Dr Leilei Shinohara, wiceprezes ds. badań i rozwoju w RoboSense – seria wywiadów

Dr Leilei Shinohara jest wiceprezesem ds. badań i rozwoju w firmie RoboSense. Z ponad dekadą doświadczenia w tworzeniu systemów LiDAR, Dr Shinohara jest jednym z najbardziej doświadczonych ekspertów w tej dziedzinie. Przed dołączeniem do RoboSense, Dr Shinohara pracował w firmie Valeo jako lider techniczny pierwszego w świecie samochodowego systemu LiDAR, SCALA. Był odpowiedzialny za wiele programów, w tym samochodowe systemy LiDAR i projekty fuzji sensorów. Dr Shinohara zarządzał międzynarodowym zespołem rozwoju produktów sensorowych dla rozwoju i wdrożenia systemów, oprogramowania, sprzętu, mechaniki, testowania, walidacji i bezpieczeństwa funkcjonalnego w celu stworzenia pierwszego samochodowego systemu LiDAR.

Przed dołączeniem do RoboSense jako wiceprezes ds. badań i rozwoju, miała Pan ponad dekadę doświadczenia w tworzeniu systemów LiDAR, w tym pracy w projekcie SCALA LiDAR w firmie Valeo. Co skłoniło Pana do dołączenia do RoboSense?

RoboSense to azjatycki lider w dziedzinie LiDAR, z niesamowitą szybkością rozwoju.

Przed dołączeniem do RoboSense, byłem pod wrażeniem zdolności innowacyjnych i technicznych RoboSense. RoboSense ma na celu stać się najlepszym dostawcą inteligentnych sensorów LiDAR dla rynku samochodowego, co nie dotyczy tylko samego systemu LiDAR, ale także algorytmów percepcji AI. Ten cel jest zgodny z moją wizją przyszłych inteligentnych sensorów. Na CES 2019, RoboSense zaprezentował swój najnowszy system LiDAR z technologią MEMS, który ma lepsze parametry niż jego konkurenci. Na CES 2020, RoboSense dokonał ogromnego postępu i ogłosił, że system LiDAR RS-LiDAR-M1 jest gotowy do sprzedaży za cenę 1 898 dolarów.

“Na CES 2019, RoboSense zaprezentował swój najnowszy system LiDAR z technologią MEMS, który ma lepsze parametry niż jego konkurenci. Na CES 2020, RoboSense dokonał ogromnego postępu i ogłosił, że system LiDAR RS-LiDAR-M1 jest gotowy do sprzedaży za cenę 1 898 dolarów.”

Z wiodącą technologią RoboSense i moim poprzednim doświadczeniem w branży samochodowej, jestem pewien, że razem możemy znacznie przyspieszyć rozwój systemów LiDAR dla samochodów, które mogą być produkowane masowo, aby uczynić samojezdną jazdę rzeczywistością.

Ważne jest, aby zrozumieć korzyści systemów LiDAR dla samochodów autonomicznych w porównaniu z systemami kamerowymi. Czy mógłby Pan nas przeprowadzić przez niektóre z tych korzyści?

Kamery i radar mają swoje ograniczenia. Na przykład, kamery nie działają dobrze w złych warunkach oświetlenia, a radar ma ograniczenia w wykrywaniu przeszkód stacjonarnych. W porównaniu z kamerą, największą zaletą systemu LiDAR jest większa dokładność i precyzja. Nie jest on wpływany przez warunki oświetlenia, takie jak noc, silne światło słoneczne lub światła nadjeżdżających samochodów, i może działać w różnych skomplikowanych warunkach ruchu.

Ostatnio dowiedzieliśmy się o wypadku samochodu Tesla (TSLA ) z systemem Autopilot. Jak wiemy, system Autopilot Tesli opiera się tylko na kamerach i radarze. Wypadki te dowodzą również, że system LiDAR jest kluczowy dla gwarantowania bezpieczeństwa i rekompensaty za słabości, które występują obecnie w konwencjonalnych sensorach.

“Wypadki te dowodzą również, że system LiDAR jest kluczowy dla gwarantowania bezpieczeństwa i rekompensaty za słabości, które występują obecnie w konwencjonalnych sensorach.”

Oba samochody Audi A8 (poziom 3 samochodu autonomicznego) i Waymo One (usługa przewozu autonomicznego) wykorzystują system LiDAR, co jest ważnym wskaźnikiem branżowym. Samochody autonomiczne z systemem LiDAR będą stopniowo stawać się standardem w branży.

Jednym z najczęstszych skarg na systemy LiDAR jest to, że są one zbyt drogie dla większości samochodów konsumenckich. Czy uważa Pan, że cena systemów LiDAR spadnie w przyszłości, aby stały się bardziej konkurencyjne?

Wiemy, że wysoki koszt jest jednym z głównych ograniczeń tradycyjnych systemów LiDAR, aby spełnić wymagania produkcji masowej, jest to nieunikniony trend, że cena systemów LiDAR spadnie, aby spełnić potrzeby samochodów autonomicznych. Obecnie nasz system LiDAR z technologią MEMS, który wykorzystuje mikro-lustro do skanowania wiązki laserowej, może być wykonany w mniejszej skali i przy niższych kosztach, co czyni go bardziej konkurencyjnym w porównaniu z mechanicznymi systemami LiDAR.

“Obecnie nasz system LiDAR z technologią MEMS, który wykorzystuje mikro-lustro do skanowania wiązki laserowej, może być wykonany w mniejszej skali i przy niższych kosztach, co czyni go bardziej konkurencyjnym w porównaniu z mechanicznymi systemami LiDAR.”

System LiDAR RoboSense M1 wykorzystuje lasery 905 nm o niskim koszcie, klasy samochodowej i kompaktowej wielkości. Liczba części została zredukowana z setek do kilkudziesięciu w porównaniu z tradycyjnymi systemami LiDAR mechanicznymi, co znacznie obniża koszty i skraca czas produkcji – osiągając przełom w możliwościach produkcyjnych. Moduł optyczny o wielkości monety przetwarza wyniki systemu optyczno-mechanicznego, aby spełnić wymagania jazdy autonomicznej i produkcji masowej.

Prototyp M1 z zasięgiem wykrywania 200 metrów i równoważnym 125 warstwom jest sprzedawany za cenę 1 898 dolarów w porównaniu z konwencjonalnymi systemami LiDAR mechanicznymi, które kosztują 10 000 dolarów. Ponadto, gdy przechodzimy do masowej produkcji, koszt sensora może spaść do zakresu 200 dolarów.

We grudniu 2019 roku, RoboSense ogłosił uruchomienie kompletnego rozwiązania systemu LiDAR do percepcji dla Robo-Taxi (RS-Fusion-P5). Co to jest to rozwiązanie?

“RS-Fusion-P5 wyposażony w flagowy model mechaniczny systemu LiDAR RoboSense RS-Ruby i cztery krótkozasięgowe systemy LiDAR do wykrywania martwych punków RS-Bpearl. Rozwiązanie fuzji wielu systemów LiDAR zostało opracowane w celu dalszego przyspieszenia rozwoju Robo-Taxi.”

RS-Fusion-P5 ma doskonałe możliwości percepcyjne. Może osiągnąć zasięg wykrywania 200 metrów dla celu o 10% odbiciu, i z rozdzielczością 0,1° z pełnym pokryciem, bez martwych punktów w strefie wykrywania. Ponadto, dzięki zaawansowanym algorytmom percepcji AI, fuzji wielu sensorów i interfejsom synchronizacji, pojazdy mogą identyfikować wszystkie przeszkody wokół i określać ich położenie z dużą precyzją, umożliwiając pojazdom autonomicznym z pełnymi możliwościami percepcyjnymi.

Zamontowane cztery sensory RS-BPearl tworzą półkulistą strefę widzenia 90° * 360° (lub 180° * 180°), co pozwala nie tylko na precyzyjne identyfikowanie obiektów wokół pojazdu, takich jak zwierzęta, dzieci, drogi, ale także na wykrywanie rzeczywistej wysokości w określonych sytuacjach, takich jak mosty, tunele i przepusty, co dodatkowo wspiera pojazdy autonomiczne w podejmowaniu decyzji i znacznie poprawia bezpieczeństwo.

RS-Fusion-P5 ma zero martwych punktów w strefie wykrywania. Jak to jest osiągane?

Aby pokryć martwe punkty, jak pokazano na poniższym obrazku, 4 sensory RS-BPearl są zintegrowane na 4 stronach wokół pojazdu.

BPearl to mechaniczny system LiDAR oparty na tym samym podstawie, co systemy LiDAR 16/32/Ruby, ale specjalnie zaprojektowany do wykrywania martwych punktów.

Niedawno linia produkcyjna systemów LiDAR RoboSense otrzymała certyfikat IATF16949. To jest ogromny kamień milowy dla firmy. Czy mógłby Pan wyjaśnić znaczenie tego certyfikatu i co on oznacza dla firmy?

IATF 16949 to najczęściej stosowany globalny standard zarządzania jakością w branży samochodowej, który podkreśla różne wskaźniki niezawodności produktu. RoboSense otrzymał certyfikat IATF16949 w branży samochodowej, co kwalifikuje go do dostarczania produktów dla klientów samochodowych. Przyspieszył także partnerstwa z głównymi producentami i dostawcami w celu produkcji seryjnej systemów LiDAR o jakości samochodowej. Ponadto, oznacza to uznanie przez globalnych ekspertów branżowych procesów projektowania, rozwoju i produkcji RoboSense, oraz wskazuje, że RoboSense osiągnął nowy kamień milowy w pełnej gotowości do produkcji masowej systemów LiDAR dla samochodów, w tym najnowszego systemu LiDAR “RS-LiDAR-M1”.

RoboSense wygrał tegoroczną nagrodę innowacyjności CES 2020 za pierwszy inteligentny system LiDAR z technologią MEMS, RS-LiDAR-M1. Co wyróżnia go spośród innych rozwiązań?

Od momentu otwarcia dla partnerów w 2017 roku, algorytm percepcji wbudowany w system LiDAR, RS-LiDAR-Algorithm, jest wiodącym w branży systemów LiDAR samochodowych. Inteligentny system LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jest pierwszym i najmniejszym systemem LiDAR z technologią MEMS, który łączy sensory LiDAR, algorytmy AI i układy scalone, co przekształca tradycyjne systemy LiDAR (znane jako sole zbieracze informacji) w pełny system analizy i zrozumienia danych, dostarczający bogate i niezawodne dane chmury punktów 3D i wyniki percepcji środowiskowej w czasie rzeczywistym, umożliwiając szybsze podejmowanie decyzji przez samochody autonomiczne. W pełni gwarantuje jazdę autonomiczną na poziomie 3-5 z najwyższym poziomem bezpieczeństwa percepcyjnego ASIL-D, co odróżnia nas od innych firm LiDAR.

“Inteligentny system LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jest pierwszym i najmniejszym systemem LiDAR z technologią MEMS”

Ponadto, system LiDAR RS-LiDAR-M1 oparty na technologii MEMS spełnia wymagania samochodowe. System RS-LiDAR-M1 ma pole widzenia 120°*25°, co jest największym polem widzenia systemu LiDAR z technologią MEMS wśród wydanych produktów na świecie. RoboSense wykorzystuje lasery 905 nm o niskim koszcie, klasy samochodowej i małej wielkości, zamiast drogich laserów 1550 nm.

Jak porównuje się branża LiDAR w Chinach do tej w Ameryce Północnej?

Branża LiDAR w Chinach zaczęła się później niż w Ameryce Północnej, ale szybko stała się jednym z najszybciej rozwijających się rynków w zakresie jazdy autonomicznej. W 2018 roku, RoboSense otrzymał strategiczne inwestycje o wartości ponad 45 milionów dolarów od Alibaba Cainiao Network, SAIC i BAIC, ustanawiając największy rekord finansowania w chińskiej branży LiDAR. Wraz z tym inwestycją, napędzanym przez system LiDAR RoboSense M1, Alibaba Cainiao ogłosił pojazd logistyczny UAV, który przyspiesza zastosowanie systemów LiDAR na rynku logistycznym. Jednocześnie, aplikacja RoboTaxi przyspieszyła rynek systemów LiDAR w Chinach od zeszłego roku.

Podsumowując, obecny rozmiar rynku w Chinach jest mniejszy niż w USA, ale widzę także szybki wzrost w zastosowaniu jazdy autonomicznej, MaaS, logistyki i aplikacji robotów.

Kiedy uważa Pan, że zobaczymy w pełni funkcjonalne samochody autonomiczne na drogach?

Samochody autonomiczne (poziom 5) na drogach, myślę, że jeszcze zajmie to dużo czasu. Będzie stopniowy rozwój samochodów autonomicznych. Już teraz są samochody wyposażone w systemy poziomu 3. Niektórzy z naszych partnerów i klientów rozwijają systemy poziomu 4 z potencjalnym czasem produkcji w ciągu 5 lat. Ale dla w pełni autonomicznych samochodów poziomu 5, największymi problemami są zawsze bezpieczeństwo i akceptacja społeczna. Jeśli nie będą w stanie udowodnić, że samochody autonomiczne są bezpieczniejsze niż kierowcy ludzie, będzie trudno je spopularyzować. Obecnie widzę, że branża idzie w tym kierunku stopniowo. Ale nie myślę, że w ciągu 10 lat zobaczymy w pełni autonomiczne samochody.

Czy jest coś jeszcze, co chciałby Pan podzielić się na temat RoboSense?

RoboSense otrzymał wiele nagród, w tym nagrody innowacyjności CES 2020 i 2019, nagrodę AutoSens 2019 i nagrodę Stevie Gold 2019, a nasi partnerzy obejmują największe firmy technologiczne samochodowe, producentów i dostawców na świecie, w tym wiodącego producenta samochodów, chińskiego FAW (First Automobile Works), który będzie wykorzystywał system LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jako własny system jazdy autonomicznej następnej generacji.

RoboSense będzie się koncentrował na rozwoju produktu M1 do produkcji masowej jako pierwszy priorytet. Rozwijamy nie tylko sprzęt, ale także oprogramowanie jako kompletny system czujników. Dostarczenie naszego systemu LiDAR klasy samochodowej w 2020 roku było jednym z naszych największych kamieni milowych.

Ponadto, bezpieczeństwo jest największym wyzwaniem, które będziemy musieli pokonać. Aby zapewnić bezpieczeństwo, wymagana jest fuzja z różnymi sensorami. Dodatkowo, system infrastruktury przyjazny dla samochodów autonomicznych, taki jak inteligentny system infrastruktury pojazdowej (IVICS), również wspiera jazdę autonomiczną. Dlatego rozwój systemów LiDAR do wykrywania martwych punktów, projekty fuzji sensorów i projekty IVICS w celu zapewnienia systemów percepcyjnych o wysokiej precyzji są również naszymi priorytetami w 2020 roku.

Dziękujemy za ten fascynujący wywiad, każdy, kto chce dowiedzieć się więcej, powinien odwiedzić RoboSense.