มจธ. คว้าสุดยอดนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ประจำปี 2020

ทีมนักศึกษา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ได้รับ รางวัลชนะเลิศโครงงานสิ่งประดิษฐ์ในระดับอุดมศึกษา ผลงาน “ระบบลดอัตราการหดตัวของรูม่านตาอย่างฉับพลัน เมื่อผู้ขับขี่ยานพาหนะออกจากอุโมงค์” จากจากการประกวด สุดยอดนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ประจำปี 2020 ในหัวข้อ “เทคโนโลยี ROAD SAFETY เพื่อทุกชีวิตปลอดภัยบนท้องถนน” โครงการ Go Further Innovator Scholarship จัดขึ้นโดย ฟอร์ด ประเทศไทย ร่วมกับ ทีวีบูรพา และสมาคมพัฒนาประชากรและชุมชน (Population and Community Development Association หรือ PDA) จากการประกวดรอบชิงชนะเลิศเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน 2563 ที่ผ่านมา โดยมีผลงานผ่านเข้ารอบสุดท้ายนี้ทั้งหมด 20 ผลงานในระดับอาชีวะและอุดมศึกษา

ดร.ชาญชัย เตชะวัชราภัยกุล อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ และอาจารย์สาขาวิชาเทคโนโลยีวิศวกรรมไฟฟ้าและพลังงาน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กล่าวว่า สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าว มีจุดเริ่มต้นจากการที่คณะกรรมการอยากได้แนวคิดที่จะเป็นไปได้ในอนาคต และนี่คือผลงานที่แปลกใหม่ ยังไม่มีใครทำมาก่อน โจทย์คือต้องการนวัตกรรมใหม่ที่ส่งเสริมความปลอดภัยบนท้องถนน และสามารถต่อยอดผลิตภัณฑ์ของฟอร์ดฯ ที่เป็นอุตสาหกรรมรถยนต์ได้ ซึ่งผลงานของนักศึกษาตอบโจทย์ทั้งสามข้อ

โครงงานสิ่งประดิษฐ์นวัตกรรม “ระบบลดอัตราการหดตัวของรูม่านตาอย่างฉับพลัน เมื่อผู้ขับขี่ยานพาหนะออกจากอุโมงค์” มีสมาชิกในทีม 3 คน ประกอบด้วย นายปภังกร สุขเพ็ญ นายวชิรวิทย์ รางแดง จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล และ นายพชร ยินดี  จากภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล นักศึกษาชั้นปีที่ 3 คณะวิศวกรรมศาสตร์ เป็นเจ้าของผลงานที่ได้ร่วมกันคิดค้นและพัฒนาขึ้น

โดยระบบดังกล่าวจะช่วยลดความเสี่ยงการเกิดอุบัติเหตุที่ปลายอุโมงค์ ซึ่งจะมองเห็นแสงวาบเมื่อรถเคลื่อนตัวถึงปลายอุโมงค์เนื่องจากระดับแสงภายในและภายนอกอุโมงค์มีความเข้มที่ต่างกันมากจึงทำให้รูม่านตาของผู้ขับขี่ปรับตัวไม่ทัน ส่งผลต่อทัศนวิสัยของผู้ขับขี่และอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุได้

ระบบที่นักศึกษาพัฒนาขึ้นนี้ จะเริ่มควบคุมแสงภายในรถตั้งแต่อยู่กลางอุโมงค์ โดยจะใช้ข้อมูลความเข้มของรังสียูวีจากเซนเซอร์ที่ติดอยู่ด้านหน้ารถ หรือคำนวณระยะทางจาก GPS โดยเซนเซอร์วัดแสงภายนอกและภายใน ระบบจะเริ่มทำการปรับสายตาโดยการใช้ไฟ LED ในการเพิ่มหรือลดความสว่างภายในรถให้เหมาะสม ทำให้ลดการมองเห็นแสงวาบช่วงปลายอุโมงค์

“จากการแข่งขันในครั้งนี้อาจจะเป็นโอกาสที่ดีในการต่อยอดความร่วมมือกับฟอร์ดฯ ได้ในอนาคต จึงเป็นโจทย์ที่ท้าทายอีกข้อหนึ่งสำหรับทีมนักศึกษา ที่จะนำเสนอผลงานที่ลงทุนในการสร้างไม่มาก แต่สามารถทำให้ผลิตภัณฑ์หลักของฟอร์ดฯมีมูลค่าที่สูงขึ้นได้” ดร.ชาญชัยกล่าว

โดยสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้ ตัวเซนเซอร์สามารถติดตั้งในรถที่กระจกมองหลัง หรืออาจเป็นกล่องเล็กๆ หรือฝังในส่วนใดส่วนหนึ่งของรถได้ โดยมีหลอดไฟเพิ่มขึ้นมากนอกเหนือจากไฟที่มีอยู่ในรถในส่วนของห้องโดยสาร ซึ่งเซนเซอร์จะไปควบคุมหลอดไฟในการปรับแสงภายในรถ  

ดร.ชาญชัย กล่าวถึงการทำงานของนักศึกษาว่า การประดิษฐ์ คิดค้น นักศึกษาจะเป็นคนลงมือทำโดยจะมีอาจารย์เป็นผู้สนับสนุน ทั้งในส่วนของข้อมูล การประสานงาน และอื่น ๆ ถ้าหากนักศึกษาติดขัดในส่วนใดก็จะเข้ามาปรึกษากับทีมอาจารย์เพื่อร่วมกันหาคำตอบ การทำงานร่วมกับนักศึกษาในรูปแบบนี้อาจารย์ก็จะได้เรียนรู้ไปพร้อมกับนักศึกษาด้วยเช่นกัน อีกทั้งได้เปิดโอกาสให้นักศึกษาในแต่ละชั้นปีได้ทำงานและเรียนรู้ร่วมกัน เพื่อที่จะสามารถส่งต่อองค์ความรู้ไปยังนักศึกษารุ่นต่อไปได้ เช่น ให้นักศึกษาชั้นปีที่ 2 ทำงานร่วมกับนักศึกษาชั้นปีที่ 3 หรือนักศึกษาชั้นปีที่ 3 ทำงานร่วมกับนักศึกษาชั้นปีที่ 4 เป็นต้น

วชิรวิทย์ รางแดง

วชิรวิทย์ หนึ่งในนักศึกษาผู้จัดทำผลงานชิ้นนี้ กล่าวว่า การทำงานจะแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ ศึกษาพฤติกรรมการหดตัวของรูม่านตาที่มีต่อแสง และหาว่าจะมีอุปกรณ์ตัวไหนที่จะตรวจจับรูม่านตาได้ อีกส่วนคืออุปกรณ์ในการควบคุมไฟในรถ และตรวจจับกับไฟที่อยู่หน้าอุโมงค์หรือแสงที่อยู่ภายนอกตัวรถ ส่วนสุดท้ายคือโปรแกรมที่ต้องจำลองสมมติฐานเพื่อดูผลสิ่งที่ได้ทำการทดลองจริงกับผลในโปรแกรมใกล้เคียงกันหรือไม่

ขณะที่ ปภังกร กล่าวว่า ยกตัวอย่างเช่น หากไม่ทราบว่าอุโมงค์มีความเข้มต่อแสงเท่าไร จะมีการนำหลักการวัดรังสียูวีตกค้างในอุโมงค์มาใช้ด้วย เพื่อมาประมวลผลเป็นอัลกอริทึมที่ใช้ในการวัดค่าเพื่อให้ประสิทธิภาพในการวัดหาอัตราส่วนของรูม่านตาของคนที่เหมาะสมที่สุดขณะออกจากอุโมงค์ เพื่อมาสร้างแบบจำลองที่ดีที่สุดก่อน จึงจะซื้ออุปกรณ์เพื่อมาทำการทดลองเป็นขั้นตอนต่อไป  

ปภังกร สุขเพ็ญ

ด้าน พชร กล่าวเสริมว่า จากการจัดทำระบบลดอัตราการหดตัวของรูม่านตาอย่างฉับพลัน เมื่อผู้ขับขี่ยานพาหนะออกจากอุโมงค์นี้ ทางทีมได้มีแผนพัฒนาต่อยอดผลงานเพื่อศึกษาการลดผลกระทบของแสงไฟแยงตาจากไฟสูงไฟต่ำระหว่างรถวิ่งสวนทางต่อไปอีกด้วย ซึ่งจะเป็นอีกหนึ่งผลงานที่เชื่อมั่นว่าจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้รถใช้ถนนอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม ดร.ชาญชัย กล่าวว่า สำหรับงานชิ้นนี้ สามารถที่จะทำต่อเพื่อตีพิมพ์ผลงานทางด้านวิชาการต่อไปเป็นงานวิจัยชั้นสูงได้ อีกทั้งมองไปถึงเรื่องของสิทธิบัตร และจะต่อยอดไปให้ถึงตรงนั้น 

นอกจากนี้ สมาชิกทีมเดียวกันนี้ยังได้รับรางวัลรองชนะเลิศ จากโครงงานสิ่งประดิษฐ์ “ระบบลดการปั่นป่วนของอากาศจากรถบรรทุก” ที่เป็นสาเหตุให้รถจักรยานยนต์เสียการทรงตัวโดยใช้แรงกระแทกจากลมที่ออกมาจากลำโพง

พชร ยินดี

“สำหรับผลงานชิ้นนี้ เมื่อทางฟอร์ดเห็นก็เข้าใจแนวคิด และชอบ ซึ่งคณะกรรมการมีความเห็นว่าเป็นนวัตกรรมใหม่ ถ้าทั้งสองชิ้นงานเสนอเข้าร่วมแข่งขันคนละปี ก็มีสิทธิ์ที่จะได้รับรางวัลชนะเลิศทั้งสองชิ้นงาน” ดร.ชาญชัย กล่าว

ดร.ชาญชัย กล่าวถึงหลักการทำงานของนักศึกษาสำหรับโครงการนี้ว่า นักศึกษาได้ทำการจำลองภาพลมที่วนอยู่หลังรถบรรทุก ซึ่งลมที่วนอยู่บริเวณด้านหลังด้านท้ายรถเป็นลมที่คอยดูดรถจักรยานยนต์ ถ้าสามารถสลายลมดูดตรงนั้นได้ก็จะลดอุบัติเหตุได้ ซึ่งแนวความคิดของนักศึกษาคือ การนำเอาลำโพงไปติดตรงท้ายรถบรรทุก เพื่อสลายแรงดูดตรงนั้นออก 

วชิรวิทย์ กล่าวว่า จะเห็นว่าเมื่อขี่รถจักรยานยนต์ใกล้รถบรรทุกจะรู้สึกมีแรงดูด หากทรงตัวไม่ดีอาจจะเกิดอุบัติเหตุได้ ทางทีมได้ศึกษาดูพฤติกรรมว่าแรงดูดนั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร และพยายามแก้ปัญหาโดยใช้ลำโพงซึ่งคล้ายเบส และจะมีแรงกระแทกดันออกมาแทนที่จะเป็นลมดูด เมื่อมีลมดันมาแทนที่ก็จะเกิดความสมดุลกันมากขึ้น 

“หลักการง่ายมาก เมื่อลมดูดเข้าก็ใช้ลมอีกส่วนผลักออก ถ้ารถสิบล้อเอาลำโพงไปติดมันก็ช่วยได้ แต่ ณ ขณะนี้จะยังไม่ลงไปถึงการใช้งานจริงบนถนน แต่ในหลักการและการใช้งานได้พิสูจน์ในเชิงวิศวกรรมแล้วว่า สามารถใช้งานได้จริงอาจจะต้องมีการต่อยอดในเชิงดีไซน์ และติดตั้งอุปกรณ์ให้การควบคุมเป็นระบบอัตโนมัติ สามารถควบคุมความถี่ได้ ซึ่งค่าใช้จ่ายไม่สูงแต่ทำให้การขับขี่บนท้องถนนปลอดภัยมากขึ้น” ดร.ชาญชัยกล่าว

อย่างไรก็ตามการประกวดโครงงานสุดยอดนวัตกรรมสิ่งประดิษฐ์ประจำปี 2020 ในหัวข้อ “เทคโนโลยี ROAD SAFETY เพื่อทุกชีวิตปลอดภัยบนท้องถนน” ในโครงการ Go Further Innovator Scholarship ของฟอร์ดประเทศไทยที่จัดขึ้น เพื่อส่งเสริมการศึกษาและพัฒนาเยาวชนไทยให้มีความรู้เท่าทันเทคโนโลยี พัฒนาทักษะด้านการคิดวิเคราะห์และนำเทคโนโลยีมาช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการใช้รถใช้ถนน

โดยการแข่งขัน แบ่งออกเป็นระดับอาชีวศึกษา และระดับอุดมศึกษา มีนักเรียน นิสิต นักศึกษาส่งผลงานเข้าร่วมประกวดกว่า 60 โครงการ และมีสถาบันการศึกษาที่ผ่านเข้ารอบชิงชนะเลิศเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน 2563 จำนวน 20 ทีม

ซึ่งทีมจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) สามารถคว้ารางวัลชนะเลิศจากผลงาน “ระบบลดอัตราการหดตัวของรูม่านตาอย่างฉับพลัน เมื่อผู้ขับขี่ยานพาหนะออกจากอุโมงค์”แล้ว ยังมีรางวัลรองชนะเลิศจากผลงาน“ระบบลดการปั่นป่วนของอากาศจากรถบรรทุก”และผลงาน“ป้ายสัญญาณเตือนระวังผู้โดยสารขึ้น-ลงรถประจำทางพร้อมแผงกั้นเพื่อความปลอดภัยของผู้โดยสาร”