近年來，汽車行業(yè)都在幫助汽車“看見”，現(xiàn)代化高級駕駛輔助系統(tǒng)可以掃描車輛限速標(biāo)記、行人和車道標(biāo)記。事實上，聲音在道路安全方面也扮演著重要角色，未來，自動駕駛汽車還會擁有“聽覺”。據(jù)外媒報道，德國奧爾登堡弗勞恩霍夫數(shù)字媒體技術(shù)研究所（Fraunhofer Institute for Digital Media Technology，IDMT）的研究人員研發(fā)了一個能夠識別警報聲等外部噪音的AI系統(tǒng)，給汽車配置一雙“耳朵”。

弗勞恩霍夫協(xié)會是德國乃至歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，以德國歷史上著名的科學(xué)家、發(fā)明家和企業(yè)家約瑟夫·馮·弗勞恩霍夫（Joseph?von?Fraunhofer，?1787-1826）命名，下設(shè)62個研究所，遍布德國各地。IDMT是該協(xié)會的下屬研究所之一。

讓汽車也有“聽覺”

如果車輛總能看到前方車況，交通事故就會相應(yīng)減少，道路安全就能得到保障。為減少駕駛員的負(fù)擔(dān)，現(xiàn)代汽車都配備了各種高級駕駛輔助系統(tǒng)，自動泊車和盲點監(jiān)測等功能會利用攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)技術(shù)，探測車輛附近的障礙物，即為車輛提供了最基本的視覺能力。

但事實上，聲音在道路安全方面也扮演著重要角色。日前，德國IDMT研究所的人員已經(jīng)開發(fā)出一種人工智能系統(tǒng)，可以安裝在汽車上，它不僅能讓車輛聽到周圍的聲音，還能相應(yīng)地作出響應(yīng)。

IDMT研究所聲學(xué)事件識別小組負(fù)責(zé)人Danilo Hollosi表示：“盡管此類應(yīng)用潛力巨大，但是目前還沒有自動駕駛汽車配備能夠識別外部聲音的系統(tǒng)。例如，此類系統(tǒng)能夠立即識別靠近的緊急車輛的警報車，然后自動駕駛車輛就會知道需要移到道路的一邊，為救援服務(wù)讓出通道?！痹谠S多其他情境下，例如，當(dāng)自動駕駛汽車駛近行人區(qū)或兒童玩耍的住宅區(qū)道路，或者識別車輛缺陷或輪胎上有釘子等危險情況時，聲學(xué)預(yù)警系統(tǒng)也可以發(fā)揮重要作用。此外，此類系統(tǒng)還可用于監(jiān)控車輛的狀況，甚至可以兼作配備了語音識別技術(shù)的緊急電話。

高科技“耳朵”提高安全性

研發(fā)具備聽覺能力的汽車帶來了很多挑戰(zhàn)。不過，IDMT研究所的人員具備汽車工程領(lǐng)域的項目經(jīng)驗以及大量的跨學(xué)科專業(yè)知識。研究的重點領(lǐng)域包括基于最佳傳感器定位捕捉信號、信號預(yù)處理、信號增強(qiáng)和背景噪音印制。

該聲學(xué)傳感器系統(tǒng)包括麥克風(fēng)、控制單元和軟件。安裝在防護(hù)罩中的麥克風(fēng)安裝在車頂，用于捕捉空氣中的噪音。麥克風(fēng)將連接到控制單元，這一控制單元包含為整個系統(tǒng)提供支持的必要軟件。軟件的音頻庫中存儲了不同的聲音，使用計算機(jī)算法幫助系統(tǒng)識別聲音類型。研究所還自己編寫了基于AI的算法，用來讓該系統(tǒng)能夠區(qū)分特定的噪音和其他背景噪音。系統(tǒng)將重要的聲音誤認(rèn)為無關(guān)聲音的可能性很小，因為該團(tuán)隊存檔了各種聲音，以確保算法選取正確的聲音。

此外，研究人員還為該系統(tǒng)編寫了“波束成形算法”，讓汽車能夠自動定位正駛近的緊急車輛的警報聲等移動聲源。比如，快速靠近的緊急救援車上的警笛聲。

現(xiàn)代化的汽車往往配置大量隔音裝置以保持安靜的車內(nèi)環(huán)境。高端音響系統(tǒng)在音樂播放效果也比之前更好，所以司機(jī)甚至可能不知道聲音從哪兒傳來的。司機(jī)借助這一新技術(shù)能夠快速、清晰地發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵的聲音來源，不管是緊急救援車還是行人的聲音，讓駕駛更加安全。

自動駕駛汽車的福音

這一系統(tǒng)可以實現(xiàn)定制化，也十分靈敏。研究人員稱，他們可以對系統(tǒng)能進(jìn)行調(diào)整，使之聽到一些細(xì)微的聲音或者不尋常的聲音，例如輪胎壓過釘子撞擊路面的聲音，這是一個潛在的危險，這時候司機(jī)會被提醒；車輛在出問題時會發(fā)出奇怪的聲音，這種情況也可以通過編程來觸發(fā)提醒。研究人員認(rèn)為這對自動駕駛汽車來說是一個很好的應(yīng)用。

將基于計算機(jī)的識別聲音事件的系統(tǒng)改進(jìn)，還可以用于其他領(lǐng)域和市場，如工業(yè)制造中的質(zhì)量控制領(lǐng)域。在該場景中，由智能電池驅(qū)動的聲學(xué)傳感器可以用于處理工廠和機(jī)器的音頻信號，此類信息經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至處理器。在此基礎(chǔ)上，有可能可以確定制造廠的狀況，預(yù)先防止任何可能出現(xiàn)的損害。該系統(tǒng)還可應(yīng)用于自動語音識別系統(tǒng)，讓技術(shù)人員能夠無需文件，就可進(jìn)行渦輪機(jī)維護(hù)等工作。

現(xiàn)在，弗勞恩霍夫研究所已經(jīng)與業(yè)界伙伴打造了初步原型系統(tǒng)，在未來五年內(nèi)，該系統(tǒng)應(yīng)該足夠成熟，以推向市場。

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