Dr. Leilei Shinohara, Vice President of R&D at RoboSense – Interview-Serie

Dr. Leilei Shinohara ist Vice President of R&D bei RoboSense. Mit mehr als einem Jahrzehnt Erfahrung in der Entwicklung von LiDAR-Systemen ist Dr. Shinohara einer der erfahrensten Experten auf diesem Gebiet. Vor seinem Eintritt bei RoboSense arbeitete Dr. Shinohara bei Valeo als technischer Leiter für das weltweit erste automobiltaugliche LiDAR, SCALA®. Er war für mehrere Programme verantwortlich, darunter Automotive-LiDAR- und Sensor-Fusionsprojekte. Dr. Shinohara leitete ein internationales Sensor-Produktentwicklungsteam für die Entwicklung und Implementierung von Systemen, Software, Hardware, Mechanik, Tests, Validierung und funktionale Sicherheit, um das erste automobiltaugliche LiDAR-Produkt zu entwickeln.

Bevor Sie als Vice President of R&D bei Robosense eingetreten sind, hatten Sie mehr als ein Jahrzehnt Erfahrung in der Entwicklung von LiDAR, einschließlich der Arbeit an Valeos SCALA®-LiDAR-Projekt. Was hat Sie dazu bewogen, sich Robosense anzuschließen?

RoboSense ist Asiens Nr. 1-LiDAR mit einer atemberaubenden Entwicklungsgeschwindigkeit.

Bevor ich zu RoboSense kam, war ich von den Innovationsfähigkeiten und dem technischen Know-how von RoboSense beeindruckt. RoboSense strebt danach, der führende Anbieter intelligenter LiDAR-Sensoren für den Automarkt zu werden, was nicht nur die LiDAR-Hardware, sondern auch die AI-Perzeptionsalgorithmen umfasst. Dieses Ziel entspricht meiner Vision für die zukünftige intelligente Sensorik. Auf der CES 2019 präsentierte RoboSense sein neuestes MEMS-Solid-State-LiDAR, das eine überlegene Leistung im Vergleich zu seinen Peer-Produkten aufweist. Auf der CES 2020 machte RoboSense enorme Fortschritte und kündigte an, dass das Solid-State-LiDAR RS-LiDAR-M1 bereit für den Verkauf ist, zu einem Preis von 1.898 US-Dollar.

“Auf der CES 2019 präsentierte RoboSense sein neuestes MEMS-Solid-State-LiDAR, das eine überlegene Leistung im Vergleich zu seinen Peer-Produkten aufweist. Auf der CES 2020 machte RoboSense enorme Fortschritte und kündigte an, dass das Solid-State-LiDAR RS-LiDAR-M1 bereit für den Verkauf ist, zu einem Preis von 1.898 US-Dollar.”

Mit RoboSenses führender Technologie und meiner vorherigen Erfahrung in der Automobilindustrie bin ich zuversichtlich, dass wir gemeinsam die Entwicklung von automobiltauglichen LiDAR-Produkten, die in großen Mengen produziert werden können, um hochautomatisiertes Fahren zu ermöglichen, enorm beschleiten können.

Es ist wichtig, die Vorteile von LiDAR-Technologie für autonome Fahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Kamerasystemen zu verstehen. Können Sie uns durch einige dieser Vorteile führen?

Kameras und Radar haben ihre Einschränkungen. Zum Beispiel funktionieren Kameras nicht gut unter schlechten Umgebungslichtbedingungen und Radar hat Einschränkungen bei der Erkennung von stationären Hindernissen. Im Vergleich zur Kamera liegt der größte Vorteil von LiDAR in seiner höheren Genauigkeit und Präzision. Es wird nicht von den Umgebungslichtbedingungen beeinflusst, wie z.B. Nacht, helles Sonnenlicht oder die Scheinwerfer anderer Fahrzeuge, und kann in verschiedenen komplexen Verkehrssituationen funktionieren.

Vor kurzem haben wir viele Nachrichten über Unfälle mit Teslas Autopilot-System gehört. Wie wir wissen, basiert Teslas Autopilot-System nur auf Kameras und Radar. Diese Unfälle beweisen auch, dass LiDAR entscheidend ist, um die Sicherheit zu gewährleisten und die Schwächen, die derzeit bei herkömmlichen Sensoren auftreten, auszugleichen.

“Diese Unfälle beweisen auch, dass LiDAR entscheidend ist, um die Sicherheit zu gewährleisten und die Schwächen, die derzeit bei herkömmlichen Sensoren auftreten, auszugleichen.”

Sowohl Audis A8 (ein Level-3-Massenfahrzeug mit Autopilot) als auch Waymos Autopilot-Dienst Waymo One haben LiDAR verwendet, was ein wichtiger Branchenindikator ist. Level-3-autonome Pkw mit LiDAR werden allmählich zum Branchenstandard.

Einer der häufigsten Kritikpunkte an LiDAR ist, dass es für den Großteil der Verbrauchsfahrzeuge zu teuer ist. Glauben Sie, dass der Preis letztendlich sinken wird, um es wettbewerbsfähiger zu machen?

Wie wir alle wissen, ist der hohe Preis eines der Hauptprobleme bei herkömmlichen LiDAR-Systemen, um die Massenproduktion zu erreichen. Es ist ein unvermeidlicher Trend, dass der LiDAR-Preis letztendlich sinken wird, um die Bedürfnisse von Verbrauchsfahrzeugen mit Autopilot zu erfüllen. Derzeit kann unser MEMS-LiDAR mit einem MEMS-Mikrospiegel, der den Laserstrahl für die Abtastung steuert, klein und zu einem niedrigeren Preis hergestellt werden, was es wettbewerbsfähiger gegenüber mechanischem LiDAR macht.

“Derzeit kann unser MEMS-LiDAR mit einem MEMS-Mikrospiegel, der den Laserstrahl für die Abtastung steuert, klein und zu einem niedrigeren Preis hergestellt werden, was es wettbewerbsfähiger gegenüber mechanischem LiDAR macht.”

RoboSenses MEMS-basiertes LiDAR M1 verwendet 905nm-Laser mit niedrigen Kosten, automotive-Grad und kompaktem Design. Die Anzahl der Teile wurde von Hunderten auf Dutzende reduziert im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen LiDARs, was die Kosten erheblich senkt und die Produktionszeit verkürzt – ein Durchbruch in der Herstellbarkeit. Das coin-große optische Modul verarbeitet die optisch-mechanischen Systemergebnisse, um die Leistung von Autopilot-Systemen und die Anforderungen der Massenproduktion zu erfüllen.

Das M1-Prototyp mit einer Erkennungsreichweite von 200 m und äquivalent zu 125 Schichten wird zum Preis von 1.898 US-Dollar verkauft, im Vergleich zu herkömmlichen 128-Schichten-mechanischem LiDAR, das 10.000 US-Dollar kostet. Darüber hinaus kann der Sensorpreis, wenn wir zur Massenproduktion übergehen, auf ein Preisniveau von 200 US-Dollar sinken.

Im Dezember 2019 kündigte Robosense die Einführung einer entwickelten und kompletten LiDAR-Wahrnehmungslösung für Robo-Taxi (RS-Fusion-P5) an. Was ist diese Lösung?

“Die RS-Fusion-P5 ist mit RoboSenses Flaggschiff-Mechanical-LiDAR-Modell RS-Ruby und vier kurzbereichs-Blind-Spot-LiDARs RS-Bpearl ausgestattet. Die multiple LiDAR-Fusions-Wahrnehmungslösung ist für die weitere Beschleunigung der Entwicklung von Robo-Taxi entwickelt worden.”

Die RS-Fusion-P5 hat hervorragende Wahrnehmungsfähigkeiten. Sie kann eine Erkennungsreichweite von 200 m für ein Ziel mit 10% Reflexion erreichen und mit einer Auflösung von bis zu 0,1° eine vollständige Abdeckung ohne Blindspots im Wahrnehmungsbereich bieten. Darüber hinaus kann sie durch ihre fortschrittlichen AI-Wahrnehmungsalgorithmen, Mehrsensor-Fusion und Synchronisations-Schnittstellen Fahrzeuge erkennen und positionieren, um Level-4- oder höhere autonome Fahrzeuge mit vollständigen Wahrnehmungsfähigkeiten auszustatten.

Die vier eingebauten RS-BPearl bilden eine halbkugelförmige Sichtfeldabdeckung von 90° * 360° (oder 180° * 180°), die nicht nur genau Objekte um das Fahrzeug herum, wie z.B. Haustiere, Kinder, Straßen und andere Details des Nahbereichs, erkennen kann, sondern auch die tatsächliche Höheninformation in bestimmten Szenarien, wie z.B. Brücken, Tunnel und Unterführungen, erkennen und so autonome Fahrzeuge bei der Fahrentscheidung unterstützen und die Fahrzeugsicherheit erheblich verbessern kann.

Die RS-Fusion-P5 hat keine Blindspots im Wahrnehmungsbereich. Wie wird dies erreicht?

Um den Blindspot-Bereich abzudecken, wie das folgende Bild zeigt, sind 4x RS-BPearl auf 4 Seiten um das Fahrzeug herum integriert.

Der BPearl ist ein mechanisches LiDAR auf der gleichen Plattform wie das 16/32/Ruby-LiDAR, aber speziell für die Erkennung von Blindspots entwickelt.

RoboSenses LiDAR-Produktionslinie hat kürzlich das IATF16949-Zertifikat erhalten. Dies ist ein wichtiger Meilenstein für das Unternehmen. Können Sie die Bedeutung hinter diesem Zertifikat erklären und was es für das Unternehmen bedeutet?

IATF 16949 ist der am häufigsten verwendete globale Qualitätsmanagement-Standard für die Automobilindustrie, der verschiedene Produktzuverlässigkeitsmetriken betont. RoboSense hat das IATF16949-Zertifikat im Automobilsektor erhalten, was es vollständig qualifiziert, Automotive-Kunden zu beliefern. Es hat auch die Partnerschaften mit großen OEMs und Tier-1-Unternehmen für die Serienproduktion von automotive-graden LiDARs beschleunigt. Darüber hinaus steht es für die Anerkennung von RoboSenses Produktentwicklung, -design und -produktionsprozessen durch globale Branchenexperten und zeigt, dass RoboSense einen neuen Meilenstein der vollständigen Bereitschaft für die Serienproduktion von automotive-graden LiDARs, einschließlich des neuesten Solid-State-Smart-LiDARs “RS-LiDAR-M1”, erreicht hat.

Robosense gewann in diesem Jahr den CES 2020-Innovationspreis für den ersten MEMS-basierten Smart-LiDAR-Sensor, den RS-LiDAR-M1. Was unterscheidet es von konkurrierenden Lösungen?

Seit der Öffnung für Partner im Jahr 2017 ist der Smart-LiDAR-Sensor mit dem integrierten Wahrnehmungsalgorithmus, dem RS-LiDAR-Algorithmus, in der führenden Position in der Automobil-LiDAR-Industrie. Der RoboSense-RS-LiDAR-M1-Smart-LiDAR ist der weltweit erste und kleinste MEMS-basierte Smart-LiDAR-Sensor, der LiDAR-Sensoren, AI-Algorithmen und IC-Chipsätze kombiniert, was herkömmliche LiDAR-Systeme (auch bekannt als reine Informationskollektoren) in ein vollständiges Datenanalyse- und Verständnissystem umwandelt, das reiche und zuverlässige 3D-Punktwolken-Daten und strukturierte, semantische Umgebungs-Wahrnehmungsergebnisse in Echtzeit für eine schnellere autonome Fahrzeugentscheidung als je zuvor liefert. Es stellt sicher, dass Level-3- bis Level-5-Advanced-Automatic-Driving mit der höchsten Sicherheitsstufe ASIL-D erreicht wird, was uns von anderen LiDAR-Unternehmen unterscheidet.

“Der RoboSense-RS-LiDAR-M1-Smart-LiDAR ist der weltweit erste und kleinste MEMS-basierte Smart-LiDAR-Sensor”

Darüber hinaus entspricht der RS-LiDAR-M1 basierend auf Solid-State-MEMS-Technologie den Anforderungen der Automobilindustrie. Der RS-LiDAR-M1 hat ein Sichtfeld von 120°*25°, was das größte Sichtfeld von MEMS-Solid-State-LiDARs unter den veröffentlichten Produkten weltweit ist. RoboSense verwendet 905nm-Laser mit niedrigen Kosten, automotive-Grad und kleiner Größe anstelle von teuren 1550nm-Lasern.

Wie vergleicht sich die LiDAR-Industrie in China mit der in Nordamerika?

Die LiDAR-Industrie in China startete später als in Nordamerika, aber sie ist zu einem der am schnellsten wachsenden Märkte für autonome Fahrzeuge geworden. Im Jahr 2018 erhielt RoboSense eine strategische Investition von über 45 Millionen US-Dollar von Alibaba Cainiao Network, SAIC und BAIC, was den größten Einzelinvestitionsrekord in Chinas LiDAR-Industrie darstellt. Mit dieser strategischen Investition kündigte Alibaba Cainiao den UAV-Logistikfahrzeug an, der die LiDAR-Anwendung auf dem Logistikmarkt beschleunigt. Gleichzeitig beschleunigt die RoboTaxi-Anwendung den LiDAR-Markt in China seit dem letzten Jahr.

Als Fazit ist der aktuelle Marktzugang in China kleiner als in den USA, aber ich sehe auch ein schnelles Wachstum in der Anwendung von autonomen Fahrzeugen, MaaS, Logistik und Robotik.

Wann denken Sie, dass wir vollständig autonome Fahrzeuge (Level 5) auf der Straße sehen werden?

Vollautomatisierte Fahrzeuge (L5) auf der Straße zu sehen, denke ich, wird noch lange dauern. Es wird ein schrittweises Wachstum in autonomen Fahrzeugen geben. Es gibt bereits Fahrzeuge mit L3-Systemen. Einige unserer Partner und Kunden entwickeln L4-Systeme mit einem möglichen Produktionsstart in 5 Jahren. Aber für vollautomatisierte L5-Fahrzeuge sind die größten Bedenken immer die Sicherheit und die öffentliche Akzeptanz. Wenn sie nicht beweisen können, dass vollautomatisierte Fahrzeuge sicherer sind als menschliche Fahrer, wird es schwierig, populär zu werden. Derzeit sehe ich, dass die Branche in diese Richtung schrittweise voranschreitet. Aber ich denke nicht, dass es in 10 Jahren vollautomatisierte Fahrzeuge geben wird.

Gibt es noch etwas, das Sie über Robosense teilen möchten?

RoboSense hat zahlreiche Auszeichnungen erhalten, darunter den CES 2020- und 2019-Innovationspreis, den AutoSens Award 2019 und den Stevie Gold Award 2019. Unsere Partner umfassen die weltweit führenden Unternehmen für autonome Fahrzeugtechnologie, OEMs und Tier-1-Unternehmen, darunter den weltweit führenden Automobilhersteller, Chinas FAW (First Automobile Works), der den RoboSense-RS-LiDAR-M1-LiDAR als FAWs proprietäres Next-Generation-Autopilot-System verwenden wird.

RoboSense wird sich auf die Entwicklung des Solid-State-M1-Produkts für die automotive-Grad-Massenproduktion als erste Priorität konzentrieren. Wir entwickeln nicht nur die Hardware, sondern auch die Software als umfassendes Smart-Sensor-System. Die Lieferung unseres automotive-Grad-MEMS-LiDARs im Jahr 2020 war einer unserer größten Meilensteine.

Darüber hinaus ist die Sicherheit die größte Herausforderung, die wir angehen werden. Um die Sicherheit zu gewährleisten, ist die Fusion mit verschiedenen Sensoren erforderlich. Darüber hinaus unterstützt ein AD-freundliches Infrastruktur-System, wie z.B. ein intelligentes Fahrzeug-Kooperations-Infrastruktur-System (IVICS), auch autonome Fahrzeuge. Daher sind die Entwicklung von kurzbereichs-Blind-Spot-Detection (BSD)-LiDAR, Mehrsensor-Fusions-Projekte und IVICS-Projekte zur Bereitstellung von hochpräzisen Wahrnehmungssystemen auch unser Fokus im Jahr 2020.

Vielen Dank für dieses faszinierende Interview. Jeder, der mehr erfahren möchte, sollte Robosense besuchen.