BAB 1 PENGENALAN
1.1 PENDAHULUAN
Driver Attention Monitoring direka khas untuk membantu meningkatkan keselamatan dengan pemandu fokus terhadap pemanduan. Driver Attention
Monitoring juga mampu membantu pemandu memandu dalam keadaan yang selamat dan berhati-hati. Driver Attention Monitoring adalah salah satu alat yang baru
diperkenalkan di Malaysia dan diinovasikan oleh pelajar-pelajar di institusi tempatan.
1.2 LATAR BELAKANG KAJIAN
Pada era globalisasi ini, penggunaan kenderaan jenis motorcar (kereta), motorsikal dan lain lain kenderaan semakin meningkat dan jumlah kemalangan yang berlaku di negara kita juga semakin meningkat. Dengan itu kita sebagai pelajar di institusi tempatan ingin menginovasi suatu alat yang mampu membantu
mengurangkan dan mengelakkan dari berlakunya kemalangan.
Di samping itu, Driver Attention Monitoring adalah sebuah alat yang berfungsi dari peranti elektronik yang mengesan pemanduan pemandu dalam situasi yang berbeza sebagai contoh ketika kesesakan lalu lintas dan memandu pada jarak yang jauh. Sistem ini mengesan tiga data iaitu bahagian kepala, mata dan kedipan mata. Sistem ini tidak melibatkan sistem kawalan enjin seperti ECU (Electronic Control Unit). Sistem ini merupakan cetusan idea dari Pertandingan Inovasi Proton-Politeknik (PIPPO) dan diinovasikan oleh kumpulan ini, ini berdasarkan beberapa maklumat
2
yang diperoleh oleh kebijaksanaan kumpulan kami dan internet. Driver Attention Monitoring meningkatkan keselamatan pemandu ketika memandu.
1.3 PENYATAAN MASALAH
1. Mengantuk ketika memandu dalam jangka masa yang lama atau perjalanan jauh dapat mengganggu perhatian pemandu sekaligus akan meningkatkan risiko kemalangan
2. Trafik sesak juga menyebabkan kerana pemandu cenderung membuat perkara lain semasa situasi ini termasuk pemandu menggunakan aplikasi seperti navigasi Sistem Kedudukan Sejagat (GPS), menghantar atau menerima mesej, mengemas kini status dalam media sosial dan bermain permaina n video.
3. Penggunaan telefon bimbit ketika memandu juga salah satu sebab tidak fokus ketika memandu. tidak ramai pemandu yang menyedari mereka sebenarnya sedang mengalihkan pandangan pemanduan mereka serta turut menghilangkan fokus terhadap lenderaan yang dikawal sekaligus akan mengundang
kemalangan jalan raya.
1.4 OBJEKTIF
Objektif projek ini adalah untuk mereka bentuk alat untuk mengesan pemandu yang kurang memberi perhatian ketika memandu. Selain itu, sistem ini dibina untuk keselamatan pemandu. Seterusnya, menguji sistem untuk keselamatan pemandu,
3 1.5 SKOP KAJIAN
Dari hasil kajian yang dibuat dapat menyenaraikan beberapa skop utama sebagai langkah rujukan untuk mencipta alat keselamatan di dalam kenderaan diantaranya ialah:
i. Tidak melibatkan sistem kawalan enjin (ECU) ii. Hanya mengeluarkan pengera atau amaran
iii. Sistem berfungsi diantara had laju 1km/h – 40km/h
1.6 KEPENTINGAN KAJIAN
Salah satu isu utama ialah pemandu mengantuk ketika memandu dalam perjalanan jarak jauh yang mengambil masa yang lama untuk sampai ke destinasi.
1.7 RUMUSAN BAB
Antara perkara yang dapat dirumuskan dari bab ini adalah dapat mengenalpasti masalah yang dialami oleh pemandu ketika memandu. Selain itu, objektif projek ini adalah mereka bentuk alat untuk mengesan pemandu yang kurang memberi perhatian ketika memandu. Skop projek ini adalah system ini hanya mengeluarkan pengera atau amaran dan tidak boleh mengambil alih sistem enjin.
4 BAB 2
KAJIAN LITERATURE
2.1 PENGENALAN
Kajian literatur merupakan penyelidikan yang dijalankan terhadap kajian terdahulu yang telah dijalankan dimana perkara ini akan digunakan untuk
memperbaiki sistem dan mendapatkan perbezaan diantara satu sama lain. Kebanyakan kajian yang dijalankan adalah berkisarkan tentang tajuk projek yang dibuat. Kajian yang dijalankan ini adalah berkaitan mengenai cara dan teknologi yang digunakan dan juga proses yang digunakan serta kendalian projek yang dijalankan.
2.2 KAJIAN KEMALANGAN
2.2.1 PUNCA KEMALANGAN
Salah satu punca kemalangan disebabkan oleh gangguan semasa memandu adalah apa-apa aktiviti yang boleh mengganggu perhatian pemandu ketika memandu seperti berborak atau membalas mesej dalam telefon, makan dan minum. (Sumber:
5 2.2.2 PENGGUNAAN TELEFON BIMBIT
Salah satu faktor berlaku kemalangan adalah penggunaan telefon bimbit ketika memandu seperti membuat panggilan atau membalas mesej. Membalas mesej adalah gangguan paling ketara terutama golongan muda. Kajian menunjukkan bahawa membalas dan membaca mesej semasa memandu akan mengalihkan tumpuan pada jalanraya dan mengambil masa sekurang kurangnya 5 saat.
Menurut satu berita akhbar Sinar Online pada 13 November, 2017 melaporkan satu kajian Satu kajian yang dilakukan Institut Penyelidikan Keselamatan Jalan Raya Malaysia (MIROS) mendedahkan, 43.4% peratus pengguna jalan raya menggunakan telefon bimbit ketika memandu kereta dan menunggang motosikal sehingga
mendorong berlakunya nahas. Enam bulan sebelum itu, sebanyak 35 peratus kemalangan dari punca yang sama telah di laporkan oleh akhbar yang sama. Peningkatan peratus kemalangan dalam masa kurang dari setengah tahun ini amat membimbangkan.
Kajian yang dijalankan oleh David Stayer dari University of Utah pula mendapati bahawa risiko kemalangan bertambah sebanyak empat kali ganda akibat bercakap melalui telefon bimbit. Keadaan boleh betukar menjadi lebih serius apabila pemandu membalas mesej (teks) sambil memandu. Ianya meningkatkan risiko kemalangan sebanyak lapan kali ganda.
Menurut satu laporan akhbar dalam talian, memandu sambil mengguna telefon mempunyai kesan sama seperti memandu dalam keadaan mabuk.
Berikut adalah gangguan-gangguan yang dialami pemandu semasa menggunakan telefon bimbit semasa memandu tanpa menggunakan alatan bebas tangan ;
1. Gangguan Manual Pemandu mengalami gangguan manual apabila pemandu menjawab panggilan atau menekan butang untuk mengaktifkan aplikasi telefon bimbit sambil memandu. Mengalihkan tangan dri setereng walau pun hanya beberepa saat boleh mengakibatkan kemalangan.
2. GangguanVisual berlaku semasa pemandu mengalihkan pandangan dari jalan raya untuk mengaktifkan mana-mana aplikasi telefon bimbit. Perbuatan mengalihkan pandangan ke jalan raya mengakibatkan pemandu hilang fokus.
6
3. Gangguan Kognitif Berbual dalam talian memang menyeronokkan. Gangguan Kognitif berlaku apabila pemandu mula berhayal atau berangan sambil berbual. Pemandu mukin berangan atau berhayal mengenai perkara yang boleh
menghilangkan fokus pemanduan. (Sumber: http://fstm.kuis.edu.my/blog/akibat-guna-telefon-sambil- memandu/).
2.2.3 MICROSLEEP
Microsleep juga adalah salah satu punca kemalangan. Microsleep adalah tidur
yang tidak disengajakan, tersengguk atau terlelap dalam tempoh yang amat singkat antara 2 ke 30 saat. Perjalanan jarak jauh yang mengmbil masa yang lama untuk sampai ke destinasi yang membuatkan pemandu lebih cenderung untuk rasa
mengantuk dan keletihan ketika memandu. Orang yang selalu berkerja “outstation” sering mengalami microsleep. Hal ini demikian boleh menyebabkan berlakunya kemalangan.
Selain itu, microsleep juga boleh berlaku kepada mereka yang kurang tidur, kemurungan dan secara psikologinya penat. Tidaklah menjadi masalah yang terlalu besar sekiranya ianya berlaku semasa anda sedang menghadap komputer atau sedang duduk-duduk tetapi sekirnya anda sedang memandu, ia boleh menyebabkan
kehilangan nyawa. Microsleep menyebabkan keadaan di mana sesuatu perlakuan yang sedang dilakukan itu terhenti atau terganggu (suspended) secara tiba-tiba (behavioural
microsleep) yang mengakibatkan dalam kes pemanduan, kemalangan ataupun hampir
kemalangan.
Mengikut satu kajian yang dijalankan pada pemandu trak di United Kingdom dari tahun 1995 hingga 2001, hampir 20% kemalangan adalah disebabkan keletihan dan satu pertiga dari jumlah itu adalah disebabkan oleh fenomena microsleep ini. Dilaporkan di Amerika Syarikat sahaja, anggaran 40,000 kecederaan dan 1500 kematian di jalanraya adalah diakibatkan oleh fenomena pemandu yang mengantuk atau tertidur semasa pemandu, Itu tidak lagi termasuk satu lagi hasil kajian yang menunjukkan 55% pemandu memandu dalam keadaan mengantuk
7
Adalah amat penting bagi kita yang semestinya teruja memandu pulang ke kampung dan melawat sanak saudara untuk memastikan bahawa kita dalam keadaan yang bagus untuk memandu. Jangan dalam keterujaan itu, terlupa tentang pentingnya rehat dan tidur sekejap. (Sumber: Jabatan Pengangkutan Jalan Malaysia)
2.2.4 TRAFIK SESAK
Seterusnya, trafik sesak juga adalah salah satu faktor yang menyebabkan pemandu menjadi lalai. Ketika pemandu sedang berhadapan dengan kesesakan lalu lintas, pemandu akan kurang fokus kepada jalan raya dan membuat aktiviti yang boleh menyebabkan mereka hilang bosan sehingga mengganggu perhatian kepada jalan raya seperti penggunaan telefon bimbit,mendengar radio dengan nada yang tinggi, berbual di dalam telefon bimbit atau rakan sebelah dan makan.
Budaya masyarakat kita bila jalan sesak atau kereta bergerak perlahan sekitar 20 hingga 30 kilometer sejam, masa itu mereka ambil peluang untuk ‘bermain’ telefon dengan merakam gambar, menghantar atau membalas mesej dan bermain permainan video.
Tingkah laku sedemikian boleh mengundang kemalangan kerana ada perkara yang boleh berlaku di luar jangkaan kita seperti kereta di hadapan brek mengejut, motosikal atau kenderaan lain melintas secara tiba-tiba dan sebagainya. (Sumber: https://books.google.com.my/books?id=J4P4ghqoTQ0C&dq=kemalangan+akibat+kes esakan+trafik&hl=ms&source=gbs_navlinks_s)
2.3 DRIVING FOCUS
HALAJU DAN MASA
i) Ketika kita memandu dalam kelajuan 70km/j, microsleep selama tiga saat boleh menyebabkan kenderaan menyusur tanpa kawalan sejauh 200 meter. Ia terjadi
8
kerana segala input daripada deria pendengaran dan penglihatan tidak dapat diproses oleh otak. Microsleep berlaku dalam tempoh 1 hingga 30 saat. Microsleep adalah
disebabkan oleh mengantuk yang mana sering digabungkan dengan perbuatan yang membosankan (tidak aktif) seperti memandu atau menonton TV. (Sumber:
https://says.com/my/seismik/sindrom-tidur-masa-memandu-microsleep)
2.4 MODUL-MODUL YANG DIGUNAKAN
2.4.1 RASPBERRY PI
Raspberry Pi ialah sebuah komputer bersaiz mini dengan beberapa fungsi asas melaluinya. Raspberry Pi hadir dalam saiz sebesar lebih kurang kad pengenalan kita, dimana beberapa komponen utama disertakan bersama-sama dengannya. Raspberry Pi hadir dengan beberapa port terbina seperti HDMI port USB dan juga port micro-SD. Raspberry pi mempunyai dua variasi iaitu set A dan set B .dimana set A tidak
menggunakan port internet dan port B menggunakan port internet. Untuk sokongan kuasa ia menggunakan kabel USB yang sedia digunakan pada pelbagai peranti mudah alih hari ini.
Sangat jelas sekali, Raspberry Pi tidak akan memiliki kekuatan atau tidak sekuat seperti desktop PC, tapi kerana harganya yang jauh lebih murah maka kita boleh memodifikasi tanpa memikirkan kosnya.
Raspberry Pi juga bagus dalam melakukan banyak hal yang tidak memerlukan komputer mahal untuk membuatnya, seperti berjalan sebagai NAS (Network Attached
Storage), web server, router, media center, TorrentBox dan masih banyak lagi.
Sistem operasi utama untuk Raspberry Pi adalah Raspbian OS dan didasarkan dari Debian (ased in debian). Ini adalah distribusi Linux sehingga anda mungkin akan merasa sedikit berbeza jika anda sering menggunakan komputer Windows. Meskipun sistem operasi yang disokong utama adalah Raspbian. Anda juga dapat memasang sistem operasi lain seperti Ubuntu core dan Ubuntu mare, Pirate OS, OSMC, RIS OS,
9 2.4.2 MODEL RASPBERRY PI
Ada 3 model yang berbeza dari hingga saat ini, 1. Raspberry PI A+
Raspberry Pi A+ adalah versi rendah speks dan harga. Versi ini hanya memiliki satu
port USB, penggunaan tenaga yang rendah, tidak ada port Ethernet dan hanya 256mb
ram. Versi dari Pi lebih sesuai untuk projek-projek yang tidak memerlukan sejumlah beasr kuasa untuk pemprosesan, anda dapat menggunakanya untuk projek-projek seperti robotik, pesawat remote, control/ mobile dan projek system embedded 2. Raspberry Pi B dan B+
Raspberry Pi B+ dan B adalah versi sebelumnya dari Rasp yang kini telah digantikan oleh Raspberry Pi 2. Versi b+ memiliki satu CPU core, 4 port USB, slot kad micro SD dan memakan tenaga yang rendah. Hal ini meningkatkan pada model sebelumnya iaitu B yang hanya memiliki 2 port USB, makan tenaga elektrik yang lebih tinggi, ukuran SD kad slot dan beberapa hal lainnya.
3. Raspberry Pi 2
Raspberry Pi 2 adalah versi terbaru dari Pi dan versi tercepat dari Pi saat artikel ini ditulis. Raspberry pi 2 dan versi B+ adalah versi paling popular yang dapat anda temukan kerana kekuatan pemprosesan jumlah port yang boleh anda dapatkan. Raspberry Pi 2 adalah penggantian B+ dan memiliki 900 MHz quad core CPU dan 1GB Ram. Sisa dari spesifikasi tetap sama seperti apa yang akan anda temukan di model sebelumnya iaitu Raspberry Pi B+.
10
Rajah 2.1 Board Raspberry Pi
SISTEM OPERASI RAPBERRY PI
Raspberry Pi menyokong beberapa sistem operasi yang dioptimasikan untuknya. Salah satu yang popular adalah Raspbian yang mana merupakan versi Debian untuk Raspberry PI.
Pihak Raspberry sendiri menyediakan sebuah halaman muat-turun khas untuk beberapa koleksi sistem operasi mereka, Penggunaan juga boleh memuat-turun NOOBS yang menyediakan pemasangan mudah untuk pengguna umum.
Namun, saiz fail NOOBS boleh dikatakan agak besar, dan sekiranya penggunaan mempunyai sambungan internet yang tidak begitu laju, mungkin boleh memuat-turun sesuatu sistem operasi yang diminati mereka, ataupun Raspbian sekirnya baru ingin mula menggunakan Raspberry Pi.
11
2.4.3 SPESIFIKASI KAMERA RASPBERRY PI
Rajah 2.2 Kamera Raspberry Pi
Kamera Raspberry Pi yang mempunyai 8 megapiksel SONY IMX219 sensor gambar yang telah direka untuk menetapkan fokus kamera. Kamera ini menyokong 3280x2464 piksel gambar statik dan juga menyokong 1080p30, 720p60 dan 640x480p90 video. Ia bersambung pada Pi melalui soket kecil yang menggunakan antara muka CSI yang disediakan. Saiz kamera yang berukuran 25mm x 23mm x 9mm dan berat kamera hanya melebihi 3 gram. Kamera ini disambungkan melalui kabel riben pendek yang disediakan.
2.4.4 ARDUINO
Arduino ialah sejenis Papan Pembangunan yang boleh digunakan untuk berinteraksi dengan peralatan luaran seperti mengesan dari sensor dan mengawal peralatan seperti motor dan relay. Jadi anda boleh menggunakan Arduino untuk membina peralatan elektronik seperti alat penggera,jam digital,paparan Led dan juga robot atau apa saja mengikut kreativiti anda.Dibina secara sumber terbuka supaya dapat digunakan dengan lebih mudah dan murah berbanding mikro kontroler lain yang ada di pasaran.
12
Terdapat banyak mikro kontroler dipasaran antaranya PIC, Basic Stamp dan lain lain. Kesemua mikro kontroler ini boleh diguna untuk membina peralatan seperti yang dinyatakan tadi. Antara kelebihan Arduino ini ialah:
i) Lebih Murah – Oleh kerana Arduino dibina secara sumber terbuka ianya lebih murah berbanding mikro kontroler lain yang ada di pasaran.
ii) Platform bersilang – Arduino boleh digunakan pada semua sistem operasi komputer Windows, Mac OSX dan Linux. Kebanyakan mikro kontroler lain terhad kepada sistem operasi Windows sahaja.
iii) Pengaturcaraan mudah – Pengaturcaraan C yang dipermudah. Sesuai digunakan oleh penuntut sekolah atau yang ingin memulakan hobi dan menepati kehendak pengguna yang lebih berpengalaman kerana boleh diperkembangkan ke C++
iv) Perisian sumber terbuka – oleh kerana perisian ini dibina secara sumber terbuka ia boleh didapati secara percuma berbanding perisian untuk mikro kontroler lain yang harganya mencecah lebih seribu ringgit.
v) Papan pembagunan sumber terbuka – Papan pembangunan seperti contoh yang anda lihat diatas (Arduino Duemilanove) dibina secara sumber terbuka oleh itu anda boleh mendapatkan dengan harga yang lebih murah. Sesuai untuk mereka yang ingin belajar atau memulakan hobbi dalam bidang elektronik,robotik dan rekacipta. Papan pembagunan Arduino Duemilanove di buat di Italy namun anda boleh dapatkanya dengan harga kurang dari RM150.00
SPESIFIKASI ARDUINO
Arduino Uno adalah board mikrokontroler berbasis ATmega328. Uno memiliki 14 pin digital input / output (dimana 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator keramik 16 MHz, koneksi USB, jack listrik, header ICSP, dan tombol reset. Uno dibangun berdasarkan apa yang diperlukan untuk
13
mendukung mikrokontroler, sumber daya bisa menggunakan power USB (jika terhubung ke komputer dengan kabel USB) dan juga dengan adaptor atau bateri. Arduino Uno berbeza dari semua papan sebelumnya dalam hal tidak menggunakan FTDI chip driver USB-to-serial. Sebaliknya, ciri Atmega16U2 (Atmega8U2 sampai versi R2) diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Revisi 2 dari Uno memiliki resistor pulling 8U2 HWB yang terhubung ke tanah, sehingga lebih mudah untuk menggunakan mode DFU.
RINGKASAN SPESIFIKASI
Jadual 2.1 Spesifikasi Kamera Raspberry Pi Mikrokontroler ATmega328
Operasi tegangan 5Volt
Input tegangan disarankan 7-11Volt Input tegangan batas 6-20Volt
Pin I/O digital 14 (6 bisa untuk PWM) Pin Analog 6
Arus DC tiap pin I/O 50mA Arus DC ketika 3.3V 50mA
Memori flash 32 KB (ATmega328) dan 0,5 KB digunakan oleh bootloader SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328) Kecepatan clock 16 MHz
14 SKEMA DAN REFERENSI REKA BENTUK
File EAGLE: Arduino-uno-Rev3-referensi-design.zip (CATATAN: dapat berjalan
pada Elang 6.0 dan yang lebih baru)
Catatan: referensi Arduino dapat menggunakan Atmega8, 168, atau 328, Model-model terbaru menggunakan ATmega328, tetapi Atmega8 ditunjukkan dalam skema untuk referensi. Konfigurasi pin identik untuk ketiga prosesor tersebut.
MEMORI
ATmega328 memiliki 32 KB (dengan 0,5 KB digunakan untuk bootloader). ATmega328 juga memiliki 2 KB dari SRAM dan 1 KB EEPROM (yang dapat dibaca dan ditulis dengan perpustakaan / library EEPROM).
INPUT DAN OUTPUT
Masing-masing dari 14 pin digital Uno dapat digunakan sebagai input atau output, menggunakan fungsi pinMode(), digitalWrite(), dan digitalRead(). Mereka beroperasi pada tegangan 5 volt. Setiap pin dapat memberikan atau menerima
maksimum 40 mA dan memiliki resistor pull-up internal (terputus secara default) dari 20-50 kOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi spesial
Arduino Uno memiliki 6 input analog, berlabel A0 sampai A5, yang masing-masing menyediakan resolusi 10 bit (iaitu 1024 nilai yang berbeza). Secara default mereka mengukur dari ground sampai 5 volt, perubahan tegangan maksimum menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference(). Selain itu, beberapa pin tersebut memiliki fungsi istimewa, yaitu TWI: pin A4 atau SDA dan A5 atau SCL menyokong komunikasi TWI
15 PERLINDUNGAN ARUS USB
Arduino Uno memiliki polyfuse reset yang melindungi port USB komputer anda dari arus pendek atau berlebih. Meskipun kebanyakan komputer memberikan perlindungan dalaman sendiri, sekering menyediakan lapisan perlindungan tambahan.
2.4.5 SPESIFIKASI KAMERA ARDUINO
Rajah 2.3 Kamera Arduino
Kamera Pixy Arduino adalah kamera yang sesuai untuk projek ini, ia mempunyai saiz yang kecil, mudah digunakan, sistem penglihatan sedia ada dan sistem yang pantas. Kamera ini dapat mengesan objek dengan kelajuan 50fps. Selain itu, kamera ini dapat disambung secara terus ke modul dengan kabel Arduino. Kamera ini juga boleh disambungkan ke modul yang lain selain Arduino seperti Raspberry Pi, BeagleBone dan modul-modul mini komputer yang hampir sama dengan Arduino. Tidak dilupa juga sistem pengekodan disediakan untuk Arduino dan Raspberry Pi. Pixy kamera adalah kamera yang direka untuk menangani masalah dengan
memasangkan pemproses berdedikasi yang kuat dengan sensor gambar. Pixy memproses gambar dari sensor gambar dan hanya menghantar maklumat berguna (mis. Dinosaur ungu dikesan pada x = 54, y = 103) ke mikrokontroler anda. Dan ia melakukan ini pada kadar bingkai (50 Hz). Maklumat ini boleh didapati melalui salah satu daripada beberapa antara muka: siri UART, SPI, I2C, USB, atau output digital /
16
analog. Jadi, Arduino atau mikrokontroler anda boleh bercakap dengan mudah dengan Pixy dan masih mempunyai banyak CPU yang tersedia untuk tugas lain.
Kamera Pixy menggunakan prosesor NXP LPC4330, 204 MHz, Dual Core. Sensor gambar yang digunakan ialah Omnivision OV9715, 1/4", 1280x800. Untuk lensanya ia menggunakan M12 yang mempunyai kelebaran bukaan 75 darjah mendatar dan 47 darjah menegak. Penggunaan tenaga 140 mA. Input kuasa menggunakan input USB (5V) atau tidak terkawal (6V ke 10V). RAM sebanyak 264K bytes. Output data yang ada ialah siri UART, SPI, 12C, USB, digital, analog. Dimensi 2.1” x 2.0” x 1.4 dan berat sebanyak 27 gram.
2.5 KAJIAN SEDIA ADA DRIVER MONITORING SYSTEM
2.5.1 SUBARU FORESTER EYESIGHT
Rajah 2.4 Model kereta SUBARU FORESTER
Subaru Forester mungkin kereta pertama yang guna “facial recognition” walaupun jenama kereta juga menawarkan sistem sama seperti ini.
Teknologi pengenalan wajah disepadukan dengan sistem pembantu pemandu kereta, EyeSight, jadi jika kereta merasakan bahawa pemandu terganggu atau penat, ciri-ciri keselamatan lain-iaitu. pra-perlanggaran, lekapan lorong,kekal pada lorong jalan yang sama dan lain-lain-akan aktif. Sama seperti lampu trafik hijau yang berkelip sebelum ia menjadi kuning akan diberi amaran
17
2.5.2 MAZDA DAA (DRIVER ATTENTION ALERT)
Rajah 2.5 Paparan Amaran Pada Meter Kereta MAZDA
Driver Attention Alert direka untuk mengurangkan kemalangan yang
disebabkan lalai kerana keletihan pemandu. Sistem ini aktif apabila memandu dengan kelajuan melebihi 65 km/h dan sistem ini mengumpul data cara pemanduan pemandu, memerhati cara pemanduan dan pergerakan kenderaan pada peringkat awal tahap keletihan. Kemudian, sistem ini mengesan pergerakan kereta yang cara
pemanduannya yang tidak statik yang menunjukkan pemandu hilang perhatian. Ia akan mencadangkan untuk berhenti berehat seketika dengan mengeluarkan satu bunyi dan menyiarkan simbol amaran pada paparan LCD.
18 BAB 3
METODOLOGI
3.1 PENGENALAN
Mereka bentuk adalah satu kaedah yang diguna bagi menghasilkan sesebuah projek. Metodologi yang digunakan adalah bagi membantu dan menginovsikan sesuatu ciptaan dalam menghasilkan satu produk yang kreatif dan inovatif untuk mencapai objektif projek. Driver Attention Monitoring ini dicipta sendiri dari hasil sedia ada dan diinovasikan. Reka bentuk yang dihasilkan tidak terlalu merumitkan seperti alat yang sedia ada di pasaran. Apa yang dititikberatkan dalam projek ini adalah sistem yang diubahsuai dan diinovasikan untuk menjadi lebih baik dan tidak mengubah fungsi sistem tersebut.
19 3.2 CARTA ALIR
Rajah 3.1 Carta Alir Projek PENYATAAN MASALAH PENYELIDIKAN IDEA PEMILIHAN BAHAN PENGHASILAN PROJEK MULA TAMAT PENGUJIAN LAKARAN AWAL REKABENTUK TIDAK BERJAYA
20 3.3 LAKARAN PROJEK
3.3.1 Konsep 1
Konsep 1 yang ditunjukkan dalam (Rajah 3.2) berkedudukan pada bahagian atas odo meter. Pada kedudukan ini, kamera dapat mengesan aktiviti pemandu dan kedudukan kamera yang strategik dan tidak menggangu kamera dari mengesan tingkah laku pemandu. Kamera yang digunakan adalah Raspberry Pi.
21 3.3.2 Kelebihan konsep 1
Kelebihan kedudukan kamera di odo meter akan memudahkan kerja-kerja pemasangan. Kedudukan kamera yang berhadapan dengan pemandu akan
mengelakkan daripada kamera teralih atau terpesong jika berlaku gegaran pada kenderaan.
3.3.3 Kelemahan Konsep 1
Kelemahan yang terdapat pada lakaran Konsep 1 ini reka bentuk yang agak sukar untuk diterima oleh pemilik kenderaan kerana kedudukannya yang terbuka dan penampakannya yang kompleks.
3.3.4 Lakaran konsep 2
Bagi konsep 2 yang ditunjukkan dalam (Rajah 3.3) kedudukan kamera pada bahagian tengah odo meter untuk penampakan yang sulit dan tidak mengganggu perhatian pemandu ketika memandu. Kamera yang digunakan ialah Arduino.
22 3.3.5 Kelebihan konsep 2
Kelebihan bagi konsep 2 ialah, reka bentuk yang sistematik dengan
kedudukannya pada bahagian tengah odo meter yang memenuhi ruang pada odometer yang menampakkan penampilan baru pada odo meter .
3.3.6 Kelemahan konsep 2
Kelemahan pada konsep 2 ini apabila kedudukan stereng dilaraskan keatas atau kebawah akan menghalang kamera daripada mengesan pemandu.
3.3.7 Konsep 3
Akhir sekali, untuk konsep 3 pada (rajah 3.4) konsep ini telah diubah suai kedudukannya di atas cermin hadapan. Pada konsep ini, kamera boleh dilaraskan atas kesesuaian pemandu. Kamera yang digunakan ialah Raspberry Pi
23 3.3.8 Kelebihan konsep 3
Kelebihan konsep 3 ialah, tidak mengganggu penglihatan pemandu. Kedudukan kamera yang boleh dilaraskan mengikut kesesuaian pemandu .
3.3.9 Kelemahan konsep 3
Kelemahan konsep 3 ialah, memerlukan ruangan untuk sistem pendawaian yang agak rumit dan memerlukan kos yang tinggi untuk pemasangan.
3.4 KONSEP EVALUASI DAN PEMILIHAN
Evaluasi dan pemilihan di analisis dengan membandingkan konsep rekaan tersebut. Cara ini dilakukan dengan memberi mata kepada setiap konsep didalam memilih konsep yang terbaik. Cara ini dipanggil Matrix Evaluation Method (jalil, M.K.A, 2000) seperti yang ditunjukkan didalam jadual. Keputusan adalah berdasarkan kelebihan dan kelemahan. Jika terdapat kelemahan didalam konsep yang dipilih ianya boleh diperbaiki.
24
Jadual 3.1 Perbandingan Antara Konsep 1, 2 dan 3
bil Criteria Konsep 1 Konsep 2 Konsep 3
1 Masa pembinaan 4 4 4
2 Kos projek 4 5 3
3 Keselamatan 5 5 5
4 Bahan projek 4 4 3
5 Mudah untuk dikendali 5 5 5
6 Nilai 5 4 3
7 Kecekapan Kamera 5 3 3
8 Keselesaan Pengguna 5 5 4
Jadual. Perbandingan antara konsep 1, 2 dan 3 dengan konsep rujukan. Terdapat perbezaan skala iaitu skala (1)-sangat tidak berpuas hati sehingga skala (5)-sangat berpuas hati.
3.5 LUKISAN BERKOMPUTER
Rajah 3.5 Lukisan Berkomputer
Rajah 3.4 diatas menunjukkan adalah lukisan ini dilukis dengan menggunakan software Inventor. Kedudukan kamera terletak di atas sebelah kanan odo meter.
25 3.6 CARTA ALIR SISTEM
Rajah 3.6 Carta Alir Sistem
Sistem aliran bagi Driver Attention Monitoring berfungsi daripada kamera sebagai input yang mengesan pemanduan pemandu kemudian melalui modul
Raspberry Pi untuk memproses data untuk menghantar ke buzzer dan motor seatbelt sebagai output.
KAMERA (input)
RASPBERRY PI (modul)
26 3.7 PEMILIHAN BAHAN
Jadual 3.2 Pemilihan Bahan
Bil Bahan Kegunaan
1. Modul Raspberry Pi Untuk memproses data daripada kamera.
2. Modul kamera Sebagai alat untuk mengesan pemanduan pemandu.
3. Jumper wire Untuk menyambungkan volt dan kamera ke modul
27
4. HDMI Menyiarkan paparan raspberry
pi
5. Buzzer Alat untuk mengeluarkan
bunyi amaran
6. Acrylic Board Untuk menyimpan modul raspberry pi.
28 3.7.1 PERALATAN YANG DIGUNAKAN
Alatan bantuan yang diperlukan untuk melaksanakan projek dan semasa proses untuk membina projek yang dilakukan. Tanpa bantuan alatan ini semasa melakukan projek, projek tidak akan dapat dilaksanakan dengan sempurna.
Jadual 3.3 Senarai Peralatan Yang Digunakan
1. Soldering kit Digunakan untuk mencairkan dan melekatkan timah pada bread board.
2. Solder Digunakan untuk
menyambungkan komponen pada breadboard
29
3. Vernier Caliper Digunakan untuk mengukur saiz modul Raspberry Pi
4. 3D Printer Digunakan untuk membuat
bekas untuk meletakkan kamera pada Dashboard
5. Pisau pemotong acrylic Digunakan untuk memotong Acrylic board
30
6. Komputer Riba Digunakan untuk
memprogramkan modul Raspberyy Pi
7. Pembaris Digunakan untuk panduan
mengukur, menanda dan memotong Acrylic board
31 3.7.2 Anggaran kos
Jadual 3.4 Anggaran Kos
Bil Bahan Kuantiti Harga/unit Jumlah
1. Modul Raspberry Pi 1 RM260 RM260
2. Kamera Raspberry Pi 1 RM40 RM40
3. Jumper Wire 2 set
(Male/Female) 1 Set Male – RM6 1 Set Female – RM6 RM12 4. Buzzer 1 RM19 RM19 5. Acrylic Board 4 RM5.50 RM22
Jumlah Kos Yang Diperlukan RM353
3.8 PEMBUATAN
3.8.1 PEMBUATAN HARDWARE
Rajah 3.7 Kamera Raspberry Pi
Memasang kamera pada wayar riben kemudian wayar riben tersebut pula dipasangkan pada board Raspberry Pi.
32
Rajah 3.8 Pemasangan Kamera Pada Board
Kamera disambungkan pada board Raspberry Pi dengan menggunakan wayar riben seperti dalam rajah 3.8 diatas.
Rajah 3.9 Bahagian Terminal GPIO
Buzzer disambungkan pada Board Raspberry Pi menggunakan wayar
penyampung khas untuk disambungkan pada bahagian GPIO. Wayar positif
buzzer itu disambungkan pada pin GPIO17 manakala wayar negatif pula
33 3.8.2 SOFTWARE
Rajah 3.10 Paparan Perisian Python
Software yang digunakan untuk memprogram sistem ini ialah Python.Software ini
sudah tersedia di dalam Raspberry Pi. Oleh itu, itu ia telah menghadiri kursus untuk menggunakan software Python. Pemilih softwere Python, ia mudah difahami
berbanding software program yang lain.
Rajah 3.11 Paparan Command Raspberry Pi
Pemprograman board Raspberry Pi iaitu memasukkan data-data untuk mengesan bahagian muka dan mata. Sistem ini diprogramkan dengan bimbingan Kedai Mr Roboshop di Tanjung Lumpur untuk membantu secara mendalam mengenai coding menggunakan Python. Kami menggunakan software Python untuk memprogramnya.
34
Jadual 3.5 Coding Sistem
from
picamera.array import
PiRGBArray
import RPi.GPIO as gpio from picamera import PiCamera import time
import cv2
RELAY = 17
gpio.setmode(gpio.BCM)
gpio.setup(RELAY, gpio.OUT, initial=gpio.LOW) camera = PiCamera()
camera.resolution = (640, 480) camera.framerate = 32
rawCapture = PiRGBArray(camera, size=(640, 480)) faceCascade = cv2.CascadeClassifier("haarcascade_frontalface_default.xml") eyesCascade = cv2.CascadeClassifier("haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml") time.sleep(0.1)
for frame in camera.capture_continuous(rawCapture, format="bgr", use_video_port=True):
image = frame.array
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
faces = faceCascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5, minSize=(50, 50))
for (x, y, w, h) in faces:
cv2.rectangle(image, (x, y), (x + w, y + h), (0, 255,
35
roi_gray = gray[y:y + h, x:x + w] roi_color = image[y:y + h, x:x + w]
eyes = eyesCascade.detectMultiScale(roi_gray) for (ex, ey, ew, eh) in eyes:
print eyes
cv2.rectangle(roi_color, (ex, ey), (ex + ew, ey + eh), (100, 255, 255), 2)
if len(faces) >= 1 and len(eyes) >= 2:
# cv2.putText(image, 'WARNING!', (10, 500), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 4, (255, 255, 255), 2)
gpio.output(RELAY, False) else:
gpio.output(RELAY, True)
cv2.imshow("Frame", image) key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
rawCapture.truncate(0)
if key == ord("q"): Break
gpio.output(RELAY, False) gpio.cleanup()
cv2.destroyAllWindows()
Jadual 3.5 diatas menunjukkan coding untuk mengaktifkan sistem Driver Attention Monitoring dimana coding ini akan mengeluarkan data pada kamera untuk mengesan pada bahagian kepala, mata dan kedipan mata. Seperti yang sedia maklum, kami menggunakan softwere Python untuk mengisi coding.
36
Rajah 3.12 Paparan LCD
Rajah 3.12 adalah paparan LCD untuk mengaktifkan sistem Raspberry Pi ini, ia memerlukan paparan LCD dan port HDMI untuk memaparkan sistem operasi Raspberry Pi dan sekali gus memaparkan sistem yang dihasilkan dengan menunjukkan data yang diprogramkan menggunakan sofwere Python. Paparan yang kami gunakan adalah bersaiz 7 inci untuk menyesuaikan pada bahagian tempat letak LCD yang bersaiz 7 inci.
Rajah 3.13 Data Pada Bahagian Mata Dan Muka
Rajah 3.13 adalah contoh paparan data sistem yang telah dihasilkan oleh softwere Python yang di coding untuk menghasilkan data pada bahagian muka dan mata seperti Rajah 3.10 diatas.
37 3.8.3 PEMASANGAN
Rajah 3.14 Penyambungan Kamera
Rajah 3.14 diatas adalah menunjukkan penyambungan kamera pada board Raspberry Pi menggunakan wayar riben. Kemudian, buzzer disambungkan pada pin terminal GPIO.
Rajah 3.15 Casing Board Raspberry Pi
Rajah 3.15 diatas menunjukkan terdapat perubahan pada rekabentuk casing sistem, ini kerana terdapat rekabentuk tidak sesuai dan 3D printer pula tidak dapat digunakan, kami memutuskan untuk menggunakan casing yang sedia ada dijual khas untuk Raspberry Pi.
38
Rajah 3.16 Pemasangan Casing
Rajah 3.16 diatas adalah menunjukkan board Raspberry Pi yang telah siap dipasangkan ke casing yang khas untuk board Raspberry Pi tersebut.
Rajah 3.17 Pemasangan casing Kamera
Rajah 3.17 diatas menunjukkan casing kamera yang telah direka bentuk dari bahan sedia ada dan dipasang pada kamera untuk melindungi board kamera tersebut dan supaya kelihatan lebih kemas.
39
Rajah 3.18 Kabel HDMI
Rajah 3.18 diatas adalah kabel HDMI dimana ia digunakan untuk menyambung dari
board Raspberry Pi ke paparan LCD untuk mengeluarkan paparan dan data yang di
ambil oleh kamera. Kabel ini perlu diletakkan didalam ruangan dashboard supaya ia kelihatan lebih kemas dan teratur.
Rajah 3.19 Kabel micro USB
Rajah 3.19 diatas adalah kabel jenis USB mikro ia bertujuan untuk menyalurkan bekalan kuasa dari kereta ke board Raspberry Pi untuk mengaktifkan sistem tersebut. Kabel ini juga di letakkan di dalam bahagian dashboard supaya ia nampak lebih kemas dan teratur.
40
Rajah 3.20 Lakaran Berkomputer Konsep 1
Rajah 3.20 diatas adalah rekabentuk pertama yang direka untuk meletakkan paparan LCD dan ia akan diletakkan pada bahagian atas dashboard. Tetapi rekabentuk ini mempunyai saiz ukuran yang agak tidak sesuai untuk di cetak menggunakan 3D
printer kerana saiz yang agak terhad.
Rajah 3.21 Lakaran Berkomputer Konsep 2
Rajah 3.21 diatas adalah rekabentuk kedua yang direka untuk menggantika n
rekabentuk yang pertama atas sebab rekabentuk yang pertama itu saiznya agak terhad untuk penggunaan 3D printer. Rekabentuk yang kedua yang kami reka ini saiznya lebih kecil dan kompak dan menjimatkan masa untuk mencetak.
41
Rajah 3.22 Casing Paparan LCD
Rajah 3.22 menunjukkan casing paparan LCD yang khas untuk kereta Proton Gen 2 ini digunakan untuk meletakkan paparan LCD Raspberry Pi berukuran 7 inci
dibahagian tengah dashboard kereta supaya tiada gangguan pandangan ketika memandu.
Rajah 3.23 Alat Pemegang Telefon
Rajah 3.23 diatas menunjukkan alat memegang telefon yang akan digunakan sebagai alternatif lain untuk meletakkan kamera di bahagian atas meter kereta kerana
mempunyai masalah pada 3D printer yang tidak dapat dielakkan untuk membuat
42
Rajah 3.24 Pemasangan Pada Kereta
Rajah 3.24 pula menunjukkan pemasangan sistem pada kereta di bahagian pemandu. Dimana kamera itu diletakkan pada alat pemegang kamera yang dilekatkan pada cermin hadapan manakala board Raspberry Pi itu diletakkan pada ruangan tengah diatas meter.
Rajah 3.25 Pemasangan Keseluruhan Sistem
Rajah 3.25 diatas adalah sistem yang telah siap dipasang dan berfungsi baik. Sistem ini boleh dipasang dan dikeluarkan dari kenderaan dan ia boleh dipasang pada kereta yang lain.
43 3.9 PENILAIAN
3.9.1 PENGUJIAN
Rajah 3.26 Data Mata Dan Muka
Rajah 3.26 diatas adalah menunjukkan pengujian sistem dilakukan setelah sistem lengkap dipasang. Ini bertujuan untuk menguji sistem iaitu data pada bahagian mata dan muka dapat berfungsi dan mengesan dengan baik.
