Salah satu bidang persaingan terberat dalam industri otomotif saat ini adalah bidang sistem bantuan pengemudi (ADAS) canggih dan mengemudi otomatis, yang keduanya berpotensi meningkatkan keselamatan secara signifikan.
Berdasarkan teknologi ini, mobil Level 5 yang sepenuhnya otonom dapat memberikan manfaat ekonomi atau produktivitas yang mengubah permainan, seperti armada taksi robot yang akan menghilangkan kebutuhan untuk membayar upah kepada pengemudi, atau dengan mengizinkan karyawan untuk bekerja atau beristirahat dari pekerjaan mereka. mobil.
Pembuat mobil saat ini sedang menguji dua pendekatan utama untuk ADAS dan sistem mengemudi otonom ini, dengan langkah-langkah sementara yang diwujudkan sebagai fitur bantuan pengemudi yang kita lihat dan gunakan saat ini: AEB, alat bantu pemeliharaan lajur, peringatan titik buta, dan hal-hal lain yang perlu diperhatikan.
LEBIH: Seberapa otonom mobil saya? Tingkat mengemudi sendiri dijelaskan
Pendekatan pertama hanya mengandalkan kamera sebagai sumber data di mana sistem akan membuat keputusan. Pendekatan terakhir dikenal sebagai sensor fusion, dan bertujuan untuk menggabungkan data dari kamera serta sensor lain seperti sensor lidar, radar dan ultrasonik.
Kamera saja
Tesla dan Subaru adalah dua pembuat mobil populer yang mengandalkan kamera untuk ADAS mereka dan fitur mengemudi otonom lainnya.
Secara filosofis alasan untuk menggunakan kamera saja mungkin dapat diringkas dengan mengutip CEO Tesla Elon Musk, yang telah mencatat bahwa tidak ada kebutuhan untuk apa pun selain kamera, ketika manusia dapat mengemudi tanpa membutuhkan apa pun selain mata mereka.
Musk telah menguraikan lebih lanjut, dengan menyebutkan bahwa memiliki beberapa kamera dengan demikian bertindak seperti ‘mata di belakang kepala seseorang’ dengan potensi untuk mengendarai mobil pada tingkat keamanan yang jauh lebih tinggi daripada rata-rata orang.
Kendaraan Tesla Model 3 dan Model Y yang dijual hari ini juga menawarkan pengaturan canggih yang terdiri dari delapan kamera menghadap ke luar.
Ini terdiri dari tiga kamera menghadap ke depan yang dipasang di kaca depan, masing-masing dengan panjang fokus yang berbeda, sepasang kamera samping yang menghadap ke depan yang dipasang pada pilar B, sepasang kamera samping yang menghadap ke belakang yang dipasang di dalam rumah lampu pengulang samping, dan kamera mundur wajib. -lihat kamera.
Sementara itu, Subaru menggunakan sepasang kamera yang dipasang di kaca depan untuk sebagian besar versi sistem bantuan pengemudi EyeSight, dengan generasi terbaru EyeSight X, seperti yang terlihat di MY23 Subaru Outback (saat ini diluncurkan untuk AS tetapi segera tiba di sini), juga menambahkan kamera abu-abu sudut lebar ketiga untuk bidang pandang yang lebih baik.
Pendukung pengaturan khusus kamera ini mengklaim bahwa penggunaan beberapa kamera, masing-masing dengan bidang pandang dan panjang fokus yang berbeda, memungkinkan persepsi kedalaman yang memadai untuk memfasilitasi teknologi seperti cruise control adaptif, bantuan lane-keep, dan fitur ADAS lainnya.
Ini tanpa harus mengalokasikan sumber daya komputasi yang berharga untuk menafsirkan input data lain, sementara juga menghilangkan risiko mendapatkan informasi yang bertentangan yang akan memaksa komputer on-board mobil untuk memprioritaskan data dari satu jenis sensor di atas yang lain.
Dengan radar dan sensor lain yang sering dipasang di belakang atau di dalam bumper depan, mengadopsi pengaturan khusus kamera juga memiliki manfaat praktis untuk mengurangi tagihan perbaikan jika terjadi tabrakan, karena sensor ini tidak perlu diganti.
Kelemahan yang jelas dari hanya mengandalkan kamera adalah bahwa efektivitasnya akan sangat dibatasi dalam kondisi cuaca buruk seperti hujan lebat, kabut atau salju, atau pada waktu siang hari ketika sinar matahari yang cerah langsung mengenai lensa kamera. Selain itu, ada juga risiko kaca depan yang kotor akan mengaburkan visibilitas dan dengan demikian menghambat kinerja.
Namun dalam presentasi baru-baru ini, mantan kepala Autopilot Tesla Andrej Karpathy mengklaim bahwa pengembangan Tesla Vision dapat secara efektif mengurangi masalah apa pun yang disebabkan oleh cuaca buruk sementara.
Dengan menggunakan jaringan saraf canggih dan teknik seperti pelabelan otomatis objek, Tesla Vision dapat terus mengenali objek di depan mobil dan memprediksi jalurnya setidaknya untuk jarak pendek, meskipun ada puing-puing atau cuaca berbahaya lainnya yang dapat menghalangi pandangan kamera untuk sementara.
Namun, jika cuaca terus-menerus buruk, kualitas atau keandalan data yang diterima dari kamera tidak mungkin sebaik dari pengaturan fusi yang menggabungkan data dari sensor seperti radar yang mungkin tidak terlalu terpengaruh oleh cuaca buruk.
Selain itu, ada juga risiko bahwa hanya menawarkan satu jenis sensor akan mengurangi redundansi yang tersedia dengan memiliki jenis sensor yang berbeda.
Penggabungan sensor
Sebagian besar pembuat mobil, sebaliknya, telah memilih untuk menggunakan beberapa sensor untuk mengembangkan ADAS mereka dan sistem mengemudi otonom terkait.
Dikenal sebagai sensor fusion, ini melibatkan pengambilan data secara simultan dari masing-masing sensor ini, dan kemudian menggabungkannya untuk menghasilkan pandangan yang andal dan holistik dari lingkungan mengemudi mobil saat ini.
Seperti dibahas di atas, selain banyak kamera, sensor yang digunakan biasanya mencakup radar, sensor ultrasonik dan dalam beberapa kasus, sensor lidar.
Radar (deteksi dan jangkauan radio) mendeteksi objek dengan memancarkan pulsa gelombang radio dan mengukur waktu yang diperlukan untuk memantulkannya kembali.
Akibatnya, umumnya tidak menawarkan tingkat detail yang sama yang dapat disediakan oleh lidar atau kamera, dan dengan resolusi rendah, tidak dapat secara akurat menentukan bentuk objek yang tepat, atau membedakan antara beberapa objek yang lebih kecil yang ditempatkan secara berdekatan.
Namun, tidak terpengaruh oleh kondisi cuaca seperti hujan, kabut atau debu, dan umumnya merupakan indikator yang dapat diandalkan apakah ada benda di depan mobil.
Sensor lidar (deteksi cahaya dan jangkauan) bekerja dengan prinsip dasar yang mirip dengan radar, tetapi alih-alih gelombang radio, sensor lidar menggunakan laser. Laser ini memancarkan pulsa cahaya, yang dipantulkan oleh objek di sekitarnya.
Bahkan lebih dari kamera, lidar dapat membuat peta 3D yang sangat akurat dari lingkungan mobil, dan mampu membedakan antara pejalan kaki, hewan, dan juga dapat melacak pergerakan dan arah objek-objek ini dengan mudah.
Namun, seperti kamera, lidar terus dipengaruhi oleh kondisi cuaca, dan tetap mahal untuk dipasang.
Sensor ultrasonik secara tradisional telah digunakan di ruang otomotif sebagai sensor parkir, memberi pengemudi sinyal yang dapat didengar tentang seberapa dekat mereka dengan mobil lain melalui teknik yang dikenal sebagai ekolokasi, seperti yang juga digunakan oleh kelelawar di alam.
Efektif dalam mengukur jarak pendek pada kecepatan rendah, di ADAS dan ruang kendaraan otonom, sensor ini dapat memungkinkan mobil untuk secara mandiri menemukan dan memarkir dirinya sendiri di tempat kosong di tempat parkir bertingkat, misalnya.
-
Foto: Desain asli, dengan radar
Manfaat utama dari mengadopsi pendekatan sensor fusion adalah kesempatan untuk memiliki data yang lebih akurat dan lebih andal dalam berbagai kondisi yang lebih luas, karena berbagai jenis sensor dapat berfungsi lebih efektif dalam situasi yang berbeda.
Pendekatan ini juga menawarkan kemungkinan redundansi yang lebih besar jika sensor tertentu tidak berfungsi.
Beberapa sensor, tentu saja, juga berarti banyak perangkat keras, dan pada akhirnya ini juga meningkatkan biaya pengaturan fusi sensor di luar sistem khusus kamera yang sebanding.
Misalnya, sensor lidar biasanya hanya tersedia di kendaraan mewah, seperti sistem Drive Pilot yang ditawarkan pada Mercedes-Benz EQS.
LEBIH: Seberapa otonom mobil saya? Tingkat mengemudi sendiri dijelaskan