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 dla pierwszego na świecie samochodowego LiDAR, SCALA®. Był odpowiedzialny za wiele programów, w tym projekty samochodowych LiDAR i 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 produktu LiDAR.

Przed dołączeniem do RoboSense jako Wiceprezes ds. Badań i Rozwoju, miał Pan ponad dekadę doświadczenia w tworzeniu LiDAR, w tym pracę w projekcie Valeo’s SCALA® LiDAR. Co skłoniło Pana do dołączenia do RoboSense?

RoboSense jest Azjatyckim Nr 1 LiDAR z niesamowitą szybkością rozwoju.

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

“Na CES 2019, RoboSense zaprezentował swój najnowszy LiDAR MEMS solid-state, który ma lepsze parametry niż produkty konkurencyjne. Na CES 2020, RoboSense dokonał ogromnego postępu i ogłosił, że LiDAR solid-state 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 produktów LiDAR o jakości samochodowej, które mogą być produkowane masowo, aby uczynić wysoko zautomatyzowane prowadzenie samochodu rzeczywistością.

Ważne jest, aby zrozumieć korzyści z technologii LiDAR dla pojazdów autonomicznych w porównaniu z zwykłymi 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 i radar ma ograniczenia w wykrywaniu nieruchomych przeszkód. W porównaniu z kamerą, największą zaletą LiDAR jest większa dokładność i precyzja. Nie jest ono wpływane przez warunki oświetlenia, takie jak noc, silne światło słoneczne lub światła mijających samochodów, i może działać w różnych złożonych warunkach ruchu.

Ostatnio dowiedzieliśmy się o wypadku z udziałem systemu autopilota Tesli. Jak wiemy, system autopilota Tesli opiera się tylko na kamerze i radarze. Te wypadki dowodzą również, że LiDAR jest kluczowe dla gwarantowania bezpieczeństwa i rekompensaty za słabości, które występują w przypadku konwencjonalnych sensorów.

“Te wypadki dowodzą również, że LiDAR jest kluczowe dla gwarantowania bezpieczeństwa i rekompensaty za słabości, które występują w przypadku konwencjonalnych sensorów.”

Zarówno Audi A8 (pojazd autonomiczny o poziomie 3, produkowany masowo) jak i Waymo One (usługa przewozowa z autopilotem) wykorzystują LiDAR, co jest ważnym wskaźnikiem branżowym. Pojazdy autonomiczne o poziomie 3, wykorzystujące LiDAR, stopniowo staną się standardem branżowym.

Jednym z najczęstszych skarg, które słyszymy o LiDAR, jest to, że jest on zbyt drogi dla większości pojazdów konsumenckich. Czy uważa Pan, że cena w końcu spadnie, aby stać się bardziej konkurencyjnym?

Jak wszyscy wiemy, wysoki koszt jest jednym z głównych ograniczeń tradycyjnych systemów LiDAR, aby spełnić wymagania produkcji masowej, jest to nieunikniony trend, że cena LiDAR w końcu spadnie, aby spełnić potrzeby pojazdów autonomicznych konsumenckich. Obecnie nasz LiDAR MEMS wykorzystuje mikro-lusterko MEMS do skierowania wiązki laserowej do skanowania, co może być wykonane w małym rozmiarze i przy niższych kosztach, co czyni go bardziej konkurencyjnym w porównaniu z drogimi LiDAR mechanicznymi.

“Obecnie nasz LiDAR MEMS wykorzystuje mikro-lusterko MEMS do skierowania wiązki laserowej do skanowania, co może być wykonane w małym rozmiarze i przy niższych kosztach, co czyni go bardziej konkurencyjnym w porównaniu z drogimi LiDAR mechanicznymi.”

LiDAR MEMS RoboSense M1 wykorzystuje lasery 905nm o niskim koszcie, klasy samochodowej i małym rozmiarze. Części zostały zmniejszone z setek do kilkudziesięciu w porównaniu z tradycyjnymi LiDAR mechanicznymi, co znacznie zmniejsza koszt i skraca czas produkcji – osiągając przełom w możliwościach produkcyjnych. Moduł optyczny o wielkości monety przetwarza wyniki systemu optyczno-mechanicznego, aby spełnić wymagania wydajności jazdy autonomicznej i produkcji masowej.

Prototyp M1 z zasięgiem wykrywania 200 m i równoważnym z 125 warstwami jest sprzedawany za cenę 1 898 dolarów w porównaniu z konwencjonalnym LiDAR mechanicznym o 128 warstwach, który kosztuje 10 000 dolarów. Ponadto, gdy przechodzimy do produkcji masowej, koszt sensora może spaść do zakresu 200 dolarów.

We wrześniu 2019 r. Robosense ogłosił uruchomienie opracowanego i kompletnego rozwiązania LiDAR dla Robo-Taxi (RS-Fusion-P5). Co to jest to rozwiązanie?

“RS-Fusion-P5 wyposażony w flagowy model LiDAR mechanicznego RoboSense RS-Ruby i cztery LiDAR krótkiego zasięgu RS-Bpearl. Rozwiązanie fuzji wielu LiDAR jest opracowane w celu dalszego przyspieszenia rozwoju Robo-Taxi.”

RS-Fusion-P5 ma doskonałe możliwości percepcyjne. Może osiągnąć zasięg wykrywania 200 m dla celu o odbiciu 10% i rozdzielczość do 0,1° z pełnym pokryciem, bez martwych punków w strefie sensorycznej. Ponadto, dzięki zaawansowanym algorytmom percepcji AI, fuzji wielu sensorów i interfejsom synchronizacji, pojazdy mogą identyfikować wszystkie przeszkody wokół i określać ich położenie z precyzją, umożliwiając pojazdom autonomicznym podejmowanie decyzji z najwyższą precyzją.

Cztery LiDAR RS-BPearl tworzą półkulistą strefę widoczności 90° * 360° (lub 180° * 180°), co pozwala nie tylko na dokładne identyfikowanie obiektów wokół pojazdu, takich jak zwierzęta, dzieci, drogi, ale także na wykrywanie informacji o 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 sensorycznej. Jak to jest osiągane?

Aby pokryć strefę martwych punktów, jak pokazano na poniższym obrazku, 4x RS-BPearl są zintegrowane na 4 stronach wokół pojazdu.

BPearl jest LiDAR mechanicznym opartym na tym samym platformie, co LiDAR 16/32/Ruby, ale specjalnie zaprojektowanym do wykrywania strefy martwych punktów.

Niedawno linia produkcyjna LiDAR RoboSense otrzymała List Zgodności IATF16949. Jest to ogromny kamień milowy dla firmy, może Pan wyjaśnić znaczenie tego listu i co oznacza on dla firmy?

IATF 16949 to najczęściej stosowany globalny standard zarządzania jakością dla branży samochodowej, który podkreśla różne metryki niezawodności produktu. RoboSense otrzymał certyfikat IATF16949 w branży samochodowej, co kwalifikuje go do dostarczania produktów dla klientów samochodowych. Przyspiesza również partnerstwa z producentami samochodów i firmami Tier1 w celu produkcji seryjnej LiDAR o jakości samochodowej. Ponadto, oznacza to uznanie przez ekspertów branżowych procesów projektowania, rozwoju i produkcji RoboSense, a także wskazuje, że RoboSense osiągnął nowy kamień milowy w pełnej gotowości do produkcji seryjnej LiDAR samochodowych, w tym najnowszego LiDAR solid-state “RS-LiDAR-M1”.

Robosense wygrał tegoroczną nagrodę innowacyjną CES 2020 dla pierwszego inteligentnego sensora LiDAR opartego na MEMS, RS-LiDAR-M1. Co wyróżnia go spośród rozwiązań konkurencyjnych?

Od momentu otwarcia dla partnerów w 2017 r., wbudowany algorytm percepcji Smart LiDAR Sensor, RS-LiDAR-Algorithm, jest na czele branży LiDAR samochodowej. Inteligentny sensor LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jest pierwszym i najmniejszym sensorycznym LiDAR opartym na MEMS, który łączy sensory LiDAR, algorytmy AI i układy scalone, co przekształca tradycyjne, drogie systemy LiDAR (znane również jako sole zbieracze informacji) w system pełnej analizy i zrozumienia danych, dostarczający bogate i niezawodne dane chmury punktów 3D i wyniki percepcji środowiskowych w czasie rzeczywistym, umożliwiające szybsze podejmowanie decyzji przez pojazdy autonomiczne niż kiedykolwiek wcześniej. W pełni gwarantuje prowadzenie autonomiczne o poziomie 3-5 z najwyższym poziomem bezpieczeństwa percepcji ASIL-D, co odróżnia nas znacznie od firm LiDAR.

“Inteligentny sensor LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jest pierwszym i najmniejszym sensorycznym LiDAR opartym na MEMS”

Ponadto, RS-LiDAR-M1 oparty na technologii solid-state MEMS spełnia wymagania samochodowe. RS-LiDAR-M1 ma pole widzenia 120°*25°, co jest największym polem widzenia LiDAR solid-state MEMS spośród wszystkich wydanych produktów na świecie. RoboSense wykorzystuje lasery 905nm o niskim koszcie, klasy samochodowej i małym rozmiarze zamiast drogich laserów 1550nm.

Jak porównuje się branża LiDAR w Chinach z branżą w Ameryce Północnej?

Branża LiDAR w Chinach rozpoczęła się później niż w Ameryce Północnej, ale szybko stała się jednym z najszybciej rozwijających się rynków w zakresie prowadzenia autonomicznego. W 2018 r. RoboSense otrzymał strategiczne inwestycje o wartości ponad 45 milionów dolarów od Alibaba Cainiao Network, SAIC i BAIC, ustanawiając największy rekord finansowania w branży LiDAR w Chinach. Wraz z tymi inwestycjami, wspieranymi przez LiDAR solid-state MEMS M1 RoboSense, Alibaba Cainiao ogłosił pojazd logistyczny UAV, który przyspiesza zastosowanie LiDAR na rynku logistycznym. Jednocześnie, aplikacja RoboTaxi również przyspiesza rynek LiDAR w Chinach od zeszłego roku.

Jako podsumowanie, obecny rozmiar rynku w Chinach jest mniejszy niż w USA, ale widzę również szybki wzrost w zastosowaniu prowadzenia autonomicznego, MaaS, logistyki i aplikacji robotycznych.

Kiedy uważa Pan, że zobaczymy w pełni funkcjonalne pojazdy autonomiczne o poziomie 5 na drogach?

Pojazdy w pełni autonomiczne (poziom 5) na drogach, myślę, że nadal będą wymagać długiego czasu. Będzie to stopniowy rozwój w pojazdach autonomicznych. Już teraz są pojazdy wyposażone w systemy o poziomie 3. Niektórzy z naszych partnerów i klientów rozwijają systemy o poziomie 4 z potencjalnym czasem rozpoczęcia produkcji w ciągu 5 lat. Ale dla w pełni autonomicznych pojazdów o poziomie 5, największymi problemami są zawsze bezpieczeństwo i akceptacja publiczna. Jeśli nie będą w stanie udowodnić, że pojazdy w pełni autonomiczne są bezpieczniejsze niż kierowcy ludzie, będzie trudno je spopularyzować. Obecnie widzę, że branża idzie w tym kierunku stopniowo. Ale nie myślę, że pojazdy w pełni autonomiczne będą dostępne w ciągu 10 lat.

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

RoboSense otrzymał wiele nagród, w tym nagrody CES 2020 i 2019, nagrodę AutoSens 2019 oraz nagrodę Stevie Gold 2019, a nasi partnerzy obejmują najważniejsze firmy technologiczne, producentów samochodów i firmy Tier 1, w tym wiodącego producenta samochodów, chińskiego FAW (First Automobile Works), który będzie wykorzystywał LiDAR RoboSense RS-LiDAR-M1 jako własny, następny system prowadzenia autonomicznego.

RoboSense będzie się koncentrował na rozwoju produktu solid-state M1 do produkcji masowej o jakości samochodowej jako pierwszy priorytet. Rozwijamy nie tylko sprzęt, ale także oprogramowanie jako kompletny system sensoryczny. Dostarczenie naszego LiDAR o jakości samochodowej w 2020 r. było jednym z naszych największych kamieni milowych.

Ponadto, bezpieczeństwo jest największym wyzwaniem, które będziemy musieli pokonać. Aby zapewnić bezpieczeństwo, wymagana jest fuzja różnych sensorów. Ponadto, przyjazna dla prowadzenia autonomicznego infrastruktura, taka jak inteligentny system infrastruktury pojazdu (IVICS), również wspiera prowadzenie autonomiczne. Dlatego rozwój krótkiego zasięgu LiDAR do wykrywania martwych punktów (BSD), projekty fuzji wielu sensorów i projekty IVICS w celu dostarczania systemów percepcyjnych o wysokiej precyzji są również naszym celem na 2020 r.

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