Dr. Leilei Shinohara, Viceprezident pro výzkum a vývoj ve společnosti RoboSense – rozhovor

Dr. Leilei Shinohara je Viceprezident pro výzkum a vývoj ve společnosti RoboSense. S více než desetiletou zkušeností s vývojem systémů LiDAR je Dr. Shinohara jedním z nejzkušenějších odborníků v tomto oboru. Předtím, než se připojil k RoboSense, pracoval Dr. Shinohara ve společnosti Valeo jako technický vedoucí pro první automobilový LiDAR třídy SCALA®. Byl odpovědný za několik programů, včetně automobilového LiDAR a projektů fúze senzorů. Dr. Shinohara vedl mezinárodní tým pro vývoj produktů senzorů pro vývoj a implementaci systémů, softwaru, hardwaru, mechaniky, testování, validace a funkční bezpečnosti pro vytvoření prvního automobilového LiDAR produktu.

Předtím, než jste se připojil k RoboSense jako Viceprezident pro výzkum a vývoj, jste měl více než desetiletou zkušenost s vývojem LiDAR, včetně práce na projektu LiDAR SCALA® ve společnosti Valeo. Co vás přimělo k připojení se k RoboSense?

RoboSense je asijská číslo 1 LiDAR s úžasnou rychlostí vývoje.

Předtím, než jsem se připojil k RoboSense, jsem byl ohromen inovačními schopnostmi a technickými znalostmi RoboSense. RoboSense se zaměřuje na to, aby se stal nejlepším poskytovatelem chytrých senzorů LiDAR pro automobilový trh, což nejenom zahrnuje hardwarové součásti LiDAR, ale také algoritmy umělé inteligence. Tento cíl je velmi blízký mé vizi budoucnosti chytrých senzorů. Na veletrhu CES 2019 RoboSense představil svůj nejnovější pevný LiDAR s MEMS, který má lepší výkon než jeho konkurenční produkty. Na veletrhu CES 2020 RoboSense udělal obrovský pokrok a oznámil, že pevný LiDAR RS-LiDAR-M1 je připraven k prodeji za cenu 1 898 dolarů.

“Na veletrhu CES 2019 RoboSense představil svůj nejnovější pevný LiDAR s MEMS, který má lepší výkon než jeho konkurenční produkty. Na veletrhu CES 2020 RoboSense udělal obrovský pokrok a oznámil, že pevný LiDAR RS-LiDAR-M1 je připraven k prodeji za cenu 1 898 dolarů.”

S vedoucí technologií RoboSense a mou předchozí zkušeností v automobilovém průmyslu jsem přesvědčen, že společně můžeme výrazně urychlit vývoj produktů LiDAR pro automobilový průmysl, které lze vyrábět ve velkém množství a učinit vysoce automatizované řízení realitou.

Je důležité pochopit výhody technologie LiDAR pro autonomní vozidla ve srovnání s běžnými kamerovými systémy. Můžete nás provést některými z těchto výhod?

Kamery a radar mají své omezení. Například kamery nefungují dobře za špatných podmínek okolního osvětlení a radar má omezení při detekci stacionárních překážek. Ve srovnání s kamerami má LiDAR největší výhodu v vyšší přesnosti a přesnosti. Není ovlivněn okolním osvětlením, jako je noc, silné sluneční světlo nebo světlomety jiných vozidel, a může fungovat za různých složitých dopravních podmínek.

Nedávno jsme slyšeli mnoho zpráv o nehodách s autopilotem Tesly. Jak víme, autopilotní systém Tesly spoléhá pouze na kameru a radar. Tyto nehody také prokazují, že LiDAR je kritický pro zajištění bezpečnosti a kompenzaci slabostí, které se vyskytují u konvenčních senzorů.

“Tyto nehody také prokazují, že LiDAR je kritický pro zajištění bezpečnosti a kompenzaci slabostí, které se vyskytují u konvenčních senzorů.”

Oba Audi A8 (vozidlo s autonomním řízením Level 3) a Waymo One (služba autopilotního řízení) používají LiDAR, což je důležitý ukazatel průmyslu. Vozidla s autonomním řízením Level 3, která používají LiDAR, se postupně stanou průmyslovým standardem.

Jedna z častých stížností, které slyšíme o LiDAR, je, že je příliš drahý pro většinu spotřebitelských vozidel. Myslíte si, že cena nakonec poklesne a stane se více konkurenceschopnou?

Jak všichni víme, vysoká cena je jedním z hlavních omezení tradičních systémů LiDAR pro masovou výrobu. Je nevyhnutelným trendem, že cena LiDAR nakonec poklesne, aby splnila potřeby spotřebitelských autonomních vozidel. V současné době náš LiDAR s MEMS, který používá mikro-zrcadlo pro řízení laserového paprsku, může být vyroben v menších rozměrech a za nižší cenu, což jej činí více konkurenceschopným než mechanické LiDAR.

“V současné době náš LiDAR s MEMS, který používá mikro-zrcadlo pro řízení laserového paprsku, může být vyroben v menších rozměrech a za nižší cenu, což jej činí více konkurenceschopným než mechanické LiDAR.”

LiDAR RoboSense M1 používá laser o vlnové délce 905 nm s nízkou cenou, automobilovým stupněm a kompaktní velikostí. Počet součástí se snížil ze stovek na desítky ve srovnání s tradičními mechanickými LiDAR, což výrazně snižuje náklady a zkracuje dobu výroby – dosahuje průlomu ve výrobní technologii. Modul o velikosti mince zpracovává opticko-mechanické systémy, aby splnil požadavky na autonomní řízení a masovou výrobu.

Prototyp M1 s dosahem 200 metrů a ekvivalentem 125 vrstev se nyní prodává za cenu 1 898 dolarů ve srovnání s konvenčními 128 vrstvami mechanického LiDAR, které stojí deset tisíc dolarů. Kromě toho, když přecházíme k hromadné výrobě, cena senzoru může poklesnout na rozsah 200 dolarů.

V prosinci 2019 RoboSense oznámil spuštění kompletního řešení LiDAR pro Robo-Taxi (RS-Fusion-P5). Co je toto řešení?

“RS-Fusion-P5 je vybaven vlajkovým modelem mechanického LiDAR RoboSense RS-Ruby a čtyřmi krátkodobými LiDAR RS-Bpearl. Řešení fúze více LiDAR je vyvinuto pro další urychlení vývoje Robo-Taxi.”

RS-Fusion-P5 má vynikající schopnosti vnímání. Dokáže detekovat cíle s odrazivostí 10 % na vzdálenost 200 metrů a má vysokou přesnost 0,1° s plným pokrytím, bez slepých míst v detekční zóně. Kromě toho, díky pokročilým algoritmům umělé inteligence, fúzi více senzorů a synchronizačním rozhraním, vozidla mohou identifikovat překážky kolem sebe a přesně určit jejich polohu, což umožňuje vozidlům s autonomním řízením Level 4 a vyšším plnou percepční schopnost.

Čtyři zabudované RS-BPearl vytvářejí hemisférické pokrytí 90° * 360° (nebo 180° * 180°), které nejenom přesně identifikuje objekty kolem vozidla, jako jsou zvířata, děti, vozovky, ale také detekuje skutečnou výšku pod bestimmými scénáři, jako jsou mosty, tunely a kanály, což dále podporuje autonomní vozidla při rozhodování a výrazně zlepšuje bezpečnost vozidla.

RS-Fusion-P5 má nulová slepá místa v detekční zóně. Jak je toto dosaženo?

Pro pokrytí slepé zóny, jak je znázorněno na následující obrázku, jsou čtyři RS-BPearl integrovány na čtyřech stranách kolem vozidla.

BPearl je mechanický typ LiDAR založený na stejné platformě jako 16/32/Ruby LiDAR, ale speciálně navržen pro detekci slepé zóny.

RoboSense nedávno získal certifikát IATF16949. Jaký je význam tohoto certifikátu a co znamená pro společnost?

IATF 16949 je nejpoužívanější globální standard kvality pro automobilový průmysl, který zdůrazňuje různé metriky spolehlivosti produktů. RoboSense získal certifikát IATF16949 v automobilovém odvětví, což společnost plně kvalifikuje k dodávkám automobilovým zákazníkům. To také urychluje partnerství s velkými OEM a Tier1 při sériové výrobě automobilových LiDAR. Kromě toho to znamená uznání globálními odborníky v oblasti designu, vývoje a výroby produktů RoboSense a také naznačuje, že RoboSense dosáhl nového milníku ve výrobě automobilových LiDAR, včetně nejnovějšího pevného LiDAR “RS-LiDAR-M1”.

RoboSense získal cenu za inovaci CES 2020 za první inteligentní LiDAR senzor založený na MEMS, RS-LiDAR-M1. Co jej odlišuje od konkurenčních řešení?

Od otevření partnerství v roce 2017 je vestavěný percepční algoritmus Smart LiDAR Sensor, RS-LiDAR-Algorithm, ve vedoucí pozici v automobilovém průmyslu LiDAR. Inteligentní LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 je nejmenším inteligentním LiDAR senzorem založeným na MEMS, který integruje LiDAR senzory, algoritmy umělé inteligence a čipové sady, což transformuje tradiční LiDAR systémy (také známé jako pouze sběrače informací) na plný systém analýzy a pochopení dat, poskytující bohatá a spolehlivá 3D data a strukturovaná, sémantická vnímání prostředí v reálném čase pro rychlejší rozhodování autonomních vozidel než kdykoli předtím. To plně zajišťuje Level 3-Level 5 pokročilé automatické řízení s nejvyšší úrovní ASIL-D relevantní percepční bezpečnosti, což nás odlišuje od ostatních LiDAR společností.

“Inteligentní LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 je nejmenším inteligentním LiDAR senzorem založeným na MEMS”

Kromě toho RS-LiDAR-M1 založený na pevné technologii MEMS splňuje požadavky automobilového průmyslu. RS-LiDAR-M1 má úhel pohledu 120°*25°, což je největší úhel pohledu mezi vydávanými produkty na světě. RoboSense používá laser o vlnové délce 905 nm s nízkou cenou, automobilovým stupněm a malou velikostí místo drahých laserů o vlnové délce 1550 nm.

Jak se porovnává průmysl LiDAR v Číně s tím v Severní Americe?

Průmysl LiDAR v Číně začal později než v Severní Americe, ale brzy se stal jedním z nejrychleji rostoucích trhů v oblasti autonomního řízení. V roce 2018 RoboSense získal strategickou investici přes 45 milionů dolarů od Alibaba Cainiao Network, SAIC a BAIC, čímž stanovil rekord pro největší jednorázovou financování v čínském průmyslu LiDAR. Společně s touto strategickou investicí, poháněnou LiDAR MEMS M1 RoboSense, Alibaba Cainiao oznámil UAV logistický vozidlo, které urychluje aplikaci LiDAR na logistickém trhu. Mezitím se aplikace RoboTaxi také urychluje na čínském trhu LiDAR od loňského roku.

Jako závěr, současná velikost trhu v Číně je menší než v USA, ale také vidím rychlý růst v aplikacích autonomního řízení, MaaS, logistiky a robotických aplikací.

Kdy podle vás uvidíme plně funkční autonomní vozidla Level 5 na silnicích?

Plně automatizovaná vozidla (L5) uvidíme na silnicích, myslím, že to bude ještě trvat dlouho. Bude zde krok za krokem růst autonomních vozidel. Už existují vozidla vybavená systémem L3. Některé z našich partnerů a zákazníků jsou ve fázi vývoje systému L4 s potenciálním zahájením výroby za pět let. Ale pro plně automatizovaná vozidla L5 jsou největší obavy vždy bezpečnost a veřejná akceptace. Pokud nedokážou prokázat, že plně automatizovaná vozidla jsou bezpečnější než lidské řidiče, bude obtížné je učinit populárními. V současné době vidím, že průmysl se pohybuje tímto směrem krok za krokem. Ale nemyslím, že budou plně automatizovaná vozidla za deset let.

Je něco jiného, co byste chtěl sdílet o RoboSense?

RoboSense získal řadu ocenění, včetně cen za inovaci CES 2020 a 2019, AutoSens Award 2019 a Stevie Gold Award 2019. Naši partneři pokrývají hlavní společnosti v oblasti autonomního řízení, OEM a Tier1, včetně největšího automobilového výrobce v Číně, FAW (First Automobile Works), který bude používat LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jako svůj proprietární systém autonomního řízení další generace.

RoboSense se bude soustředit na vývoj produktu M1 do automotive-grade masové výroby jako první priorita. Nevyvíjíme pouze hardwarové součásti, ale také software jako komplexní systém chytrých senzorů. Dodání našeho Automotive Grade MEMS LiDAR v roce 2020 bylo jedním z našich největších milníků.

Kromě toho bezpečnost je největší výzvou, kterou budeme muset řešit. Pro zajištění bezpečnosti je nutná fúze různých senzorů. Kromě toho také inteligentní infrastruktura vozidel, jako je systém inteligentní spolupráce vozidel (IVICS), podporuje autonomní řízení. Proto vývoj krátkodobého LiDAR pro detekci slepé zóny, projekty fúze více senzorů a projekty IVICS pro poskytování vysoce přesných percepčních systémů jsou také našimi prioritami v roce 2020.

Děkuji za tento fascinující rozhovor, každý, kdo chce se dozvědět více, by měl navštívit RoboSense.