过马路会发出警告的耳机

马路上不仅有许多玩智能手机的“低头族”，还有对汽车鸣笛声不闻不问的“耳机党”。考虑到这一点，研究人员正在开发一款全新耳机，以在车辆接近时警告佩戴者。

这款耳机由哥伦比亚大学数据科学研究所的科学家与北卡罗来纳大学和纽约巴纳德学院的研究人员共同设计。研究人员设计了针对自行人的车辆碰撞预警系统，该系统可纯粹根据声音来探测附近的车辆。耳机配有微型麦克风和智能信号处理装置，可以探测到驶近车辆的声音。如果附近出现危险，系统会向行人的耳机发送音频警报。目前研究小组正在开发原型机，并在哥伦比亚附近的街道上进行测试。

该耳机中包含多个微型话筒，这些话筒可以检测用户周围各个方向的声音，并将音频数据传输到其智能手机上基于机器学习的应用程序。该应用程序会将所有当前声音与经过“训练”的声音进行比较，从而识别出与快速行驶的车辆有关的声音。当这种声音被检测到，耳机会用专门设计的独特声音向用户发出警告。

行人音频报警系统通过麦克风和机器学习算法来分析车辆声音，从而检测附近的车辆。许多装有碰撞预警系统的汽车依靠视觉摄像机、雷达或激光雷达来探测附近的物体。但是研究人员很快意识到，一个以行人为中心的系统需要一个低功耗传感器，因为它可以用标准电池工作6个多小时。“所以我们决定使用微型话筒阵列，这是非常便宜和低功耗的传感器。”研究人员表示。

4个微型话筒阵列位于耳机的不同部分，可穿戴式警报系统的主要硬件设计安装在商用耳机的左耳外壳内，并从可充电的锂离子电池中获取能量。自定义集成电路只从捕获的音频中提取最相关的声音特征，并将这些信息传输到配对的智能手机应用程序，从而节省电能。

这款智能耳机承载着机器学习算法，这些算法在各种环境中对60种不同类型车辆的音频进行训练：从大学校园和居民区相邻的街道，到飓风季节有风的高速公路，再到曼哈顿繁忙的街道。

然而，单纯依靠声音来探测车辆已被证明是棘手的。一方面，该系统倾向于定位声音最大的车辆，这可能不是最接近行人的车辆。该系统在定位多辆车甚至是估计有多少辆车方面仍然存在困难。

根据目前的情况，PAWS能够定位60m开外的车辆，根据迎面而来车辆的速度，它可以提供几秒钟的预警。但是一个真正有用的预警系统也能够跟踪附近车辆的轨迹，并且只在车辆有可能撞到行人时才发出警告。这可能需要研究人员找出更好的方法来跟踪行人的位置和轨迹，以及车辆的相同信息。