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

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 technisch leider 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.

Voordat u bij Robosense als Vice President of R&D kwam, had u meer dan een decennium ervaring in het ontwikkelen van LiDAR, waaronder het werken met Valeo’s SCALA® LiDAR-project. Wat was het dat u aantrok om bij Robosense te komen?

RoboSense is Aziës nummer 1 LiDAR met een verbazingwekkende ontwikkelingssnelheid.

Voordat ik bij RoboSense kwam, was ik onder de indruk van de innovatiecapaciteiten en technische kennis van RoboSense. RoboSense richt zich op het worden van de beste slimme LiDAR-sensoraanbieder voor de automotive-markt, wat niet alleen gaat over de LiDAR-hardware, maar ook over de AI-perceptiealgoritme. Dit doel past goed bij mijn visie voor de toekomstige slimme sensoren. Op CES 2019 exposeerde RoboSense zijn nieuwste MEMS-vaste-staat-LiDAR, die een betere prestatie heeft dan zijn peerproducten. Op CES 2020 boekte RoboSense een enorme vooruitgang en kondigde aan dat de vaste-staat-LiDAR RS-LiDAR-M1 klaar is voor verkoop met een prijs van $1.898.

“Op CES 2019 exposeerde RoboSense zijn nieuwste MEMS-vaste-staat-LiDAR, die een betere prestatie heeft dan zijn peerproducten. Op CES 2020 boekte RoboSense een enorme vooruitgang en kondigde aan dat de vaste-staat-LiDAR RS-LiDAR-M1 klaar is voor verkoop met een prijs van $1.898.”

Met RoboSense’ leidende technologie en mijn eerdere ervaring in de automotive-industrie, ben ik ervan overtuigd dat we samen de ontwikkeling van automotive-grade LiDAR-producten kunnen versnellen die in massa kunnen worden geproduceerd om hoog geautomatiseerd rijden tot werkelijkheid 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 enkele van deze voordelen heen leiden?

Camera’s en radar hebben hun beperkingen. Bijvoorbeeld, camera’s werken niet goed onder slechte omgevingslichtomstandigheden en radar heeft beperkingen bij het detecteren van stationaire obstakels. In vergelijking met camera’s, ligt de grootste voordelen van LiDAR in een hogere nauwkeurigheid en precisie. Het wordt niet beïnvloed door omgevingslichtomstandigheden, zoals nacht, 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 camera’s 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-massaproduktieautonome voertuig) als 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 consumentenvoertuigen. Voelt 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 LiDAR-prijzen uiteindelijk zullen dalen om aan de behoeften van consumentenautonome voertuigen te voldoen. Momenteel kan onze MEMS-LiDAR met een MEMS-microspiegel om de laserstraal te sturen voor scannen, haalbaar klein en tegen lagere kosten worden gemaakt, waardoor het concurrerender wordt dan mechanische LiDAR.

“Momenteel kan onze MEMS-LiDAR met een MEMS-microspiegel om de laserstraal te sturen voor scannen, haalbaar klein en tegen lagere kosten worden gemaakt, waardoor het concurrerender wordt dan mechanische LiDAR.”

RoboSense’ MEMS-gebaseerde LiDAR M1 gebruikt 905nm-lasers met lage kosten, automotive-grade en compacte grootte. Onderdelen zijn gereduceerd 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 fabricage.
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 200 meter en equivalent aan 125 lagen, wordt nu verkocht voor een prijs van $1.898 in vergelijking met de conventionele 128 lagen mechanische LiDAR, die $10.000 kost. Bovendien, wanneer we overgaan tot massaproductie, kan de sensorprijs dalen tot een bereik van $200.

In december 2019 kondigde Robosense de lancering aan van een ontwikkelde en complete LiDAR-perceptieoplossing voor Robo-Taxi (RS-Fusion-P5). Wat is deze oplossing?

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

De RS-Fusion-P5 heeft uitstekende perceptiecapaciteiten. Het kan een detectiebereik van 200 meter bereiken voor een 10% reflectietarget, en met een hoogte van 0,1° met volledige dekking, zonder blinde vlekken in de sensorgebied. Bovendien kan het, dankzij de geavanceerde AI-perceptiealgoritmen, meerdere sensorfusie en synchronisatie-interfaces, voertuigen in staat stellen om alle obstakels rondom te identificeren en te positioneren, en Level 4 of hogere autonome voertuigen te voorzien van volledige perceptiecapaciteiten.

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

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

Om de blinde vlekzone te bedekken, zoals de volgende 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’ LiDAR-productielijn heeft onlangs de IATF16949-brief van overeenstemming ontvangen. Dit is een enorme mijlpaal voor het bedrijf, kunt u de belangrijkheid achter deze brief uitleggen en wat het betekent voor het bedrijf?

IATF 16949 is de meest gebruikte wereldwijde kwaliteitsbeheersstandaard voor de automotive-industrie, die verschillende productbetrouwbaarheidsmetrieken benadrukt. RoboSense heeft het IATF16949-certificaat in de automotive-branche ontvangen, waardoor het nu volledig in staat is om aan automotive-klanten te leveren. Het heeft ook partnerships met automotive-grade LiDAR-serieproducties met grote OEM’s en Tier1’s versneld. Bovendien staat het voor de erkenning van RoboSense’ productontwerp, -ontwikkeling 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 nieuwste vaste-staat slimme LiDAR “RS-LiDAR-M1”.

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

Sinds de opening voor partners in 2017, is de ingebouwde perceptiealgoritme van de Slimme LiDAR-Sensor, de RS-LiDAR-Algorithm, in de leidende positie in de automotive LiDAR-industrie. De RoboSense RS-LiDAR-M1 Slimme LiDAR is ‘s werelds eerste en kleinste MEMS-gebaseerde slimme LiDAR-sensor die LiDAR-sensoren, AI-algoritmen en IC-chipsets combineert, waardoor traditionele LiDAR-systemen (ook bekend als alleen informatieverzamelaars) worden getransformeerd in een volledig gegevensanalyse- en begripsysteem, dat rijke en betrouwbare 3D-puntswolkgegevens en gestructureerde, semantische omgevingsperceptieresultaten in real-time levert voor snellere autonome voertuigbeslissingen dan ooit tevoren. Het garandeert volledig Level 3-Level 5 geavanceerd automatisch rijden met de hoogste niveau ASIL-D-relevante perceptieveiligheid, wat ons een groot verschil maakt met LiDAR-bedrijven.

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

Bovendien voldoet de RS-LiDAR-M1, gebaseerd op vaste-staat MEMS-technologie, aan de automotive-eisen. De RS-LiDAR-M1 heeft een gezichtsveld van 120°*25°, het grootste gezichtsveld onder de wereldwijd uitgebrachte MEMS-vaste-staat-LiDAR-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 die in Noord-Amerika?

De LiDAR-industrie in China begon later dan in Noord-Amerika, maar is nu een van de snelst groeiende markten op het gebied van autonoom rijden. In 2018 won RoboSense een strategische investering van meer dan $45 miljoen USD van Alibaba Cainiao Network, SAIC en BAIC, waarmee het de grootste enkele financiering in China’s LiDAR-industrie vestigde. Samen met deze strategische investering kondigde Alibaba Cainiao de UAV-logistieke voertuig aan, die de LiDAR-toepassing in de logistieke markt versnelt. Tegelijkertijd versnelt 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) om op de weg te zien, denk ik, zal nog een lange tijd duren. Er zal een stap-voor-stap-groei zijn in autonome voertuigen. Er zijn al voertuigen uitgerust met L3-systemen. Ook zijn enkele 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 de publieke acceptatie. Als ze niet kunnen bewijzen dat volledig geautomatiseerde voertuigen veiliger zijn dan menselijke bestuurders, zal het moeilijk zijn om populair te worden. Momenteel zie ik dat de industrie stap voor stap in deze richting beweegt. Maar ik denk niet dat er volledig geautomatiseerde voertuigen zullen zijn in 10 jaar.

Is er nog iets anders dat u over Robosense wilt delen?

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

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

Daarnaast 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 intelligente voertuigcoöperatieve infrastructuursysteem (IVICS), ook autonoom rijden. Daarom zijn de ontwikkeling van korte-afstands Blind Spot Detection (BSD) LiDAR, meerdere sensorfusieprojecten en IVICS-projecten om hoge precisie perceptiesystemen te bieden, ook onze focus in 2020.

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