Улучшение автономных автомобилей за счет продвинутого акустического сенсирования

В высокорьсковых дорожных сценариях секунды могут решить исход между жизнью и смертью. В то время как человеческие водители инстинктивно полагаются и на зрение, и на слух, большинство автономных систем приоритизируют только визуальное восприятие. Каирская фирма Avelabs, специализирующаяся на ИИ и сенсорах, представила AutoHears — комплексное акустическое решение, наделяющее автомобили надежным слухом.

«Зрение — наш самый важный сенсор для оценки окружения», — сказал Амр Абдельсабур, директор по управлению продуктом Avelabs, на панельной сессии AutoSens Brussels. «Но как водители мы также зависим от звука — сирена позади или гудок на слепом перекрестке слышны раньше, чем видны». На AutoSens Avelabs представила AutoHears, компактную платформу акустического сенсора, детектирующую, классифицирующую и локализующую звуки в реальном времени. Система — включающая кастомные микрофоны, механический корпус и проприетарное ПО — предназначена для распознавания сирен спецмашин, скрытых опасностей, признаков стихийных бедствий (обвалы) и критических событий безопасности: ближайших столкновений, выстрелов или взрывов. Также предлагает само диагностику автомобиля и базовое распознавание речи.

EE Times Europe: Можете ли вы описать типы звуков, которые AutoHears может и не может детектировать?

Амр Абдельсабур: Мы начали с шумов, исходящих от автомобиля (шины, двигатель, тормоза) и стандартных ритмов гудков и сирен по всему миру. Эти классы полностью валидированы. Сейчас расширяем библиотеку звуками стихийных бедствий и сигнатурами столкновений, которые еще в разработке.

EE Times Europe: AutoHears детектирует звуки со всех сторон. Есть ли физические ограничения?

Абдельсабур: Система захватывает звук из любого направления и даже сквозь стены или препятствия. Поскольку акустическое сенсирование относительно фонового шума, в тихой среде можно детектировать слабые звуки — вращение колес велосипеда или шаги. В шумной — только доминирующие, например, близкую сирену. Мы kvantифицируем эти пределы для предоставления четких гарантий производительности.

EE Times Europe: Как насчет классификации звуков?

Абдельсабур: Классификация сочетает правило-базированные алгоритмы для стандартизированных звуков (сирены, гудки) с моделями машинного обучения для сложных, нестандартных автомобильных шумов. AutoHears использует оба подхода, выбирая метод, лучше соответствующий целевому классу звука.

EE Times Europe: Как аудио данные фьюзятся с визуальными и радаром?

Абдельсабур: Человеческие водители используют слух для дополнения зрения; AutoHears следует тому же принципу. Сырый акустический поток передается в доменный контроллер автомобиля, где фьюзится с данными камеры и радара. Например, радар может определить дистанцию до автомобиля, камера — идентифицировать его как машину, а AutoHears — подтвердить наличие гудка или сирены, давая исчерпывающую ситуационную картину.

EE Times Europe: Почему вы построили интегрированную аппаратно-программную систему?

Абдельсабур: Точная локализация опирается на точную геометрию микрофонов и синхронизацию сигналов. Готовые микрофоны просто не соответствуют этим требованиям. Проектируя сенсорный стек сами, мы контролируем количество, расстановку и размещение микрофонов, обеспечивая расчеты разницы времени прихода для субградусной локализации.

EE Times Europe: Детали сенсора и платформы обработки?

Абдельсабур: Сенсор работает в централизованной архитектуре: сырой аудио стримится в доменный контроллер, где запускаются наши алгоритмы на коммерческих SoC — Xilinx FPGA или TI ADAS TDA чипах. Платформа полностью адаптируема; единственное требование — совместимый контроллер.

EE Times Europe: Что означает «зависимость от железа» для AutoHears?

Абдельсабур: Набор функций можно кастомизировать. Конфигурация с одним микрофоном дает направленность; добавление микрофонов открывает оценку дистанции. Аналогично, более высокая разрешающая способность локализации требует больше вычислительной мощности, которую должен поддерживать выбранный контроллер. Кастомные драйверы поставляются для интеграции в программный стек клиента.

EE Times Europe: На какой стадии разработки и когда выйдет на дорогу?

Абдельсабур: AutoHears на стадии разработки продукта. Мы валидировали основную концепцию, завершили демо и теперь переходим к тестам на публичных дорогах и сертификации. Готовность к производству последует после успешной валидации и регуляторного одобрения.

EE Times Europe: Есть ли ранние клиенты?

Абдельсабур: Хотя мы анонсировали продукт на AutoSens в сентябре прошлого года, переговоры уже ведутся с несколькими OEM и операторами автопарков, заинтересованными в полевых тестах. Эти партнерства дадут критические данные для дальнейшего уточнения.

Связанные материалы:

• Успешная обработка акустики в реальном времени требует тщательного планирования
• Сочетание железа и ПО для лучшего аудио
• Низкопотребляющие устройства могут слушать с кремниевой улиткой
• Адаптивные ANC решения приносят расширенные аудио возможности

Подпишитесь на еженедельную рассылку Embedded для получения свежих новостей.