Autonome voertuigen verbeteren met geavanceerde akoestische sensing

In hoogrisico-verkeerssituaties kunnen seconden het verschil zijn tussen leven en dood. Terwijl menselijke bestuurders instinctief vertrouwen op zowel zicht als gehoor, prioriteren de meeste autonome systemen alleen visuele perceptie. Avelabs, een Caïro-gebaseerd AI- en sensorbedrijf, introduceert AutoHears, een end-to-end akoestische sensing-oplossing die voertuigen een betrouwbaar gehoor geeft.

“Zicht is onze belangrijkste zin bij het evalueren van de omgeving,” zei Amr Abdelsabour, Director of Product Management bij Avelabs, tijdens een paneldiscussie op AutoSens Brussel. “Maar als bestuurders zijn we ook afhankelijk van geluid – een sirene van achteren of een claxon op een onoverzichtelijk kruispunt kan gehoord worden voordat het gezien wordt.” Op AutoSens onthulde Avelabs AutoHears, een compact akoestisch sensorplatform dat geluiden in realtime detecteert, classificeert en localiseert. Het systeem – bestaande uit custom-built microfoons, een mechanische behuizing en proprietaire software – is ontworpen om noodvoertuigsirenes, verborgen gevaren, natuurlijke rampcues (bijv. storts) en veiligheidskritieke gebeurtenissen zoals nabijgelegen botsingen, schoten of ontploffingen te herkennen. Het biedt ook voertuig-selfdiagnostiek en basisspraakherkenning.

EE Times Europe: Kunt u de typen geluiden beschrijven die AutoHears wel en niet kan detecteren?

Amr Abdelsabour: We begonnen met voertuiggebonden geluiden (banden, motor, remmen) en standaard claxon- en sirenepatronen wereldwijd. Die klassen zijn volledig gevalideerd. We breiden nu de bibliotheek uit met natuurlijke rampgeluiden en botsingssignaturen, die nog in ontwikkeling zijn.

EE Times Europe: AutoHears detecteert geluiden vanuit alle hoeken. Zijn er fysieke beperkingen?

Abdelsabour: Het systeem vangt geluid uit elke richting en zelfs door muren of andere obstakels. Omdat akoestische sensing relatief is aan omgevingslawaai, stelt een stille omgeving detectie van zwakke geluiden als fietswielen of voetstappen toe. In een luidere omgeving zullen alleen de dominante geluiden – zoals een nabije sirene – gevangen worden. We kwantificeren deze limieten om duidelijke prestatiegarafstellingen te bieden.

EE Times Europe: Wat is er met geluidclassificatie?

Abdelsabour: Classificatie combineert regel-gebaseerde algoritmes voor gestandaardiseerde geluiden (sirenes, claxons) met machine-learning-modellen voor complexe, niet-standaard voertuiggeluiden. AutoHears zet beide benaderingen in, selecterend de methode die best past bij de doelgeluidsklasse.

EE Times Europe: Hoe fuseert audiodata met visuele en radar-inputs?

Abdelsabour: Menselijke bestuurders gebruiken gehoor om zicht aan te vullen; AutoHears volgt hetzelfde principe. De rauwe akoestische stream wordt doorgestuurd naar de domeincontroller van het voertuig, waar het gefuseerd wordt met camera- en radardata. Bijvoorbeeld: een radar kan de afstand van een voertuig bepalen, een camera kan het identificeren als auto, en AutoHears kan de aanwezigheid van een claxon of sirene bevestigen, wat een uitgebreid situatiebeeld oplevert.

EE Times Europe: Waarom bouwde u een geïntegreerd hardware-software-systeem?

Abdelsabour: Nauwkeurige lokalisatie is afhankelijk van precieze microfoongeometrie en signaaltiming. Off-the-shelf microfoons voldoen simpelweg niet aan deze eisen. Door de sensorstack zelf te ontwerpen, controleren we microfoonaantal, afstand en plaatsing, wat de time-difference-of-arrival-berekeningen garandeert die nodig zijn voor sub-graads lokalisatie.

EE Times Europe: Details over de sensor en verwerkingsplatform?

Abdelsabour: De sensor werkt in een gecentraliseerde architectuur: rauwe audio wordt gestreamd naar de domeincontroller van het voertuig, waar we onze algoritmes draaien op commerciële off-the-shelf SoCs zoals Xilinx FPGA's of TI ADAS TDA-chips. Het platform is volledig aanpasbaar; de enige vereiste is een compatibele controller.

EE Times Europe: Wat betekent “hardware-afhankelijk” voor AutoHears?

Abdelsabour: Functiesets kunnen gecustomiseerd worden. Een single-microfoonconfiguratie geeft richtingsgevoeligheid; het toevoegen van meer microfoons ontgrendelt afstandsschatting. Hoge-resolutielokalisatie vereist meer verwerkingskracht, wat de gekozen controller moet ondersteunen. Custom drivers worden geleverd voor integratie met de software-stack van de klant.

EE Times Europe: Waar staat u in de ontwikkeling en wanneer kan het de weg op?

Abdelsabour: AutoHears is in de productontwikkelingsfase. We hebben het kernconcept gevalideerd, demo's voltooid en bewegen nu naar publieke-wegtesten en certificering. Productiereife zal volgen na succesvolle validatie en reguliere goedkeuring.

EE Times Europe: Heeft u vroege klanten?

Abdelsabour: Hoewel we het product afgelopen september kondigden op AutoSens, lopen gesprekken al met verschillende OEM's en flotebeheerders die geïnteresseerd zijn in veldtesten. Deze partnerschap leveren cruciale data voor verdere verfijning.

• Succesvolle realtime akoestische verwerking vereist zorgvuldige planning
• Hardware en software combineren voor betere audio
• Laag-energie-apparaten kunnen luisteren met een silicium-cochlea
• Adaptieve ANC-oplossens bieden verbeterde audiomogelijkheden