Künstliche Intelligenz für Sensorik im Fahrzeug - EYYES 04.11.2020
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07.07.2020 Künstliche Intelligenz für Sensorik im Fahrzeug EYYES 04.11.2020 Dr. Wolfgang Domann wolfgang.domann@eyyes.com https://www.youtube.com/channel/UC9IdTLhnttxo3bHMhHgS2jw EYYES GmbH | Dr. Franz-Wilhelm-Straße 2a | A-3500 Krems | office@eyyes.com | www.eyes.com 1
AI Grundbegriffe im Überblick
Artificial Intelligence
grand initiative to build
Artificial Intelligence non human intelligence
Machine Learning
machines that learn
to be smarter Reinforce-
AGI ANI ment
artificial general artificial narrow Learning
intelligence intelligence
Do anything a human e.g. language Deep Learning
can do translation, self driving neural networks
car, image recognition Data Science
By Dr. Wolfgang Domann, May 2019
2
Beispiel für ein neuronales Netz
• Ein neuronales Netz besteht aus
einer Input Layer, Hidden Layer,
Output Layer.
• Die Neuronen der Hidden Layer
enthalten so genannte Gewichte
und ordnen Input-Signalen ein
Output-Ergebnis zu.
• Einfach oder komplex – passend
zum Use Case
• Je größer die Datenmenge, desto
besser funktioniert tiefes Lernen.
• Ein gutes Beispiel ist die Sprach-,
Text- und Bilderkennung.
• Netzwerkarchitekturen, wie
Convolutional Neural Networks
(CNN) eingesetzt.
Johannes Traxler, TB Traxler GmbH
3
EYYES – we make machines see
Technologieführer für sichere Künstliche Intelligenz-AI
Wir sind Experten für Künstliche Intelligenz, Kamera Sensorik ,
Embedded Deep Learning und Funktionale Sicherheit.
Wir entwickeln Soft- und Hardware für KI-Produkte mit den
notwendigen Genehmigungen und Zertifikaten für die
Automotive-, Bahn-, Transport- und Manufacturing-Industrie.
EYYES steht für technologische, maßgeschneiderte Lösungen
auf höchstem Niveau durch Vorsprung, Kompetenz und
Innovation.
4
Unsere Branchen
AUTOMOTIVE - CAREYE RAIL – RAILEYE / MANUFACTURING –
RADIOEYE QUALITEYE
• Kamera-basierte
Detektion mit eigener • Rückspiegelsysteme: • Kamerabasierte
KI für Fahrzeuge als digital, smart und Qualitätskontrolle
Teil des Fahrzeug- analog
assistenz-System • Kabellose Video • Produktionsprozess
(ADAS) Übertragungssysteme Überwachung
• Elektronische • Indoor und Outdoor • Detektion von
Rückspiegelsysteme Kameras mit analoger Abweichungen
• Intelligenter Abbiege- und digitaler mittels Deep
assistant für LKWs Technologie Learning Algorithmen
5
Intelligente Lösungen für sichere Mobilität
Der Unterschied
VERSTEHEN
ANALYSIEREN Bewerten von Objekten, Trends
Mittels Deep Neuronal analysieren, Entscheidungen treffen
Networks Objekte
klassifizieren
PRÄSENTIEREN
Ortsgetreue Darstellung
und Übergabe der
Informationen an andere
Systeme
INTEGRIEREN
ERKENNEN
Auf EYYES Hardware
Mit hochauflösender
energieeffizient oder auch
Sensorik jedes Detail
plattformunabhängig
detektieren
betreiben
Warnungen erfolgen nur bei tatsächlicher Gefahr!
6
CAREYE® Smart Kamera
▪ Die Entwicklung der Qualität der Objekterkennung
im Straßenverkehr mittels neuronaler Netze hat in
den letzten Jahren stark zugenommen.
▪ Kameras bieten daher klare Vorteile gegenüber
anderen Sensoren wie Radar, Lidar oder ähnlichen.
▪ Unsere Technolgie der Objekterkennung und
-klassifizierung ermöglicht daher neue
Anwendungs- fälle für Fahrassistenz und autonomes
Fahren.
7
Definition der Levels für Autonomes Fahren
Als Voraussetzung für autonomes
Fahren sind intelligente Sensoriken
notwendig.
Mit aktueller Technologie wird nur
Fahrassistenz bis zum Level 2
abgedeckt.
Ab Levele 3 ist Künstliche Intelligenz
mit Kamera Sensorik und der
entsprechenden Rechenleistung für
Embedded Deep Learning
notwendig.
8
Smart solutions for safe mobility
CarEYYES Smart Camera
System
9
CarEYYES Mögliche Anwendungsfälle
o Autobahn-Chauffeur
Lane detection
Lane Detection
o Fahrspurassistent, Fahrspurerkennung
PeoplePeople detection
Detection
o Stauassistent
o Objekterfassung
o Kreuzungs-Assistent Traffic
Traffic SignSign detection
Detection
Vehicle and
o Unterstützung an Kreuzungen und
Vehicle and
Object detection
Object Detection
Garagenausfahrten (Anzeige)
o Objekterfassung (Fahrzeuge, Personen, ..) Turning
Turning Assistant
Assistant
o Objektliste und zusätzliche Informationen Blind spot detection
Blind Spot Detection
o Visualisierung der Careye®-Ergebnisse
10EYYES Technologie
Technologische Basis
Vollständig geschultes CNN für Verkehrs-Anwendungsfälle
Deep Learning o Echtzeit-Streaming von Objektdaten
o Objekterkennung und Klassifizierung
Algorithmus o Fußgänger (Erwachsene, Kinder), Biker, Autos,
Lastwagen,...
EYYES bietet den kompletten Software-Stack, um das Bild
vom RAW-Kameraeingang bis zur Ausgabe für den
Monitor zu verarbeiten:
EYYES o Kamerakontrolle, Verarbeitung der Bildeingabe
o CNN-Verarbeitung im Neurochip-IP-Core
Software o Objektverfolgung
o Optimierte Bildschirmdarstellung
Die ADA Toolchain bietet einen vollständigen Satz von
ADA - Werkzeugen zur Beschleunigung und Optimierung
neuronaler Netzwerke:
Toolchain o Trainieren, Beschleunigen und Optimieren neuronaler
Netzwerke
o Leistungssimulation
o Syntheseausgabe, die im IP-Core ausgeführt wird
11CarEYYES Smart Camera
Künstliche Intelligenz für sicheres Sehen, Erkennen und Verstehen.
o Echtzeit-Streaming von Objektdaten
o Sensorfusion der Kameras
o Dynamische Kalibrierung
o Analyse der Bildqualität
o 2D/3D-Schätzung
o Objekterkennung und Klassifizierung
o Fußgänger (Erwachsene, Kinder)
o Biker
o Autos
o Lastkraftwagen
o Ampelsignal-Erkennung
o Verkehrszeichen-Erkennung
o Fahrspur-Erkennung
12Summary Software Highlights
o Hochleistungs-Energiespar-IP-Core
o Einzigartige Deep-Learning Accelerator-Architektur
Generisches Neurochip®
o 40-fache
Beschleunigung)
o EYYES NET mit vortrainierten Funktionen und
unerreichbaren Leistungsindikatoren
o Funktionaler Sicherheitsansatz für Deep-Learning-
Anwendungen für Automobil-, Verkehr und
Schienenfahrzeuglösungen
o
13Rail
14RAILEYE® - Digital Assistant
Intelligentes Assistenzsystem für Schienenfahrzeuge
o Motivation eines elektronischen Assistenzsystems
o als Ersatz für den optischen Außenspiegel
o Vergrößerung des Sichtbereiches für die Fahrerin/den Fahrer im
Haltestellenbereich (Blind Spot)
o Ermöglichen der Selbstabfertigung
o Verringerung der Fahrzeugbreite, z.B. Begegnungsbetrieb
o Verbesserung der Sicht beim Rangieren oder Kuppeln
o Vereinfachtes Passieren von Engstellen, z.B. bei blockierenden Fahrzeugen
o als intelligente Ergänzung
o Detektion und Klassifikation von Objekten längs des Fahrzeuges, z.B. beim
Fahrgastwechsel
o Erkennung von Gefahren im Fahrbetrieb – etwa Totwinkelüberwachung,
Begegnungsverkehr, Schleichfahrtüberwachung, Kollisionsüberwachung
o Unterstützung beim Rangieren
15RAILEYE® - Digital Assistant
Front Kollisionsassistent
▪ Kamera-Sensorik mit KI
▪ Objekte werden erkannt und klassifiziert.
▪ Der Fahrer erhält nur dann eine Warnung (Rotes
Licht und Akustisches Signal), wenn eine
Kollisionsgefahr vorliegt (minimierte Fehlerrate)
▪ Erwartete Bewegungsrichtung der erkannten
Objekte wird berechnet (Trajektorie)..
V
Right
VI
CAM1
CAM 2 ECU
16RAILEYE® - Digital Assistant
Funktionsmodule
Elektronischer Totwinkel- Einstiegs- Kupplungs-
Außenspiegel assistent überwachung überwachung
Schleichfahrt- Frontkollisions- Außenhaut- Rangier-
überwachung überwachung überwachung unterstützung
17Intellgenter Abbiegeassistent
CSA
18Intelligente Lösungen für sichere Mobilität
Sensoren TIC-Box Signalgeber Monitor
- Full HD Kamerasensoren - Zentrale Steuereinheit inkl. - Akustische/optische - 16:9 HD TFT Monitor
- AHDR und Anti-Flimmer AI-Module Warneinrichtung mit 85dB - 10,1” Diagonal
- LED Flacker-Kompensation - Integrierte KI und ASIL - Gelbes Warnsignal - Hoher Kontrast
- beheizt - CAN-Bus & Ethernet- - Rotes Warnsignal - Anti Reflexions-
Schnittstelle beschichtet
19CarEye® Safety Angle
Vorteile durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI)
o Kamera-Sensorik mit KI
o Objekte werden erkannt und klassifiziert. Damit kann
Objekt befindet sich hinter dem Fahrzeug
zwischen PKW, LKW, Personen, Fahrräder, … und
statischen Objekten (Baum, Poller,…) unterschieden
werden.
o Erwartete Bewegungsrichtung der erkannten Objekte
wird berechnet (Trajektorie). Befindet sich eine Objekt Objekt befindet sich neben dem Fahrzeug
im Gefahrenbereich aber entfernt sich aus diesem, wird
nur ein Hinweis (Gelbes Leuchtsignal) an den Fahrer
abgegeben.
o Der Fahrer erhält nur dann eine Warnung (Rotes Licht Objekt befindet sich neben dem Fahrzeug und im Gefahren-
und Akustisches Signal), wenn eine Kollisionsgefahr bereich. Bewegungsvektoren schneiden sich nicht.
vorliegt (minimierte Fehlerrate)
Objekt befindet sich neben dem Fahrzeug und im Gefahren-
bereich. Bewegungsvektoren schneiden sich.
20CarEye® Safety Angle
Typengenehmigung
o Erteilung der Typengenehmigung nach UN-ECE R10 (EMV)
o Erteilung einer Allgemeinen Betriebserlaubnis (ABE) nach §20 bzw. § 22 StVZO
Vorbereitet auf die UNECE-Regelung #151
Einheitliche Bestimmungen über die Zulassung von Kraftfahrzeugen unter Berücksichtigung des
Informationssystems für den toten Winkel zur Erkennung von Fahrrädern
21Dynamische Tests nach UN ECE R151
22Rückfahrassistenzsystem
Erweiterungsmodul CarEye® Safety Angle R1
R2
o Das CarEye® Rückfahrassistenzsystem bildet rechte
ein zusätzliches Hilfsmittel für das Fahrzeugseite
Fahrpersonal beim Rangieren 1,5m
1m
1,5m
1m
(Rückwärtsfahren) von Nutzfahrzeugen bis
Heck
H
Ansicht
zu 10 km/h und wird bei Einlegen des
3m
GEFAHRENBEREICH
Retourganges per CAN-Signal an die
9m
zentrale Steuereinheit (TIC-Box) aktiviert.
DETEKTIONSBEREICH
o Vermeidung von Kollisionen mit Personen
durch aktive Warnung des Fahrpersonals SICHTFELD
mittels integrierter künstlicher Intelligenz
o Vermeidet Schäden am Fahrzeugheck
Mind. Höhe 2,30 m
o Ermöglicht einfacheres und sicheres
Rangieren durch die bildhafte Darstellung
3,00 m
9,00 m
23Neuer Use case: intelligenter Rückspiegel
Taking the next level of innovation and functional safety
Wir bieten eine Komplettlösung für die Sicht rund ums Fahrzeug, unterstützt durch KI -
künstliche Intelligenz
o Digitales Außenspiegelkamera-Monitorsystem
basierend auf UNECE R46 und ISO 16505
o Blind Spot Abbiegeassistent
gemäß UNECE R151
o Assistent für toten Winkel vorne
o Spurwechselassistent
o Rückfahr Assistent
24Kombination Intelligenter Rückspiegel mit
Abbiegeassistent
o Das Fahrzeug wird mit hochauflösenden
Digitalkamerasensoren ausgestattet, die alle Sichtfelder
abdecken.
VI
F
o Kameras mit großem Dynamikbereich, ideal für schlechte L1 R1
Lichtverhältnisse und starke Licht- / Schattenwechsel. L2 R2
o Große, helle Monitore liefern ein perfektes Bild. V
o Voll trainierter Deep Learning-Algorithmus zur Erkennung
und Klassifizierung der folgenden Objektklassen:
o Personen IV II II IV
o Radfahrer
o PKW und LKW
H
o Ampelsignale
o Verkehrsschilder
25Intelligente Lösungen für sichere Mobilität
CAREYE® Safety Angle
Geforderte Assistenz-Lösungen
▪ Intelligenter Rückspiegel
▪ Überwachung des toten Winkels (rechts/vorne/links)
▪ Umkehrung mit Detektionssystem
▪ einschließlich dynamischer Anzeige (Schwenken)
▪ Spurwechsel-Assistent
Zusätzliche Features
▪ Geschwindigkeits-Assistent*
▪ Stadt Kollisionsassistent*
▪ Spurhalte-Assistent*
o * zusätzliche Hardware erforderlich
26Alle Rechte vorbehalten. Es ist nicht erlaubt, dieses Dokument oder Auszüge davon ohne Zustimmung der EYYES GmbH, A-3500
Krems/Donau zu vervielfältigen, in elektronischer Form weiterzuverarbeiten, es zu duplizieren bzw. in jeder anderen Form
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bestimmungsgemäßen Nutzung der vertragsgegenständlichen Produkte/Ergebnisse ein. Sämtliches nicht formalrechtlich
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Urheber oder, gegebenenfalls, Erfinder steht ausschließlich dem Verkäufer zu.
2707.07.2020 Künstliche Intelligenz für Sensorik im Fahrzeug EYYES 04.11.2020 Dr. Wolfgang Domann wolfgang.domann@eyyes.com https://www.youtube.com/channel/UC9IdTLhnttxo3bHMhHgS2jw EYYES GmbH | Dr. Franz-Wilhelm-Straße 2a | A-3500 Krems | office@eyyes.com | www.eyes.com 28
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