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.
Il progetto si chiama “smart multimedia MOnitoring systems for advanced HMI technologies in living environments”, soprannominato MOHMI. Si tratta della 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.
Basato sulla Machine Listening
Il sistema si basa su tecniche di “Machine Listening”. Questi sistemi di Intelligenza Artificiale sono 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). Questo è in grado di controllare, all’insorgere del suono di sirena, se il guidatore si è accorto o meno della situazione di emergenza. In caso contrario, l’auto avvisa il conducente inviando un segnale.
Tutto ciò in un’ottica di maggiore sicurezza, ma anche nella direzione futuristica di un’auto a guida autonoma sempre più attenta.
L'auto che ascolta...
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno messo a punto un'autovettura con vari microfoni che fungono “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 e il loro posizionamento permette di catturare i suoni in arrivo dal retro dell’auto. In questa prima fase di sperimentazione sono stati registrati e raccolti suoni utili, per far sì che l'auto imparasse a distinguerli.
La raccolta di suoni è anche necessaria per stabilire la direzione di provenienza del veicolo. Infatti, attraverso una serie di microfoni posizionati intorno all’auto è possibile stabilire la direzione di arrivo del veicolo e aiutare l’autista a capire in che direzione guardare. L’obiettivo è far sì che la stima della direzione d’arrivo sia precisa, con una probabilità di successo sia del 99% o superiore, anche in condizioni difficili.
...e che guarda
I ricercatori hanno anche analizzato il comportamento del guidatore all’arrivo del mezzo di soccorso mediante sistemi di visione artificiale. Per i loro esperimenti hanno fatto uso della camera semianecoica del gruppo A3lab (Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione) dell’Università Politecnica delle Marche . Una camera semianecoica è un ambiente chiuso dove il suono viene assorbito dalle pareti, rimuovendo il loro effetto e permettendo di simulare altri ambienti. La camera in dotazione all’università è molto grande, perciò è stato possibile far entrare l’auto e generare il suono di una sirena in arrivo, monitorando le reazioni di parecchi soggetti tramite una telecamera.
Le reazioni dei soggetti sono molto limitate: in genere, l’occhio si sposta verso lo specchietto retrovisore, senza altri movimenti evidenti. Tuttavia, attraverso apposite telecamere è possibile valutare la direzione dello sguardo al fine di comprendere se l’utente ha posto attenzione all’arrivo del mezzo di soccorso. Tale elaborazione è resa possibile mediante tecniche di AI che consentono anche di valutare il grado di attenzione del guidatore spesso distratto dal mondo circostante (per esempio, dagli smartphone).
Quando la luce cambia rapidamente
In particolare, si stanno sperimentando dei sensori fortemente innovativi. Tali sensori prendono il nome di camere ad eventi, conosciute come Dynamic Vision System (DVS). Questa tecnologia garantisce un elevato range dinamico, aspetto di fondamentale importanza negli scenari con diverse condizioni di luminosità. Mediante tali camere è possibile rilevare situazioni come l’apertura e chiusura degli occhi/bocca con una elevata affidabilità, anche in condizioni di variazioni di luce repentine. Ciò viene effettuato mediante delle reti neurali addestrate per tale scopo: i dati provenienti dal sistema vengono processati in tempo reale grazie ad acceleratori hardware dedicati.
Anticipare le mosse del conducente
Inoltre, 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. Attraverso una serie di algoritmi è possibile processare il flusso dati per stimare la direzione dello sguardo del guidatore. Ciò è necessario per valutare il grado di attenzione del guidatore a seguito di un evento inaspettato come l’avvicinarsi di un mezzo di soccorso. Si vuole infatti valutare se il guidatore verifica negli specchietti retrovisori l’arrivo del veicolo di emergenza. In tal caso, il sistema può avvisare il conducente attraverso un messaggio acustico per far sì che quest'ultimo agevoli il passaggio del mezzo.
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. Sarà poi necessario integrare hardware e software all'interno dell'automobile che verrà utilizzata durante tutto il progetto.
