LIDAR

LIDAR ดวงตาของรถไร้คนขับ #สุดสัปดาห์พาดูรถ

รถยนต์ไร้คนขับ หรือ Self Driving Car ถือเป็นแนวโน้มที่ทุกคนเชื่อกันหมดแล้วว่าเกิดแน่ และมีนักลงทุนเทเงินลงทุนมากมาย ปัจจุบันจึงมีโครงการรถไร้คนขับของแต่ละค่าย เร่งรีบแข่งขันพัฒนาทั้งเทคโนโลยีและข้อมูล เพื่อเข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์เป็นรายแรกที่โอกาสเปิดรอเห็นๆ ชนิดที่ใครถึงโอกาสที่ว่านี้ก่อน จะยิ่งกลายเป็นความได้เปรียบมากมายเหมือนที่ Google เข้าถึง Search Engine ที่ทรงพลังได้ก่อน จนเรียกได้ว่า ไม่เหลือ Search Engine ที่แข่งขันกับ Google ได้อีกแล้ว เพราะยิ่งคนใช้ Google มากขึ้นเท่าไหร่ Google Search Engine ก็ยิ่งมีข้อมูลมากขึ้นเป็นเงาติดตาม… จนกลายเป็นแนวทางความสำเร็จของเทคโนโลยีล้ำๆ ที่ใครเข้าสู่ตลาดได้ก่อน จะกลายเป็นเจ้าตลาดไปโดยปริยาย

กรณี Self Driving Car ก็เช่นกัน… การแข่งขันกันพัฒนารถไร้คนขับ จึงชิงไหวชิงพริบกันอย่างมาก ทั้งที่เทคโนโลยีของตัวรถเองแทบไม่มีอะไรเปลี่ยน ยกเว้น “สมองกลที่จะมาแทนสมองคน” ในการตัดสินใจวิ่ง เลี้ยว หยุด จอดและใช้ความเร็วในระดับต่างๆ… ซึ่งรถยนต์ไร้คนขับต้องการ “ตา” เพื่อประมวลภาพให้รถทำหน้าที่ขนส่งอย่างยอดเยี่ยม แทนที่จะเป็น Dead Machine บนท้องถนนเหมือนบรรพบุรุษรถยนต์ช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ที่ต้องมีทั้งนายธงและวิศวกรประจำรถยนต์ไม่ต่างจากการเดินรถไฟเครื่องจักรไอน้ำ

สุดสัปดาห์พาดูรถอาทิตย์นี้… ผมจะพาทุกท่านมารู้จักกับเทคโนโลยีที่เป็นเหมือนตาของรถไร้คนขับที่เรียกว่า LIDAR 

Waymo ติดตั้ง LIDAR บนหลังคา

LIDAR หรือ Light Detection and Ranging เป็นเทคโนโลยีเซนเซอร์คล้ายเรดาห์ เพียงแต่ LIDAR ยิงแสงเลเซอร์ออกไปให้เซนเซอร์รับคลื่นสะท้อนกลับและสร้างภาพ 3 มิติความละเอียดสูงขึ้นมา… ซึ่งภาพที่ได้จะเป็นภาพที่คอมพิวเตอร์อ่านและเข้าใจ ซึ่งเป็นภาพคนละแบบกับที่ตามนุษย์มองเห็น… ที่สำคัญกว่านั้นคือ LIDAR สร้างภาพ Dynamic ร่วมกับการตรวจสอบตำแหน่งภาพบน GPS หรือ Global Positioning System เพื่อตรวจสอบการเคลื่อนที่ของวัตถุเคลื่อนที่ในภาพ ประมวลผลเปรียบเทียบกับตัวรถตลอดเวลา แบบไม่มีง่วง ไม่มีหลับในและไม่ต้องดื่มกาแฟแก้ง่วงด้วย

ภาพสามมิติที่ระบบ LIDAR สร้างขึ้นและนำไปประมวลผล

ปี 2016… MIT’s Photonic Microsystems Group ซึ่งเป็นห้องวิจัยในสังกัดสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ หรือ MIT ร่วมกับ DARPA หรือ The Defense Advanced Research Projects Agency หรือหน่วยวิจัยเพื่อการป้องกันประเทศในสังกัดกระทรวงกลาโหมสหรัฐ ได้ประกาศความสำเร็จในการทำโครงการ LIDAR-ON-A-CHIP หรือโครงการ Pack Lidar Sensor Onto Single Chip จนกลายเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในการพัฒนารถไร้คนขับ ทั้งที่ชิบ LIDAR มีประโยชน์มากมายกว่าแค่การเป็นเพียงตาให้รถไร้คนขับเท่านั้น

ชิป LIDAR ของ MIT เมื่อเทียบกับเหรียญดอลลาร์

ชิป LIDAR ของ MIT มีขนาดเล็กลงมาก ใช้เทคนิคการวัดแสงแบบ Thermal Phase Shifter ตั้งแผงจับเลเซอร์ แล้วนำความร้อนจากเลเซอร์ปรับความเร็ว เฟส และทิศทางของเลเซอร์เข้าไปในตัวชิป แทนการใช้เลนส์เพื่อหักเหแสง

ตัวอย่างการวางอุปกรณ์ Self Driving Car รวมทั้ง LIDAR

รถไร้คนขับที่กำลังออกวิ่งเก็บข้อมูลป้อน AI ให้ระบบอยู่ในปัจจุบัน… ระบบ LIDAR มักจะถูกวางไว้บนหลังคาเพื่อเป็นตาให้รถ และทำงานคู่กับระบบอื่นๆ ในรถไร้คนขับไปพร้อมๆ กัน… นอกจากนั้น LIDAR ยังเป็นเครื่องมือทรงประสิทธิภาพที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ นักวางผังเมือง นักโบราณคดี นำมาใช้สร้างแผนที่สามมิติความละเอียดสูง ที่ทำงานจากเครื่องบิน เฮลิคอปเตอร์ หรือโดรน เพื่อยิงลำแสงเลเซอร์ลงไปยังพื้นผิวเบื้องล่างที่ต้องการเก็บข้อมูล ทำให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดมากกว่าภาพถ่ายดาวเทียมแบบเดิมมาก… ซึ่งเทคโนโลยี LIDAR ยังช่วยให้นักโบราณคดีค้นพบร่องรอยของอารยธรรมเขมรและมายา ซึ่งซ่อนตัวอยู่ใต้ดินในผืนป่าที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ช่วยให้งานขุดค้นทางโบราณคดีง่ายและแม่ยำขึ้นมาก

นอกจากนั้น… เทคโนโลยี LIDAR ยังเป็นกำลังหลักในการสร้างแผนที่ความละเอียดสูงแบบสามมิติ เพื่อแชร์ระบบนำทางที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ค่าคลาดเคลื่อนน้อยกว่าทศนิยมหลักเดียวของมิลลิเมตร… นั่นหมายความว่า แผนที่นำทางอย่าง Google Map เวอร์ชั่นปัจจุบันจะกลายเป็นของโบราณไปเลย

ปัจจุบัน… เทคโนโลยี LIDAR พัฒนาไปไกลมากจนมีขนาดเล็กลงและติดตั้งได้หลายตำแหน่งในรถ และยังมีนวัตกรรมอื่นที่ท้าทายแนวคิด LIDAR อีกมากที่กำลังได้รับการทดสอบเพื่อให้ทำหน้าที่เป็น “ตาของรถไร้คนขับ” ที่คนรุ่นเราจะได้เห็นแน่นอน

InnovizOne กล่อง  LIDAR ขนาดเล็กสามารถติดตั้งได้หลายตำแหน่งในรถ ซึ่งค่ายรถยนต์อย่าง BMW และ Volvo เลือกใช้

อ้างอิง

https://spectrum.ieee.org/tech-talk
https://www.chiefdelphi.com
http://www.lddservice.org

Facebook
Twitter
LinkedIn
Pinterest
Tumblr

Leave a Reply

Your email address will not be published.