BAGAIMANAKAH kereta boleh bergerak tanpa pemandu atau dipandu sendiri? Bagaimanakah hendak mengelak kemalangan?
Dua soalan itu sering bermain dalam minda apabila memikirkan tentang kereta Tesla yang hanya memerlukan si pemandu menetapkan destinasi dituju sebelum membiarkan kenderaan mereka dipandu sendiri.
Perkembangan teknologi kamera, radar dan sensor LiDAR* memberikan kereta kemampuan untuk melihat kondisi jalan raya seperti manusia. Malah, kereta automatik perlu melihat lebih bagus daripada manusia untuk memberikan tahap keselamatan pemanduan lebih baik.
BACA >>> #TahukahAnda: Apakah Itu Sensor Oksigen?
Pembangunan teknologi mengesan kondisi jalan adalah halangan terbesar kepada pengeluar kenderaan. Namun, pembangun kini berjaya mencipta sistem pengesan yang mampu melihat situasi sekeliling kenderaan yang lebih baik daripada manusia.
Kunci utama kepada sistem pengesan itu ialah aneka jenis sensor dan hubung kait sesama data sensor bagi memastikan ketepatan input data. Seperti diberitahu, ada tiga komponen utama sensor kenderaan autonomi (kurang bantuan manusia), iaitu:
- Kamera
- Radar
- LiDAR
Bantuan ketiga-tiga sensor itu memberikan input pemandangan sekeliling, termasuk membantu sistem mengesan halaju dan jarak objek berhampiran dalam bentuk tiga dimensi (3D). Ia juga mampu mengesan halaju dan kedudukan kereta dipandu. Sekarang kita perincikan lagi tentang tiga sensor tersebut:
1. SENSOR KAMERA
Kamera tidak pernah menipu. Kalau menipu, itu manusia 😅. Daripada gambar kepada video, penggunaan kamera adalah paling tepat untuk mencipta pemandangan yang menggambarkan situasi dunia nyata, terutama kereta pandu sendiri.
Kenderaan autonomi bergantung kepada kamera yang dipasangkan pada setiap sudut (depan, belakang, kiri dan kanan) untuk memberikan gabungan pandangan sekeliling secara 360º. Ada kamera mempunyai radius pemandangan luas hingga 120º dan jarak lebih pendek. Ada juga jenis kamera yang bertumpu kepada kawasan lebih kecil untuk jarak pemandangan lebih jauh.
Ada kenderaan autonomi yang menggunakan kamera dengan lensa mata-ikan (fish-eye) untuk mendapatkan visual lebih luas dan pemandangan panorama (lebar). Ini mampu memberikan gambaran penuh kawasan belakang kenderaan yang membolehkan kenderaan itu berhenti dalam petak parkir.
Walaupun mampu memberikan visual dan pemandangan tepat, tetapi kemampuan kamera masih terbatas. Kamera dapat memberikan input visual dan membezakan keadaan sekeliling secara terperinci, tetapi tidak dapat mengenal pasti jarak sebenar antara kenderaan dan objek dikesan.
Anda tentu pernah lihat tulisan amaran pada cermin sisi dan cermin pandang belakang yang mengingatkan mengenai jarak sebenar kenderaan di luar dan dalam cermin. Sensor kamera juga sukar mengesan objek dalam situasi penglihatan rendah seperti hujan lebat, kabus dan gelap.
BACA >>> #ApaNakBuat: Inilah 3 Posisi Terbaik untuk Pasang Kamera @ Dashcam Pada Helmet
2. SENSOR RADAR
Sensor radar dapat membantu kamera dalam kondisi penglihatan rendah. Kebiasaannya, sensor radar digunakan pada kapal selam, kapal laut, kapal terbang dan pengesan cuaca. Kalau tengok pada skrin kereta pandu sendiri, anda memang boleh nampak radar.
Contoh paling mudah, lihatlah cara pegawai trafik penerbangan bekerja. Mereka akan mengadap skrin radar besar untuk memantau kedudukan pelbagai kapal terbang. Radar berfungsi memancarkan gelombang radio dan jika terkena objek sekeliling, gelombang itu akan memantulkan semula pada sensor radar untuk memberitahu maklumat seperti halaju dan posisi objek berkenaan.
Dalam dunia haiwan, kelawar berkomunikasi dan bergerak pada waktu malam dengan cekap menggunakan respon radar secara biologi.
Dalam dunia automotif pula, ciri sama diperoleh menerusi pemasangan sensor radar pada sudut badan kenderaan yang berfungsi mengesan objek di setiap sudut kawasan. Bagaimanapun, radar tidak dapat mengenal pasti dan membezakan jenis kenderaan dan objek.
BACA >>> Ujian Memandu Akan Guna Sensor dan Kamera, Tiada Lagi Abang JPJ di Sebelah
3. SENSOR LiDAR
Sensor kamera dan radar memberikan data sekeliling yang mencukupi untuk kenderaan autonomi tahap rendah. Maksudnya, kedua-dua sensor itu (kamera+radar) masih tidak dapat membantu kenderaan bergerak sendiri, dan hanya boleh mengawal kenderaan untuk fungsi bantuan pemanduan tertentu.
Jadi, pengeluar mula menghasilkan sensor LiDAR bagi membolehkan kereta dikawal sepenuhnya tanpa bantuan manusia. Sensor LiDAR berfungsi memancarkan denyutan laser untuk mengesan jarak objek. Sistem itu juga membolehkan kenderaan mengesan pandangan sekeliling secara tiga dimensi (3D).
Ini secara langsung membolehkan kereta mendapatkan input tentang bentuk dan ketinggian objek sekeliling seperti kenderaan, pejalan kaki, haiwan dan begitu juga geometri jalan. Malah, sensor LiDAR tidak berdepan masalah situasi penglihatan rendah.
Sensor LiDAR akan mencipta lembaran objek daripada titik-titik yang melambangkan keadaaan sekeliling kenderaan. Ini meningkatkan tahap keselamatan dan mempelbagaikan kegunaan sensor tersebut. Ia berlaku dengan memancarkan sinaran laser kelajuan pantas dan mencipta pandangan sekeliling daripada data diperoleh.
Sensor tersebut hanya perlu diletakkan di beberapa kedudukan penting, bukan seperti kamera dan radar. Namun, berdasarkan teknologi semasa, kos penggunaan LiDAR masih sangat mahal yang mampu mencecah harga 10 kali ganda kos kamera dan radar biasa. Inilah sebab kenapa banyak pengeluar masih tidak menggunakan sensor berkenaan.
Teknologi baharu memang mahal. Apabila sudah semakin komersial dan banyak digunakan pengeluar automotif, komponen itu pasti jadi semakin murah. Cuma ia mungkin mengambil masa 10-20 tahun lagi.
GABUNGAN SEMUA SENSOR
Data diperoleh daripada tiga sensor itu akan memberikan input kepada kenderaan tentang keadaan sekeliling. Soalannya, jika sudah ada data, bagaimanakah kereta boleh dipandu sendiri?
Di sinilah munculnya keperluan unit pemprosesan data untuk mengawal kenderaan tersebut, dikenali sebagai gabungan data sensor. Semua input sensor tersebut akan dikawal sistem komputer kenderaan. Contohnya sistem platform Nvidia Drive AGX.
Platform itu berfungsi menggabungkan data untuk kereta membuat keputusan pemanduan. Jadi, daripada hanya bergantung satu jenis data sensor satu-satu masa, sistem tersebut turut menggabungkan informasi daripada sensor lain untuk menperoleh data seperti bentuk, halaju dan jarak.
Misalnya, apabila kenderaan autonomi hendak memotong, sistem akan menggunakan data kamera dan radar untuk meningkatkan tahap keselamatan ketika menukar lorong.
Bagaimanapun, kawalan kepada titik buta memerlukan sedikit bantuan manusia buat masa sekarang yang lebih kepada langkah berhati-hati sekiranya berlaku gangguan sistem walaupun kebarangkalian adalah sangat rendah.
Berdasarkan platform Nvidia Drive AGX juga, segala proses tersebut berlaku ketika kereta dipandu sendiri. Jadi, setiap masa sesebuah kenderaan autonomi itu akan sentiasa mempunyai data lengkap dan gambaran terkini mengenai keadaan sekeliling. Maknanya, kenderaan autonomi tiada titik buta seperti mana manusia memandu yang memerlukan mereka sentiasa berwaspada terhadap perubahan persekitaran.
Secara konsep, teori dan praktikal, teknologi kenderaan autonomi dipercayai mampu meningkatkan kadar keselamatan jalan raya.
* LiDAR – Light Detection and Ranging (Jarak dan Pengesan Cahaya)
