Aquisição e classificação de sinais vibratórios e sonoros em sistemas de segurança automotiva

Abstract

Com o constante aumento da produção de veículos, há também o aumento do número de furtos e roubos. Atrelado a isso, verifica-se uma deficiência na detecção de eventos associados à segurança do veículo e na comunicação com o usuário por parte dos sistemas de segurança automotivos convencionais. Tendo em vista o exposto, o presente trabalho de conclusão de curso tem como objetivo desenvolver um sistema de baixo custo capaz de captar sinais vibratórios e sonoros, identificando cenários danosos para o veículo e reportando para o usuário através de mensagens SMS (short message service) transmitidas na rede de uma operadora de comunicação celular. Para isso, a primeira etapa deste trabalho consiste no desenvolvimento de um banco de dados referentes à batida na lataria, tentativa de furto, riscado na lataria e sons externos de intensidade alta e regular próximos ao veículo. Em seguida, a partir do banco de dados obtido, foi desenvolvido um algoritmo classificador de cenários. Por fim, o algoritmo proposto e o sistema de comunicação foram implementados em Arduino, resultando em um protótipo de baixo custo que alerta o usuário sobre a ocorrência de eventos relacionados à segurança do veículo. O desempenho do algoritmo de classificação foi avaliado a partir das métricas de acurácia, precisão e revocação, sendo obtidos valores superiores a 97%, 80% e 77,8%, respectivamente. Em relação ao sistema de comunicação, foi constatado que os cenários identificados foram reportados adequadamente ao usuário com um intervalo de resposta de aproximadamente 12s.

With the constant increase in vehicle production, there’s also a rise in the number of thefts and robberies. Linked to this, it turns out a deficiency in detecting events associated with vehicle safety and in the communication with the user by conventional automotive security systems. In view of the above, the present end of course work aims to develop a low-cost system capable of capturing vibrational and sound signals, identifying harmful scenarios to the vehicle and reporting them to the user by SMS message (short message service) transmitted over a cellular communication network. For this, the first step of this work consists of developing a database related to hit on the vehicle's body, attempted theft, scratches on the vehicle's body and sounds with high and regular intensity next to the vehicle. Afterwards, based on the acquired database, a scenarios classifier algorithm was developed. Finally, the proposed algorithm and the communication system were implemented using Arduino, resulting in a low-cost prototype that warns the user about the events related to the vehicle security. The performance of the classification algorithm was evaluated by the accuracy, precision, and recall metrics, with values higher than 97%, 80% e 77.8%, respectively. Regarding the communication system, it was noted that the identified scenarios were appropriately reported to the user with a response interval of approximately 12 seconds.