Külső hangérzékelőket fejlesztett önvezető autókhoz a Bosch, hogy még egy szirénázó mentőautó felismerése se jelentsen problémát a rendszereknek. Az eszköz emellett képes arra is, hogy felismerje a motor vagy a gumiabroncsok mechanikai sérüléseit, vagy hogy hangutasításra kinyissa a csomagtartót.
Valószínűleg legtöbbünknek fel sem tűnik vezetés közben, hogy mennyi információt gyűjtünk be a fülünk segítségével, különösen azokról a történésekről, amelyeket nem látunk. Pedig mindenki gyanakodni kezd, ha menet közben a motor hangja megváltozik, de az is problémát jelezhet, ha a gumiabroncsok „szólnak”” máshogyan. A sarkon játszó gyerekek kiabálása, a kerékpár csengője vagy a mentőautó szirénázó hangja is figyelmeztethet arra, hogy különösen figyelnünk kell. De mi történik akkor, ha már nem emberek, hanem önvezető rendszerek irányítják az autót? Természetesen ebben az esetben is fel kell ismernie járművünknek a különböző hangokat és megfelelően kell tudnia értelmeznie azokat.
Szemek mellé füleket is!
Az önvezető autó „érzékszervei” ezért ugyanolyan fontossá válnak, mint a benne tartózkodó embereké. Arról már többször írtunk, hogy a szemeket kamerák, radarok és lidar szenzorok helyettesítik, de természetesen az önvezető járműveknek fülekre is szükségük van. A Bosch ezt felismerve egy mesterséges intelligencia alapú technológián dolgozik, ami képes lesz azonosítani például a mentőautók szirénájának hangját és megkülönböztetni más, a közlekedést kevésbé befolyásoló zajoktól, például egy autóriasztó hangjától.
A mikrofon a megoldás, hol itt a probléma?
Magyarországon és sok más országban írott és íratlan szabály is, hogy amikor egy megkülönböztető jelzéseket használó jármű, például egy szirénázó mentőautó közelít felénk, félre húzódunk. Ugyanígy kell reagálnia az önvezető autóknak is, vagyis képesnek kell lennie a sziréna hangjának felismerésére. Ehhez azonban fülekre, vagyis egy autó esetében külső mikrofonokra van szükség. Mivel a járművek utasterében már sokak számára megszokott, hogy jó minőségű mikrofonok találhatók, sokan azt gondolhatják, kívülre sem lehet különösebben problémás mikrofonokat szerelni. Pedig nem ez a helyzet! Gondoljunk csak bele, amíg az utastérben elhelyezett eszközöket védi a karosszéria, ami ráadásul hangszigetel is, addig egy külső érzékelő mi mindennek lehet kitéve! És nem csak zajok tekintetében. Eső, hó, szél, felcsapódó kövek, olaj, tisztítószer, nagynyomású vízsugár is érheti és rongálhatja az eszközöket. A mikrofonok viszont érzékeny tárgyak, ezért azonnal tönkre mennének, ha nem védené őket semmi út közben vagy például egy kocsimosóban.
A megoldás egyszerűnek tűnik, de a mérnökök sokat dolgoztak a felmerülő kihívásokon
Különleges membrán nyújt védelmet
Azt megoldani azonban, hogy mivel lehet védeni a külső mikrofonokat úgy, hogy közben ne csökkenjen a hatásfokuk, nem egyszerű feladat. A Bosch szakértői öt éven keresztül végeztek kísérleteket különböző vastagságú és összetételű anyagokkal, mire sikerült minden szempontból ideális védőburkolatot alkotni. Megtalálni a megfelelő borítást azért sem volt könnyű, mert ha az túl vékony, akkor nem nyújt kellő védelmet és a mikrofon megsérülhet. Ha viszont túl vastag, csökken az akusztikai teljesítmény, vagyis nem működik hatékonyan a mikrofon. A mérnökök tucatnyi kísérletet végeztek, olajat és benzint öntöttek a membránnal védett mikrofonra, majd magasnyomású vízsugárral „mosták”, és még kavicsokat is dobáltak rá. A sok tesztelés eredményeként a szakemberek megtalálták a megfelelő anyagot és így kifejlesztettek egy olyan védőborítást, amely továbbítja a hanghullámokat, de távol tartja a szennyeződéseket, sérülést okozó tárgyakat és a vizet is. További kísérletek során, amikor a hanghullámok rezgéseit vizsgálták, arra is sikerült rájönni, hogy az érzékelők legjobb helye az első és hátsó lökhárítókon, valamint a tetőn található.
A speciális mikrofon lesz az önvezető autó füle
Mesterséges intelligencia ismeri fel a hangokat
A hangok észlelése azonban még nem minden, hiszen nem azt szeretnénk elérni, hogy az autó mindenféle külső zajra reagáljon, hanem azt, hogy csak azokra, amelyek fontosak biztonságunk szempontjából. Ezért az érzékelők mesterséges intelligencia alapú algoritmusokat használnak. Annak érdekében, hogy gyorsan „tanuljanak” az autók, több mint 200 gigabájt hanganyagot töltenek fel a rendszerükbe. Többek között a különböző országokban használt szirénák hangjait, valamint olyan háttérzajokat, mint a riasztók vagy az autókürtök hangja. Így a mesterséges intelligencia megtanulja felismerni az egyes hangokat és kiszűri azokat, amelyek irrelevánsak számára. Ha pedig már felismerte a jármű például a szirénát, az információt továbbítja a rendszer az autó fedélzeti számítógépére, hogy meghatározzák, mit is kell tennie adott szituációban a járműnek, például lassítani vagy éppen sávot váltani. Emellett az adatokat más járművekkel is képes megosztani a rendszer.
A mesterséges intelligencia jelenti a megoldást ebben az esetben is
Sokkal többet is tud
A most fejlesztett eszköz nem csupán egy ütésálló mikrofon, hiszen a mesterséges intelligencia alapú rendszernek köszönhetően tudása messze meghaladhatja a sziréna-felismerést, képes lesz megtanulni további funkciókat és letölteni a frissítéseket is. Használható arra, hogy hangutasítást követően elvégezze a kívánt műveletet, például kinyissa a csomagtartót. De nem csak kényelmünk, hanem biztonságunk szempontjából is fontos lehet az eszköz: észlelheti az útviszonyok vagy az autó mechanikájának finom változásait és erre reagálhat is, például, ha a megváltozott a motorhang vagy a gumiabroncsok zaja problémát jelez.
