Esta página explica cómo está construido el prototipo, las decisiones importantes y los límites de lo que se ha medido. Es un sistema en desarrollo, no un producto de automoción certificado.
Nodo de techo · captura de audio
La matriz no se reparte entre dos controladores. Un único ESP32-S3 captura los cuatro canales mediante la selección izquierda/derecha de los micrófonos y dos periféricos I²S dentro del mismo dominio de reloj.
Los micrófonos norte, sur, este y oeste forman una cruz de 190 mm. Cada pareja opuesta comparte una línea I²S: uno ocupa el canal izquierdo y el otro, el derecho.
| Este / Oeste | I²S0 maestro · DATA GPIO 4 |
|---|---|
| Norte / Sur | I²S1 esclavo · DATA GPIO 14 |
| Reloj | BCLK GPIO 6 · WS GPIO 5 |
| Formato | 44,1 kHz · ranuras estéreo de 32 bits · datos de 24 bits |
| Entrada DSP | La correlación utiliza los 16 bits superiores |
I²S0 genera BCLK y WS. La matriz GPIO del ESP32-S3 dirige internamente esas señales hacia I²S1, que funciona como esclavo sin pines físicos de reloj separados. Durante el arranque, una prueba de bucle y la calibración comprueban que ambos buses estén activos y alineados.
Clasificación y dirección
El clasificador TinyML decide si la ventana contiene una sirena. A continuación se calculan los retardos de llegada para estimar la dirección. Separar ambas tareas evita calcular una dirección sobre audio irrelevante.
El firmware utiliza una exportación de Edge Impulse con características MFE. Los datos incluyen ambulancias grabadas junto a la carretera, con tráfico, viento y efecto Doppler, no solo muestras limpias obtenidas por internet.
Los retardos este/oeste y norte/sur forman los ejes combinados mediante atan2. Con 190 mm y 44,1 kHz, una muestra equivale aproximadamente a 2,3° cerca de la perpendicular. Una interpolación 8× da un paso teórico de unos 0,29°.
atan2. Por eso no se afirma que la compensación de temperatura mejore la precisión angular.Calidad de la alimentación
Radio, convertidor y micrófonos sensibles comparten una carcasa pequeña. Protección de batería, conversión y filtrado se diseñaron como un único problema.
Nodo de cabina · Copilot
La arquitectura separa las entradas y salidas sensibles al tiempo de la interfaz gráfica. Un ESP32-S3 se ocupa de los sensores y los enlaces; una Raspberry Pi gestiona la pantalla y las cámaras, y ejecuta la aplicación.
Transpondedor de emergencias
Es un demostrador separado pensado para ambulancias y otros vehículos de emergencia. Emite un mensaje compacto que los prototipos SirenSense cercanos pueden representar en sus mapas.
| Controlador | ESP32-S3 |
|---|---|
| Radio | LoRa SX1278 · 433 MHz |
| Posición | Receptor GNSS BN-880 |
| Interfaz | Pantalla OLED local |
| Paquete | Carga útil protegida mediante AES-128 |
| Acceso | Retardo aleatorio tipo ALOHA · 800 a 1500 ms |
Se ha construido una unidad de demostración en placa perforada y se ha diseñado una PCB. El alcance aún no se ha caracterizado en un ensayo urbano controlado.
Registro de validación
Indicar el estado real también es hacer buena ingeniería. Estas etiquetas describen el proyecto hoy y solo cambiarán cuando se completen las pruebas correspondientes.
| Subsistema | Estado |
|---|---|
| PCB y carcasa de techo | Construidas y demostradas |
| Captura sincronizada de cuatro canales | Implementada con comprobaciones de arranque |
| Clasificación TinyML | Prototipo funcional; ampliación del conjunto de datos en curso |
| Estimación de dirección con GCC-PHAT | Implementada; aún no existe una cifra única y validada para su precisión en campo |
| PCB de cabina | Fabricada; montaje final y puesta en marcha en curso |
| Interfaz Raspberry Pi | Software funcional; faltan la validación en una Pi 5 y las pruebas en el coche |
| Transpondedor | Demostrador en placa perforada; PCB de producción y ensayos de alcance pendientes |
| Resistencia a la intemperie | Objetivo de diseño; sin certificación IP |
| V16 Pro | Función experimental; sin certificación DGT |
Código del proyecto