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

Dr. Leilei Shinohara is Vice President of R&D, RoboSense. Met meer dan een decennium ervaring in het ontwikkelen van LiDAR-systemen, is Dr. Shinohara een van de meest ervaren experts op dit gebied. Voordat hij bij RoboSense kwam, werkte Dr. Shinohara bij Valeo als Technical Lead voor de werelds eerste automotive grade LiDAR, SCALA®. Hij was verantwoordelijk voor meerdere programma’s, waaronder automotive LiDAR- en sensorfusieprojecten. Dr. Shinohara beheerde een internationaal sensorproductontwikkelingsteam voor de ontwikkeling en implementatie van systemen, software, hardware, mechanica, testen, validatie en functionele veiligheid om het eerste automotive grade LiDAR-product te bouwen.

Voorafgaand aan uw aanstelling als Vice President of R&D bij Robosense had u meer dan een decennium ervaring in het ontwikkelen van LiDAR, waaronder het werken aan het LiDAR-project SCALA® van Valeo. Wat trok u aan om bij Robosense te komen?

RoboSense is Aziës nummer 1 LiDAR met een verbazingwekkende ontwikkelingssnelheid.

Voorafgaand aan mijn aanstelling bij RoboSense, was ik onder de indruk van de innovatiecapaciteiten en technische kennis van RoboSense. RoboSense richt zich op het worden van de beste smart LiDAR-sensorleverancier voor de automotive-markt, wat niet alleen gaat over de LiDAR-HW maar ook over de AI-perceptiealgoritme. Dit doel sluit goed aan bij mijn visie voor de toekomstige smart sensor-aanpak. Op CES 2019 exposeerde RoboSense zijn laatste MEMS-vaste-toestand LiDAR, die een superieure prestatie heeft ten opzichte van zijn peerproducten. Op CES 2020 boekte RoboSense een enorme vooruitgang en kondigde aan dat de vaste-toestand LiDAR RS-LiDAR-M1 klaar is voor verkoop tegen een prijs van $1.898.

“Op CES 2019 exposeerde RoboSense zijn laatste MEMS-vaste-toestand LiDAR, die een superieure prestatie heeft ten opzichte van zijn peerproducten. Op CES 2020 boekte RoboSense een enorme vooruitgang en kondigde aan dat de vaste-toestand LiDAR RS-LiDAR-M1 klaar is voor verkoop tegen een prijs van $1.898.”

Met RoboSense’s leidende technologie en mijn eerdere ervaring in de automotive-industrie, ben ik ervan overtuigd dat we samen de ontwikkeling van automotive-grade LiDAR-producten die in massa kunnen worden geproduceerd, kunnen versnellen om highly automated driving een realiteit te maken.

Het is belangrijk om de voordelen van LiDAR-technologie voor autonome voertuigen te begrijpen in vergelijking met reguliere camerasystemen. Kunt u ons door sommige van deze voordelen heen loodsen?

Cameras en radar hebben hun beperkingen. Bijvoorbeeld, cameras werken niet goed onder slechte omgevingslichtomstandigheden en radar heeft beperkingen bij het detecteren van stationaire obstakels. In vergelijking met de camera, ligt de grootste voordelen van LiDAR in een hogere nauwkeurigheid en precisie. Het wordt niet beïnvloed door de omgevingslichtomstandigheden, zoals ‘s nachts, fel zonlicht of de koplampen van andere auto’s, en kan werken in verschillende complexe verkeersomstandigheden.

Onlangs hebben we veel nieuws gehoord over de Tesla-autopilotongelukken. Zoals we weten, vertrouwt Tesla’s autopilotsysteem alleen op de camera en radar. Deze ongelukken bewijzen ook dat LiDAR essentieel is om de veiligheid te garanderen en de zwakheden te compenseren die momenteel optreden bij conventionele sensoren.

“Deze ongelukken bewijzen ook dat LiDAR essentieel is om de veiligheid te garanderen en de zwakheden te compenseren die momenteel optreden bij conventionele sensoren.”

Zowel Audi’s A8 (een Level 3-massaproductieautonoom voertuig) als de Waymo One (een autopilotservice) gebruiken LiDAR, wat een belangrijke indicatie is voor de industrie. Level 3-autonome passagiersvoertuigen die LiDAR gebruiken, zullen geleidelijk de industrienorm worden.

Een van de meest voorkomende klachten die we horen over LiDAR is dat het te duur is voor de meeste consumentenauto’s. Denkt u dat de prijs uiteindelijk zal dalen om het concurrerender te maken?

Zoals we allemaal weten, is de hoge kosten een van de belangrijkste beperkingen voor traditionele LiDAR-systemen om aan massaproductie te voldoen, het is een onvermijdelijke trend dat de LiDAR-prijs uiteindelijk zal dalen om aan de behoeften van consumentenautonome voertuigen te voldoen. Op dit moment kan onze MEMS-LiDAR, die een MEMS-micromirror gebruikt om de laserstraal voor scannen te sturen, klein en tegen lagere kosten worden gemaakt, waardoor het concurrerender wordt dan de overpriced Mechanical LiDAR.

“Op dit moment kan onze MEMS-LiDAR, die een MEMS-micromirror gebruikt om de laserstraal voor scannen te sturen, klein en tegen lagere kosten worden gemaakt, waardoor het concurrerender wordt dan de overpriced Mechanical LiDAR.”

RoboSense MEMS-gebaseerde LiDAR M1 gebruikt 905nm-lasers met lage kosten, automotive grade en compacte grootte. Onderdelen zijn teruggebracht van honderden tot tientallen in vergelijking met traditionele mechanische LiDAR’s, waardoor de kosten aanzienlijk worden verlaagd en de productietijd wordt verkort – een doorbraak in de maakbaarheid. De muntgrote optische module verwerkt de optisch-mechanische systeemresultaten om aan de prestatie- en massaproductie-eisen voor autonoom rijden te voldoen.

De M1-prototype met een detectiebereik van 200m en equivalent aan 125 lagen wordt nu verkocht tegen een prijs van $1.898 in vergelijking met de conventionele 128 lagen mechanische LiDAR, die $10.000 kost. Bovendien, wanneer we overgaan tot volume-massaproductie, kan de sensorkosten dalen tot een bereik van $200.

In december 2019 kondigde Robosense de lancering aan van een ontwikkeld en compleet LiDAR-perceptiesysteem voor Robo-Taxi (RS-Fusion-P5). Wat is dit systeem?

“De RS-Fusion-P5 is uitgerust met RoboSense’s vlaggenschip-mechanische LiDAR-model RS-Ruby en vier korte bereik-blindspot LiDAR RS-Bpearl. Het multisensorfusieperceptiesysteem is ontwikkeld om de ontwikkeling van Robo-Taxi verder te versnellen.”

De RS-Fusion-P5 heeft uitstekende perceptiecapaciteiten. Het kan een detectiebereik van 200m bereiken voor een 10% reflectietarget, en met een hoogteprecisie van 0,1° met volledige dekking, zonder blinde vlekken in de detectiezone. Bovendien kan het, door middel van geavanceerde AI-perceptiealgoritmen, multisensorfusie en synchronisatie-interfaces, voertuigen in staat stellen om alle obstakels rondom te identificeren en te positioneren, waardoor Level 4 of hogere autonome voertuigen worden uitgerust met volledige perceptiecapaciteiten.

De ingebouwde vier RS-BPearl vormen een halve bolvormige dekking van 90° * 360° (of 180° * 180°), die niet alleen objecten rondom het voertuiglichaam, zoals huisdieren, kinderen, wegdekken en andere details van het nabije gebied, kan identificeren, maar ook de werkelijke hoogte-informatie onder bepaalde scenario’s, zoals bruggen, tunnels en viaducten, kan detecteren, waardoor autonome voertuigen beter in staat zijn om rijbeslissingen te nemen en de veiligheid te verbeteren.

De RS-Fusion-P5 heeft geen blinde vlekken in de detectiezone. Hoe wordt dit bereikt?

Om de blinde vlekzone te bedekken, zoals de onderstaande afbeelding laat zien, zijn 4x RS-BPearl geïntegreerd op 4 zijden rondom het voertuig.

De BPearl is een mechanisch type LiDAR op basis van hetzelfde platform als 16/32/Ruby LiDAR, maar speciaal ontworpen voor de detectie van blinde vlekken.

RoboSense’s LiDAR-productielijn heeft onlangs het IATF16949-conformiteitscertificaat ontvangen. Dit is een enorme mijlpaal voor het bedrijf, kunt u de belangrijkheid achter dit certificaat uitleggen en wat het voor het bedrijf betekent?

IATF 16949 is de meest gebruikte wereldwijde kwaliteitsbeheersnorm voor de automotive-industrie, die verschillende productbetrouwbaarheidsmetrieken benadrukt. RoboSense heeft het IATF16949-certificaat ontvangen in de automotive-branche, waardoor het nu volledig gekwalificeerd is om te leveren aan automotive-klanten. Het heeft ook de partnerships met automotive-grade LiDAR-serieproductie met grote OEM’s en Tier1’s versneld. Bovendien staat het voor de erkenning van RoboSense-productontwerp-, ontwikkelings- en productieprocessen door wereldwijde industrie-experts en geeft het aan dat RoboSense een nieuwe mijlpaal heeft bereikt in de volledige gereedheid voor serieproductie van automotive LiDAR’s, waaronder de laatste solid-state smart LiDAR “RS-LiDAR-M1”.

Robosense won dit jaar de CES 2020-innovatieprijs voor de eerste MEMS-gebaseerde smart LiDAR-sensor, de RS-LiDAR-M1. Wat onderscheidt dit van concurrerende oplossingen?

Sinds de opening voor partners in 2017, is de ingebouwde perceptiealgoritme van de Smart LiDAR-sensor, de RS-LiDAR-Algorithm, in de leidende positie in de automotive LiDAR-industrie. De RoboSense RS-LiDAR-M1 Smart LiDAR is ‘s werelds eerste en kleinste MEMS-gebaseerde smart LiDAR-sensor die LiDAR-sensoren, AI-algoritmen en IC-chipsets combineert, waardoor traditionele LiDAR-systemen (ook bekend als alleen informatiecollectors) worden getransformeerd in een volledig data-analyse- en begripsysteem, dat rijke en betrouwbare 3D-puntscloudgegevens en gestructureerde, semantische omgevingsperceptieresultaten in real-time levert voor snellere autonome voertuigbeslissingen dan ooit tevoren. Het garandeert volledig Level 3-Level 5 geavanceerde automatische rijden met de hoogste niveau ASIL-D-relevante perceptieveiligheid, waardoor wij ons onderscheiden van LiDAR-bedrijven.

“De RoboSense RS-LiDAR-M1 Smart LiDAR is ‘s werelds eerste en kleinste MEMS-gebaseerde smart LiDAR-sensor”

Bovendien voldoet de RS-LiDAR-M1, op basis van solid-state MEMS-technologie, aan de automotive-eisen. De RS-LiDAR-M1 heeft een gezichtsveld van 120°*25°, het grootste gezichtsveld van de MEMS-vaste-toestand LiDAR onder de wereldwijd uitgebrachte producten. RoboSense gebruikt 905nm-lasers met lage kosten, automotive grade en kleine grootte in plaats van dure 1550nm-lasers.

Hoe vergelijkt de LiDAR-industrie in China met Noord-Amerika?

De LiDAR-industrie in China begon later dan in Noord-Amerika, maar is nu een van de snelst groeiende markten voor autonoom rijden. In 2018 ontving RoboSense een strategische investering van meer dan $45 miljoen USD van Alibaba Cainiao Network, SAIC en BAIC, waarmee het de grootste enkele financieringsrecord in China’s LiDAR-industrie vestigde. Samen met deze strategische investering kondigde Alibaba Cainiao de UAV-logistieke voertuig aan, waarmee de LiDAR-toepassing in de logistieke markt werd versneld. Tegelijkertijd versnelde de RoboTaxi-toepassing ook de LiDAR-markt in China sinds vorig jaar.

Als conclusie is de huidige marktgrootte in China kleiner dan in de VS, maar ik zie ook een snelle groei in de toepassing van autonoom rijden, MaaS, logistiek en robottoepassingen.

Wanneer denkt u dat we volledig operationele Level 5-autonome voertuigen op de weg zullen zien?

Volledig geautomatiseerde voertuigen (L5) op de weg zien, denk ik, zal nog veel tijd kosten. Er zal een stap-voor-stap-groei zijn in autonome voertuigen. Er zijn al voertuigen uitgerust met L3-systemen. Ook zijn sommige van onze partners en klanten bezig met de ontwikkeling van L4-systemen met een potentieel productiestarttijd van 5 jaar. Maar voor volledig geautomatiseerde L5-voertuigen, zijn de grootste zorgen altijd de veiligheid en publieke acceptatie. Als ze niet kunnen bewijzen dat volledig geautomatiseerde voertuigen veiliger zijn dan menselijke bestuurders, zal het moeilijk worden om populair te worden. Op dit moment zie ik dat de industrie stap voor stap in deze richting beweegt. Maar ik denk niet dat er volledig geautomatiseerde voertuigen zullen zijn within 10 jaar.

Is er nog iets anders dat u zou willen delen over Robosense?

RoboSense heeft verschillende prijzen ontvangen, waaronder de CES 2020 en 2019 Innovation Awards, 2019 AutoSens Award en 2019 Stevie Gold Award, en onze partners omvatten ‘s werelds toonaangevende autonome rijtechnologiebedrijven, OEM’s en Tier 1’s, waaronder ‘s werelds toonaangevende autofabrikant, China’s FAW (First Automobile Works), die de RoboSense RS-LiDAR-M1 LiDAR zal gebruiken als FAW’s eigen next-generation autonome rij systeem.

RoboSense zal zich richten op de ontwikkeling van het solid-state M1-product naar automotive-grade massaproductie als eerste prioriteit. We ontwikkelen niet alleen de hardware, maar ook de software als een compleet smart sensorsysteem. De levering van onze Automotive Grade MEMS LiDAR in 2020 was een van onze grootste mijlpalen.

Bovendien is veiligheid de grootste uitdaging die we zullen aanpakken. Om de veiligheid te garanderen, is fusie met verschillende sensoren nodig. Bovendien ondersteunt een AD-vriendelijke infrastructuur, zoals een intelligent voertuigcoöperatief infrastructuursysteem (IVICS), ook autonoom rijden. Daarom zijn de ontwikkeling van short-range Blind Spot Detection (BSD) LiDAR, multisensorfusieprojecten en IVICS-projecten om hoogwaardige perceptiesystemen te bieden, ook onze focus in 2020.

Bedankt voor dit fascinerende interview, iedereen die meer wilt leren, kan Robosense bezoeken.