DE102019008438A1

DE102019008438A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung von Objekten

Info

Publication number: DE102019008438A1
Application number: DE102019008438.1A
Authority: DE
Inventors: Sven-Eric Molzahn; Hans-Bernd Dürr
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2020-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Erkennung von Objekten (O) in einer Fahrzeugumgebung basierend auf maschinellem Lernen, umfassend eine Eingabemöglichkeit zu einem manuellen Nachlernen durch einen Nutzer. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung (1) eine in einem Fahrzeug angeordnete optische Anzeigeeinheit (4), welche ausgebildet ist, erkannte Objekte (O) und diesen zugeordnete Klassifikationsergebnisse (K) permanent darzustellen, und zumindest ein Eingabemittel (5), welches ausgebildet ist, bei manueller Betätigung einem bereits klassifizierten Objekt (O) ein anderes Attribut (A) zuzuordnen.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erkennung von Objekten (O) in einer Fahrzeugumgebung basierend auf maschinellem Lernen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erkennung von Objekten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
Aus der DE 10 2017 219 269 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben und Trainieren einer Vorrichtung zur Klassifizierung eines Eingangsgrößenwertes in eine von mehreren diskreten Klassen oder anhand einer kontinuierlichen Klassifikationsgröße bekannt. Durch eine Mehrzahl von mittels Lern-Eingangsgrößenwerten und Lern-Ausgangsgrößenwerten trainierbaren Einzelbewertern wird jeweils jedem Eingangsgrößenwert aus einer identischen Menge eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zugeordnet, wobei diese Wahrscheinlichkeitsverteilung zu jeder der diskreten Klassen oder zu jedem möglichen Wert der Klassifikationsgröße angibt, mit welcher Wahrscheinlichkeit der Eingangsgrößenwert auf die jeweilige Klasse oder auf den jeweiligen Wert abzubilden ist. Weiterhin wird aus Abweichungen zwischen den von den Einzelbewertern gelieferten Wahrscheinlichkeitsverteilungen die Unsicherheit, mit der die Klassifizierung behaftet ist, bestimmt. In Antwort darauf, dass die Unsicherheit für einen Eingangsgrößenwert ein vorgegebenes Kriterium erfüllt, wird der Eingangsgrößenwert als Lern-Eingangsgrößenwert an alle Einzelbewerter rückgekoppelt oder eine vom Benutzer der Vorrichtung wahrnehmbare physikalische Warneinrichtung wird angesteuert. Dabei sind die Einzelbewerter dazu ausgebildet, Bilddaten als Eingangsgrößenwerte entgegenzunehmen und im Hinblick auf eine Ausprägung eines vorgegebenen Merkmals und im Hinblick auf ein Vorhandensein eines vorgegebenen Objekts zu klassifizieren. Weiterhin ist vorgesehen, einen zu dem Lern-Eingangsgrößenwert gehörenden Lern-Ausgangsgrößenwert vom Benutzer der Vorrichtung anzufordern und gemeinsam mit dem Lern-Eingangsgrößenwert an alle Einzelbewerter zurückzukoppeln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Erkennung von Objekten anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Vorrichtung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und mit einem Verfahren, welches die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Vorrichtung zur Erkennung von Objekten in einer Fahrzeugumgebung basierend auf maschinellem Lernen umfasst eine Eingabemöglichkeit zu einem manuellen Nachlernen durch einen Nutzer.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine in einem Fahrzeug angeordnete optische Anzeigeeinheit, welche ausgebildet ist, erkannte Objekte und diesen zugeordnete Klassifikationsergebnisse permanent darzustellen. Weiterhin umfasst die Vorrichtung zumindest ein Eingabemittel, welches ausgebildet ist, bei manueller Betätigung einem bereits klassifizierten Objekt ein anderes Attribut zuzuordnen.
Mittels der Vorrichtung ist eine Durchführung eines verbesserten Verfahrens zum bidirektionalen Lernen realisierbar. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, bei welchen Fahrzeugsensoren, beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren oder kamerabasierte Sensoren, Objekte erkennen, die falsch oder gar nicht klassifiziert werden können, ermöglicht die Vorrichtung eine manuelle Unterstützung eines Nutzers, wobei nicht erkannte Objekte nachträglich nachgelernt oder nachgelabelt werden. Hierbei wird dem Nutzer, beispielsweise einem Fahrzeugnutzer, nachvollziehbar dargestellt, was die Vorrichtung erkannt hat, um diesem und anderen Fahrzeuginsassen zu zeigen, dass Objekte erkannt wurden. Somit wird das Problem der Objekterkennung mittels maschinellen Lernens gelöst, dass Ergebnisse in manchen Fällen nicht nachvollziehbar sind, so dass die Objekterkennung verbessert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erkennung von Objekten in einer Fahrzeugumgebung.

In der einzigen 1 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Erkennung von Objekten O in einer Fahrzeugumgebung dargestellt.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Anzahl von Sensoren 2, eine Verarbeitungseinheit 3, eine Anzeigeeinheit 4 und ein Eingabemittel 5, welche insbesondere Bestandteile eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs sind. Das Fahrzeug ist beispielsweise zur Durchführung eines automatisierten Fahrbetriebs ausgebildet.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine zentrale Recheneinheit 6, beispielsweise ein so genanntes Vehicle Backend, mittels welchem eine Mehrzahl von Fahrzeugen datentechnisch gekoppelt ist.
Das zum automatisierten Fahrbetrieb ausgebildete Fahrzeug umfasst zusätzlich beispielsweise eine Ortungseinheit, beispielsweise eine GPS-Ortungseinheit, eine Kommunikationseinheit, beispielsweise eine GSM-Kommunikationseinheit, und/oder eine Navigationsvorrichtung zur Routenberechnung mit einer digitalen Straßenkarte.
Mittels der Anzahl von Sensoren 2 wird eine Fahrzeugumgebung erfasst, wobei innerhalb von mittels der Anzahl von Sensoren 2 erfassten Daten D mittels der Verarbeitungseinheit 3 Objekte O erfasst und erkannt werden.
Hierzu führt die Verarbeitungseinheit 3 einen Algorithmus zur Erkennung und Klassifizierung der Objekte O aus, welcher mittels maschinellen Lernens trainiert wurde. In dem Algorithmus werden den erfassten Objekten O Klassifikationsergebnisse K zugeordnet.
Die klassifizierten Objekte O werden gemeinsam mit den zugeordneten Klassifikationsergebnissen K permanent auf der in dem Fahrzeug angeordneten Anzeigeeinheit 4 dargestellt. Die Klassifikationsergebnisse K umfassen dabei insbesondere ein Ergebnis eines Klassifikators sowie eine zugehörige Konfidenz.
Aufgrund dieser Anzeige hat ein Nutzer die Möglichkeit, die Klassifizierung des entsprechenden Objekts O zu überprüfen und diese gegebenenfalls durch Betätigung des Eingabemittels 5 zu ändern. Hierzu ist das Eingabemittel 5 ausgebildet, bei manueller Betätigung einem bereits klassifizierten Objekt O ein anderes, von Nutzer bestimmtes Attribut A zuzuordnen. Somit wird ein manuelles Nachlernen durch den Nutzer ermöglicht.
Die Klassifikationsergebnisse K und Änderungen derselben, das heißt die vom Nutzer manuell eingegebenen Attribute A, werden an die zentrale Recheneinheit 6 übermittelt und in dieser gespeichert. Dies ermöglicht eine Berücksichtigung der Daten in einem gesamtheitlichen System zu Erkennung von Objekten O für alle mit der Recheneinheit 6 datentechnisch gekoppelten Fahrzeuge und eine Anpassung und Verbesserung eines in dem System verwendeten Modells.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Sensor
3: Verarbeitungseinheit
4: Anzeigeeinheit
5: Eingabemittel
6: Recheneinheit
A: Attribut
D: Daten
K: Klassifikationsergebnis
O: Objekt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017219269 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung (1) zur Erkennung von Objekten (O) in einer Fahrzeugumgebung basierend auf maschinellem Lernen, umfassend eine Eingabemöglichkeit zu einem manuellen Nachlernen durch einen Nutzer, gekennzeichnet durch - eine in einem Fahrzeug angeordnete optische Anzeigeeinheit (4), welche ausgebildet ist, erkannte Objekte (O) und diesen zugeordnete Klassifikationsergebnisse (K) permanent darzustellen, und - zumindest ein Eingabemittel (5), welches ausgebildet ist, bei manueller Betätigung einem bereits klassifizierten Objekt (O) ein anderes Attribut (A) zuzuordnen.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zentrale Recheneinheit (6), welche ausgebildet ist, vom Fahrzeug Klassifikationsergebnisse (K) der Objekte (O) und deren Korrekturen zu empfangen und zu speichern.
Verfahren zur Erkennung von Objekten (O) in einer Fahrzeugumgebung basierend auf maschinellem Lernen, wobei eine Eingabemöglichkeit zu einem manuellen Nachlernen durch einen Nutzer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass - mittels einer in einem Fahrzeug angeordneten optischen Anzeigeeinheit (4) in der Fahrzeugumgebung erkannte Objekte (O) und diesen zugeordnete Klassifikationsergebnisse (K) permanent dargestellt werden und - mittels zumindest eines Eingabemittels (5) bei manueller Betätigung einem bereits klassifizierten Objekt (O) ein anderes Attribut (A) zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Klassifikationsergebnisse (K) der Objekte (O) und deren Korrekturen an eine zentrale Recheneinheit (6) übermittelt und in dieser gespeichert werden.