L’automobile del futuro avrà occhi e orecchi intelligenti
All’Università Politecnica delle Marche si studia un sistema capace di rilevare l’arrivo dei mezzi di soccorso per una guida più sicura
All’Università Politecnica delle Marche è in fase di sperimentazione una tecnologia in grado di segnalare in automatico al guidatore l’arrivo di mezzi di soccorso. Il progetto MOHMI – “smart multimedia MOnitoring systems for advanced HMI technologies in living environments” – è la prototipazione di un sistema hardware e software per supportare il guidatore nella percezione del mondo esterno sia ai fini di una maggiore sicurezza nell’immediato che, in ottica futura, di disponibilità di un’auto a guida autonoma sempre più affidabile.
MOHMI, che fa parte del progetto MIRACLE – Marche Innovation and Research for Connected and sustainable Living Environments – cofinanziato dalla Regione Marche, si basa su tecniche di Intelligenza Artificiale di “Machine Listening”, in grado di catturare tramite apposite “orecchie” un evento sonoro particolare, come appunto l’arrivo di un veicolo a sirena spiegata. Oltre ad orecchie artificiali il sistema dispone anche di un “occhio elettronico”, ossia un sistema di visione artificiale che attraverso un segnale dedicato avvisa all’occorrenza il conducente dell’arrivo di un mezzo di soccorso.
Per raggiungere questo obiettivo i ricercatori hanno messo a punto un’autovettura dotata di diversi microfoni – posizionati nella parte posteriore e protetti dalle intemperie e dalle forti correnti d’aria che alle velocità normali rischierebbero di far registrare solo sibili e fruscii – grazie ai quali sono stati acquisiti numerosi campioni fondamentali agli algoritmi di Intelligenza Artificiale per “imparare” a discriminare i suoni utili, come la sirena, dai rumori di fondo come il traffico.
La registrazione dei suoni è fondamentale anche per stabilire la direzione di provenienza del veicolo: attraverso una serie di microfoni posizionati intorno all’auto è possibile, infatti, determinare la direzione da cui arriva il veicolo, aiutando l’autista a capire subito da che parte guardare per individuare il mezzo di soccorso. L’obiettivo è far sì che la classificazione e la stima della direzione d’arrivo siano il più precise possibile, con una probabilità di successo del 99% o superiore anche in condizioni difficili, come ad esempio in presenza di un rumore assordante.
Un altro aspetto importante del lavoro svolto dai ricercatori riguarda l’analisi del comportamento assunto dal conducente in corrispondenza di un mezzo di soccorso. A tal fine è stato utilizzato un sistema di visione artificiale, una camera semianecoica del gruppo A3lab (Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione presso l’Università Politecnica delle Marche) che di fatto è un ambiente chiuso dove il suono viene assorbito dalle pareti. All’interno della camera in dotazione all’università, sufficientemente grande da poter ospitare un’automobile, è stato generato il suono di una sirena in arrivo monitorando tramite telecamera le reazioni di diversi soggetti.
I risultati dell’analisi mostrano in media risposte assai limitate, nel senso che i soggetti spostano l’attenzione verso lo specchietto retrovisore senza altri movimenti evidenti. Tramite tecniche di Intelligenza Artificiale è, inoltre, possibile valutare il grado di attenzione del guidatore che oggi subisce molte distrazioni dal mondo circostante (vedi lo smartphone). In particolare, si stanno sperimentando dei sensori fortemente innovativi (Dynamic Vision System – DVS): questa tecnologia garantisce un elevato range dinamico, aspetto di fondamentale importanza negli scenari automotive spesso caratterizzati da zone con diverse condizioni di luminosità (es. sole basso all’orizzonte, ingresso/uscita da una galleria), e permette di valutare eventi come l’apertura/chiusura degli occhi, il movimento della testa e l’apertura/chiusura della bocca.
Sono in fase di sperimentazione anche sistemi di visione di tipo stereo che utilizzano due videocamere per calcolare la profondità e consentire ai dispositivi di vedere, comprendere, interagire e apprendere dal loro ambiente: grazie ad una serie di algoritmi è possibile, infatti, processare il flusso di dati per stimare la direzione dello sguardo del conducente, operazione necessaria per valutare il suo grado di attenzione a seguito di un evento inaspettato come l’avvicinarsi di un mezzo di soccorso. Lo scopo è quello di valutare se il guidatore verifica negli specchietti retrovisori l’arrivo del veicolo di emergenza e, se il caso, avvisarlo con un messaggio acustico al fine di attuare le dovute precauzioni per agevolare il passaggio.
Per poter realizzare quanto prima un prototipo, i ricercatori stanno cercando di combinare algoritmi e sistemi complessi arrivando ad un livello massimo di sicurezza, dopo di che sarà necessario integrare hardware e software per far funzionare un’auto che sarà utilizzata durante tutto il progetto.
