anzugeben.Against this background, the invention is based on the object of specifying a more reliable driver assistance system for warning of rail vehicles.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Trainingssystem für eine Fahrzeugsteuerung zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method for detecting travel noises of rail vehicles with the features of claim 1 and / or by a training system for a vehicle control for detecting travel noises by rail vehicles with the features of claim 9.
Demgemäß ist vorgesehen:
- - ein Verfahren zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen mit den folgenden Schritten: Detektieren eines Fahrtgeräuschs eines Schienenfahrzeugs mittels eines Mikrophons, welches an einem Straßenfahrzeug betreibbar ist; Ermitteln einer Reaktion auf das detektierte Fahrtgeräusch mittels einer Recheneinheit, welche an einem Straßenfahrzeug betreibbar ist; sowie
- - ein Trainingssystem für eine Fahrzeugsteuerung zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen, mit wenigstens einer Schnittstelle, um Trainingsdaten, welche jeweils ein Audiosignal und ein Soll-Reaktionssignal aufweisen, zu erhalten, einer Auswerteeinheit, welche ein künstliches neuronales Netzwerk bildet und eingerichtet ist, das künstliche neuronale Netzwerk mit Trainingsdaten vorwärtszuspeisen, um Ist-Reaktionssignale zu ermitteln, und eine veränderte Topologie des künstlichen Neuronalen Netzwerks, insbesondere Gewichte, durch Rückwärtsspeisen der Soll-Reaktionssignale in dem künstlichen neuronalen Netzwerk zu ermitteln, wobei die Topologie eingerichtet ist, in der Fahrzeugsteuerung zum Detektieren von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen gespeichert zu werden.
- - A method for detecting travel noise of rail vehicles with the following steps: detecting a travel noise of a rail vehicle using a microphone that can be operated on a road vehicle; Determining a reaction to the detected driving noise by means of a computing unit which can be operated on a road vehicle; such as
- - A training system for a vehicle control for detecting travel noises of rail vehicles, with at least one interface to receive training data, each of which has an audio signal and a target reaction signal, an evaluation unit, which forms and is set up an artificial neural network, the artificial Feeding the neural network forward with training data in order to determine actual reaction signals, and determining a changed topology of the artificial neural network, in particular weights, by feeding back the desired reaction signals in the artificial neural network, the topology being set up in the vehicle controller for detection to be saved from driving noises of rail vehicles.
Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Patentanmeldung sind motorgetriebene Landfahrzeuge. Davon sind auch Schienenfahrzeuge umfasst.Motor vehicles in the sense of this patent application are motor-driven land vehicles. Rail vehicles are also included.
Ein Straßenfahrzeug ist ein Landfahrzeug, das vorrangig für den Betrieb auf Straßen vorgesehen ist. Charakteristisch für alle Straßenfahrzeuge ist, dass sie auf der befahrenen Unterlage mit Hilfe der Haftreibung ihre Fahrtrichtung beibehalten oder ändern können und dafür keine Gleise benötigen. Beispielsweise sind Kraftfahrzeuge Straßenfahrzeuge.A road vehicle is a land vehicle that is primarily intended for use on roads. It is characteristic of all road vehicles that they can maintain or change their direction of travel on the traffic surface with the help of static friction and do not need any tracks for this. For example, motor vehicles are road vehicles.
Schienenfahrzeuge sind Fahrzeuge von Bahnen, die auf einer oder mehreren Schienen fahren oder geführt werden. Fahrzeug und Schiene sind dabei ein aufeinander abgestimmtes System, üblicherweise als Rad-Schiene-System bezeichnet. Beispielsweise sind Züge Schienenfahrzeuge.Rail vehicles are vehicles of trains that run or are guided on one or more rails. Vehicle and rail are a coordinated system, usually referred to as a wheel-rail system. For example, trains are rail vehicles.
Fahrtgeräusche entstehen aufgrund des Fahrens eines Fahrzeugs. Hierzu zählen z.B. Reifen-Fahrbahn-Geräusche bzw. Rad-Schiene-Geräusche, Antriebsgeräusche und aerodynamische Geräusche. Rad-Schiene-Geräusche sind Kontaktgeräusche aufgrund eines Kontakts des Rads mit einer Schiene.Driving noises arise due to the driving of a vehicle. These include e.g. Tire-road noise or wheel-rail noise, drive noise and aerodynamic noise. Wheel-rail noises are contact noises due to the wheel coming into contact with a rail.
Rollgeräusche und Kurvengeräusche sind Rad-Schiene-Geräusche von Schienenfahrzeugen.Rolling noises and curve noises are wheel-rail noises from rail vehicles.
Rollgeräusche werden beim Abrollen der Räder auf dem Schienenfahrweg erzeugt. Das Materialgefüge, Verschleiß und Korrosion bestimmte Oberflächen- und Strukturunregelmäßigkeiten der Schienen- und Radfahrflächen verursacht beim Abrollen vertikale Anregungen der Radsätze und Schienen, welche diese zu Schwingungen anregen, die als Schall in die umgebende Luft abgegeben werden.Rolling noises are generated when the wheels roll on the rail track. The material structure, wear and corrosion of certain surface and structural irregularities of the rail and wheel surfaces cause vertical excitation of the wheel sets and rails when they roll, which stimulate them to vibrate, which are emitted as sound into the surrounding air.
Kurvengeräusche wie Kurvenquietschen entstehen beim Befahren von engen Gleisbögen und Weichen, wenn die Räder aufgrund der Radiendifferenz der beiden Schienen nicht schlupffrei abrollen können. In sehr engen Gleisbögen kommt es zusätzlich zum Spurkranzanlauf.Curve noises such as squeaking curves occur when driving on narrow curves and points, when the wheels cannot roll without slippage due to the radius difference between the two rails. In very narrow track arches there is also a flange start.
Durch Schienenstöße (Bereich aneinander stoßendender Schienenenden), Herzstücke (Elemente im Weichenbau), Flachstellen (Abnutzungserscheinungen an Rädern von Schienenfahrzeugen) sowie Auftragungen (abgeschliffenes und oft vor einer Flachstelle, oder auch an anderer Stelle aufgetragenes Material), kommt es zu weiteren impulshaften Geräuschen, die dem Rad-Schiene-System zuzuordnen sind.Rail impacts (area of abutting rail ends), frogs (elements in switch construction), flat spots (signs of wear on wheels of rail vehicles) as well as deposits (material that has been sanded down and often applied in front of a flat spot or material applied elsewhere) lead to further impulsive noises, which are assigned to the wheel-rail system.
Bei modernen Triebfahrzeugen kommen zusätzlich noch Geräusche hinzu, die durch den leichten Schlupf beim Beschleunigen und (elektrischen) Bremsen auf schlüpfrigen Schienen entstehen.In the case of modern traction vehicles, there are also noises caused by the Slight slippage when accelerating and (electric) braking on slippery rails occur.
Durch den Kontakt zwischen Rad und Schiene werden die Profilstollen und die Karkasse in Schwingungen versetzt und strahlen Luftschall ab. Außerdem wird Luft im Reifenlatsch im Einlauf verdrängt und im Auslauf wieder angesaugt. Hierdurch entstehen aerodynamische Geräusche (sog. Airpumping).The contact between the wheel and the rail causes the tread lugs and the carcass to vibrate and emit airborne sound. In addition, air in the tire flap is displaced in the inlet and sucked in again in the outlet. This creates aerodynamic noises (so-called air pumping).
Antriebsgeräusche entstehen durch den Betrieb von Motor, Getriebe und/oder Antriebsstrang eines Fahrzeuges sowie deren Nebenaggregate und Anbauteile. Bei Elektroantrieben entstehen sie durch elektromagnetische Kräfte, in den Lagern und durch Schaltvorgänge. Antriebsgeräusche gelangen als Luft- und Körperschall ins Fahrzeuginnere und nach außen.Drive noises arise from the operation of the engine, transmission and / or drive train of a vehicle as well as their ancillary units and attachments. In electric drives, they are caused by electromagnetic forces, in the bearings and by switching processes. Drive noise enters the vehicle interior and outside as airborne and structure-borne noise.
Bei höheren Geschwindigkeiten entstehen an der Außenhülle eines Fahrzeugs lärmerzeugende Luftwirbel.At higher speeds, noise-producing air vortices form on the outer shell of a vehicle.
Ein Mikrophon ist ein Schallwandler, der Luftschall als Schallwechseldruckschwingungen in entsprechende elektrische Spannungsänderungen als Mikrophonsignal umwandelt.A microphone is a sound transducer that converts airborne sound as sound pressure fluctuations into corresponding electrical voltage changes as a microphone signal.
Eine Kamera ist eine fototechnische Apparatur, die statische oder bewegte Bilder auf einem fotografischen Film oder elektronisch auf ein magnetisches Videoband oder digitales Speichermedium aufzeichnen oder über eine Schnittstelle übermitteln kann.A camera is a photographic apparatus that can record static or moving images on a photographic film or electronically on a magnetic video tape or digital storage medium or transmit them via an interface.
Warnsignale sind für den Fahrer eines Fahrzeugs wahrnehmbar und steigern oder fokussieren seine Aufmerksamkeit. Warnsignale können optische, akustische oder haptische Signale sein.Warning signals are perceptible to the driver of a vehicle and increase or focus their attention. Warning signals can be optical, acoustic or haptic signals.
Eine Fahrtrichtung eines Fahrzeugs lässt sich mittels einer Himmelsrichtung, z.B. Norden, angeben. Eine Fahrtrichtung kann zudem in Relation zu einer Straße angegeben werden, z.B. auf der
Eine Kreuzung zwischen einer Schiene und einer Straße wird auch als Bahnübergang bezeichnet. Ein Bahnübergang kann beschrankt oder unbeschrankt sein. Beschrankte Bahnübergänge können mehr- oder einspurig beschrankt sein. Heruntergelassene mehrspurige Bahnschranken sind Straßenblockaden. An einspurig beschrankten Bahnübergängen kann ein Fahrzeug unter Missachtung der Verkehrsregeln einer heruntergelassenen Schranke ausweichen und diese somit passieren. An unbeschrankten Bahnübergängen sind häufig Lichtsignalanlagen zum Emittieren eines Warnsignals vorgesehen.A crossing between a rail and a road is also called a level crossing. A level crossing can be restricted or unrestricted. Restricted level crossings can be restricted to several or one lane. Lowered multi-lane barriers are road blocks. At single-lane level crossings, a vehicle can avoid a lowered barrier and thus pass it, disregarding the traffic rules. Light signal systems for emitting a warning signal are often provided at unrestricted level crossings.
Eine Schnittstelle ist eine Einrichtung zwischen wenigstens zwei Funktionseinheiten, an der ein Austausch von logischen Größen, z.B. Daten, oder physikalischen Grö-ßen, z.B. elektrischen Signalen, erfolgt, entweder nur unidirektional oder bidirektional. Der Austausch kann analog oder digital erfolgen. Der Austausch kann ferner drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.An interface is a device between at least two functional units on which an exchange of logical quantities, e.g. Data, or physical quantities, e.g. electrical signals, either unidirectional or bidirectional. The exchange can be analog or digital. The exchange can also be wired or wireless.
Eine Steuerung ist ein elektronisches Modul zur Steuerung oder Regelung. Steuerungen werden im Kfz-Bereich in allen erdenklichen elektronischen Bereichen eingesetzt, ebenso zur Steuerung von Maschinen, Anlagen und sonstigen technischen Prozessen.A controller is an electronic module for control or regulation. Controls are used in the automotive sector in all conceivable electronic areas, as well as for the control of machines, systems and other technical processes.
Eine Reaktion auf ein Fahrtgeräusch eines Schienenfahrzeugs ist beispielsweise ein Warnsignal an einen Fahrer oder ein Bremssignal zum Abbremsen des Fahrzeugs. Einrichtungen zum Ausführen der Signale sind Reaktionseinheiten.A reaction to a traveling noise of a rail vehicle is, for example, a warning signal to a driver or a brake signal for braking the vehicle. Means for executing the signals are reaction units.
Eine Recheneinheit ist eine Vorrichtung, die eingehende Informationen verarbeitet und ein aus dieser Verarbeitung resultierendes Ergebnis ausgibt. Elektronische Schaltungen wie z.B. zentrale Prozessoreinheiten oder Grafikprozessoren sind Recheneinheiten.A computing unit is a device that processes incoming information and outputs a result resulting from this processing. Electronic circuits such as central processor units or graphics processors are computing units.
Computerprogrammprodukte umfassen in der Regel eine Folge von Befehlen, durch die die Hardware bei geladenem Programm veranlasst wird, ein bestimmtes Verfahren durchzuführen, das zu einem bestimmten Ergebnis führt.Computer program products typically include a sequence of instructions that cause the hardware, when the program is loaded, to perform a specific procedure that leads to a specific result.
Ein künstliches neuronales Netzwerk (KNN, englisch artificial neural network -
Das Training des künstlichen neuronalen Netzwerkes umfasst dabei typischerweise eine Veränderung eines Gewichts einer Verbindung zwischen zwei künstlichen Neuronen des künstlichen neuronalen Netzwerkes. Das Gewicht enthält Information zur Stärke der Berücksichtigung eines Eingangs eines Neurons. Das Training des künstlichen neuronalen Netzwerkes kann auch eine Entwicklung von neuen Verbindungen zwischen künstlichen Neuronen, ein Löschen von bestehenden Verbindungen zwischen künstlichen Neuronen, ein Anpassen von Schwellwerten der künstlichen Neuronen und/oder ein Hinzufügen oder ein Löschen von künstlichen Neuronen umfassen.The training of the artificial neural network typically includes a change in the weight of a connection between two artificial neurons of the artificial neural network. The weight contains information on the strength of considering an input Neuron. Training of the artificial neural network can also include developing new connections between artificial neurons, deleting existing connections between artificial neurons, adjusting threshold values of the artificial neurons and / or adding or deleting artificial neurons.
Ein Beispiel für ein künstliches neuronales Netzwerk ist ein flaches künstliches neuronales Netzwerkwerk (shallow neural network), welches oft nur eine einzelne verdeckte Schicht zwischen der Eingabeschicht und der Ausgabeschicht enthalten und damit relativ einfach zu trainieren ist. Ein weiteres Beispiel ist ein tiefes künstliches neuronales Netzwerkwerk (deep neural network), welches zwischen der Eingangsschicht und der Ausgabeschicht mehrere verschachtelte verdeckte Schichten von künstlichen Neuronen enthält. Das tiefe künstliche neuronale Netzwerkwerk ermöglicht dabei eine verbesserte Erkennung von Mustern und komplexen ZusammenhängenAn example of an artificial neural network is a flat artificial neural network (shallow neural network), which often only contains a single hidden layer between the input layer and the output layer and is therefore relatively easy to train. Another example is a deep neural network, which contains several interleaved hidden layers of artificial neurons between the input layer and the output layer. The deep artificial neural network enables improved recognition of patterns and complex relationships
Beispielsweise kann das künstliche neuronale Netzwerk ein ein- bzw. mehrschichtiges feedforward-Netzwerk oder eine rekurrentes Netzwerk sein. Feedforward-Netzwerke weisen Neuronen auf, die ausschließlich vorwärtsgespeist werden, d.h. ein Neuron wird ausschließlich von höher liegenden Schichten gespeist.For example, the artificial neural network can be a single or multilayer feedforward network or a recurrent network. Feedforward networks have neurons that are fed exclusively forward, i.e. a neuron is fed exclusively by higher layers.
Ein rekurrentes Netzwerk weist bidirektional verbundene Neuronen auf, d.h. ein Neuron wird zudem tiefer liegenden Schichten gespeist. Somit lässt sich bei einem späteren Durchlauf des
Ein Trainingssystem ist eine Recheneinheit, auf welcher ein
Trainingsdaten sind in dieser Anmeldung Datenpaare aus Eingangsdaten, die von dem
Die Eingangsdaten, mit welchen das
Ein Audiosignal ist ein elektrisches Signal, das akustische Informationen transportiert.An audio signal is an electrical signal that carries acoustic information.
Die grundlegende Idee der Erfindung ist es, ein Schienenfahrzeug aufgrund eines Fahrtgeräuschs zu erkennen. Dies ist vorteilhaft, da Fahrtgeräusche von Schienenfahrzeugen charakteristische Bestandteile aufweisen, mittels derer eine Vielzahl von Schienenfahrzeugen detektierbar ist.The basic idea of the invention is to recognize a rail vehicle based on a driving noise. This is advantageous since the traveling noise of rail vehicles has characteristic components by means of which a large number of rail vehicles can be detected.
Dies ist insbesondere vorteilhaft gegenüber einer Signaltonerkennung, da diese von verschiedenen Faktoren, z.B. von gesetzlichen Bestimmungen in verschiedenen Ländern abhängen kann.This is particularly advantageous compared to a signal tone detection, since this depends on various factors, e.g. may depend on legal regulations in different countries.
Mit der Erfindung lässt sich ein Fahrer eines Straßenfahrzeugs somit auch beim Einsehen eines Bahnübergangs unterstützen, indem der Wahrnehmungsradius für ein Schienenfahrzeug des erfindungsgemäßen Verfahrens größer ist als der eines Fahrers.With the invention, a driver of a road vehicle can thus also be supported when viewing a level crossing, in that the perception radius for a rail vehicle of the method according to the invention is greater than that of a driver.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous refinements and developments result from the further subclaims and from the description with reference to the figures of the drawing.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Reaktion ein Warnsignal an einen Fahrer des Straßenfahrzeugs. Somit lässt sich der Fahrer des Straßenfahrzeugs über eine potentielle Gefahr durch ein Schienenfahrzeug informieren.According to a preferred development of the invention, the reaction is a warning signal to a driver of the road vehicle. The driver of the road vehicle can thus be informed of a potential danger from a rail vehicle.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Reaktion ein Bremssignal zum Abbremsen des Straßenfahrzeugs. Somit kann in einer Notsituation ein Zusammenstoß eines Straßenfahrzeugs mit einem Schienenfahrzeug verhindert werden. Dies erhöht die Sicherheit der Insassen beider Fahrzeuge.According to a preferred development of the invention, the reaction is a brake signal for braking the road vehicle. A collision of a road vehicle with a rail vehicle can thus be prevented in an emergency situation. This increases the safety of the occupants of both vehicles.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird ein Schienenfahrzeug ferner mittels einer Kamera, welche an dem Straßenfahrzeug betreibbar ist, detektiert. Somit lässt sich das detektierte Fahrtgeräusch mittels Bilddaten überprüfen. Ferner kann ein Fahrer eines Straßenfahrzeugs somit beim Einsehen einer Gleisstrecke unterstützt werden. Dies ist besonders an schwer einsehbaren Bahnübergängen vorteilhaft, da insbesondere eine Kamera oft in einer besseren Position zum Einsehen eines Bahngleises ist als ein Fahrer.According to a preferred development of the invention, a rail vehicle is also detected by means of a camera which can be operated on the road vehicle. The detected driving noise can thus be checked using image data. Furthermore, a driver of a road vehicle can thus be supported when viewing a track. This is particularly advantageous at level crossings that are difficult to see, since a camera in particular is often in a better position to view a railroad track than a driver.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird ferner eine Position und eine Fahrtrichtung des Straßenfahrzeugs ermittelt. Ferner wird ermittelt, ob sich eine Kreuzung zwischen einer Schiene und einer Straße in der Fahrtrichtung des Straßenfahrzeugs befindet. Somit kann überprüft werden, ob überhaupt eine potentielle Gefährdung aufgrund eines Bahnübergangs möglich ist. Häufig verlaufen Straßen und Bahngleise über eine längere Strecke parallel zueinander, ohne dass die Straße über die Bahngleise kreuzt.According to a preferred development of the invention, a position and a direction of travel of the road vehicle are also determined. It is also determined whether there is an intersection between a rail and a road in the direction of travel of the road vehicle. In this way it can be checked whether a potential hazard due to a level crossing is possible at all. Roads and train tracks often run over one longer distance parallel to each other without the road crossing over the train tracks.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird ferner ermittelt, ob an der Kreuzung eine Anlage zum Emittieren eines Warnsignals und/oder eine Anlage zum Errichten einer Straßenblockade vorgesehen ist. Somit kann beispielsweise die von dem Verfahren ermittelte Reaktion auf die Absicherung an einem Bahnübergang angepasst werden.According to a preferred development of the invention, it is also determined whether a system for emitting a warning signal and / or a system for installing a road block is provided at the intersection. Thus, for example, the response to the protection at a level crossing determined by the method can be adapted.
Es versteht sich, dass Fahrerassistenzsysteme für einen Fahrer eines Straßenfahrzeugs zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Vielzahl von Mikrophonen zum Erfassen von Audiosignalen der Umgebung des Straßenfahrzeugs, einer Recheneinheit zum Auswerten der erfassten Audiosignale hinsichtlich des Detektierens von Fahrtgeräuschen von Schienenfahrzeugen und zum Ermitteln einer Reaktion auf ein detektiertes Fahrtgeräusch und mit einer Reaktionseinheit zum Durchführen einer ermittelten Reaktion aufgrund des detektierten Fahrtgeräuschs vorteilhaft sind.It goes without saying that driver assistance systems for a driver of a road vehicle for carrying out a method according to one of the preceding claims with a plurality of microphones for detecting audio signals from the surroundings of the road vehicle, a computing unit for evaluating the recorded audio signals with regard to the detection of travel noise from rail vehicles and for Determining a reaction to a detected driving noise and using a reaction unit to carry out a determined reaction based on the detected driving noise are advantageous.
Das Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung führt die Schritte eines Verfahrens gemäß der vorangehenden Beschreibung aus, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer, insbesondere einem fahrzeuginternen Computer, läuft. Wenn das betreffende Programm auf einem Computer zum Einsatz kommt, ruft das Computerprogrammprodukt einen Effekt hervor, nämlich die Erkennung von Schienenfahrzeugen, die eine potentielle Gefahr für ein Straßenfahrzeug darstellen.The computer program product according to one embodiment of the invention carries out the steps of a method according to the preceding description if the computer program product runs on a computer, in particular an in-vehicle computer. When the program in question is used on a computer, the computer program product produces an effect, namely the detection of rail vehicles that pose a potential danger to a road vehicle.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Audiosignal akustische Informationen zu einem aerodynamischen Fahrtgeräusch des Schienenfahrzeugs und/oder zu einem Kontaktgeräusch aufgrund eines Kontakts des Schienenfahrzeugs mit einer Schiene auf. Somit lassen sich Schienenfahrzeuge aufgrund von charakteristischen Fahrtgeräuschen besonders zuverlässig erkennen.According to a preferred development of the invention, the audio signal has acoustic information on an aerodynamic driving noise of the rail vehicle and / or on a contact noise due to a contact of the rail vehicle with a rail. Rail vehicles can thus be identified particularly reliably on the basis of characteristic driving noises.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Soll-Reaktionssignal der Trainingsdaten ein Warnsignal, welches an einen Fahrer des Straßenfahrzeugs gerichtet ist, auf.According to a preferred development of the invention, the target reaction signal of the training data has a warning signal which is directed to a driver of the road vehicle.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Warnsignal als haptisches, optisches oder Audio-Warnsignal ausgebildet ist. Haptische Warnsignale können beispielsweise Vibrationssignale, mit welchen Gegenstände, mit denen ein Fahrer in Berührung ist, beaufschlagt werden. Beispielsweise lässt sich ein Lenkrad oder ein Bereich eines Fahrersitzes mit einem Vibrationssignal beaufschlagen. Alternativ oder zusätzlich kann das Warnsignal als optisches Signal, welches auf einem Display, zum Beispiel auf einem Head-Up-Display, angezeigt wird, ausgebildet sein. Weiter alternativ oder zusätzlich sind auch Audio-Warnsignale, also Töne, denkbar.It is advantageous if the warning signal is designed as a haptic, optical or audio warning signal. Haptic warning signals can, for example, vibrate the objects with which a driver is in contact. For example, a steering wheel or an area of a driver's seat can be subjected to a vibration signal. Alternatively or additionally, the warning signal can be designed as an optical signal which is shown on a display, for example on a head-up display. As an alternative or in addition, audio warning signals, i.e. sounds, are also conceivable.
Es versteht sich, dass ein Verfahren zum Trainieren eines künstlichen neuronalen Netzwerks eines Fahrerassistenzsystems mit den folgenden Schritten vorteilhaft ist: Bereitstellen von wenigstens einem Paar aus einem Audiosignal und einem Soll-Reaktionssignal; Vorwärtsspeisen des künstlichen neuronalen Netzwerks mit dem wenigstens einem Audiosignal; Ermitteln eines Ist-Reaktionssignals aufgrund des Vorwärtsspeisens; Rückwärtsspeisen des künstlichen neuronalen Netzwerks aufgrund eines Unterschieds zwischen dem Ist-Reaktionssignal und dem Soll-Reaktionssignal.It goes without saying that a method for training an artificial neural network of a driver assistance system is advantageous with the following steps: providing at least one pair of an audio signal and a target reaction signal; Feeding the artificial neural network forward with the at least one audio signal; Determining an actual reaction signal based on the forward feeding; Backfeeding the artificial neural network due to a difference between the actual response signal and the target response signal.
Das Computerprogrammprodukt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung führt die Schritte eines Verfahrens gemäß der vorangehenden Beschreibung aus, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer, insbesondere einem fahrzeuginternen Computer, läuft. Wenn das betreffende Programm auf einem Computer zum Einsatz kommt, ruft das Computerprogrammprodukt einen Effekt hervor, nämlich maschinelles Lernen bzw. Trainieren eines
Figurenlistelist of figures
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
-
1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung; -
2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung; -
3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.
-
1 a block diagram of an embodiment of the invention; -
2 a block diagram of an embodiment of the invention; -
3 a block diagram of an embodiment of the invention.
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, in conjunction with the description, serve to explain principles and concepts of the invention. Other embodiments and many of the advantages mentioned result from the drawings. The elements of the drawings are not necessarily shown to scale with respect to one another.
In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures of the drawings, elements, features and components that are the same, have the same function and have the same effect — unless stated otherwise — are each provided with the same reference symbols.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Die Neuronen
Ähnlich wie in der Eingangsschicht
In einem nächsten Schritt wird das Ist-Reaktionssignal
Im nächsten Schritt wird die Topologie der einzelnen Schichten
Die
In dem Schritt
In dem Schritt
In dem Schritt
In dem Schritt
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Trainingssystemtraining system
- 1212
- Schnittstelleinterface
- 1414
- Trainingsdatentraining data
- 1616
- Audiosignalaudio signal
- 1818
- Soll-ReaktionssignalTarget response signal
- 2020
- Auswerteeinheitevaluation
- 2222
- künstliches neuronales Netzwerkartificial neural network
- 2424
- Ist-ReaktionssignalIs response signal
- 2626
- Topologie topology
- 102102
- Eingangsschichtinput layer
- 104 104
- verdeckte Schichthidden layer
- 106106
- Ausgabeschichtoutput layer
- 108a-f108a-f
- Neuronen neurons
- S1-S4S1-S4
- Verfahrensschritte steps
- St1, St2St1, St2
- Verfahrensschrittesteps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102013004271 A1 [0002]DE 102013004271 A1 [0002]
Claims (13)
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- 2019-07-26 WO PCT/EP2019/070163 patent/WO2020043403A1/en active Application Filing
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