Subyek:
- Bantuan mengemudi
- Radar
- lidar
Bantuan mengemudi:
Sistem yang termasuk dalam istilah “bantuan mengemudi” mendukung pengemudi dalam mengemudi. Secara umum, bantuan mengemudi berfungsi untuk meningkatkan keselamatan. Seringkali beberapa sistem bekerja sama untuk mencapai efek yang diinginkan. Sistem berikut dapat diklasifikasikan sebagai bantuan mengemudi:
- LDW (Pemanasan Keberangkatan Negara). Fungsi: pemberitahuan pada saat melintasi batas jalur;
- TSR (Pengenalan Rambu Lalu Lintas). Fungsi: mengenali rambu lalu lintas dan mengingatkan pengemudi akan rambu tersebut;
- ACC (Kontrol Pelayaran Aktif). Fungsi: secara otomatis menjaga jarak dari kendaraan di depan;
- BSD (Deteksi Titik Kedip). Fungsi: pemberitahuan kendaraan di titik buta (blind);
- ALC (Kontrol Cahaya Adaptif). Fungsi: menyalakan dan mematikan lampu secara otomatis dan terkadang juga memutar reflektor;
- Sistem sebelum kecelakaan. Fungsi: pengereman otomatis untuk menghindari tabrakan;
- Deteksi pejalan kaki. Fungsi: deteksi pejalan kaki;
- Deteksi hujan/cahaya. Fungsi: wiper kaca depan otomatis hidup dan mati saat mendeteksi hujan;
- HDC (Kontrol Keturunan Bukit). Fungsi: bantuan keturunan;
- Bantuan penahan/start bukit. Fungsi: mengoperasikan rem parkir saat berhenti di tanjakan dan melepaskannya saat berkendara menjauh;
- Sistem tampilan sekeliling. Fungsi: sistem penglihatan serba menggunakan berbagai kamera;
- Pencahayaan sinar tinggi/kurva adaptif. Fungsi: sistem anti-silau untuk lalu lintas yang datang;
- Parkir otomatis. Fungsi: sistem parkir otomatis;
- Deteksi kantuk pengemudi. Fungsi: Mendeteksi kewaspadaan pengemudi, misalnya tertidur.
- Sistem navigasi. Fungsi : Menavigasi ke tujuan yang ditentukan. Dengan mobil hybrid, status pengisian daya dapat disesuaikan pada rute yang ditentukan.
Kombinasi sistem di atas menjadi dasar mobil yang dapat mengemudi secara otonom. Komponen seperti radar, kamera video dan sensor ultrasonik merupakan perpanjangan dari sistem yang disebutkan sebelumnya.
Radar:
Radar telah digunakan selama beberapa tahun untuk mengontrol kecepatan, pengereman, dan sistem keselamatan secara otomatis sebagai respons terhadap perubahan kondisi lalu lintas yang tiba-tiba. Tugas utama sensor radar adalah mendeteksi objek dan kemudian menentukan kecepatan dan posisinya dalam kaitannya dengan kendaraan di mana sensor tersebut dipasang. Untuk mencapai hal tersebut, sensor radar memiliki empat antena yang secara bersamaan memancarkan gelombang radar dengan frekuensi biasanya antara 76 dan 77 GHz. Gelombang ini dipantulkan kembali oleh benda dan diterima oleh antena. Posisi benda dapat ditentukan dengan membandingkan perbedaan fasa dan amplitudo gema sinyal.
Tabel di bawah ini menunjukkan berbagai aplikasi otomotif yang menggunakan radar.
Ada tiga jenis sistem radar yang dibedakan: radar jarak pendek-menengah dan jarak jauh.
- Radar Jarak Pendek (SRR)
Parkir mundur: selama parkir otomatis, sensor ultrasonik terlalu lambat bagi komputer untuk mendeteksi jarak antara dua mobil, sehingga SRR juga digunakan di sini.
Pengenalan pejalan kaki: bahkan dalam situasi yang tidak jelas, sistem akan melakukan intervensi ketika pejalan kaki mendekat. Jika tidak ada respons tepat waktu, kendaraan akan mengerem secara otomatis.
- Radar Jarak Menengah (MRR)
Cross Traffic Alert: ketika pengemudi mundur dari tempat parkir dalam situasi yang jelas, sistem memperingatkan kendaraan yang mendekat (lihat gambar di bawah).
- Radar Jarak Jauh (LRR)
Active Cruise Control (ACC): dengan jangkauan 150 hingga 250 meter dan deteksi kecepatan kendaraan 30 hingga 250 km/jam, LRR cocok sebagai sistem radar untuk kendali jelajah aktif. Jarak kendaraan di depan dapat diatur oleh pengemudi. Seringkali 4 hingga 8 fase dimungkinkan. Setiap fase adalah beberapa meter. Pengoperasian kendali jelajah aktif dijelaskan di bawah ini.
Oleh karena itu, Kontrol Jarak Otomatis (ADC) mampu melakukan intervensi pengereman ketika suatu objek terdaftar. Gambar di bawah adalah ACC (Active Cruise Control) dari Volkswagen Phaeton.
Instalasi listrik ACC ditunjukkan pada diagram berikut. G550 adalah sensor untuk kontrol jarak otomatis. Kabel dari pin 4 dan 5 mengacu pada 17 dan 18 pada diagram berikut.
Referensi dibuat untuk posisi 17 dan 18 pada diagram di bawah. Tampaknya ini adalah kabel bus CAN (Diperpanjang Rendah) (B665 dan B666) yang terhubung ke unit kontrol J533. J383 berkomunikasi dengan J390 (unit kontrol rem daya) melalui drive bus CAN tinggi (B533 dan B539). Diagram berikut menunjukkan beberapa koneksi ke perangkat kontrol ini.
Unit kontrol J539 mengontrol katup N374 untuk ADR (Automatic Distance Regulation) dan F318 (servo pada booster rem) untuk pengereman. Kabel CAN-high (B383) dan CAN-low (B390) dari diagram sebelumnya juga dapat dilihat di sini.
Tutup:
LIDAR (Light Detection And Ranging atau Laser Imaging Detection And Ranging) adalah teknologi yang menentukan jarak suatu objek atau permukaan melalui penggunaan pulsa laser. Pengoperasian lidar mirip dengan radar: sinyal ditransmisikan dan akan dikirimkan. ditangkap lagi beberapa waktu kemudian dengan refleksi. Jarak ke objek ini ditentukan dengan mengukur waktu ini. Perbedaan antara lidar dan radar adalah lidar menggunakan sinar laser, sedangkan radar menggunakan gelombang radio. Artinya, objek yang jauh lebih kecil dapat dideteksi dengan lidar dibandingkan dengan radar. Panjang gelombang gelombang radio sekitar 1 cm, sedangkan panjang gelombang sinar laser antara 10 μm (IR) dan 250 nm (UV). Pada panjang gelombang ini gelombang akan lebih baik dipantulkan oleh benda-benda kecil.
Sensor lidar memancarkan sinyal inframerah kontinu termodulasi, yang dipantulkan oleh suatu objek dan diterima oleh satu atau lebih fotodioda di sensor. Sinyal termodulasi dapat terdiri dari gelombang persegi, osilasi sinusoidal, atau pulsa. Modulator mengirimkan sinyal yang diterima ke penerima. Sinyal yang diterima dibandingkan dengan sinyal yang ditransmisikan untuk memeriksa apakah terdapat perbedaan fasa dan untuk memeriksa waktu antara transmisi dan penerimaan. Jarak ke objek ditentukan dari data ini.
Sistem Lidar beroperasi pada kecepatan cahaya, yang 1.000.000 kali lebih cepat daripada kecepatan suara. Alih-alih memancarkan gelombang suara, mereka mengirimkan dan menerima data dari ratusan ribu pulsa laser setiap detiknya. Komputer terpasang merekam titik pantulan setiap laser dan menerjemahkan “titik awan” yang diperbarui dengan cepat ini menjadi representasi animasi 3D dari lingkungan sekitarnya.
Tidak hanya objek yang ditampilkan di layar, komputer juga memperkirakan gerakan apa yang dapat dilakukan objek tersebut. Kendaraan dapat bergerak maju dan mundur dengan cepat, tetapi tidak dapat bergerak ke samping. Namun, seseorang dapat bergerak ke segala arah, namun dengan kecepatan yang relatif lambat. Sistem lidar selalu mengambil gambaran situasi di mana mobil berada. Bantuan mengemudi membuat lebih dari seratus pilihan setiap menit untuk memastikan keselamatan berkendara.
Susunan sensor lidar adalah sebagai berikut:
- Sumber cahaya: dapat berupa dioda laser, LED, atau VCSEL yang memancarkan cahaya dalam bentuk pulsa;
- Pemindai dan optik: bagian ini memandu cahaya keluar melalui cermin atau lensa. Lensa memfokuskan cahaya yang dipantulkan ke fotodetektor;
- Fotodetektor dan elektronik; cahaya dikumpulkan dalam fotodetektor, misalnya fotodioda. Elektronik memproses data gambar secara digital;
- Sistem posisi dan navigasi: sistem lidar seluler memerlukan sistem GPS untuk menentukan posisi dan orientasi sensor secara tepat.
Mengemudi otonom dengan Lidar:
- Google menggabungkan lidar dan radar;
- Intel mengandalkan sepenuhnya pada teknologi kamera.
- Kesepakatan antar produsen: mereka menggabungkan gambar visual (kamera) dengan informasi sensor.
- Jika salah satu sistem gagal, teknologi lainnya akan tetap mendeteksi dan melakukan intervensi untuk memasuki mode aman.
