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Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 1Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile:
the Fusion of Uncertain Sensor Values using Bayesian Models
Arati Gerdes
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 2Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
Overview
1. Problem Description
2. Challenges
3. Dealing with Uncertainty
4. The Experiment
5. Results
6. Current Work
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 3Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
1. Problem Description
2. Challenges
3. Dealing with Uncertainty
4. The Experiment
5. Results
6. Current Work
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 4Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
Early Automobiles
Karl Benz’s Tri-Car (1885) Henry Ford’s Quadricycle (1896)
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Automobiles Today
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Driving-Maneuver Recognition
Fuse the available sensor data in order to identify the driving maneuver being performed
Understand the driver‘s intentions
Tune assistance to the driver‘s needs
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 7Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
1. Problem Description
2. Challenges
3. Dealing with Uncertainty
4. The Experiment
5. Results
6. Current Work
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Challenges to Automatic Maneuver-Recognition
Inaccuracy in the sensor values:
Today‘s automobile sensors return uncertain and often invalid values
Driving maneuvers are performed in a wide variety of driving styles
It is difficult to define a set of rules that describe a maneuver
Rule-based systems are inadequate for maneuver-recogition
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 9Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
1. Problem Description
3. Dealing with Uncertainty
4. The Experiment
5. Results
6. Current Work
2. Challenges
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Probabilistic Inference using Bayesian Networks
Solid, theoretical framework of Probability Theory
Derivation of inferences from uncertain evidence
Directed Acyclic Graph
Nodes represent variables of interest
Edges represent dependencies
Strengths of the dependencies are described by local conditional probability tables
Merge Left
Indicator Steering
Merge left
FALSE
Merge left
TRUE
Indicator OFF
0.9 0.2
Indicator ON
0.1 0.8
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Probabilistic Inference using Bayesian Networks
Supports Bidirectional inference
Supports Learning
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1. Problem Description
4. The Experiment
5. Results
6. Current Work
2. Challenges
3. Dealing with Uncertainty
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The ViewCar
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Ten Maneuvers Selected for Recognition
Maneuvers
Stopped
Follow road
Follow car
Turn left
Turn right
Merge left
Merge right
Overtake
Enter freeway
Exit freeway
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1. Problem Description
5. Results
6. Current Work
2. Challenges
3. Dealing with Uncertainty
4. The Experiment
Automatic Maneuver Recognition in the Automobile > 11. April 2023 > Folie 16Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung > Technologien aus Luft- und Raumfahrt für Straße und Schiene
Prototype System and Experimental Results
A Prototype System was built and tested with data from the ViewCar
40 Minutes, 152 Maneuvers
Recognition confidence threshold set to 60%
140 of the maneuvers (~92%) were recognized by the system
The correct maneuver was recognized during approximately 77% of the drive duration
A false maneuver was recognized during approximately 14% of the drive duration.
An unrecognized maneuver was returned during approximately 9% of the drive duration.
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Prototype System and Experimental Results
Maneuver Number driven
Number recognized
Stopped 2 2
Follow Road 48 48
Follow Car 41 40
Turn left 5 4
Turn right 3 3
Merge left 11 10
Merge right 23 19
Overtake 13 8
Enter freeway 2 2
Exit freeway 4 4
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1. Problem Description
6. Current Work
2. Challenges
3. Dealing with Uncertainty
4. The Experiment
5. Results
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Current Work
Construction of an online version of the system
Construction of more detailed models to improve recognition accuracy
Incorporation of input from long-range radar
Correlation of driver gaze behavior with driving intent to add predictive power
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