Bagaimana cara kerja sensor 4Sight LiDAR sehingga mobil mampu bergerak dan melaju tanpa dikemudikan oleh sopir? Peran sinar laser juga penting yang mampu membagi dua dimensi, dan untuk apa?
Cara Kerja Sensor 4Sight LiDAR
Dampak penemuan cermin microscanner dan sistem LIDAR yang memungkinkan kendaraan bergerak dan melaju secara mandiri atau otonom—tanpa pengemydi—berpotensi besar terhadap industri dan bisnis.
Berkat hasil pekerjaan sebuah tim peneliti di Fraunhofer IPMS di kota, Dresden, Jerman, yang mengembangkan cermin pemindai mikroskop jenis baru itu, telah terbentuk elemen kunci sistem LiDAR yang mampu melakukan penglihatan digital dalam 3D.
Komponen itu digunakan untuk mengarahkan laser yang menghasilkan pemindaian 3D dari area sekitar kendaraan.
Perangjat AEye merupakan spesialis sistem LiDAR pada kendaraan otonom, dan telah menggunakan cermin pemindai mikroskop di sensor 4Sight LiDAR.
“Dengan platform teknologi baru ini, kami mampu memenuhi spesifikasi desain untuk mikroskop baru yang sesuai untuk digunakan dengan sistem LiDAR,” jelas Dr. Jan Grahmann salah seorang peneliti di Fraunhofer IPMS.
“Sistem LiDAR mampu memindai area sekitar dalam tiga dimensi yang mampu mendeteksi orang seperti pejalan kaki, pengendara sepeda, atau kendaraan lain di jalan raya,” lanjut Dr. Jan Grahmann.
“Cermin MEMS buatan kami mampu membagi sinar laser menjadi dua dimensi dan memfokuskan cahaya pada objek yang sedang diukur. Dengan mengukur waktu pemantulan dari cahaya yang dipantulkan, juga memungkinkan untuk menentukan jarak ke objek dalam dimensi tiga,” tandas Dr. Jan Grahmann peneliti senior itu.
Secara rinci, proses kerjanya adalah sebagai berikut: cahaya dari dioda laser atau sumber laser lainnya diarahkan ke cermin perencana mikroskop yang dipasang di pemancar sistem LiDAR.
Cermin memindai area sekitarnya dalam dua dimensi atau 2D. Untuk menentukan dimensi ketiga (3D), cahaya yang dipantulkan dari objek ditangkap oleh sensor LiDAR.
Di sini, hal berikut berlaku: semakin banyak cahaya yang ditangkap oleh sensor, semakin akurat jarak ke objek yang dapat ditentukan.
Proses tadi adalah tugas yang dilakukan oleh teknologi algoritma dalam evaluasi. Jarak ke setiap posisi yang dipindai di lingkungan kendaraan menghasilkan awan titik 3D—mewakili bidang penglihatan LiDAR.
Apakah sistem dan cermin MEMS kuat, tahan terhadap kelelahan material, tahan terhadap suhu, dan guncangan?
Pemindai MEMS terbuat dari silikon monokristalin, bahan dengan beberapa keunggulan: tidak hanya kuat dan tahan terhadap keletihan material tetapi juga memiliki suhu tinggi dan tahan terhadap guncangan.
Silikon memiliki lapisan reflektif yang memperkuat pantulan cahaya. Berkat teknologi pemosisian yang terintegrasi dalam chip, dimungkinkan untuk terus melacak ke mana cermin mengarahkan sinar laser dan posisi mana yang sedang diukur.
Selanjutnya, pada gilirannya memungkinkan koreksi ke titik operasi. Di dalam kendaraan, sensor LiDAR umumnya dipasang di belakang kaca spion, di mana sensor tersebut secara langsung memindai area sekitarnya melalui kaca depan.
Sistem ini dapat digunakan untuk melakukan pemindaian 3D dalam jangkauan infra merah, dengan demikian menambah penglihatan pengemudi atau penumpang.
“Cermin MEMS buatan kami biasanya berukuran hingga 5 milimeter,” imbuh Dr. Jan Grahmann melanjutkan.
“Untuk aplikasi khusus, mirror yang lebih besar adalah pilihan meski dengan bertambahnya ukuran, Anda kehilangan manfaat MEMS. Di samping cermin perencana mikroskop, kami juga menyediakan kemasan yang diperlukan dan perangkat elektronik penggerak,” urai Dr. Jan Grahmann.
Semua komponen dapat dirancang sesuai spesifikasi pelanggan, sehingga menjamin bahwa komponen tersebut dapat diintegrasikan ke dalam sistem LiDAR yang berbeda. Pihak tim Dr. Jan Grahmann juga mengembangkan, misalnya, pemindai MEMS untuk layar yang dipasang di kepala dan robot industri.
Cermin perencana mikroskop dari Fraunhofer fungsi IPMS, misalnya, pada panjang gelombang yang umum untuk aplikasi LiDAR – 905 hingga 1.550 nanometer.
Ukuran bukaan memiliki pengaruh besar pada rentang operasi. Dengan sensor LiDAR pintar dari AEye, jangkauan pengoperasian lebih dari 200 meter dimungkinkan.
Perangkat AEye telah berhasil menyelesaikan pengujian pemindai MEMS dari Fraunhofer IPMS, yang digunakan dalam sistem LiDAR.
“Saat ini, sistem bantuan pengemudi canggih yang menampilkan teknologi LiDAR masih memberikan kenyamanan yang lebih besar dan peningkatan keselamatan. Ada lima tingkat mengemudi otomatis, yang masing-masing melibatkan tingkat penemuan pengemudi yang berbeda,” tandas Dr. Jan Grahmann.
Sekarang, masih ada beberapa cara yang harus ditempuh sebelum mengemudi dengan otonom sepenuhnya menjadi kenyataan, tetapi teknologi buata tim Dr. Jan Grahmann akan membantu memajukan proses kendaraan otonom roda empat.
Langkah selanjutnya adalah rencana memproduksi cermin microscanner dalam volume yang lebih besar dan menyiapkan teknologi untuk produksi massal.
Baca: Cermin Microscanner Gantikan Penglihatan Sopir, Penumpang Nikmati Perjalanan
Your Life’s Work, Powered by Our Life’s Work 