DE102022205730A1 - Concept for selecting audio snippets of brake squealing noises in a vehicle - Google Patents
Concept for selecting audio snippets of brake squealing noises in a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102022205730A1 DE102022205730A1 DE102022205730.9A DE102022205730A DE102022205730A1 DE 102022205730 A1 DE102022205730 A1 DE 102022205730A1 DE 102022205730 A DE102022205730 A DE 102022205730A DE 102022205730 A1 DE102022205730 A1 DE 102022205730A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- machine learning
- learning model
- vehicle
- information
- audio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 claims abstract description 139
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 claims description 37
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 16
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000007635 classification algorithm Methods 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000013529 biological neural network Methods 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000013145 classification model Methods 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/0006—Noise or vibration control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (10), ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug (100), und auf ein Verfahren, ein Computerprogramm sowie eine Vorrichtung (20) zum Trainieren eines Maschinenlern-Modells zum Treffen einer Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen. Die Vorrichtung (10) ist ausgebildet zum Erhalten ein oder mehrerer Audioaufnahmen von den ein oder mehreren Mikrofonmodulen, zum Erhalten von Zustandsinformationen über das Fahrzeug von den ein oder mehreren Zustandsdatenquellen des Fahrzeugs, zum Verarbeiten der Zustandsinformationen durch ein Maschinenlern-Modell, wobei das Maschinenlern-Modell darauf trainiert ist, basierend auf den Zustandsinformationen eine Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen zu treffen, zum Auswählen, basierend auf einer Ausgabe des Maschinenlern-Modells, von Audioausschnitten aus den ein oder mehreren Audioaufnahmen, und zum Speichern der ausgewählten Audioausschnitte auf einem Speichergerät (16).The present invention relates to a device (10), a method and a computer program for selecting audio excerpts of brake squealing noises in a vehicle (100), and to a method, a computer program and a device (20) for training a machine learning model Making a prediction about the occurrence of brake squeal. The device (10) is designed to receive one or more audio recordings from the one or more microphone modules, to obtain status information about the vehicle from the one or more status data sources of the vehicle, to process the status information by a machine learning model, the machine learning model Model is trained to make a prediction about the occurrence of brake squeal based on the condition information, to select, based on an output of the machine learning model, audio excerpts from the one or more audio recordings, and to store the selected audio excerpts on a storage device ( 16).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Konzept zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug und insbesondere auf eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug, und auf ein Verfahren, ein Computerprogramm sowie eine Vorrichtung zum Trainieren eines Maschinenlern-Modells zum Treffen einer Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen.The present invention relates to a concept for selecting audio excerpts of brake squealing noises in a vehicle and, more particularly, to an apparatus, a method and a computer program for selecting audio excerpts of brake squealing noises in a vehicle, and to a method, a computer program and an apparatus for training a machine learning model to make a prediction about the occurrence of brake squeal.
Während der Entwicklung von Fahrzeugen werden häufig Änderungen eingeführt, die einen Einfluss auf die Fahrzeugbremse haben können. Eine häufige Herausforderung im Zusammenhang mit Fahrzeugbremsen stellen dabei Quietschgeräusche dar. Solche Quietschgeräusche der Bremse sollten während der Fahrzeugentwicklung identifiziert werden, damit Abstellmaßnahmen eingeleitet werden können. Zur Aufnahme der Geräusche ist bei Erprobungsfahrzeugen meist ein Messsystem installiert, welches mittels Mikrofonen und Beschleunigungsaufnehmern die Geräusche an den Bremsen ermittelt. Zusätzlich beinhaltet das Messsystem häufig Temperatursensoren an den Bremsen.During vehicle development, changes are often introduced that may have an impact on vehicle braking. A common challenge associated with vehicle brakes is squeaking noises. Such squeaking noises from the brakes should be identified during vehicle development so that corrective measures can be taken. To record the noise, a measuring system is usually installed in test vehicles, which uses microphones and accelerometers to determine the noise at the brakes. In addition, the measuring system often includes temperature sensors on the brakes.
Die Auswertung von Störgeräuschen am Fahrzeug zur Klassifikation in Fehlgeräusche und Quietschgeräusche der Bremse erfolgt im Allgemeinen manuell. Ein Ingenieur hört sich pro Erprobungsfahrzeug tausende Geräusche an, um diese zu klassifizieren. Die Klassifizierung basiert daher u. a. auf dem Erfahrungsschatz und ist subjektiv. Die Auswertung ist oft zeitkritisch, dauert dabei jedoch viele Stunden. Um dem Ingenieur die Arbeit zu erleichtern, kann Messsoftware eine Vor-Klassifizierung der Geräusche vornehmen. Grundlage dafür sind Analysen der Geräusche (Audiomitschnitte) selbst, wie etwa eine sogenannte „Impulshaltigkeitsanalyse“ oder die Nutzung des „Relative Approach Algorithmus“ (Relativer-Ansatz-Algorithmus). Auch Maschinenlern-Modelle werden für diese Tätigkeit genutzt (siehe etwa
Allerdings schränkt die Vor-Klassifizierung den manuellen Aufwand nur geringfügig ein. Auch müssen alle Audiomitschnitte für die Analysen gespeichert werden. So wird bei jeder Bremsung und pro Bremse das Audiosignal von Beschleunigunsaufnehmer und Mikrofon gespeichert, was zu großen Datenmengen führt. Die großen Datenmengen machen darüber hinaus die Bearbeitung in der Auswertesoftware langsam und fehleranfällig. Datenverlust kann die Folge sein. Zudem bringen neue Fahrzeugklassen, wie Elektrofahrzeuge, neue Störgeräusche mit sich. Dies kann beispielsweise ein Soundgenerator sein, welcher ein Motorgeräusch simuliert. Dies erschwert die Auswertung anhand der Audiomitschnitte weiter.However, the pre-classification only slightly limits the manual effort. All audio recordings must also be saved for analysis. The audio signal from the accelerometer and microphone is saved every time you brake and for each brake, which leads to large amounts of data. The large amounts of data also make processing in the evaluation software slow and prone to errors. Data loss can result. In addition, new vehicle classes, such as electric vehicles, bring with them new noise levels. This can be, for example, a sound generator that simulates an engine noise. This further complicates the evaluation based on the audio recordings.
Es besteht der Bedarf nach einem verbesserten Konzept zur Gewinnung von Audioaufnahmen von Bremsgeräuschen.There is a need for an improved approach to obtaining audio recordings of brake noise.
Diesem Bedarf wird durch die unabhängigen Ansprüche Rechnung getragen.This need is taken into account by the independent claims.
Die vorliegende Erfindung basiert auf den folgenden Erkenntnissen. Einerseits wurde erkannt, dass nicht nur die Audioaufnahmen eine Aussage darüber erlauben, ob ein Bremsquietschen vorliegt, sondern dass auch andere Zustandsinformationen des Fahrzeugs, wie etwa Fahrzeuggeschwindigkeit, Nutzungsdauer der Bremsen, Bremsdruck, Lenkwinkel, Außentemperatur und Bremsentemperatur, genutzt werden können, um eine Vorhersage bezüglich des Auftretens von Bremsquietschen zu treffen. Diese Zustandsinformationen können nun genutzt werden, um ein Maschinenlern-Modell zu trainieren, um diese Vorhersage zu treffen. Optional können ferner Metadaten der Audioaufnahmen, wie etwa Lautstärke und Frequenzspektrum, als weitere Eingabeparameter für das Maschinenlern-Modell verwendet werden. Dieses Maschinenlern-Modell kann nun im Fahrzeug eingesetzt werden, um eine Vorselektion durchzuführen und um Audioausschnitte zu identifizieren, auf denen mit hoher Wahrscheinlichkeit Bremsquietschen zu hören ist. Diese Audioausschnitte können nun gespeichert werden, und die übrigen Teile der Audioaufnahme(n) können nun verworfen werden, wodurch einerseits der Aufwand für die manuelle Auswertung reduziert wird und andererseits auch der benötigte Speicherplatz reduziert oder minimiert werden kann.The present invention is based on the following findings. On the one hand, it was recognized that not only the audio recordings allow a statement to be made as to whether brake squeaking is present, but that other vehicle status information, such as vehicle speed, brake service life, brake pressure, steering angle, outside temperature and brake temperature, can also be used to make a prediction regarding the occurrence of brake squeaking. This state information can now be used to train a machine learning model to make this prediction. Optionally, metadata from the audio recordings, such as volume and frequency spectrum, can also be used as further input parameters for the machine learning model. This machine learning model can now be used in the vehicle to carry out pre-selection and to identify audio excerpts where brake squealing is likely to be heard. These audio excerpts can now be saved and the remaining parts of the audio recording(s) can now be discarded, which on the one hand reduces the effort for manual evaluation and on the other hand also reduces or minimizes the required storage space.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Schnittstelle zur Kommunikation mit ein oder mehreren Mikrofonmodulen einer Messeinrichtung und mit ein oder mehreren Zustandsdatenquellen des Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst ferner ein oder mehrere Prozessoren, ausgebildet zum Erhalten ein oder mehrerer Audioaufnahmen von den ein oder mehreren Mikrofonmodulen. Die ein oder mehreren Prozessoren sind ausgebildet zum Erhalten von Zustandsinformationen über das Fahrzeug von den ein oder mehreren Zustandsdatenquellen des Fahrzeugs. Die ein oder mehreren Prozessoren sind ausgebildet zum Verarbeiten der Zustandsinformationen durch ein Maschinenlern-Modell. Das Maschinenlern-Modell ist darauf trainiert, basierend auf den Zustandsinformationen eine Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen zu treffen. Die ein oder mehreren Prozessoren sind ausgebildet zum Auswählen, basierend auf einer Ausgabe des Maschinenlern-Modells, von Audioausschnitten aus den ein oder mehreren Audioaufnahmen. Die ein oder mehreren Prozessoren sind ausgebildet zum Speichern der ausgewählten Audioausschnitte auf einem Speichergerät. Hierdurch kann, wie bereits zuvor geschrieben, einerseits der Aufwand für die manuelle Auswertung reduziert werden und andererseits auch der benötigte Speicherplatz reduziert oder minimiert werden.A first aspect of the present disclosure relates to an apparatus for selecting audio excerpts of brake squealing noises in a vehicle. The device comprises at least one interface for communication with one or more microphone modules of a measuring device and with one or more status data sources of the vehicle. The device further includes one or more processors configured to receive one or more audio recordings from the one or more microphone modules. The one or more processors are configured to obtain status information about the vehicle from the one or more vehicle status data sources. The one or more processors are configured to process the state information through a machine learning model. The machine learning model is trained to make a prediction about the occurrence of braking based on the status information squeak to meet. The one or more processors are configured to select, based on an output of the machine learning model, audio excerpts from the one or more audio recordings. The one or more processors are configured to store the selected audio excerpts on a storage device. As already written above, this can, on the one hand, reduce the effort for manual evaluation and, on the other hand, reduce or minimize the required storage space.
Dabei können die ein oder mehreren Prozessoren insbesondere dazu ausgebildet sein, um Teile der ein oder mehreren Audioaufnahmen, die nicht ausgewählt wurden, zu verwerfen. Diese Teile sind, in den meisten Fällen, nicht von Interesse in Bezug auf die Identifikation von Bremsquietschen, und können daher verworfen werden, wodurch der benötigte Speicherplatz reduziert werden kann.The one or more processors can in particular be designed to discard parts of the one or more audio recordings that were not selected. These parts are, in most cases, of no interest in identifying brake squeal and can therefore be discarded, thereby reducing the storage space required.
In manchen Ausführungsbeispielen sind die ein oder mehreren Prozessoren ferner dazu ausgebildet, Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen zu bestimmen. Diese Metadaten können einerseits als weitere Eingabedaten für das Maschinenlern-Modell verwendet werden und andererseits dafür verwendet werden, um die relevanten Zeitpunkte für die Verarbeitung durch das Maschinenlern-Modell zu ermitteln.In some embodiments, the one or more processors are further configured to determine metadata about the one or more audio recordings. On the one hand, this metadata can be used as further input data for the machine learning model and, on the other hand, it can be used to determine the relevant times for processing by the machine learning model.
So kann das Maschinenlern-Modell darauf trainiert sein, ferner basierend auf den Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen die Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen zu treffen. Dies kann die Genauigkeit der Vorhersage steigern.The machine learning model can thus be trained to further make the prediction about the occurrence of brake squeaking based on the metadata about the one or more audio recordings. This can increase the accuracy of the prediction.
Beispielsweise können die Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen Information über eine Lautstärke und/oder Information über ein Frequenzspektrum der jeweiligen Audioaufnahme umfassen. Sowohl die Lautstärke als auch das Frequenzspektrum sind relevante Kriterien, anhand derer sich einerseits Bremsquietschen von anderen Geräuschen unterscheiden lässt und anhand derer sich andererseits bestimmen lässt, ob für ein bestimmtes Geräusch die zuvor vorgestellte Vorhersage durchzuführen ist.For example, the metadata about the one or more audio recordings can include information about a volume and/or information about a frequency spectrum of the respective audio recording. Both the volume and the frequency spectrum are relevant criteria that can be used, on the one hand, to distinguish brake squealing from other noises and, on the other hand, to determine whether the prediction presented above can be carried out for a particular noise.
So können die Zustandsinformationen zeitlich beispielsweise mit den ein oder mehreren Audioaufnahmen der ein oder mehreren Mikrofonmodule synchronisiert sein. Die ein oder mehreren Prozessoren können ausgebildet sein, um die Zeitpunkte, für die die Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen mittels des Maschinenlern-Modells ermittelt wird, basierend auf den Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen zu bestimmen. Hiermit lässt sich bereits eine Vorauswahl von möglicherweise relevanten Geräuschen treffen, was den Verarbeitungsaufwand reduzieren kann.For example, the status information can be synchronized in time with the one or more audio recordings of the one or more microphone modules. The one or more processors may be configured to determine the times for which the brake squeal occurrence prediction is determined using the machine learning model based on the metadata about the one or more audio recordings. This makes it possible to pre-select potentially relevant noises, which can reduce the processing effort.
Im Allgemeinen können Bremsgeräusche unabhängig voneinander an den verschiedenen Bremsen des Fahrzeugs auftreten. Daher wird in manchen Ausführungsbeispielen die Vorhersage separat für die jeweiligen Bremsen und die jeweiligen Audioaufnahmen der Bremsen, getroffen. So können die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von Audioaufnahmen von einer Mehrzahl von Mikrofonmodulen zu erhalten. Beispielsweise können die unterschiedlichen Mikrofonmodule an den unterschiedlichen Bremsen angeordnet sein. Das Maschinenlern-Modell kann darauf trainiert sein, um die Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen für jedes Mikrofonmodul separat zu treffen. Die ein oder mehreren Prozessoren können ausgebildet sein, um die Auswahl der Audioausschnitte separat für die Aufnahmen des jeweiligen Mikrofonmoduls durchzuführen. Dies ermöglicht eine genauere Steuerung, welche Audioausschnitte gespeichert werden sollen, und damit auch eine weitere Reduktion des benötigten Speicherplatzes.In general, brake noise can occur independently from the different brakes of the vehicle. Therefore, in some embodiments, the prediction is made separately for the respective brakes and the respective audio recordings of the brakes. Thus, the one or more processors may be configured to receive a plurality of audio recordings from a plurality of microphone modules. For example, the different microphone modules can be arranged on the different brakes. The machine learning model can be trained to predict the occurrence of brake squeal for each microphone module separately. The one or more processors can be designed to carry out the selection of the audio excerpts separately for the recordings of the respective microphone module. This allows for more precise control over which audio excerpts should be saved, further reducing the storage space required.
Beispielsweise können die Zustandsinformationen ein oder mehrere Informationen der Gruppe von Information über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Information über einen Kilometerstand des Fahrzeugs, Information über eine Nutzungsdauer der Bremsen des Fahrzeugs, Information über einen Bremsdruck eines Bremsvorgangs, Information über einen Lenkwinkel, Information über eine Außentemperatur und Information über eine Temperatur der Bremsen umfassen. In einer Analyse des Einflusses von unterschiedlichen Zustandsinformationen haben diese Zustandsinformationen einen besonders hohen Einfluss auf die Vorhersage gezeigt.For example, the status information can be one or more pieces of information from the group of information about a speed of the vehicle, information about a mileage of the vehicle, information about a service life of the brakes of the vehicle, information about a brake pressure of a braking process, information about a steering angle, information about an outside temperature and information about a temperature of the brakes. In an analysis of the influence of different status information, this status information showed a particularly high influence on the prediction.
Grundsätzlich sind viele Implementierungen des Maschinenlern-Modells möglich. Beispielsweise das Maschinenlern-Modell einen durch das Training des Maschinenlern-Modells erzeugten Entscheidungsbaum umfassen. Solche Entscheidungsbäume haben den Vorteil, dass sie mit weniger Aufwand trainierbar sind als neuronale Netze, dass sie nachvollziehbarer sind als Neuronale Netze und zudem auf Systemen mit geringerer Verarbeitungskapazität genutzt werden können. Auch können sie effizient in Software und Hardware implementiert werden. Alternativ kann das Maschinenlern-Modell beispielsweise ein Neuronales Netz sein, etwa ein sogenanntes Deep Neural Network (DNN, Tiefes Neuronales Netz).In principle, many implementations of the machine learning model are possible. For example, the machine learning model includes a decision tree generated by training the machine learning model. Such decision trees have the advantage that they can be trained with less effort than neural networks, that they are more comprehensible than neural networks and can also be used on systems with lower processing capacity. They can also be efficiently implemented in software and hardware. Alternatively, the machine learning model can be, for example, a neural network, such as a so-called deep neural network (DNN).
Während es sich vorliegend um eine Klassifikationsaufgabe handelt, kann es vorteilhaft sein, wenn das Ergebnis des Maschinenlern-Modells keine binäre Klassifikation (Quietschen/kein Quietschen) ist, sondern wenn ein nicht-binärer Wert ausgegeben wird. So kann das Maschinenlern-Modell beispielsweise darauf trainiert sein, basierend auf den Zustandsinformationen, und optional basierend auf Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen, eine Information über eine Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen auszugeben. Dabei kann die Auswahl der Audioausschnitte basierend auf der Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen erfolgen. Dies ermöglicht eine nachträgliche Anpassung des Schwellenwerts, ohne dass das Maschinenlern-Modell angepasst werden müsste.While this is a classification task, it can be advantageous to when the result of the machine learning model is not a binary classification (squeak/no squeak), but rather when a non-binary value is output. For example, the machine learning model can be trained to output information about a probability of the occurrence of brake squeaking based on the status information, and optionally based on metadata about the one or more audio recordings. The audio excerpts can be selected based on the probability of brake squealing occurring. This allows the threshold value to be adjusted subsequently without having to adjust the machine learning model.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein entsprechendes Verfahren zum Auswählen von Audioaufnahmen von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Erhalten von ein oder mehreren Audioaufnahmen von ein oder mehreren Mikrofonmodulen des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner ein Erhalten von Zustandsinformationen über das Fahrzeug von ein oder mehreren Zustandsdatenquellen des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner ein Verarbeiten der Zustandsinformationen durch ein Maschinenlern-Modell. Das Maschinenlern-Modell ist darauf trainiert, basierend auf den Zustandsinformationen eine Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen zu treffen. Das Verfahren umfasst ferner ein Auswählen, basierend auf einer Ausgabe des Maschinenlern-Modells, von Audioausschnitten aus den ein oder mehreren Audioaufnahmen. Das Verfahren umfasst ferner ein Speichern der ausgewählten Audioausschnitte auf einem Speichergerät innerhalb des Fahrzeugs.Another aspect of the present disclosure relates to a corresponding method for selecting audio recordings of brake squealing noises in a vehicle. The method includes obtaining one or more audio recordings from one or more microphone modules of the vehicle. The method further includes obtaining status information about the vehicle from one or more status data sources of the vehicle. The method further includes processing the state information by a machine learning model. The machine learning model is trained to make a prediction about the occurrence of brake squeal based on the condition information. The method further includes selecting, based on an output of the machine learning model, audio excerpts from the one or more audio recordings. The method further includes storing the selected audio excerpts on a storage device within the vehicle.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein entsprechendes Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des obigen Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor, einem Kontrollmodul oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.Another aspect of the present disclosure relates to a corresponding program having program code for performing the above method when the program code is executed on a computer, a processor, a control module, or a programmable hardware component.
In der vorliegenden Offenbarung wird ein trainiertes Maschinenlern-Modell verwendet. Entsprechend bezieht sich ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung auf ein Verfahren zum Trainieren eines Maschinenlern-Modells zum Treffen einer Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen. Das Verfahren umfasst ein Erhalten von Trainingseingabedaten und Trainingsausgabedaten zum Trainieren des Maschinenlern-Modells. Die Trainingseingabedaten umfassen Zustandsinformationen über einen Zustand des Fahrzeugs und die Trainingsausgabedaten Information über ein Vorkommen von Bremsquietschen bei einem gegebenen Zustand des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner ein Trainieren des Maschinenlern-Modells basierend auf den Trainingseingabedaten und basierend auf den Trainingsausgabedaten. Das Trainieren umfasst ein Erzeugen eines Entscheidungsbaums. Das Maschinenlern-Modell kann nun in den zuvor vorgestellten Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug verwendet werden. Durch die Erzeugung eines Entscheidungsbaums wird ein Maschinenlern-Modell erzeugt, das mit weniger Aufwand trainierbar ist als beispielsweise ein neuronales Netz, das nachvollziehbarer ist als ein neuronales Netz und das zudem auf Systemen mit geringerer Verarbeitungskapazität genutzt werden kann.In the present disclosure, a trained machine learning model is used. Accordingly, another aspect of the present disclosure relates to a method for training a machine learning model to make a prediction about the occurrence of brake squeal. The method includes obtaining training input data and training output data for training the machine learning model. The training input data includes state information about a condition of the vehicle and the training output data includes information about an occurrence of brake squealing for a given condition of the vehicle. The method further includes training the machine learning model based on the training input data and based on the training output data. Training includes creating a decision tree. The machine learning model can now be used in the previously presented apparatus, method and computer program for selecting audio excerpts of brake squealing noises in a vehicle. By creating a decision tree, a machine learning model is created that can be trained with less effort than, for example, a neural network, that is more comprehensible than a neural network and that can also be used on systems with lower processing capacity.
Wie bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung, Verfahren und Computerprogramm zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug geschrieben können die Trainingseingabedaten ferner Metadaten über ein oder mehrere Audioaufnahmen umfassen. Dies kann die Genauigkeit der Vorhersage steigern.As already written in connection with the device, method and computer program for selecting audio excerpts of brake squealing noises in a vehicle, the training input data may further include metadata about one or more audio recordings. This can increase the accuracy of the prediction.
Beispielsweise kann das Maschinenlern-Modell darauf trainiert werden, basierend auf den Zustandsinformationen, und optional basierend auf Metadaten über ein oder mehrere Audioaufnahmen, eine Information über eine Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen auszugeben. Dies ermöglicht eine flexiblere Nutzung des Maschinenlern-Modells, da nun ein Schwellenwert für eine Klassifikation nachträglich eingestellt werden kann.For example, the machine learning model can be trained to output information about a probability of brake squealing occurring based on the condition information, and optionally based on metadata about one or more audio recordings. This enables more flexible use of the machine learning model, as a threshold for a classification can now be set subsequently.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf eine entsprechende Vorrichtung mit ein oder mehreren Schnittstellen und mit ein oder mehreren Prozessoren, ausgebildet zum Ausführen des zuvor vorgestellten Verfahrens.A further aspect of the present disclosure relates to a corresponding device with one or more interfaces and with one or more processors, designed to carry out the previously presented method.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung bezieht sich auf ein entsprechendes Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des zuvor vorgestellten Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor, einem Kontrollmodul oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.Another aspect of the present disclosure relates to a corresponding program with program code for performing the previously presented method when the program code is executed on a computer, a processor, a control module or a programmable hardware component.
Einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1a zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug; -
1b zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug; -
1c zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Auswählen von Audioausschnitten von Bremsquietschgeräuschen in einem Fahrzeug; -
2a zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Trainieren eines Maschinenlern-Modells zum Treffen einer Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen; -
2b zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Trainieren eines Maschinenlern-Modells zum Treffen einer Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen; und -
3 zeigt ein schematisches Diagramm eines Ausschnitts eines Entscheidungsbaums.
-
1a shows a block diagram of an apparatus for selecting audio excerpts from brake squealing noises in a vehicle; -
1b shows a schematic diagram of a vehicle with an off device selecting audio clips of brake squealing noises in a vehicle; -
1c shows a flowchart of a method for selecting audio excerpts from brake squeal noises in a vehicle; -
2a shows a flowchart of a method for training a machine learning model to make a prediction about the occurrence of brake squeal; -
2 B shows a block diagram of an apparatus for training a machine learning model to make a prediction about the occurrence of brake squeal; and -
3 shows a schematic diagram of a section of a decision tree.
Einige Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Weitere mögliche Beispiele sind jedoch nicht auf die Merkmale dieser detailliert beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Diese können Modifikationen der Merkmale sowie Entsprechungen und Alternativen zu den Merkmalen aufweisen. Ferner soll die Terminologie, die hierin zum Beschreiben bestimmter Beispiele verwendet wird, nicht einschränkend für weitere mögliche Beispiele sein.Some examples will now be described in more detail with reference to the accompanying figures. However, other possible examples are not limited to the features of these embodiments described in detail. These may include modifications to the features as well as equivalents and alternatives to the features. Further, the terminology used herein to describe particular examples is not intended to limit other possible examples.
Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente beziehungsweise Merkmale, die jeweils identisch oder auch in abgewandelter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen. In den Figuren können ferner die Stärken von Linien, Schichten und/oder Bereichen zur Verdeutlichung übertrieben sein.The same or similar reference numerals throughout the description of the figures refer to the same or similar elements or features, which can each be implemented identically or in a modified form while providing the same or a similar function. Furthermore, in the figures, the thicknesses of lines, layers and/or areas may be exaggerated for clarity.
Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B, sofern nicht im Einzelfall ausdrücklich anders definiert. Als alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen kann „zumindest eines von A und B“ oder „A und/oder B“ verwendet werden. Das gilt Äquivalent für Kombinationen von mehr als zwei Elementen.When two elements A and B are combined using an “or”, it is understood that all possible combinations are disclosed, i.e. H. only A, only B as well as A and B, unless expressly defined otherwise in individual cases. As an alternative formulation for the same combinations, “at least one of A and B” or “A and/or B” can be used. This applies equivalently to combinations of more than two elements.
Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch mehrere Elemente verwenden, um die gleiche Funktion zu implementieren. Wenn eine Funktion im Folgenden als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktion unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei deren Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben beschreiben, dabei aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Elemente, Komponenten und/einer Gruppe derselben ausschließen.If a singular form, e.g. For example, if "a, an" and "the, the, the" are used and the use of only a single element is neither explicitly nor implicitly defined as mandatory, further examples can also use multiple elements to implement the same function. Where a function is described below as being implemented using multiple elements, further examples may implement the same function using a single element or processing entity. It is further understood that the terms “comprises,” “comprising,” “having,” and/or “having,” when used, mean the presence of the specified features, integers, steps, operations, processes, elements, components, and/or group describe the same, but do not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, processes, elements, components and/or a group thereof.
Die vorliegende Vorrichtung wird in dem Fahrzeug verwendet.
Im Folgenden wird die Funktionalität der Vorrichtung 10, des Verfahrens und eines entsprechenden Computerprogramms im Zusammenhang mit der Vorrichtung 10 erläutert. Merkmale, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung 10 eingeführt werden, können ebenfalls in das entsprechende Verfahren und das entsprechende Computerprogramm übernommen werden.The functionality of the
Das vorgeschlagene Konzept befasst sich mit der Klassifikation von Geräuschen auf Basis von Metainformationen, wie etwa den angesprochenen Zustandsinformationen und, optional, Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen, ohne dabei auf den Audiomitschnitt per se zurückzugreifen. Dazu wird ein Modell des maschinellen Lernens auf Basis von Parametern, die den Zustand des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Geräusches beschreiben (wie etwa Geschwindigkeit, Kilometerstand, Bremsdruck, Lenkwinkel, Außentemperatur, Temperatur der Bremsen), und optional solchen, die auf den Geräuschen basieren (wie etwa Frequenzen, oder Lautstärke des Geräuschs), trainiert. Die Geräusch-basierten Parameter können dabei bereits während der Fahrt von der Messeinrichtung, oder von der Vorrichtung 10, als Metadaten über die Audioaufnahme ermittelt und gespeichert werden. Das Geräusch an sich muss nicht notwendigerweise als Audiomitschnitt gespeichert werden. Die Entscheidung darüber, ob ein Geräusch gespeichert wird, wird im folgenden Parameter. Andere Parameter, wie die Temperatur der Bremsen, können ebenfalls von der Messeinrichtung 102 erfasst werden. Die weiteren Parameter des Fahrzeugs fallen im CAN (Controller Area Network, Kontroll-Netzwerk)-Bus an und können dort, von den ein oder mehreren Prozessoren 14 über die zumindest eine Schnittstelle 12, ausgelesen werden. Folglich kann die zumindest eine Schnittstelle 12 eine CAN-Bus-Schnittstelle umfassen. Ferner kann die zumindest eine Schnittstelle 12 eine sogenannte Ethernet-Schnittstelle oder eine USB-Schnittstelle zur Kommunikation mit der Messeinrichtung umfassen. Alle Parameter sind Messwerte und daher objektiv.The proposed concept deals with the classification of noises based on meta-information, such as the addressed state information and, optionally, metadata about the one or more audio recordings, without relying on the audio recording per se. This is done by using a machine learning model based on parameters that describe the state of the vehicle at the time of the noise (such as speed, mileage, brake pressure, steering angle, outside temperature, brake temperature) and optionally those based on the noise ( such as frequencies or volume of the noise). The noise-based parameters can be determined and stored as metadata about the audio recording while driving by the measuring device or by the
Das trainierte Modell sagt mit hoher Genauigkeit auf Basis der genannten Parameter für neue Geräusche vorher, um welche Art von Geräusch (Fehlgeräusch oder Bremsquietschen) es sich handelt. Durch die hohe Genauigkeit konnte der manuelle Aufwand zur Identifikation von Bremsquietschen in einem Testaufbau auf ca. 5 % der Gesamtzahl an Geräuschen reduziert werden. Lediglich die verbliebenen, als Quietschen identifizierte, Geräusche werden noch manuell bearbeitet, und daher auch zur manuellen Bearbeitung gespeichert.The trained model predicts with high accuracy what type of noise (missing noise or brake squeak) it is based on the parameters mentioned for new noises. Thanks to the high level of accuracy, the manual effort required to identify brake squealing in a test setup was reduced to approximately 5% of the total number of noises. Only the remaining noises identified as squeaks are still processed manually and are therefore saved for manual processing.
Das vorliegende Konzept basiert auf zwei Typen von Daten - den Zustandsinformationen, und den ein oder mehreren Audioaufnahmen. Abgeleitet von den Audioaufnahmen können ferner Metadaten, über die ein oder mehreren Audioaufnahmen verwendet werden. Die Gewinnung dieser Daten wird im Folgenden erläutert.The present concept is based on two types of data - the state information, and the one or more audio recordings. Metadata derived from the audio recordings can also be used to use one or more audio recordings. How this data is obtained is explained below.
Die ein oder mehreren Prozessoren sind ausgebildet zum Erhalten, d. h. zum Empfangen, Auslesen oder Abrufen der ein oder mehreren Audioaufnahmen von den ein oder mehreren Mikrofonmodulen. Dabei hängt die Art des Erhaltens von der Ausgestaltung der Mikrofonmodule ab. In manchen Fällen sind die Mikrofonmodule einfache Mikrofone. In diesem Fall werden die ein oder mehreren Audioaufnahmen als Audiosignal empfangen und von den ein oder mehreren Prozessoren digitalisiert. Alternativ können die ein oder mehreren Mikrofonmodule bereits Analog-zu-Digital-Wandler umfassen. In diesem Fall können die ein oder mehreren Audioaufnahmen bereits als Datenstrom oder als Dateien empfangen, ausgelesen oder abgerufen werden. Aufgrund der verschiedenen möglichen Ausgestaltungen wurde der Term Mikrofonmodul gewählt, der, neben dem jeweiligen Mikrofon, auch den Analog-zu-Digital-Wandler und eine Kommunikationsschnittstelle umfassen kann. Ferner kann das Mikrofonmodul auch einen Beschleunigungsaufnehmer umfassen, der einen Teil der jeweiligen Audioaufnahme generiert.The one or more processors are designed to receive, i.e. H. for receiving, reading out or retrieving the one or more audio recordings from the one or more microphone modules. The type of preservation depends on the design of the microphone modules. In some cases the microphone modules are simple microphones. In this case, the one or more audio recordings are received as an audio signal and digitized by the one or more processors. Alternatively, the one or more microphone modules can already include analog-to-digital converters. In this case, the one or more audio recordings can already be received, read or accessed as a data stream or as files. Due to the various possible configurations, the term microphone module was chosen, which, in addition to the respective microphone, can also include the analog-to-digital converter and a communication interface. Furthermore, the microphone module can also include an accelerometer that generates part of the respective audio recording.
Das vorliegende Konzept basiert auf den ein oder mehreren Audioaufnahmen. Dabei sind wiederum mehrere Implementierungen möglich. In manchen Fällen kann für jedes Geräusch (und möglicherweise für jedes Mikrofonmodul) eine separate Audioaufnahme erhalten werden. Dabei kann die Unterteilung in Audioaufnahmen etwa schon durch die Messeinrichtung erfolgen. Alternativ kann eine längere Audioaufnahme, etwa eine längere Audioaufnahme für jedes Mikrofonmodul, erhalten werden, die mehrere Geräusche umfasst. In diesem Fall kann die Vorrichtung die Audioaufnahme(n) jeweils abschnittsweise verarbeiten.The present concept is based on the one or more audio recordings. Several implementations are possible. In some cases, a separate audio recording can be obtained for each sound (and possibly for each microphone module). The division into audio recordings can be done by the measuring device. Alternatively, a longer audio recording, such as a longer audio recording for each microphone module, may be obtained that includes multiple sounds. In this case, the device can process the audio recording(s) in sections.
Wie zuvor angesprochen können Metadaten über die Audioaufnahme(n) verwendet werden. So können die ein oder mehreren Prozessoren ferner dazu ausgebildet sein, Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen zu bestimmen (etwa zu berechnen, aus den Audioaufnahme(n) zu extrahieren oder von der Messeinrichtung oder den ein oder mehreren Mikrofonmodule(n) zu erhalten). Dabei können die Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen etwa eine Information über eine Lautstärke und/oder Information über ein Frequenzspektrum der jeweiligen Audioaufnahme umfassen. Insbesondere können die Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen etwa eine Information über eine Lautstärke und/oder Information über ein Frequenzspektrum der jeweiligen Geräusche, die von den ein oder mehreren Audioaufnahmen repräsentiert werden, umfassen.As previously discussed, metadata about the audio recording(s) can be used. Thus, the one or more processors can further be designed to determine metadata about the one or more audio recordings (e.g. to calculate, extract from the audio recording (s) or obtain it from the measuring device or the one or more microphone modules (s)) . The metadata about the one or more audio recordings can include information about a volume and/or information about a frequency spectrum of the respective audio recording. In particular, the metadata about the one or more audio recordings can include information about a volume and/or information about a frequency spectrum of the respective sounds that are represented by the one or more audio recordings.
Die Zustandsinformationen wiederum können direkt von den jeweiligen Zustandsdatenquellen (die Teil des Fahrzeugs oder der Messeinrichtung sein können) erhalten, d. h. empfangen, abgerufen oder ausgelesen werden. Hierzu kann, wie bereits angesprochen, der CAN-Bus, Ethernet, USB oder ähnliche Systeme zur Kommunikation oder zum Datenabruf verwendet werden. Dabei sind Zustandsinformationen Informationen, die einen Zustand zumindest einer Komponente des Fahrzeugs, oder einer Umgebung des Fahrzeugs, repräsentieren. Diese können etwa die Geschwindigkeit, den Kilometerstand (als Proxy für die Abnutzung der Bremsen), den Bremsdruck, den Lenkwinkel, den Außentemperatur und die Temperatur der Bremsen sein. In anderen Worten können die Zustandsinformationen ein oder mehrere Informationen der Gruppe von Information über eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Information über einen Kilometerstand des Fahrzeugs, Information über eine Nutzungsdauer der Bremsen des Fahrzeugs, Information über einen Bremsdruck eines Bremsvorgangs, Information über einen Lenkwinkel, Information über eine Außentemperatur und Information über eine Temperatur der Bremsen umfassen. Die Zustandsdatenquellen können beispielsweise ein oder mehrere von dem CAN-Bus, einem Bordcomputer, einer Geschwindigkeitsmesseinrichtung des Fahrzeugs, einer Lenkwinkelmesseinrichtung des Fahrzeugs, einem Kilometerzähler des Fahrzeugs, einer Bremsdruckmessreinrichtung des Fahrzeugs, einer Außentemperaturmesseinrichtung des Fahrzeugs und einer Bremsentemperaturmesseinrichtung des Fahrzeugs oder der Messeinrichtung umfassen.The status information in turn can be obtained directly from the respective status data sources (which can be part of the vehicle or the measuring device), i.e. H. received, accessed or read. As already mentioned, the CAN bus, Ethernet, USB or similar systems can be used for communication or data retrieval. State information is information that represents a state of at least one component of the vehicle or an environment of the vehicle. These can be the speed, the mileage (as a proxy for brake wear), the brake pressure, the steering angle, the outside temperature and the temperature of the brakes. In other words, the status information can be one or more pieces of information from the group of information about a speed of the vehicle, information about a mileage of the vehicle, information about a service life of the brakes of the vehicle, information about a brake pressure of a braking process, information about a steering angle, information about include an outside temperature and information about a temperature of the brakes. The status data sources can include, for example, one or more of the CAN bus, an on-board computer, a speed measuring device of the vehicle, a steering angle measuring device of the vehicle, an odometer of the vehicle, a brake pressure measuring device of the vehicle, an outside temperature measuring device of the vehicle and a brake temperature measuring device of the vehicle or the measuring device.
Diese Zustandsinformationen, und optional die Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen, werden nun durch das Maschinenlernmodell verarbeitet. In anderen Worten sind die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet zum Verarbeiten der Zustandsinformationen (und optional der Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen) durch das Maschinenlern-Modell, wobei das Maschinenlern-Modell darauf trainiert ist, basierend auf den Zustandsinformationen (und optional der Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen) eine Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen zu treffen. Im Folgenden wird eine kurze Einführung zu maschinellem Lernen gegeben, um das Konzept der Verarbeitung durch ein Maschinenlern-Modell kurz zu erläutern.This state information, and optionally the metadata about the one or more audio recordings, are now processed by the machine learning model. In other words, the one or more processors are configured to process the state information (and optionally the metadata about the one or more audio recordings) by the machine learning model, the machine learning model being trained based on the state information (and optionally the metadata via the one or more audio recordings) to make a prediction about the occurrence of brake squeaking. A brief introduction to machine learning is given below to briefly explain the concept of processing by a machine learning model.
Maschinelles Lernen bezieht sich auf Algorithmen und statistische Modelle, die Computersysteme verwenden können, um eine bestimmte Aufgabe auszuführen, ohne dabei auf vordefinierte Anweisungen angewiesen zu sein. Beim maschinellen Lernen kann beispielsweise anstatt einer auf Regeln basierenden Transformation von Daten, eine Transformation von Daten verwendet werden, die aus einer Analyse von Verlaufs- und/oder Trainings-Daten hergeleitet werden kann. Beispielsweise kann der Inhalt von Bildern unter Verwendung eines Maschinenlern-Modells oder unter Verwendung eines Maschinenlern-Algorithmus analysiert werden. Damit das Maschinenlern-Modell den Inhalt eines Bildes analysieren kann, kann das Maschinenlern-Modell unter Verwendung von Trainingsbildern als Eingabe und Trainingsinhaltsinformation als Ausgabe trainiert werden. Durch Trainieren des Maschinenlern-Modells mit einer großen Anzahl von Trainingsbildern und/oder Trainingssequenzen (z. B. Wörtern oder Sätzen) und zugeordneter Trainingsinhaltsinformation (z. B. Kennzeichnungen oder Anmerkungen) „lernt“ das Maschinenlern-Modell, den Inhalt der Bilder zu erkennen, sodass der Inhalt von Bildern, die in den Trainingsdaten nicht umfasst sind, unter Verwendung des Maschinenlern-Modells erkannt werden kann. Das gleiche Prinzip kann für andere Arten von Daten, wie etwa den vorliegenden Zustandsdaten oder den Metadaten, ebenfalls verwendet werden: Durch Trainieren eines Maschinenlern-Modells unter Verwendung von Trainingsdaten und einer erwünschten Ausgabe „lernt“ das Maschinenlern-Modell eine Umwandlung zwischen den Daten und der Ausgabe, was verwendet werden kann, um eine Ausgabe basierend auf an das Maschinenlern-Modell bereitgestellten Nicht-Trainings-Daten bereitzustellen. Die bereitgestellten Daten (z. B. die Zustandsdaten oder die Metadaten) können vorverarbeitet werden, um einen Merkmalsvektor zu erhalten, welcher als Eingang für das Maschinenlern-Modell verwendet wird.Machine learning refers to algorithms and statistical models that computer systems can use to perform a specific task without relying on predefined instructions. In machine learning, for example, instead of a rule-based transformation of data, a transformation of data can be used that can be derived from an analysis of historical and/or training data. For example, the content of images can be analyzed using a machine learning model or using a machine learning algorithm. In order for the machine learning model to analyze the content of an image, the machine learning model can be trained using training images as input and training content information as output. By training the machine learning model with a large number of training images and/or training sequences (e.g. words or sentences) and associated training content information (e.g. labels or annotations), the machine learning model “learns” the content of the images recognize so that the content of images not included in the training data can be recognized using the machine learning model. The same principle can also be used for other types of data, such as existing state data or metadata: By training a machine learning model using training data and a desired output, the machine learning model “learns” a transformation between the data and the output, which can be used to get an output based on that To provide non-training data provided by the machine learning model. The provided data (e.g. the state data or the metadata) can be preprocessed to obtain a feature vector, which is used as input for the machine learning model.
Maschinenlern-Modelle werden unter Verwendung von Trainingseingabedaten trainiert. Die oben angeführten Beispiele verwenden ein Trainingsverfahren, das „Supervised Learning“ (Überwachtes Lernen) genannt wird. Beim Supervised Learning wird das Maschinenlern-Modell unter Verwendung einer Mehrzahl von Trainingsdaten trainiert, die Trainingsdaten eine Mehrzahl von Trainingseingabedaten und eine Mehrzahl von erwünschten Trainingsausgabedaten, d. h. jedem Trainingseingabedatum ist ein erwünschtes Trainingsausgabedatum zugeordnet, umfassen kann. Durch Angeben sowohl von Trainingseingabedaten als auch erwünschten Trainingseingabedaten „lernt“ das Maschinenlern-Modell, welches Ausgabedatum basierend auf einem Eingabedatum, der ähnlich zu den während des Trainings bereitgestellten Trainingseingabedaten ist, bereitzustellen ist. Neben dem Supervised Learning kann auch Semi-Supervised Learning verwendet werden. Beim Semi-Supervised Learning fehlt einigen der Trainingseingabedaten ein erwünschter Ausgabewert. Supervised Learning kann auf einem Supervised Learning-Algorithmus basieren (z. B. einem Klassifizierungsalgorithmus, einem Regressionsalgorithmus oder einem Ähnlichkeitslernen-Algorithmus). Klassifizierungsalgorithmen können verwendet werden, wenn die Ausgaben auf eine begrenzte Menge von Werten (kategorische Variablen) beschränkt sind, d. h. die Eingabe ist als einer aus dem begrenzten Satz von Werten klassifiziert. Regressionsalgorithmen können verwendet werden, wenn die Ausgaben irgendeinen Zahlenwert (innerhalb eines Bereichs) ausweisen. Ähnlichkeitslernen-Algorithmen können sowohl Klassifizierungs- als auch Regressionsalgorithmen ähnlich sein, basieren aber auf dem Lernen aus Beispielen unter Verwendung einer Ähnlichkeitsfunktion, die misst, wie ähnlich oder verwandt zwei Objekte sind.Machine learning models are trained using training input data. The examples above use a training technique called supervised learning. In supervised learning, the machine learning model is trained using a plurality of training data, the training data a plurality of training input data and a plurality of desired training output data, i.e. H. Each training input date is assigned a desired training output date, which can include. By specifying both training input data and desired training input data, the machine learning model “learns” which output date to provide based on an input date that is similar to the training input data provided during training. In addition to supervised learning, semi-supervised learning can also be used. In semi-supervised learning, some of the training input data lacks a desired output value. Supervised learning can be based on a supervised learning algorithm (e.g. a classification algorithm, a regression algorithm, or a similarity learning algorithm). Classification algorithms can be used when the outputs are limited to a limited set of values (categorical variables), i.e. H. the input is classified as one of the limited set of values. Regression algorithms can be used when the outputs show any numerical value (within a range). Similarity learning algorithms can be similar to both classification and regression algorithms, but are based on learning from examples using a similarity function that measures how similar or related two objects are.
Neben dem Supervised Learning oder Semi-Supervised Learning kann auch Unsupervised Learning (Nicht-überwachtes Lernen) oder Reinforcement Learning (Verstärkendes Lernen) verwendet werden. Im vorliegenden Fall aber liegt die Verwendung von Supervised Learning oder Semi-Supervised Learning nahe.In addition to supervised learning or semi-supervised learning, unsupervised learning or reinforcement learning can also be used. In the present case, however, the use of supervised learning or semi-supervised learning makes sense.
Maschinenlern-Algorithmen basieren normalerweise auf einem Maschinenlern-Modell. Anders ausgedrückt, der Begriff „Maschinenlern-Algorithmus“ kann einen Satz von Anweisungen bezeichnen, die verwendet werden können, um ein Maschinenlern-Modell zu erstellen, zu trainieren oder zu verwenden. Der Begriff „Maschinenlern-Modell“ kann eine Datenstruktur und/oder einen Satz von Regeln bezeichnen, die/der das erlernte Wissen darstellt (z. B. basierend auf dem durch den Maschinenlern-Algorithmus ausgeführten Training). Bei Ausführungsbeispielen kann die Verwendung eines Maschinenlern-Algorithmus die Verwendung eines zugrunde liegenden Maschinenlern-Modells (oder einer Mehrzahl von zugrunde liegenden Maschinenlern-Modellen) implizieren. Die Verwendung eines Maschinenlern-Modells kann implizieren, dass das Maschinenlern-Modell und/oder die Datenstruktur/der Satz von Regeln, welche das Maschinenlern-Modell ist/sind, durch einen Maschinenlern-Algorithmus trainiert wird.Machine learning algorithms are usually based on a machine learning model. In other words, the term “machine learning algorithm” can mean a set of instructions that can be used to create, train, or use a machine learning model. The term “machine learning model” may mean a data structure and/or a set of rules that represents the learned knowledge (e.g. based on the training performed by the machine learning algorithm). In embodiments, the use of a machine learning algorithm may imply the use of an underlying machine learning model (or a plurality of underlying machine learning models). The use of a machine learning model may imply that the machine learning model and/or the data structure/set of rules that is/are the machine learning model is trained by a machine learning algorithm.
Im vorliegenden Fall werden die Zustandsinformationen und optional die Metadaten, als Eingabedaten (und daher auch als Trainingseingabedaten, wie im Zusammenhang mit den
Die Daten, auf die das Maschinenlern-Modell ausgeführt wird, entsprechen im Allgemeinen Daten, die gleichzeitig mit aufgenommenen Geräuschen aufgezeichnet wurden. Dabei können die Zustandsinformationen zeitlich mit den ein oder mehreren Audioaufnahmen der ein oder mehreren Mikrofonmodule synchronisiert sein, sodass der zeitliche Zusammenhang zwischen den Geräuschen und den jeweiligen Zustandsdaten (und Metadaten) hergestellt werden kann. Dabei können die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet sein, um die Zeitpunkte, für die die Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen mittels des Maschinenlern-Modells ermittelt wird, basierend auf den Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen zu bestimmen. In anderen Worten können die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet sein, um anhand der Metadaten das Vorkommen eines „lauten“ Geräuschs (d. h. eines Geräuschs mit einer Lautstärke über einem Schwellenwert) oder eines anhand der Frequenzen „verdächtigen“ Geräusches (d. h. eines Geräuschs mit einem Frequenzspektrum, das nicht auf Hintergrundgeräusche hindeutet) zu bestimmen und basierend darauf die Verarbeitung der Zustandsdaten (und der Metadaten) durch das Maschinenlern-Modell anzustoßen. The data on which the machine learning model is run generally corresponds to data recorded at the same time as recorded sounds. The status information can be synchronized in time with the one or more audio recordings of the one or more microphone modules, so that the temporal connection between the noises and the respective status data (and metadata) can be established. The one or more processors can be designed to determine the times for which the prediction about the occurrence of brake squeal is determined using the machine learning model based on the metadata about the one or more audio recordings. In other words, the one or more processors may be configured to detect, based on the metadata, the occurrence of a “loud” sound (ie, a sound with a volume above a threshold) or a “suspicious” sound based on the frequencies (i.e. a sound with a frequency spectrum that does not indicate background noise) and, based on this, trigger the processing of the state data (and metadata) by the machine learning model.
Grundsätzlich sind verschiedene Arten von Maschinenlern-Modellen denkbar zur Implementierung des vorliegenden Maschinenlern-Modells. Beispielsweise kann das Maschinenlern-Modell ein Entscheidungsbaum sein (oder ein oder mehrere Entscheidungsbäume umfassen). Dabei kann der Entscheidungsbaum etwa als Software umgesetzt werden. Ein Beispiel für einen solchen Entscheidungsbaum ist in
Dabei sind Entscheidungsbäume beispielsweise schneller zu trainieren als neuronale Netze und für die Anwendung auf tabellarischen Daten meist am besten geeignet. Die Umsetzung als Software ist flexibler als Hardware, der Entscheidungsbaum kann leichter umgesetzt, oder auch verändert werden. In gängigen Programmiersprachen (z. B. Python) stehen standardisierte Bibliotheken zur Umsetzung zur Verfügung.Decision trees, for example, are quicker to train than neural networks and are usually best suited for use on tabular data. The implementation as software is more flexible than hardware; the decision tree can be implemented or changed more easily. Standardized libraries are available for implementation in common programming languages (e.g. Python).
Es können alternativ auch andere Modelle des maschinellen Lernens genutzt werden, wie z. B. neuronale Netze. Beispielsweise kann das Maschinenlern-Modell ein künstliches neuronales Netz (ANN; Artificial Neural Network) sein. ANNs sind Systeme, die durch biologische neuronale Netze inspiriert sind, wie sie in einer Netzhaut oder einem Gehirn zu finden sind. ANNs umfassen eine Mehrzahl von zwischenverbundenen Knoten und eine Mehrzahl von Verbindungen, sogenannte Kanten (edges), zwischen den Knoten. Es gibt normalerweise drei Knotentypen, Eingabeknoten, die Eingabewerte empfangen, versteckte Knoten, die (nur) mit anderen Knoten verbunden sind, und Ausgabeknoten, die Ausgabewerte bereitstellen. Jeder Knoten kann ein künstliches Neuron darstellen. Jede Kante kann Information senden, von einem Knoten zum anderen. Die Ausgabe eines Knotens kann als eine (nichtlineare) Funktion der Eingaben definiert sein (z. B. der Summe seiner Eingaben). Die Eingaben eines Knotens können in der Funktion basierend auf einem „Gewicht“ der Kante oder des Knotens, der die Eingabe bereitstellt, verwendet werden. Das Gewicht von Knoten und/oder von Kanten kann in dem Lernprozess angepasst werden. Anders ausgedrückt, das Training eines künstlichen neuronalen Netzes kann ein Anpassen der Gewichte der Knoten und/oder Kanten des künstlichen neuronalen Netzes umfassen, d. h. um eine erwünschte Ausgabe für eine bestimmte Eingabe zu erreichen.Alternatively, other machine learning models can also be used, such as: B. neural networks. For example, the machine learning model can be an artificial neural network (ANN). ANNs are systems inspired by biological neural networks such as those found in a retina or brain. ANNs include a plurality of interconnected nodes and a plurality of connections, called edges, between the nodes. There are usually three types of nodes, input nodes that receive input values, hidden nodes that are (only) connected to other nodes, and output nodes that provide output values. Each node can represent an artificial neuron. Each edge can send information from one node to another. The output of a node can be defined as a (nonlinear) function of the inputs (e.g. the sum of its inputs). A node's inputs can be used in the function based on a "weight" of the edge or node providing the input. The weight of nodes and/or edges can be adjusted in the learning process. In other words, training an artificial neural network may include adjusting the weights of the nodes and/or edges of the artificial neural network, i.e. H. to achieve a desired output for a given input.
Das Maschinenlern-Modell kann alternativ als Hardware umgesetzt werden, z. B. als elektronische Schaltungen. Das Maschinenlern-Modell kann auch so gestaltet werden, dass sie die Klassifizierung ferner anhand der Audiomitschnitte vornehmen. Zum Beispiel kann ein neuronales Netz, welches für Bilderkennung geeignet ist, Geräusche anhand von Spektrogrammen klassifizieren.The machine learning model can alternatively be implemented as hardware, e.g. B. as electronic circuits. The machine learning model can also be designed in such a way that the classification is also based on the audio recordings. For example, a neural network suitable for image recognition can classify sounds based on spectrograms.
Die Klassifizierung der Geräusche erfolgt, mit Hilfe des Maschinenlern-Modells, automatisch und objektiv auf Basis von Messwerten. Durch die hohe Genauigkeit der Modelle wird der manuelle Aufwand deutlich reduziert.The noises are classified automatically and objectively based on measured values using the machine learning model. The high accuracy of the models significantly reduces manual effort.
Basierend auf dieser Vorhersage kann nun die Auswahl der Audioausschnitte aus den ein oder mehreren Audioaufnahmen durchgeführt werden. Wie diese Auswahl durchgeführt wird, kommt auf die Ausgabe des Maschinenlern-Modells an. Beispielsweise kann das Maschinenlern-Modell darauf trainiert sein, basierend auf den Zustandsinformationen, und optional basierend auf Metadaten über die ein oder mehreren Audioaufnahmen, eine Information über eine Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen auszugeben. In diesem Fall kann das Maschinenlern-Modell ein Regressions-Modell sein. Die Auswahl der Audioausschnitte kann dann basierend auf der Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen erfolgen. Etwa kann ein Audioausschnitt ausgewählt werden, falls die Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen zum Zeitpunkt des Audioausschnitts (anhand der Ausgabe des Maschinenlern-Modells) höher ist als ein (benutzerdefinierbarer) Schwellenwert. Alternativ kann das Maschinenlern-Modell ein Klassifikations-Modell sein. In diesem Fall kann die Ausgabe des Maschinenlern-Modell eine binäre Information darüber enthalten, ob zum Zeitpunkt des Audioausschnitts ein Bremsquietschen aufgetreten ist. Hier kann die binäre Information direkt als Grundlage der Auswahl genutzt werden.Based on this prediction, the selection of audio excerpts from the one or more audio recordings can now be carried out. How this selection is carried out depends on the output of the machine learning model. For example, the machine learning model may be trained to output information about a probability of brake squealing occurring based on the state information, and optionally based on metadata about the one or more audio recordings. In this case, the machine learning model can be a regression model. The selection of audio excerpts can then be made based on the likelihood of brake squealing occurring. For example, an audio excerpt can be selected if the probability of brake squealing occurring at the time of the audio excerpt (based on the output of the machine learning model) is higher than a (user-definable) threshold. Alternatively, the machine learning model can be a classification model. In this case, the output of the machine learning model may contain binary information about whether brake squealing occurred at the time of the audio excerpt. Here the binary information can be used directly as a basis for selection.
Im Allgemeinen haben Fahrzeuge mehrere Bremsen, die teilweise unabhängig voneinander ausgelöst werden können (etwa durch eine Fahrdynamikregelung oder ein Anti-Blockier-System). Auch ist das Auftreten von Bremsgeräuschen meist abhängig davon, in welche Richtung das Fahrzeug gesteuert wird. Insofern kann die Vorhersage so ausgestaltet werden, dass die Vorhersage separat für jede Bremse durchgeführt wird. Werden für jede Bremse ein separates Mikrofonmodul (oder Mikrofonmodule, falls Beschleunigungsaufnehmer und Mikrofon separat gewertet werden) verwendet, so können die jeweiligen Audioausschnitte auch separat ausgewählt werden. Daher können die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet sein, um eine Mehrzahl von Audioaufnahmen von einer Mehrzahl von Mikrofonmodulen zu erhalten. Dabei kann das Maschinenlern-Modell entsprechend darauf trainiert sein, die Vorhersage über das Vorkommen von Bremsquietschen für jedes Mikrofonmodul separat zu treffen. Beispielsweise kann für jedes Mikrofonmodul ein separates Maschinenlern-Modell zur Vorhersage verwendet werden. Die ein oder mehreren Prozessoren können folglich ausgebildet sein, um die Auswahl der Audioausschnitte separat für die Aufnahmen des jeweiligen Mikrofonmoduls durchzuführen.In general, vehicles have several brakes, some of which can be triggered independently of each other (e.g. by a vehicle dynamics control or an anti-lock braking system). The occurrence of braking noises usually depends on the direction in which the vehicle is being steered. In this respect, the prediction can be designed in such a way that the prediction is carried out separately for each brake. If a separate microphone module (or microphone modules if the accelerometer and microphone are evaluated separately) is used for each brake, the respective audio excerpts can also be selected separately. Therefore, the one or more processors may be configured to receive a plurality of audio recordings from a plurality of microphone modules. The machine learning model can be trained to make the prediction about the occurrence of brake squeal separately for each microphone module. For example, a separate machine learning model can be used for prediction for each microphone module. The one or more processors can therefore be designed to carry out the selection of the audio excerpts separately for the recordings of the respective microphone module.
Durch das vorgeschlagene Konzept, also die Geräuschklassifikation durch ein Modell des maschinellen Lernens, ist es möglich, die gespeicherten Datenmengen zu reduzieren, was große Mengen an Speicherplatz sparen kann. Dabei sind die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet zum Speichern der ausgewählten Audioausschnitte auf einem Speichergerät 16. Wenn jede Audioaufnahme ein einzelnes Geräusch umfasst oder repräsentiert, kann das Speichern der ausgewählten Audioausschnitte ein Speichern der jeweiligen Audioaufnahme umfassen (oder eines Ausschnittes davon, der das Geräusch umfasst). Wenn jede Audioaufnahme mehrere Geräusche umfasst, so kann das Speichern der ausgewählten Geräusche ein Extrahieren der ausgewählten Audioausschnitte aus den ein oder mehreren Audioaufnahmen umfassen. Das Speichergerät 16 kann dabei Teil des Fahrzeugs 100 sein, Teil der Messeinrichtung, und/oder Teil der Vorrichtung 10. In einigen Systemen trifft das Messsystem/die Messeinrichtung bereits eine Vorauswahl der relevanten Geräusche. Dies schränkt die Datenmengen jedoch nur geringfügig ein. Das Maschinenlern-Modell kann durch seine hohe Vorhersagegenauigkeit und Geschwindigkeit in der Klassifikation bereits kurz nach der Messung entscheiden, ob es sich um ein relevantes Geräusch handelt oder nicht. Zudem können nicht-relevante Geräusche gleich wieder gelöscht werden. So können die ein oder mehreren Prozessoren ausgebildet sein, um Teile der ein oder mehreren Audioaufnahmen, die nicht ausgewählt wurden, zu verwerfen (d. h. zu löschen oder nicht aus den Audioaufnahmen zu extrahieren und zu speichern). Dazu wird das Maschinenlern-Modell vorliegend im Fahrzeug, etwa im Messsystem/in der Messeinrichtung, implementiert. Hierdurch kann die auflaufende Datenmenge auf 5-10 % begrenzt werden. Dies kann auch dazu führen, dass die zugehörigen Speicher seltener ausgelesen werden müssen und die Erprobungsfahrzeuge damit länger einsatzbereit bleiben.Through the proposed concept, i.e. noise classification through a machine learning model, it is possible to reduce the amount of data stored, which can save large amounts of storage space. The one or more processors are designed to store the selected audio excerpts on a
Die Bremsgeräuschanalyse ist fester Bestandteil der Fahrzeugerprobung im Dauerlauf. Daher kann das vorliegende Konzept in beliebigen Fahrzeugprojekten eingesetzt werden, um den manuellen Aufwand in der Bremsgeräuschanalyse zu reduzieren. Auch kann das beschriebene Konzept auf andere Anwendungsfälle der Geräuschklassifizierung angewendet werden, bei denen, neben den Audiomitschnitten, durch das Messsystem oder andere Systeme (wie in diesem Fall das Auto) weitere Messwerte aufgezeichnet werden.Brake noise analysis is an integral part of vehicle endurance testing. Therefore, the present concept can be used in any vehicle project to reduce the manual effort in brake noise analysis. The concept described can also be applied to other applications of noise classification in which, in addition to the audio recordings, other measured values are recorded by the measuring system or other systems (such as the car in this case).
Die zumindest eine Schnittstelle 12 kann beispielsweise einem oder mehreren Eingängen und/oder einem oder mehreren Ausgängen zum Empfangen und/oder Übertragen von Informationen entsprechen, etwa in digitalen Bitwerten, basierend auf einem Code, innerhalb eines Moduls, zwischen Modulen, oder zwischen Modulen verschiedener Entitäten.The at least one
Beispielsweise können die ein oder mehreren Prozessoren 14 einem beliebigen Controller oder Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente entsprechen. Beispielsweise können die ein oder mehreren Prozessoren 14 auch als Software realisiert sein, die für eine entsprechende Hardwarekomponente programmiert ist. Insofern können die ein oder mehreren Prozessoren 14 als programmierbare Hardware mit entsprechend angepasster Software implementiert sein. Dabei können beliebige Prozessoren, wie Digitale Signalprozessoren (DSPs) zum Einsatz kommen. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessor eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessoren oder auch mehrere Prozessoren zur Implementierung denkbar.For example, the one or
Das Speichergerät 16 kann beispielsweise zumindest ein Element der Gruppe von computerlesbares Speichermedium, magnetisches Speichermedium, optisches Speichermedium, Festplatte, Flash-Speicher, Diskette, Zufallszugriffsspeicher (auch engl. Random Access Memory), Programmable Read Only Memory (PROM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), Electronically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), und Netzwerkspeicher umfassen.The
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeug 100 beispielsweise einem Landfahrzeug, einem Wasserfahrzeug, einem Luftfahrzeug, einem Schienenfahrzeug, einem Straßenfahrzeug, einem Auto, einem Geländefahrzeug, einem Kraftfahrzeug, oder einem Lastkraftfahrzeug entsprechen.In at least some embodiments, the
Mehr Details und Aspekte der Vorrichtung 10, des Fahrzeugs 100, des Speichergeräts 16, des Maschinenlern-Modells, des Verfahrens und des Computerprogramms werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher oder nachher (z. B.
Im Folgenden werden die Merkmale des Verfahrens, der Vorrichtung 20 und eines entsprechenden Computerprogramms unter Bezugnahme auf das Verfahren von
Während sich der Gegenstand der
Im vorliegenden Fall umfasst das Trainieren ein Erzeugen (d. h. Erstellen und iteratives Anpassen) eines Entscheidungsbaums. Insbesondere kann das Trainieren ein Erzeugen eines Klassifikations-Baums (engl. classification tree) oder eines Regressions-Baums (engl. regression tree) umfassen. Dabei werden die Knoten (und Kanten) des Entscheidungsbaums so gewählt und angepasst, dass die Abweichung der erzielten Ausgabe von den Trainingsausgabedaten, für gegebene Trainingseingabedaten, reduziert oder minimiert wird. Das Ziel ist dabei, einen Entscheidungsbaum zu erschaffen, der den Wert einer Zielvariable basierend auf den Eingangsdaten vorhersagt. Dabei ist der Wert der Zielvariable etwa eine Klassifikation (d. h. ein diskreter Wert, der eine Klassifikation repräsentiert, etwa „Bremsquietschen“ oder „kein Bremsquietschen“) oder ein Wert auf einer Skala (etwa eine Wahrscheinlichkeit für Bremsquietschen). In letzterem Fall wird das Maschinenlern-Modell darauf trainiert, basierend auf den Zustandsinformationen, und optional basierend auf Metadaten über ein oder mehrere Audioaufnahmen, eine Information über eine Wahrscheinlichkeit für das Vorkommen von Bremsquietschen auszugeben.In this case, training involves generating (i.e., creating and iteratively adjusting) a decision tree. In particular, training can include generating a classification tree or a regression tree. The nodes (and edges) of the decision tree are selected and adjusted in such a way that the deviation of the achieved output from the training output data, for given training input data, is reduced or minimized. The goal is to create a decision tree that predicts the value of a target variable based on the input data. The value of the target variable is, for example, a classification (i.e. a discrete value that represents a classification, such as “brake squeaking” or “no brake squeaking”) or a value on a scale (such as a probability of brake squeaking). In the latter case, the machine learning model is trained to output information about a probability of the occurrence of brake squeal based on the condition information, and optionally based on metadata about one or more audio recordings.
Das Training basiert, neben den Trainingsausgabedaten, auf den Trainingseingabedaten. Diese umfassen die im Zusammenhang mit den
Die zumindest eine Schnittstelle 22 kann beispielsweise einem oder mehreren Eingängen und/oder einem oder mehreren Ausgängen zum Empfangen und/oder Übertragen von Informationen entsprechen, etwa in digitalen Bitwerten, basierend auf einem Code, innerhalb eines Moduls, zwischen Modulen, oder zwischen Modulen verschiedener Entitäten.The at least one
Beispielsweise können die ein oder mehreren Prozessoren 24 einem beliebigen Controller oder Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente entsprechen. Beispielsweise können die ein oder mehreren Prozessoren 24 auch als Software realisiert sein, die für eine entsprechende Hardwarekomponente programmiert ist. Insofern können die ein oder mehreren Prozessoren 24 als programmierbare Hardware mit entsprechend angepasster Software implementiert sein. Dabei können beliebige Prozessoren, wie Digitale Signalprozessoren (DSPs) zum Einsatz kommen. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessor eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessoren oder auch mehrere Prozessoren zur Implementierung denkbar.For example, the one or
Die ein oder mehreren Speichergeräte können beispielsweise zumindest ein Element der Gruppe von computerlesbares Speichermedium, magnetisches Speichermedium, optisches Speichermedium, Festplatte, Flash-Speicher, Diskette, Zufallszugriffsspeicher (auch engl. Random Access Memory), Programmable Read Only Memory (PROM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), Electronically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), und Netzwerkspeicher umfassen.The one or more storage devices can, for example, be at least one element of the group of computer-readable storage medium, magnetic storage medium, optical storage medium, hard drive, flash memory, floppy disk, random access memory, programmable read only memory (PROM), erasable programmable Read Only Memory (EPROM), Electronically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), and network storage include.
Mehr Details und Aspekte des Verfahrens, der Vorrichtung 20 sowie des Computerprogramms werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher oder nachher (z. B.
In
Mehr Details und Aspekte des Entscheidungsbaums werden in Verbindung mit dem Konzept oder Beispielen genannt, die vorher oder nachher (z. B.
Die Aspekte und Merkmale, die im Zusammenhang mit einem Bestimmten der vorherigen Beispiele beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der weiteren Beispiele kombiniert werden, um ein identisches oder ähnliches Merkmal dieses weiteren Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das weitere Beispiel zusätzlich einzuführen.The aspects and features described in connection with a particular one of the previous examples may also be combined with one or more of the further examples to replace an identical or similar feature of that further example or to additionally introduce the feature into the further example .
Beispiele können weiterhin ein (Computer-)Programm mit einem Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der obigen Verfahren sein oder sich darauf beziehen, wenn das Programm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer sonstigen programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen der oben beschriebenen Verfahren können also auch durch programmierte Computer, Prozessoren oder sonstige programmierbare Hardwarekomponenten ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme und Anweisungen codieren beziehungsweise enthalten. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren, Steuereinheiten, feld-programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays), feld-programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), Grafikprozessoren (GPU = Graphics Processor Unit), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC = application-specific integrated circuit), integrierte Schaltungen (IC= Integrated Circuit) oder Ein-Chip-Systeme (SoC = System-on-a-Chip) abdecken, die zum Ausführen der Schritte der oben beschriebenen Verfahren programmiert sind.Examples may further include or relate to a (computer) program with program code for executing one or more of the above methods when the program is executed on a computer, a processor or other programmable hardware component. Steps, operations or processes of various of the methods described above can also be carried out by programmed computers, processors or other programmable hardware components. Examples may also include program storage devices, e.g. B. digital data storage media, which are machine-, processor- or computer-readable and encode or contain machine-executable, processor-executable or computer-executable programs and instructions. The program storage devices can e.g. B. include or be digital storage, magnetic storage media such as magnetic disks and magnetic tapes, hard disk drives or optically readable digital data storage media. Further examples may include computers, processors, control units, field-programmable logic arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays), field-programmable gate arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), Graphics processors (GPU = Graphics Processor Unit), application-specific integrated circuits (ASIC = application-specific integrated circuit), integrated circuits (IC = Integrated Circuit) or single-chip systems (SoC = System-on-a-Chip). are programmed to perform the steps of the procedures described above.
Es versteht sich ferner, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Schritte, Prozesse, Operationen oder Funktionen nicht als zwingend in der beschriebenen Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht im Einzelfall explizit angegeben oder aus technischen Gründen zwingend erforderlich ist. Daher wird durch die vorhergehende Beschreibung die Durchführung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt. Ferner kann bei weiteren Beispielen ein einzelner Schritt, eine einzelne Funktion, ein einzelner Prozess oder eine einzelne Operation mehrere Teilschritte, -funktionen, -prozesse oder -operationen einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden.It is further understood that the disclosure of several steps, processes, operations or functions disclosed in the description or the claims should not be interpreted as necessarily being in the order described, unless this is explicitly stated in the individual case or is absolutely necessary for technical reasons . Therefore, the foregoing description does not limit the performance of multiple steps or functions to a particular order. Further, in further examples, a single step, function, process, or operation may include and/or be broken down into multiple substeps, functions, processes, or operations.
Wenn einige Aspekte in den vorhergehenden Abschnitten im Zusammenhang mit einer Vorrichtung oder einem System beschrieben wurden, sind diese Aspekte auch als eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens zu verstehen. Dabei kann beispielsweise ein Block, eine Vorrichtung oder ein funktionaler Aspekt der Vorrichtung oder des Systems einem Merkmal, etwa einem Verfahrensschritt, des entsprechenden Verfahrens entsprechen. Entsprechend dazu sind Aspekte, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben werden, auch als eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks, eines entsprechenden Elements, einer Eigenschaft oder eines funktionalen Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung oder eines entsprechenden Systems zu verstehen.If some aspects have been described in the previous sections in connection with a device or a system, these aspects should also be understood as a description of the corresponding method. For example, a block, a device or a functional aspect of the device or system can correspond to a feature, such as a method step, of the corresponding method. Accordingly, aspects that are described in connection with a method are also to be understood as a description of a corresponding block, a corresponding element, a property or a functional feature of a corresponding device or a corresponding system.
Die folgenden Ansprüche werden hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Ferner ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen bezieht - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hiermit explizit vorgeschlagen, sofern nicht im Einzelfall angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt als abhängig von diesem anderen unabhängigen Anspruch definiert ist.The following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, with each claim standing on its own as a separate example. Furthermore, it should be noted that, although a dependent claim refers in the claims to a particular combination with one or more other claims, other examples may also include a combination of the dependent claim with the subject matter of any other dependent or independent claim. Such combinations are hereby explicitly suggested, unless it is stated in individual cases that a particular combination is not intended. Furthermore, features of a claim for any other independent claim are also intended to be included, even if that claim is not directly defined as dependent on that other independent claim.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1212
- Schnittstelleinterface
- 1414
- Prozessorprocessor
- 1616
- Speichergerätstorage device
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 102102
- MesseinrichtungMeasuring device
- 102a102a
- MikrofonmodulMicrophone module
- 104104
- ZustandsdatenquelleState data source
- 110110
- Erhalten von ein oder mehreren AudioaufnahmenObtaining one or more audio recordings
- 120120
- Erhalten von ZustandsinformationenObtaining state information
- 130130
- Verarbeiten der Zustandsinformationen durch ein Maschinenlern-ModellProcessing the status information through a machine learning model
- 140140
- Auswählen von AudioausschnittenSelecting audio excerpts
- 150150
- Speichern der ausgewählten AudioausschnitteSave the selected audio excerpts
- 210210
- Erhalten von Trainingseingabedaten und TrainingsausgabedatenObtaining training input data and training output data
- 220220
- Trainieren eines Maschinenlern-ModellsTraining a machine learning model
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- CN 109684742 A [0003]CN 109684742 A [0003]
Claims (15)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022205730.9A DE102022205730A1 (en) | 2022-06-07 | 2022-06-07 | Concept for selecting audio snippets of brake squealing noises in a vehicle |
| PCT/EP2023/062308 WO2023237274A1 (en) | 2022-06-07 | 2023-05-09 | Concept for selecting audio excerpts of brake noise in a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022205730.9A DE102022205730A1 (en) | 2022-06-07 | 2022-06-07 | Concept for selecting audio snippets of brake squealing noises in a vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022205730A1 true DE102022205730A1 (en) | 2023-12-07 |
Family
ID=86603945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022205730.9A Pending DE102022205730A1 (en) | 2022-06-07 | 2022-06-07 | Concept for selecting audio snippets of brake squealing noises in a vehicle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102022205730A1 (en) |
| WO (1) | WO2023237274A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996007559A1 (en) | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Control device containing a fuzzy logic system for use in a motor vehicle |
| DE102014007797A1 (en) | 2014-05-24 | 2015-11-26 | Audi Ag | Method for detecting operating noise, in particular brake noise, and motor vehicle |
| CN109684742A (en) | 2018-12-27 | 2019-04-26 | 上海理工大学 | A kind of frictional noise prediction technique based on BP neural network |
| DE102019101390A1 (en) | 2019-01-21 | 2020-07-23 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for operating a vehicle brake device, system and computer program |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005052630A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for assessing the annoyance of squeaking noises |
| US8505698B2 (en) * | 2007-08-01 | 2013-08-13 | Federal-Mogul Products, Inc. | Brake pad |
| WO2018204253A1 (en) * | 2017-05-01 | 2018-11-08 | PiMios, LLC | Automotive diagnostics using supervised learning models |
| US11482059B2 (en) * | 2020-04-23 | 2022-10-25 | Zoox, Inc. | Vehicle health monitor |
| US11842580B2 (en) * | 2020-04-23 | 2023-12-12 | Zoox, Inc. | Predicting vehicle health |
| CN111767668B (en) * | 2020-07-03 | 2024-03-29 | 衢州职业技术学院 | Steering knuckle characteristic-based disc brake squeal noise prediction method and storage medium |
-
2022
- 2022-06-07 DE DE102022205730.9A patent/DE102022205730A1/en active Pending
-
2023
- 2023-05-09 WO PCT/EP2023/062308 patent/WO2023237274A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996007559A1 (en) | 1994-09-09 | 1996-03-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Control device containing a fuzzy logic system for use in a motor vehicle |
| DE102014007797A1 (en) | 2014-05-24 | 2015-11-26 | Audi Ag | Method for detecting operating noise, in particular brake noise, and motor vehicle |
| CN109684742A (en) | 2018-12-27 | 2019-04-26 | 上海理工大学 | A kind of frictional noise prediction technique based on BP neural network |
| DE102019101390A1 (en) | 2019-01-21 | 2020-07-23 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for operating a vehicle brake device, system and computer program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023237274A1 (en) | 2023-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102011076780A1 (en) | Method and device for condition monitoring | |
| DE102019217613A1 (en) | METHOD OF DIAGNOSING AN ENGINE CONDITION AND DIAGNOSTIC MODELING METHOD FOR THEREOF | |
| EP1733223A1 (en) | Device and method for assessing the quality class of an object to be tested | |
| DE102019124018A1 (en) | Method for optimizing tests of control systems for automated vehicle dynamics systems | |
| DE102019126195A1 (en) | Process for the efficient, simulative application of automated driving functions | |
| DE112020006661T5 (en) | FEATURE SET EXTRACTOR, TIME SEQUENTIAL INFERENCE DEVICE, TIME SEQUENTIAL LEARNING SYSTEM, TIME SEQUENTIAL FEATURE SET EXTRACTOR METHOD, TIME SEQUENTIAL INFERENCE METHOD AND TIME SEQUENTIAL LEARNING METHOD | |
| DE102021202813A1 (en) | Method, device and computer program for an uncertainty assessment of an image classification | |
| DE102019114378A1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR PREDICTING THE SYSTEM STATUS | |
| DE102018209108A1 (en) | Fast fault analysis for machine learning technical devices | |
| DE102024115705A1 (en) | REMOVAL OF AUDIO DISTORTION BASED ON A SET OF REFERENCE AUDIO SAMPLES | |
| DE102021204040A1 (en) | Method, device and computer program for creating training data in the vehicle | |
| DE102019213061A1 (en) | Classification of AI modules | |
| DE102022205730A1 (en) | Concept for selecting audio snippets of brake squealing noises in a vehicle | |
| DE102020207449A1 (en) | Method, computer program and device for processing signals | |
| DE102008060194B4 (en) | Method and motor vehicle for vehicle fleet qualification management | |
| DE102022111622A1 (en) | Computer program and method for improved asbestos analysis with artificial intelligence | |
| DE10129720B4 (en) | Sound processing device and method | |
| DE102022121526B3 (en) | Method for acoustically checking a motor vehicle, in particular on a test bench, and test bench | |
| DE102022212902A1 (en) | Method for training an artificial neural network | |
| DE102023200346A1 (en) | Method for detecting an anomaly in vehicle operation | |
| DE102023003604A1 (en) | Method for identifying and correcting faulty load spectra in motor vehicles | |
| DE102022212455A1 (en) | Method for training a machine learning algorithm | |
| EP4487550A1 (en) | Method for providing data in a vehicle | |
| DE102023127548A1 (en) | Method for detecting patterns in driving cycles | |
| DE102023127546A1 (en) | Method for detecting patterns in driving cycles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication |