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

Dr. Leilei Shinohara è Vice President of R&D, RoboSense. Con più di un decennio di esperienza nello sviluppo di sistemi LiDAR, Dr. Shinohara è uno degli esperti più esperti in questo campo. Prima di unirsi a RoboSense, Dr. Shinohara ha lavorato presso Valeo come Technical Lead per il primo LiDAR automobilistico di livello mondiale, SCALA®. Era responsabile di numerosi programmi, tra cui progetti di LiDAR automobilistici e sensori di fusione. Dr. Shinohara ha gestito un team internazionale di sviluppo di prodotti sensoriali per lo sviluppo e l’implementazione di sistemi, software, hardware, meccanica, test, convalida e sicurezza funzionale per costruire il primo prodotto LiDAR di livello automobilistico.

Prima di unirti a Robosense come Vice President of R&D, avevi più di un decennio di esperienza nello sviluppo di LiDAR, tra cui aver lavorato con il progetto LiDAR SCALA® di Valeo. Cosa ti ha attirato a unirti a Robosense?

RoboSense è il LiDAR numero 1 in Asia con una velocità di sviluppo incredibile.

Prima di unirmi a RoboSense, ero colpito dalle capacità innovative e dalla competenza tecnica di RoboSense. RoboSense si sta dirigendo verso l’obiettivo di diventare il principale fornitore di sensori LiDAR intelligenti per il mercato automobilistico, che non riguarda solo il LiDAR HW ma anche l’algoritmo di percezione AI. Questo obiettivo è molto in linea con la mia visione per l’approccio dei sensori intelligenti del futuro. Al CES 2019, RoboSense ha esposto il suo ultimo LiDAR a stato solido MEMS, che ha prestazioni superiori ai prodotti concorrenti. Al CES 2020, RoboSense ha fatto enormi progressi e ha annunciato che il LiDAR a stato solido RS-LiDAR-M1 è pronto per la vendita a un prezzo di $1.898.

“Al CES 2019, RoboSense ha esposto il suo ultimo LiDAR a stato solido MEMS, che ha prestazioni superiori ai prodotti concorrenti. Al CES 2020, RoboSense ha fatto enormi progressi e ha annunciato che il LiDAR a stato solido RS-LiDAR-M1 è pronto per la vendita a un prezzo di $1.898.”

Con la tecnologia leader di RoboSense e la mia precedente esperienza nel settore automobilistico, sono fiducioso che insieme possiamo accelerare notevolmente lo sviluppo di prodotti LiDAR di livello automobilistico che possono essere prodotti in massa per rendere la guida altamente automatizzata una realtà.

È importante capire i vantaggi della tecnologia LiDAR per i veicoli autonomi rispetto ai sistemi di fotocamere regolari. Puoi spiegarci alcuni di questi vantaggi?

Le fotocamere e il radar hanno limitazioni. Ad esempio, le fotocamere non funzionano bene in condizioni di luce ambientale scarsa e il radar ha limitazioni nella rilevazione di ostacoli stazionari. Rispetto alla fotocamera, il LiDAR ha il vantaggio di una maggiore precisione e accuratezza. Non è influenzato dalle condizioni di luce ambientale, come la notte, il sole splendente o i fari delle altre auto, e può funzionare in vari condizioni di traffico complesse.

Recentemente abbiamo sentito notizie sugli incidenti di Tesla Autopilot. Come sappiamo, il sistema Autopilot di Tesla si basa solo sulla fotocamera e sul radar. Quegli incidenti dimostrano anche che il LiDAR è fondamentale per garantire la sicurezza e compensare le debolezze che si verificano attualmente con i sensori convenzionali.

“Quegli incidenti dimostrano anche che il LiDAR è fondamentale per garantire la sicurezza e compensare le debolezze che si verificano attualmente con i sensori convenzionali.”

Sia l’Audi A8 (un veicolo autonomo di livello 3 prodotto in massa) che il Waymo One (un servizio di trasporto con autopilota) utilizzano il LiDAR, che è un importante indicatore del settore. I veicoli autonomi di livello 3 per passeggeri che utilizzano il LiDAR diventeranno gradualmente lo standard del settore.

Una delle lamentele comuni che sentiamo sul LiDAR è che è troppo costoso per la maggior parte dei veicoli per consumatori. Pensi che il prezzo scenderà eventualmente per renderlo più competitivo?

Come sappiamo tutti, il costo elevato è uno dei principali limiti per i sistemi LiDAR tradizionali per soddisfare la produzione di massa, è una tendenza inevitabile che il prezzo del LiDAR scenderà eventualmente per soddisfare le esigenze dei veicoli autonomi per consumatori. Attualmente, il nostro LiDAR MEMS utilizza uno specchio micromeccanico per dirigere il fascio laser per la scansione, può essere realizzato in modo compatto e a basso costo, il che lo rende più competitivo rispetto al LiDAR meccanico sovrapprezzato.

“Attualmente, il nostro LiDAR MEMS utilizza uno specchio micromeccanico per dirigere il fascio laser per la scansione, può essere realizzato in modo compatto e a basso costo, il che lo rende più competitivo rispetto al LiDAR meccanico sovrapprezzato.”

Il LiDAR MEMS-based M1 di RoboSense utilizza laser a 905 nm con basso costo, di livello automobilistico e dimensioni compatte. Le parti sono state ridotte da centinaia a decine rispetto ai LiDAR meccanici tradizionali, riducendo notevolmente il costo e il tempo di produzione, raggiungendo una svolta nella produttibilità. Il modulo ottico delle dimensioni di una moneta elabora i risultati del sistema ottico-meccanico per soddisfare le prestazioni di guida autonoma e le esigenze di produzione di massa.

Il prototipo M1 con un raggio di rilevamento di 200 m e equivalente a 125 strati è ora in vendita a un prezzo di $1.898 rispetto al LiDAR meccanico convenzionale a 128 strati che costa diecimila dollari. Inoltre, quando passeremo alla produzione di massa, il costo del sensore può scendere a un intervallo di $200.

A dicembre 2019, Robosense ha annunciato il lancio di una soluzione di percezione LiDAR completa e sviluppata per Robo-Taxi (RS-Fusion-P5). Cosa è questa soluzione?

“Il RS-Fusion-P5 è dotato del modello di LiDAR meccanico di punta di RoboSense RS-Ruby e quattro LiDAR a corto raggio per la rilevazione di punti ciechi RS-Bpearl. La soluzione di fusione di più LiDAR è stata sviluppata per accelerare ulteriormente lo sviluppo di Robo-Taxi.”

Il RS-Fusion-P5 ha capacità di percezione eccellenti. È in grado di raggiungere un raggio di rilevamento di 200 m per un bersaglio con riflettività del 10% e con una risoluzione di alta precisione di 0,1° con copertura completa, senza punti ciechi nella zona di rilevamento. Inoltre, grazie ai suoi avanzati algoritmi di percezione AI, alla fusione di più sensori e alle interfacce di sincronizzazione, i veicoli possono identificare facilmente e con precisione tutti gli ostacoli intorno e posizionarsi, abilitando i veicoli autonomi di livello 4 o superiore con capacità di percezione complete.

I quattro RS-BPearl formano una copertura dell’angolo di visuale emisferico di 90° * 360° (o 180° * 180°), che non solo può identificare con precisione gli oggetti intorno al veicolo come animali domestici, bambini, strade e altri dettagli dell’area del terreno vicino, ma anche rilevare le informazioni di altezza reali in scenari specifici come ponti, tunnel e sottopassaggi, supportando ulteriormente i veicoli autonomi nella presa di decisioni di guida e migliorando notevolmente la sicurezza dell’auto.

Il RS-Fusion-P5 ha zero punti ciechi nella zona di rilevamento. Come si ottiene questo?

Per coprire la zona dei punti ciechi, come mostra l’immagine seguente, 4x RS-BPearl sono integrati su 4 lati intorno al veicolo.

Il BPearl è un LiDAR di tipo meccanico basato sulla stessa piattaforma del LiDAR 16/32/Ruby ma progettato appositamente per la rilevazione della zona dei punti ciechi.

La linea di produzione LiDAR di RoboSense ha recentemente ottenuto la Lettera di conformità IATF16949. Questo è un importante traguardo per l’azienda, puoi spiegare l’importanza dietro questa lettera e cosa significa per l’azienda?

IATF 16949 è lo standard di gestione della qualità più utilizzato a livello globale per l’industria automobilistica, che enfatizza vari metriche di affidabilità del prodotto. RoboSense ha ottenuto il certificato IATF16949 nel settore automobilistico, che ora qualifica completamente per fornire ai clienti automobilistici. Ha anche accelerato le partnership per la produzione seriale di LiDAR di livello automobilistico con i principali OEM e Tier1. Inoltre, rappresenta il riconoscimento degli esperti del settore globale dei processi di progettazione, sviluppo e produzione di RoboSense e indica che RoboSense ha raggiunto un nuovo traguardo di completa prontezza per la produzione seriale di LiDAR automobilistici, compreso il più recente LiDAR a stato solido intelligente “RS-LiDAR-M1”.

Robosense ha vinto quest’anno il premio per l’innovazione CES 2020 per il primo sensore LiDAR intelligente basato su MEMS, il RS-LiDAR-M1. Cosa lo distingue dalle soluzioni concorrenti?

Dal momento in cui è stato aperto ai partner nel 2017, l’algoritmo di percezione del sensore LiDAR integrato, il RS-LiDAR-Algorithm, è in posizione di leadership nel settore del LiDAR automobilistico. Il sensore LiDAR intelligente RS-LiDAR-M1 di RoboSense è il primo e più piccolo sensore LiDAR basato su MEMS che incorpora sensori LiDAR, algoritmi AI e chip di circuito integrato, che trasforma i sistemi LiDAR tradizionali (noti anche come semplici rilevatori di informazioni) in un sistema di analisi e comprensione dei dati completo, fornendo dati di nuvola di punti 3D ricchi e affidabili e risultati di percezione ambientale semantica strutturati in tempo reale per una presa di decisione più rapida dei veicoli autonomi di quanto mai prima. Garantisce completamente la guida automatica avanzata di livello 3-5 con la massima sicurezza di percezione ASIL-D pertinente, il che ci distingue notevolmente dalle aziende LiDAR.

“Il sensore LiDAR intelligente RS-LiDAR-M1 di RoboSense è il primo e più piccolo sensore LiDAR basato su MEMS”

Inoltre, il RS-LiDAR-M1 basato sulla tecnologia a stato solido MEMS soddisfa i requisiti automobilistici. Il RS-LiDAR-M1 ha un angolo di visuale di 120°*25°, che è il più grande angolo di visuale del LiDAR a stato solido MEMS tra i prodotti rilasciati in tutto il mondo. RoboSense utilizza laser a 905 nm con basso costo, di livello automobilistico e dimensioni ridotte invece di costosi laser a 1550 nm.

Come si confronta l’industria del LiDAR in Cina con quella del Nord America?

L’industria del LiDAR in Cina inizia più tardi del Nord America, ma diventa presto uno dei mercati in più rapida crescita in termini di guida autonoma. Nel 2018, RoboSense ha vinto un investimento strategico di oltre 45 milioni di dollari da Alibaba Cainiao Network, SAIC e BAIC, stabilendo il record di finanziamento più grande in un’unica soluzione nel settore del LiDAR in Cina. Insieme a questo investimento strategico, alimentato dal LiDAR a stato solido MEMS M1 di RoboSense, Alibaba Cainiao ha annunciato il veicolo logistico UAV che accelera l’applicazione del LiDAR nel mercato logistico. Nel frattempo, l’applicazione RoboTaxi si sta anche velocizzando nel mercato del LiDAR in Cina dall’anno scorso.

Come conclusione, le dimensioni del mercato attuale in Cina sono più piccole di quelle degli Stati Uniti, ma vedo anche una rapida crescita nell’applicazione della guida autonoma, MaaS, logistica e applicazioni robotiche.

Quando pensi che vedremo veicoli autonomi completamente operativi di livello 5 sulle strade?

I veicoli completamente automatizzati (L5) da vedere sulle strade, penso, ci vorrà ancora molto tempo per raggiungere. Ci sarà una crescita graduale dei veicoli autonomi. Ci sono già veicoli dotati di sistema L3. Inoltre, alcuni dei nostri partner e clienti stanno sviluppando il sistema L4 con un potenziale tempo di inizio produzione in 5 anni. Ma per i veicoli completamente automatizzati L5, le principali preoccupazioni sono sempre la sicurezza e l’accettazione pubblica. Se non saranno in grado di dimostrare che i veicoli completamente automatizzati sono più sicuri dei guidatori umani, ci saranno difficoltà a diventare popolari. Attualmente, vedo che il settore si sta muovendo in questa direzione passo dopo passo. Ma non penso che ci saranno veicoli completamente automatizzati in 10 anni.

C’è qualcos’altro che ti piacerebbe condividere su Robosense?

RoboSense ha ricevuto numerosi premi, tra cui i premi per l’innovazione CES 2020 e 2019, il premio AutoSens 2019 e il premio Stevie Gold 2019 e i nostri partner coprono le principali aziende di tecnologia per la guida autonoma, OEM e Tier 1 a livello mondiale, tra cui il principale costruttore automobilistico del mondo, la FAW (First Automobile Works) cinese, che utilizzerà il LiDAR RS-LiDAR-M1 di RoboSense come sistema di guida autonoma di prossima generazione di proprietà della FAW.

RoboSense si concentrerà sullo sviluppo del prodotto a stato solido M1 in produzione di massa di livello automobilistico come priorità assoluta. Stiamo sviluppando non solo il hardware, ma anche il software come un sistema di sensori intelligenti completo. La consegna del nostro LiDAR di livello automobilistico MEMS nel 2020 è stato uno dei nostri più grandi traguardi.

Inoltre, la sicurezza è la più grande sfida che affronteremo. Per garantire la sicurezza, è necessaria la fusione con diversi sensori. Inoltre, un’infrastruttura AD-friendly, come un sistema di infrastruttura di veicoli cooperativi intelligenti (IVICS), supporta anche la guida autonoma. Pertanto, lo sviluppo del LiDAR di rilevamento di punti ciechi a corto raggio (BSD), progetti di fusione di più sensori e progetti IVICS per fornire sistemi di percezione ad alta precisione sono anche il nostro focus nel 2020.

Grazie per questa intervista affascinante, chiunque desideri saperne di più può visitare Robosense.