ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ หนึ่งในเทคโนโลยีล้ำยุคถูกวางให้เป็นอนาคตแห่งการคมนาคม เราได้ยินการพัฒนาระบบนี้ต่อเนื่องจากบริษัทมากมาย แต่ช่องโหว่ล่าสุดที่ตรวจพบกับระบบเซ็นเซอร์ LiDAR อาจทำให้โครงการทั้งหลายต้องสะดุดได้เช่นกัน
ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติถือเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับการพูดถึงมากในปัจจุบัน หลายภาคส่วนล้วนมองว่านี่เป็นอีกหนึ่งเทคโนโลยีแห่งอนาคต เมื่อเราสามารถเรียกหาหรือใช้งานรถยนต์โดยไม่ต้องขับเอง สร้างความสะดวกสบายแก่ทั้งผู้ที่มีและไม่มีใบขับขี่ เมื่อจากนี้เราสามารถให้รถขับตัวเองโดยไม่ต้องเหน็ดเหนื่อย
แต่ล่าสุดเราอาจต้องอดใจรอกันอีกนิดเมื่อมีการค้นพบความบกพร่องร้ายแรงในระบบเซ็นเซอร์ตรวจจับ
ระบบ LiDAR รากฐานแห่งรถยนต์ไฟฟ้าไร้คนขับในปัจจุบัน
ก่อนพูดถึงความบกพร่องในการตรวจจับเราคงต้องมาอธิยายกันเสียหน่อนว่า รถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันใช้การตรวจสอบวัตถุด้านหน้าเช่นไร? ทำไมระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติจึงสามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้โดยไม่กระทบกับสิ่งกีดขวาง? ทั้งหมดนี้ล้วนเป็นความดีความชอบของระบบ LiDAR
LiDAR หรือ Light Detection And Raging คือ อุปกรณ์ตรวจจับคลื่นแสงเพื่อตรวจสอบคาดคะเนระยะทางและขนาดของวัตถุ เป็นระบบที่ถูกพัฒนาขึ้นมาครั้งแรกในปี 1960 ถูกใช้งานในเทคโนโลยีอวกาศอย่างภารกิจ Apollo 15 ก่อนได้รับการดัดแปลงให้มาใช้ในระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติในที่สุด
การทำงานของ LiDAR เริ่มจากการยิงคลื่นแสงเลเซอร์ออกไปกระทบกับพื้นผิว เมื่อแสงนี้ไปกระทบกับวัตถุจะเกิดการสะท้อนกลับมายังตัวรับสัญญาณ จากนั้นจึงเริ่มการคำนวณระยะเวลาในการเดินทางของแสงที่ถูกปล่อยจนสะท้อนกลับมาเพื่อหาระยะทางที่ถูกต้อง ผ่านสูตรคำนวณเรียบง่ายอย่าง ระยะทาง = (ความเร็วของแสง x เวลาที่เดินทาง)/2 และหากมีการประมวลผลดีพอ ระบบนี้สามารถสร้างแผนภาพ 3 มิติออกมาได้ทีเดียว
หลายท่านอาจเริ่มสังเกตแล้วว่าอันที่จริงหลักการทำงานของ LiDAR นี้ แท้จริงใกล้เคียงกับเซ็นเซอร์อีก 2 ชนิด อย่าง Radar ที่ใช้คลื่นวิทยุ กับ Sonar ที่ใช้คลื่นเสียงมากทีเดียว และเมื่อนำระบบนี้มารวมกับ GPS ที่ช่วยระบุตำแหน่งพิกัด และ Inertial Measurement Unit (IMU) เครื่องวัดความเฉื่อย ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติก็เสร็จสมบูรณ์
นอกจากนำมาใช้งานในระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติและเทคโนโลยีอวกาศแล้ว LiDAR ยังถูกใช้งานในอีกหลายบทบาท เช่น การสำรวจแม่น้ำเพื่อสร้างแบบจำลอง 3 มิติ, การตรวจสอบระดับความเสียหายจากน้ำท่วม, สร้างแบบจำลองมลพิษเพื่อบริหารจัดการ, การก่อสร้างและซ่อมแซมโบราณสถานต่างๆ ไปจนหุ่นยนต์ดูดฝุ่นที่ใช้ในครัวเรือน เป็นต้น
ช่องโหว่ใหญ่ของระบบ LiDAR ที่เกิดขึ้นจากแสงเลเซอร์
งานวิจัยล่าสุดของ University of Florida, University of Michigan และ University of Electro-Communications ได้เปิดเผยช่องโหว่ขนาดใหญ่ของระบบ LiDAR นั่นคือ หากถูกรบกวนด้วยแสงเลเซอร์ เป็นไปได้สูงว่าอาจทำให้การตรวจสอบวัตถุผิดเพี้ยนนำไปสู่การเกิดอุบัติเหตุ
ในขั้นตอนการทดสอบนักวิจัยได้จำลองรูปแบบแสงเลเซอร์ ในระดับคลื่นความถี่แสงเดียวกับที่เซ็นเซอร์ใช้งาน เมื่อนำแสงเลเซอร์นี้มาชี้ไปยังตำแหน่งตัวรับแสง จะทำให้การอ่านค่าระยะห่างของเซ็นเซอร์ผิดเพี้ยน ส่งผลให้ระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติมองไม่เห็นวัตถุขวางหน้า เกิดความเข้าใจว่าทางข้างหน้าเปิดโล่งและมุ่งหน้าต่อไปแบบนั้น
จากการทดสอบพบว่า เมื่อลองใช้งานกับรถที่กำลังมุ่งหน้ามาจากด้านข้าง จะทำให้พื้นที่ราว 4.5 เมตรข้างหน้าถูกรบกวนจนไม่สามารถตรวจจับได้ และความกว้างของระยะทางดังกล่าวจะยิ่งเพิ่มหากใช้งานผ่านอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนและความเข้มแสงที่มากขึ้น ถือเป็นอันตรายอย่างยิ่งโดยเฉพาะกับรถยนต์ไร้คนขับ
สาเหตุที่เป็นเช่นนี้คาดการณ์ว่าเกิดจากระบบเซ็นเซอร์ของ LiDAR อาศัยการตรวจจับจากแสงเลเซอร์ แต่ธรรมชาติของแสงนั้น แสงที่มีความเข้มสูงจะกลืนแสงที่มีความเข้มน้อยกว่า ในกรณีนี้ข้อมูลแสงจาก LiDAR ที่ยิงไปยังคงถูกส่งกลับมาตามปกติ แต่ข้อมูลที่ส่งกลับมาทั้งหมดถูกกลบไปด้วยแสงความเข้มข้นมากกว่า จึงเกิดเหตุการณ์ดังกล่าวในที่สุด
จริงอยู่แสงเลเซอร์ที่เข้ามารบกวนเซ็นเซอร์ของ LiDAR ได้ ต้องเป็นแสงที่ได้รับการปรับแต่งให้มีความถี่เดียวกัน มันไม่ได้ถูกรบกวนด้วยเลเซอร์ทั่วไปได้ง่ายขนาดนั้น แต่จากข้อกำหนดความปลอดภัย ทำให้ข้อมูลส่วนนี้ได้รับการเปิดเผยค่อนข้างละเอียด จึงเป็นไปได้สูงว่าช่องโหว่นี้อาจกลายเป็นอันตรายร้ายแรงในภายหลัง
แน่นอนว่าด้วยระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติในปัจจุบัน หากเป็นกฎหมายของสหรัฐฯ ผู้ใช้งานจำเป็นต้องประจำอยู่หน้าพวงมาลัยและรับผิดชอบต่อความเสียดายใดๆ ที่เกิดขึ้นจากตัวรถ ดังนั้นสำหรับรถยนต์ที่มีระบบนี้ในปัจจุบันจึงยังอาจไม่เป็นปัญหานัก และน่าจะยังสามารถรับมือได้อยู่
แต่ในอนาคตที่เราต้องการผลักดันนวัตกรรมรถยนต์ไร้คนขับ นี่จะกลายเป็นช่องโหว่สำคัญที่นำไปสู่อุบัติเหตุใหญ่ โดยเฉพาะเมื่อระบบนี้ถูกนำไปใช้งานในรถโดยสารทั้งหลาย ตั้งแต่ แท็กซี่, รถโดยสารประจำทาง ไปจนรถบัส หากช่องโหว่นี้ถูกนำไปใช้งานอาจกลายเป็นอุบัติเหตุครั้งใหญ่เลยทีเดียว
นี่จึงเป็นโจทย์ท้าทายสำหรับนักพัฒนาระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติทั้งหลายว่า พวกเขาจะรับมือการถูกรบกวนด้วยเลเซอร์ความเข้มสูงเช่นไร เพราะหากช่องโหว่ส่วนนี้ไม่ได้รับการปรับปรุงแก้ไขอย่างจริงจัง วันหนึ่งเมื่อระบบรถยนต์ไร้คนขับแพร่หลายไปทั่วโลก อาจนำไปสู่โศกนาฎกรรมครั้งใหญ่บนท้องถนนก็เป็นได้
แหล่งข้อมูล
