Les voitures modernes disposent déjà d'une gamme de systèmes sophistiqués tels que le stationnement télécommandé, avertissement automatique de sortie de voie et détection de somnolence. À l'avenir, les voitures autonomes auront également des capacités auditives. Chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour la technologie des médias numériques IDMT à Oldenburg, Allemagne, ont maintenant développé un système prototype capable de reconnaître les bruits externes tels que les sirènes.

Les voitures modernes sont équipées d'une multitude de systèmes avancés d'assistance à la conduite conçus pour réduire la charge au volant. Des fonctionnalités telles que la surveillance automatique du stationnement et des angles morts utilisent des caméras et la technologie radar et lidar pour détecter les obstacles à proximité immédiate du véhicule. En d'autres termes, ils fournissent aux véhicules un sens de la vue rudimentaire. Les voitures n'ont pas encore été dotées d'un sens de l'ouïe. À l'avenir, cependant, les systèmes capables de capturer et d'identifier les bruits externes sont appelés à jouer un rôle clé, avec les capteurs de radar et de caméra intelligents, pour mettre les voitures autonomes sur la route. Les chercheurs de Fraunhofer IDMT à Oldenburg développent actuellement des systèmes basés sur l'IA capables de reconnaître des événements acoustiques individuels. Ceux-ci donneront aux véhicules une capacité auditive.

"Malgré l'énorme potentiel de telles applications, aucun véhicule autonome n'a encore été équipé d'un système capable de percevoir les bruits extérieurs, " dit Danilo Hollosi, chef du groupe Acoustic Event Recognition chez Fraunhofer IDMT à Oldenburg. "De tels systèmes seraient capables de reconnaître immédiatement la sirène d'un véhicule d'urgence qui approche, par exemple, afin que le véhicule autonome sache alors se déplacer d'un côté de l'autoroute et former une voie d'accès pour les services de secours. le véhicule se transforme en zone piétonne ou en rue résidentielle où des enfants jouent, par exemple, ou pour reconnaître des défauts ou des situations dangereuses comme un clou dans un pneu. En outre, de tels systèmes pourraient également être utilisés pour surveiller l'état du véhicule ou même servir de téléphone d'urgence équipé d'une technologie de reconnaissance vocale.

Analyse du bruit avec des algorithmes basés sur l'IA

Le développement d'un véhicule doté d'une capacité auditive pose un certain nombre de défis. Ici, cependant, Fraunhofer IDMT peut faire appel à une expérience de projet spécifique dans le domaine de l'ingénierie automobile ainsi qu'à une richesse d'expertise interdisciplinaire. Les principaux domaines d'investigation comprennent la capture de signal sur la base d'un positionnement optimal du capteur ainsi que le prétraitement du signal, l'amélioration du signal et la suppression du bruit de fond. Le système est d'abord entraîné à reconnaître la signature acoustique de chaque événement sonore pertinent. Cela se fait par des méthodes d'apprentissage automatique qui utilisent des bibliothèques acoustiques compilées par Fraunhofer IDMT. En outre, Fraunhofer IDMT a écrit ses propres algorithmes de formation de faisceaux. Ceux-ci permettent au système de localiser dynamiquement des sources sonores en mouvement telles que la sirène d'un véhicule d'urgence en approche. Le résultat est une plate-forme de capteurs intelligents capable de reconnaître des sons spécifiques. Fraunhofer a également écrit ses propres algorithmes basés sur l'IA. Ceux-ci sont utilisés pour distinguer le bruit spécifique que le système est conçu pour identifier des autres, bruits de fond. "Nous utilisons l'apprentissage automatique, " explique Hollosi. " Et pour entraîner les algorithmes, nous utilisons toute une gamme de bruits archivés. » Fraunhofer et ses partenaires industriels ont déjà créé les premiers prototypes. Ceux-ci devraient arriver à maturité sur le marché d'ici le milieu de la prochaine décennie.

Le système de capteurs acoustiques comprend des microphones, une unité de contrôle et un logiciel. Les micros, installé dans un boîtier de protection, sont montés à l'extérieur du véhicule, où ils captent le bruit aérien. Les capteurs transmettent ces données audio à une unité de contrôle spéciale qui les convertit ensuite en métadonnées pertinentes. Dans de nombreux autres domaines d'utilisation, tels que les applications de sécurité, l'industrie des soins et les produits de consommation :les données audio brutes sont directement converties en métadonnées par des capteurs intelligents.

Des versions modifiées de ce processus informatique d'identification des événements acoustiques peuvent être utilisées dans d'autres secteurs et marchés. Ces applications incluent le contrôle de la qualité dans la fabrication industrielle. Dans ce cas, Des capteurs acoustiques intelligents alimentés par batterie sont utilisés pour traiter les signaux audio des installations et des machines. Ces informations sont envoyées sans fil à un processeur. Sur cette base, il est possible de déterminer l'état de l'usine de production et d'anticiper tout dommage imminent. D'autres applications incluent des systèmes de reconnaissance vocale automatique pour permettre la documentation mains libres par les techniciens conduisant, par exemple, entretien des turbines.