Sensor fusion for impact detection in vehicles

Abstract

With the advance of technology surrounding the automobile industry, we are starting to see a shift in the need a personal vehicle, opting more often for other options like rental cars and car-sharing services. With this shift these services face more problems and more specific damage to the vehicles in the fleet. In order to help these services keep track of their fleet state and to help detect impacts if they happen, a multi-sensor fusion for impact detection in vehicles is proposed. The main focus of this thesis is to implement a multi-sensor fusion approach to detect impacts in vehicles. A comparative study of the previously implemented solution is carried out to help develop and implement the suggested approach. One of the sub-objectives of this work is to find which of the two implemented fusion methods better improves the system performance. The sensors that compose the detection strutcure, are a Inertial Measurement Unit (IMU) and a mi crophone, which are located inside the vehicle in different positions. Note that the structure used differs for each dataset. The fusion works by combining the information of all the accelerometers placed in the vehicle. Two sensor fusion methods applied to the two datasets in this thesis are as follows: a complementary filter which is part of the data fusion level and the second consists in a feature fusion approach by fusion features from vairous sensor combinations.

Com o avanço da tecnologia no ramo da industria automóvel, estamos a começar a ver uma mudança na necessidade de compra e posse de um veiculo pessoal, optando por outras opções como serviços de aluguer de carros e car-sharing. Com esta mudança, é esperado que estes serviços encontrem mais problemas, mais em especifico, danos nos veículos presentes na frota. De maneira a facilitar o acompanho do estado das suas frotas e a ajudar na deteção de impactos nos veículos quando acontece, é proposto um sistema de fusão sensurial com o objetivo de detetar impactos em veículos. O maior foco desta tese é implementar um sistema de fusão sensorial para detetar impactos em veículos. Um estudo comparativo da solução anteriormente implementada vai ser realizado para ajudar a desenvolver e implementar a nova proposta. Um dos sub objetivos deste trabalho é encontrar qual dos dois metodos de fusão consegue melhorar o desempenho geral do sistema. Os sensores que constituem o sistema de deteção são uma IMU e um microfone, que em sua vez são instalados no veiculo em diferentes posições. Neste caso a fusão ocorre ao combinar a informação proveniente de todos os acelerometros dentro do veiculo. Dois métodos de fusão sensorial vão ser aplicados para fundir a informação medida de cada sensor. Isto em troca nos vai permitir uma melhor e mais robusta compreensão do ambiente em que se insere. Uma pesquisa detalhada sobre fusão sensorial foi realizada para completar este objetivo.