Los automóviles modernos ya cuentan con una gama de sistemas sofisticados, como estacionamiento con control remoto, aviso automático de salida de carril y reconocimiento de somnolencia. En el futuro, Los coches autónomos también tendrán capacidades auditivas. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Tecnología de Medios Digitales IDMT en Oldenburg, Alemania, Ahora hemos desarrollado un sistema prototipo capaz de reconocer ruidos externos como las sirenas.

Los automóviles modernos están equipados con una serie de sistemas avanzados de asistencia al conductor diseñados para reducir la carga al volante. Características como el estacionamiento automático y el monitoreo de puntos ciegos emplean cámaras y tecnología de radar y lidar para detectar obstáculos en las inmediaciones del vehículo. En otras palabras, proporcionan a los vehículos un rudimentario sentido de la vista. Los coches aún no han sido dotados de sentido del oído. En el futuro, sin embargo, Los sistemas que pueden capturar e identificar ruidos externos están configurados para desempeñar un papel clave, junto con el radar inteligente y los sensores de la cámara, en la puesta en circulación de vehículos autónomos. Los investigadores de Fraunhofer IDMT en Oldenburg ahora están desarrollando sistemas basados ​​en IA que pueden reconocer eventos acústicos individuales. Estos le darán a los vehículos capacidad auditiva.

"A pesar del enorme potencial de estas aplicaciones, ningún vehículo autónomo ha sido equipado todavía con un sistema capaz de percibir ruidos externos, "dice Danilo Hollosi, jefe del grupo de reconocimiento de eventos acústicos en Fraunhofer IDMT en Oldenburg. "Dichos sistemas podrían reconocer inmediatamente la sirena de un vehículo de emergencia que se aproxima, por ejemplo, para que el vehículo autónomo sepa moverse hacia un lado de la carretera y formar un carril de acceso para los servicios de rescate ". Hay muchos otros escenarios en los que un sistema de alerta temprana acústica puede desempeñar un papel vital, cuando un el vehículo se está convirtiendo en una zona peatonal o en una calle residencial donde los niños están jugando, por ejemplo, o para reconocer defectos o situaciones peligrosas como un clavo en un neumático. Además, Dichos sistemas también podrían usarse para monitorear el estado del vehículo o incluso funcionar como un teléfono de emergencia equipado con tecnología de reconocimiento de voz.

Análisis de ruido con algoritmos basados ​​en IA

Desarrollar un vehículo con capacidad auditiva plantea una serie de desafíos. Aquí, sin embargo, Fraunhofer IDMT puede recurrir a la experiencia de proyectos específicos en el campo de la ingeniería automotriz, así como a una gran cantidad de experiencia interdisciplinaria. Las áreas clave de investigación incluyen la captura de señales sobre la base del posicionamiento óptimo del sensor, así como el preprocesamiento de señales, mejora de la señal y supresión del ruido de fondo. El sistema se entrena primero para reconocer la firma acústica de cada evento sonoro relevante. Esto se realiza mediante métodos de aprendizaje automático que utilizan bibliotecas acústicas compiladas por Fraunhofer IDMT. Además, Fraunhofer IDMT ha escrito sus propios algoritmos de formación de haces. Estos permiten que el sistema ubique dinámicamente fuentes de sonido en movimiento, como la sirena, en un vehículo de emergencia que se aproxima. El resultado es una plataforma de sensor inteligente que puede reconocer sonidos específicos. Fraunhofer también ha escrito sus propios algoritmos basados ​​en IA. Estos se utilizan para distinguir el ruido específico que el sistema está diseñado para identificar de otros, ruidos de fondo. "Utilizamos el aprendizaje automático, "Explica Hollosi." Y para entrenar los algoritmos, utilizamos una amplia gama de ruidos archivados ". Fraunhofer y sus socios de la industria ya han creado prototipos iniciales. Estos deberían estar alcanzando la madurez del mercado a mediados de la próxima década.

El sistema de sensor acústico comprende micrófonos, una unidad de control y software. Los micrófonos, instalado en una carcasa protectora, están montados en el exterior del vehículo, donde capturan el ruido aéreo. Los sensores transmiten estos datos de audio a una unidad de control especial que luego los convierte en los metadatos relevantes. En muchas otras áreas de uso, como aplicaciones de seguridad, la industria del cuidado y los productos de consumo:los datos de audio sin procesar se convierten directamente en metadatos mediante sensores inteligentes.

Las versiones modificadas de este proceso informático para identificar eventos acústicos se pueden utilizar en otros sectores y mercados. Estas aplicaciones incluyen el control de calidad en la fabricación industrial. En este caso, Los sensores acústicos inteligentes que funcionan con baterías se utilizan para procesar señales de audio de la planta y la maquinaria. Esta información se envía de forma inalámbrica a un procesador. Sobre esta base, es posible determinar el estado de la planta de producción y prevenir cualquier daño inminente. Otras aplicaciones incluyen sistemas automáticos de reconocimiento de voz para permitir la documentación de manos libres por parte de los técnicos que realizan, por ejemplo, mantenimiento de turbinas.