อุปกรณ์สำคัญของรถยนต์ไร้คนขับคือ LIDAR (light detection and ranging) เซ็นเซอร์วัดแสงที่มักติดอยู่บนหลังคารถยนต์ การทำงานของ LIDAR จะเหมือนกับเรดาร์ แต่มีความละเอียดสูงกว่า เพราะใช้วิธียิงแสงเลเซอร์ออกไปแล้ววัดการสะท้อนกลับมาว่าวัตถุนั่นอยู่ไกลแค่ไหน เพื่อนำข้อมูลไปสร้างโมเดล 3 มิติของสภาพแวดล้อมรอบตัวรถต่อไป
เรามักเห็น LIDAR เป็นวัตถุทรงกระบอกติดอยู่บนหลังคารถ เพราะต้องให้หมุนเพื่อกวาดจับแสดงสะท้อนจากทุกทิศทาง ปัญหาของ LIDAR ในปัจจุบันจึงเป็นทั้งขนาด น้ำหนัก และราคา ที่เริ่มต้นที่ 1,000 ดอลลาร์ไปจนถึง 70,000 ดอลลาร์
ห้องวิจัย Photonic Microsystems Group ของ MIT พยายามแก้ปัญหานี้ โดยเปลี่ยน LIDAR จากระบบกลไกมาเป็นชิป CMOS ซึ่งลดขนาดลงได้มากและลดต้นทุนการผลิตลง เพื่อให้รถยนต์ไร้คนขับและหุ่นยนต์ต่างๆ ใช้เทคโนโลยี LIDAR ได้กว้างขวางขึ้น
ชิป LIDAR ของ MIT มีขนาดเล็กลงมาก (ขนาดเล็กกว่าเหรียญหลายเท่า ตอนนี้ทำได้ 0.5 x 6 มิลลิเมตร), ลดราคาลงได้เหลือประมาณ 10 ดอลลาร์ถ้าสั่งผลิตเป็นจำนวนมาก และทำงานประมวลผลแสงได้เร็วกว่าเดิม 1,000 เท่า
เทคนิคการวัดแสดงที่ MIT ใช้งานคือ thermal phase shifter ตั้งแผงจับเลเซอร์ แล้วนำความร้อนจากเลเซอร์ปรับความเร็ว เฟส และทิศทางของเลเซอร์เข้าไปในตัวชิป แทนการใช้เลนส์เพื่อหักเหแสง
ปัจจุบัน LIDAR แบบใหม่ยังมีองศาของการหักเหแสงจำกัด (51 องศา แต่น่าจะทำได้ถึง 100 องศา) อย่างไรก็ตาม เมื่อเซ็นเซอร์ LIDAR มีขนาดเล็กและถูกลงมา เราก็สามารถใช้วิธีแปะเซ็นเซอร์หลายๆ ตัวไว้รอบคันรถ เพื่อให้มีมุมมอง 360 องศาได้ไม่ยาก
ข้อจำกัดในตอนนี้คือชิป LIDAR ยังตรวจจับวัตถุในระยะเพียง 2 เมตรเท่านั้น แต่ทีมวิจัยก็คาดว่าจะพัฒนาไปเป็น 10 เมตรได้ภายในปีนี้ และในอนาคตระยะยาวจะสามารถทได้ที่ 100 เมตร
ตอนนี้หน่วยงานวิจัยของกองทัพสหรัฐหรือ DARPA ให้ความสนใจในเทคโนโลยีนี้ของ MIT และเข้ามาให้เงินทุนพัฒนาตั้งแต่ปี 2011
ที่มา - IEEE