Università Politecnica delle Marche: occhi e orecchi intelligenti per l’automobile del futuro
Alla Politecnica si studia un sistema capace di rilevare l’arrivo dei mezzi di soccorso per una guida più sicura
All’Università Politecnica delle Marche si sperimentano gli accorgimenti per segnalare in automatico al guidatore di un veicolo l’arrivo di mezzi di soccorso. E come in tutte le applicazioni, lo studio può essere una base per sviluppi futuri. Uno degli obiettivi del progetto “smart multimedia MOnitoring systems for advanced HMI technologies in living environments”, soprannominato MOHMI, è la prototipazione di un sistema hardware e software per supportare il guidatore nella percezione del mondo esterno (ad esempio l’arrivo di un veicolo di emergenza).
MOHMI è parte del progetto MIRACLE, Marche Innovation and Research for Connected and sustainable Living Environments. (cofinanziato dalla Regione Marche attraverso il POR MARCHE FESR 2014/2020 ASSE 1 – OS2 – AZIONE 2.1.1 – SOSTEGNO ALLO SVILUPPO DI PIATTAFORME TECNOLOGICHE DI RICERCA COLLABORATIVA NEGLI AMBITI DELLA SPECIALIZZAZIONE).
Il sistema si basa su tecniche di “Machine Listening”, ovvero tecniche di Intelligenza Artificiale in grado di catturare tramite apposite “orecchie” un evento sonoro particolare, come l’arrivo di un mezzo di soccorso a sirena spiegata. Oltre alle orecchie artificiali, il sistema ha anche un suo “occhio elettronico” (sistema di visione artificiale) in grado di controllare, all’insorgere del suono di sirena, se il guidatore si è accorto o meno della situazione di emergenza e se così non fosse, l’auto avvisa il conducente con un segnale dedicato che deve fare attenzione all’arrivo del mezzo di soccorso. Tutto questo va in un’ottica di maggiore sicurezza ma anche nella direzione, ancora futuristica, di un’auto a guida autonoma sempre più attenta.
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno messo a punto una autovettura con vari microfoni, a fare da “orecchie”, e l’hanno condotta nel traffico per acquisire dati in scenari reali. I microfoni sono protetti dalle intemperie e dalle forti correnti d’aria che alle velocità normali di un’automobile rischierebbero di far catturare solamente sibili e fruscii. Il posizionamento permette di catturare i suoni in arrivo dal retro dell’auto, che è una delle direzioni a cui siamo meno attenti.
Università Politecnica delle Marche: come nasce l’auto del futuro
In questa prima fase sono stati registrati e raccolti suoni utili, come quelli delle sirene, e tanti rumori di traffico usati dagli algoritmi di Intelligenza Artificiale per scegliere cos’è utile (la sirena) e cosa no.
La raccolta di suoni è anche necessaria per stabilire la direzione di provenienza del veicolo, inoltre un altro lavoro importante che i ricercatori hanno svolto è quello di analisi del comportamento del guidatore all’arrivo del mezzo di soccorso mediante sistemi di visione artificiale. Per questo hanno fatto uso della camera semianecoica, (un ambiente chiuso dove il suono viene assorbito dalle pareti, rimuovendo il loro effetto e permettendo di simulare altri ambienti) del gruppo A3lab (Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione) presso l’Università Politecnica delle Marche.
In particolare, si stanno sperimentando anche dei sensori fortemente innovativi. Tali sensori prendono il nome di camere ad eventi anche conosciute come Dynamic Vision System (DVS). Questa tecnologia garantisce un elevato range dinamico, aspetto di fondamentale importanza negli scenari automotive dove le scene sono spesso dominate da zone con diverse condizioni di luminosità (es. sole basso all’orizzonte, ingresso/uscita da una galleria). Mediante tali camere è possibile rilevare ad esempio situazioni come l’apertura e chiusura degli occhi/bocca con una elevata affidabilità anche in condizioni critiche dovute a variazioni repentine della luminosità della scena. Il sistema che si sta sviluppando consente di valutare l’apertura/chiusura degli occhi, il movimento della testa ed anche l’apertura/chiusura della bocca. Ciò viene effettuato mediante delle reti neurali addestrate per tale scopo; il processamento dei dati provenienti dal sistema di visione avviene in tempo reale grazie ad acceleratori hardware dedicati. Unitamente alla camera ed eventi si stanno sperimentando dei sistemi di visione di tipo stereo utilizzando due videocamere per calcolare la profondità e consentire ai dispositivi di vedere, comprendere, interagire e apprendere dal loro ambiente.
Al momento i ricercatori stanno studiando l’insieme di tutti questi algoritmi e sistemi complessi per poterli integrare in un prototipo che ha lo scopo di validare il lavoro. Dovranno essere messi alla prova gli algoritmi e ottimizzati per fornire il massimo livello di sicurezza. Poi sarà necessario un importante lavoro di integrazione di hardware e software per poter funzionare all’interno di una automobile, che sarà utilizzata durante tutto il progetto.
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