Analisis Kinerja Sensor TF-Mini LiDAR untuk Pengukuran Jarak

Abstract

Perkembangan digitalisasi saat ini begitu pesat. Adanya digitalisasi menyebabkan proses pengukuran jarak dapat dilakukan tanpa menyentuh objek yang diukur. Salah satu komponen untuk pengukuran jarak yang banyak tersedia di pasaran adalah sensor light detection and ranging (LiDAR). Beberapa penelitian sebelumnya terkait penerapan sensor LiDAR sudah dilakukan, seperti untuk robot automated guided vehicle (AGV), quadcopter, dan pemetaan vegetasi tropis. Penelitian-penelitian sebelumnya berfokus pada penerapan sensor LiDAR dan belum menguji secara detail akurasi beserta karakteristiknya. Terdapat kemungkinan bahwa kinerja dari komponen kurang sesuai dengan spesifikasi data teknis yang dituliskan. Makalah ini menyajikan hasil pengujian kinerja sensor LiDAR jenis TF-Mini LiDAR untuk pengukuran jarak. Pengujian sensor TF-Mini LiDAR ini menggunakan metode eksperimen. Kinerja sensor dilihat berdasarkan pembacaan jarak maksimal, tingkat akurasi, pengaruh warna objek, kemiringan, dan jenis material objek yang dibaca. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kinerja sensor TF-Mini LiDAR memiliki tingkat akurasi 3,17% pada rentang 0,3 m sampai 6 m serta 3,27% pada rentang 6 m sampai 12 m dengan jarak pembacaan maksimal hingga 10 m. Warna biru dan bahan besi merupakan warna serta bahan terbaik yang dapat dibaca oleh sensor, dengan rata-rata error masing-masing sebesar 2,78% dan 3,22%. Hasil pembacaan jarak pada objek datar dengan kemiringan 10° sampai 80° (kuadran 1) akan melebihi jarak sebenarnya seiring dengan bertambahnya sudut kemiringan objek dengan rata-rata error yang dihasilkan sebesar 7%. Untuk objek datar dengan kemiringan 100° sampai 170° (kuadran 2) diperoleh rata-rata error sebesar 2,75%. Selain itu, makin besar sudut kemiringan objek, makin akurat pembacaan jaraknya. Berdasarkan hasil pengujian tersebut, dapat diketahui bahwa sensor TF-Mini LiDAR dapat membaca jarak dengan lebih akurat ketika objek yang terdeteksi berada pada rentang jarak 0,5 m sampai 10 m dengan warna dan bahan objek yang tidak menyerap cahaya. Selain itu, posisi objek yang terdeteksi dalam keadaan lurus.

Microlidar Application for Object Detector to Support The Navigation System in Self-Driving Vehicle

“…Lidar works by emitting a laser pulse and then measure the time it takes for the pulse to return to the sensor [12]. The distance to the target 𝑅 is then calculated using the following equation:…”