LU100925B1 - Removing noise caused by vehicular movement from sensor signals using Deep Neural Networks - Google Patents

Removing noise caused by vehicular movement from sensor signals using Deep Neural Networks Download PDF

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Claims (10)

P-IEE-510/LU ANSPRUCHE
1. Verfahren zum Betreiben einer Sensorvorrichtung (10) in einem Innenraum (18) eines Fahrzeugs (16), wobei die Sensorvorrichtung (10) mindestens einen Sensor (12) aufweist, der gegenüber einer Relativbewegung zu Teilen des und Gegenständen innerhalb des Innenraums (18) des Fahrzeugs (16) empfindlich ist, wobei der mindestens eine Sensor (12) dafür ausgelegt ist, mindestens eine auf den Fahrzeugpassagier bezogene physikalische GrôBe zu erkennen, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte umfasst: - Bereitstellen (70, 72) von unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten, die von dem mindestens einen Sensor (12) abgefühlt wurden, und unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten, die von mindestens einer Bewegungssensorvorrichtung (14) abgefühlt wurden, die dafür ausgelegt ist, Informationen betreffend die Vibration oder Bewegung einer Karosserie (24) des Fahrzeugs (16) als Eingabedaten in mindestens ein künstliches neurales Netz (48, 50, 52) bereitzustellen, - Ausführen (74) eines kombinierten maschinellen Lernplans mit dem mindestens einen künstlichen neuralen Netz (52), - Erzeugen (84) von unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten des mindestens einen Sensors (12) und unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten der mindestens einen Bewegungssensorvorrichtung (14) in einem Erkennungsszenarium innerhalb des Fahrzeuginnenraums (18), - Bereitstellen (86, 88) der in dem Erkennungsszenarium erzeugten unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten als Eingabe in mindestens ein künstliches neurales Netz (52), das durch den kombinierten maschinellen Lernplan trainiert wurde, und - durch Betreiben zumindest des künstlichen neuralen Netzes (52), das mit dem kombinierten maschinellen Lernplan trainiert wurde, um die bereitgestellten Eingabedaten zu verarbeiten, Herleiten einer Ausgabe (90), die
2 | LU100925 eine oder mehrere, auf einen Fahrzeugpassagier bezogene physikalische Größe oder Größen darstellt, basierend auf dem ausgeführten kombinierten maschinellen Lernplan.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (74) des Ausführens eines kombinierten maschinellen Lernplans ferner einen vorausgehenden Schritt (76) des Ausführens eines ersten maschinellen Lernplans mit einem ersten künstlichen neuralen Netz (48) umfasst, wobei der erste maschinelle Lernplan mehrere beispielhafte Paare von unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten, die von dem mindestens einen Sensor (12) abgefühlt wurden, und mindestens eine spezifische, auf einen Fahrzeugpassagier bezogene physikalische Größe umfasst, und ferner einen vorausgehenden Schritt (78) des Ausführens eines zweiten maschinellen Lernplans mit einem zweiten künstlichen neuralen Netz (50) umfasst, wobei der zweite maschinelle Lernplan mehrere beispielhafte Paare von unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten, de von der mindestens einen Bewegungssensorvorrichtung (14) abgefühlt wurden, und mindestens eine spezifische Bewegung der Fahrzeugkarosserie (24) umfasst, und wobei der Schritt (86, 88) des Bereitstellens der unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten, die in dem Erkennungsszenarium erzeugt wurden, das Bereitstellen einer Ausgabe des ersten künstlichen neuralen Netzes (48) in Reaktion auf die erzeugten unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten des mindestens einen Sensors (12) in dem Erkennungsszenarium innerhalb des Fahrzeuginnenraums (18) als Eingabe in das künstliche neurale Netz (52), das durch den kombinierten maschinellen Lernplan trainiert wurde, und das Bereitstellen einer Ausgabe des zweiten künstlichen neuralen Netzes (50) in Reaktion auf die erzeugten unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten der mindestens einen Bewegungssensorvorrichtung (14) in dem Erkennungsszenarium innerhalb des Fahrzeuginnenraums (18) als weitere Eingabe in das künstliche neurale Netz (52), das durch den kombinierten maschinellen Lernplan trainiert wurde, umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt (84) des Erzeugens von unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten des mindestens einen Sensors (12) und unverarbeiteten oder verarbeiteten Daten der mindestens einen Bewegungssensorvorrichtung (14) in einem Erkennungsszenarium ein Schritt (84) des Erzeugens von verarbeiteten Daten von mindestens einem von dem mindestens einen Sensor (12) und der mindestens einen Bewegungssensorvorrichtung (14) ist und das Anwenden einer schnellen Fouriertransformation an verarbeiteten Daten von mindestens einem von dem mindestens einen Sensor (12) und der mindestens einen Bewegungssensorvorrichtung (14) aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt (90) des Herleitens einer Ausgabe, die eine oder mehrere, auf einen Fahrzeugpassagier bezogene physikalische Größe oder Größen darstellt, die Verwendung der hergeleiteten Ausgabe des künstlichen neuralen Netzes (52), das mit dem kombinierten maschinellen Lernplan trainiert wurde, umfasst, um unmittelbar die Ausgabe herzuleiten, die eine oder mehrere, auf einen Fahrzeugpassagier bezogene physikalische Größe oder Größen darstellt, und/oder um Parameter für eine Rauschentfernung aus dem Signal des mindestens einen Sensors (12) durch Entfernen eines Abschnitts des Sensorsignals, das durch den mindestens einen Sensor (12) dadurch erzeugt wird, dass er durch Fahrzeugbewegungen bewegt wird, zu bestimmen und anzuwenden.
5. Sensorvorrichtung (10) zum Betrieb in einem Innenraum (18) eines Fahrzeugs (16), umfassend - mindestens einen Sensor (12), der gegenüber einer Relativbewegung zu Teilen des und Gegenständen innerhalb des Innenraums (18) des Fahrzeugs (16) empfindlich ist, wobei der mindestens eine Sensor (12) dafür ausgelegt ist, eine auf einen Fahrzeugpassagier bezogene physikalische Größe zu erkennen, und - eine Auswerte- und Steuereinheit (46), die mindestens ein künstliches neurales Netz (48, 50, 52) umfasst und mindestens dafür ausgelegt ist,
. Signale, die von dem mindestens einen Sensor (12) in einem Erkennungsszenarium empfangen werden, auszuwerten, . Bewegungssensordaten von mindestens einer Bewegungssensorvorrichtung (14) zu empfangen, wobei die Bewegungssensordaten Informationen betreffend eine Vibration oder Bewegung einer Karosserie (24) des Fahrzeugs (16) in dem Erkennungsszenarium enthalten, . die ausgewerteten Signalinformationen und die Informationen betreffend eine Vibration oder Bewegung einer Karosserie (24) des Fahrzeugs (16) als Eingabedaten in das mindestens eine künstliche neurale Netz (48, 50, 52) bereitzustellen, und . das mindestens eine künstliche neurale Netz (52), das mit einem kombinierten maschinellen Lernplan trainiert worden ist, zur Verarbeitung der bereitgestellten Eingabedaten zu betreiben, um eine Ausgabe herzuleiten, die eine oder mehrere, auf einen Fahrzeugpassagier bezogene physikalische Größe oder Größen darstellt, basierend auf dem kombinierten maschinellen Lernplan.
6. Sensorvorrichtung nach Anspruch 5, wobei mindestens ein künstliches neurales Netz (48, 50, 52) durch ein maschinelles neurales Netz (48, 50, 52) gebildet ist.
7. Sensorvorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Sensorvorrichtung (10) als Radarsensorsystem (10) gebildet ist und der mindestens eine Sensor (12) durch einen Radarsensor (12) gebildet ist, wobei der Radarsensor (12) aufweist - eine Radarsendeeinheit mit mindestens einer Radarsendeantenne, und die dafür ausgelegt ist, Radarsignale zu mindestens einem Abschnitt des Fahrzeuginnenraums (18) zu senden, - eine Radarempfangseinheit mit mindestens einer Radarempfangsantenne, und die dafür ausgelegt ist, Radarsignale zu empfangen, die von der Radarsendereinheit gesendet und von Teilen des und
Gegenstanden innerhalb des Innenraums (18) des Fahrzeugs (16) gesendet worden sind, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (46) dafür ausgelegt ist, - Informationen von Radarsignalen, die von dem mindestens einen 5 Radarsensor (12) in dem Erkennungsszenarium empfangen wurden, auszuwerten, und - die ausgewerteten Radarsignalinformationen und die Informationen betreffend eine Vibration oder Bewegung einer Karosserie (24) des Fahrzeugs (16) als Eingabedaten in das mindestens eine künstliche neurale Netz (48, 50, 52) bereitzustellen.
8. Sensorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner aufweisend mindestens eine Bewegungssensorvorrichtung (14), die dafür ausgelegt ist, die Bewegungssensordaten bereitzustellen.
9. Sensorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die mindestens eine Bewegungssensorvorrichtung (14) mindestens einen Beschleunigungssensor umfasst, der als mikro-elektromechanisches System gestaltet ist.
10. Verwendung der Sensorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, umfassend mindestens einen Radarsensor (12) als der mindestens eine Sensor (12) in einem Kraftfahrzeug-Innenraum-Messsystem zum Erkennen von Lebenszeichenmerkmalen.
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