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清华汽研院“前行有你”典型人物报道，欢迎关注！
由于关键成熟度、标准法规、基础设施等各方面的限制，真正的无人驾驶或许离我们尚远，但自动泊车—这个最典型的无人驾驶场景落地却已近在眼前。随着它在中高端车型上的逐步标配，很多人都已经享受到了它带来的便捷与舒适。
深耕智能网联汽车领域多年，自动泊车是研究院真正体系化布局自动驾驶的第一个重点项目，从2014年至今，研究院对它的研究历时近6年，之前在张伟、戴一凡的采访中也出现过它的“身影”，但都只有碎片化的介绍。
为了了解它产业化过程的全貌，我找到了全程参与这个项目的“灵魂人物”—吕英超，2012年清华大学汽车系硕士毕业后就来到研究院工作的年青创业精英，自动泊车产品孵化公司-苏州优达斯汽车科技有限公司（简称“优达斯”）的总经理，希望他能为我们讲讲关于研究院自动泊车的“前世今生”。
我跟他约了一个小时的采访，但是两个多小时过后我才“念念不舍”地离开，因为在了解项目的过程中，我发现了更多的“宝藏”，我被这支队伍的专注与坚定打动，也第一次深刻地感受到“用心”＋“标准”为一个“小企业”带来的“巨大能量”。
01技术关：遇山开路、遇水搭桥
作为一个从无到有的自主培育项目，自动泊车涉及的软硬件系统中有许多必须跨越的技术门槛，这是一个遇山开路、遇水搭桥的探索与迭代过程。
对于硬件系统，吕英超认为最核心的是检测距离＞5m的远距离超声波传感器开发：
“这块之前一直被国际市场垄断，在正式加入自动泊车项目组之前，我在学校课题组及来研究院后也参与做过泊车功能的开发，当时考虑是把自动泊车功能集成到EPS（电动助力转向系统）中，但是发现在市场上根本买不到自动泊车用的远距离超声波传感器，因此，对于自动泊车系统来说，远距离超声波传感器的开发是第一步，也是最关键的一步。”
为此，研究院引进了有三十多年汽车电子系统经验的日本技术专家-东直哉，作为这个项目的技术带头人，率先开展了对远距离超声波传感器的研发攻关。
要实现5m以上的精准探测，首先要解决远距离探测和垂直方向探测范围约束的矛盾、远距离与近距离探测盲区的矛盾，还要解决远距离情况下信噪比降低的问题以及传感器与实车匹配、与系统匹配之间的问题。
经过3年的开发，他们最终成功推出了全球垂直方向波束角最小的车载超声波传感器，它采用了独特的探芯结构，可以实现在保证远距离精准探测的同时，尽可能的减少来自路面的干扰，同时优化了探芯与电路的匹配设计，实现了高信噪比。
远距离超声波雷达传感器
此外，超声波传感器检测范围受环境比如温度、湿度等条件影响很大，为了保证传感器在不同温度条件下的检测范围一致，吕英超说他们的团队大概有一两个月都在半夜零点左右跑到研究院旗下检测公司的整车环境实验室去做温度实验，为什么要在半夜去呢？
“主要是为了节省检测费用，这个时间点他们整车实验正好结束，我们就‘借用’一下他们的实验室。试验时，最低温度能达到-30℃，第一次去的时候没经验，带过去的水笔被冻住了，胶带都粘不住。”
就这样，他们靠‘蹭实验室’得到了传感器在-30℃到50℃不同温度下的详细检测范围数据，并以此为基础完善的仿真模型，开发了精准的温度补偿算法，基本克服了超声波传感器这一“先天缺陷”。
在感知识别、轨迹规划、车辆控制等核心软件算法开发方面，吕英超透露了在车位识别上首创的“虚拟配对检测算法”:主要是通过多重超声波回波历史数据与车辆运动轨迹相结合，精确定位障碍物坐标.
这种方法比通用的车位检测方法检测精度更高，也会极大地提高轨迹规划和泊车的成功率。
基于超声波传感器的车位检测
最终，研发团队用两年多的时间在研究院平台上完成了基于自主超声波传感器的自动泊车系统产品样机开发，并在2017年成立了产业化公司-优达斯，由吕英超担任总经理，带领着团队继续在产业化道路上披荆斩棘。
02产品关：打磨细节，用数据说话
如果说从技术到样机，是解决系统“能用”的问题，那么从样机到产品，则是解决“好用”的问题。
在实验环境下“表现优异”的样机在实车测试过程中会遇到各种意料之外的“bug”，而这些都是它蜕变成一个可以真正交给客户的“产品”之前必须要打掉的“小怪兽”。
吕英超说：“这是一个不断打磨细节的过程，这个过程必须‘用数据说话’。”
比如，刚开始的时候，开发过程中考虑的场景都是比较理想的，但是实际的泊车场景经常会出现许多复杂工况，比如车位线缺失，车位在车和花坛或柱子等物体中间，车位里有路沿或有一堵墙等，因为检测难度剧增、样本缺失，泊车系统在这种情况下很难做出最合理的决策。
“这个问题只能通过不断在各种场景、环境和工况下进行测试，有时还需要人为地制造一些干扰，不断扩大场景样本数据库来解决，我们有一支专门的测试队伍，几年如一日做这个事情，我经常跟我们测试工程师说你们的任务就是给开发人员找‘麻烦’。”
截止目前，优达斯的自动泊车系统已经通过150多种泊车场景测试，超过当前市场要求泊车场景数量的1倍以上。
“我们建的场景库，绝大多数场景都是我们从现实生活中搜集而来的，有段时间要求我们所有人的去拍各种停车位场景的照片，收上来后再统一分类、整理，而且还在不断的补充、更新。现在我看到一些特殊的停车场景，已经养成先拍照留念的习惯了。我第一次在自己小区里拍场景照片时，还被保安询问是做什么的，见车就拍。”
各类不同的泊车场景
另外一个典型的问题就是：怎么样让机器的操作更‘类人’？
人是一个对环境很敏感的动物，在人自己停车的时候，车位大小的细微差异会让ta选择不同的停车方式，而且这种方式对大部分人而言是最“科学”的，比如车位相对狭窄的时候，一般人会选择先减速，然后打方向盘再移动，车位宽敞的时候，则会选择一边减速移动一边打方向。
同样，当人在使用自动泊车产品时，也会希望它的操作和自己预期一致，否则会显得‘很笨’。
“这也是一个需要不断测试，用数据才能解决的问题，为了让系统更‘聪明’，我们的每一个工程师都要亲自上车测试，体验在不同车速下，不同转向速度的舒适度；不同车速、不同场景下，不同制动时机与力度给人带来的紧张感，通过对体验数据的记录、对比与分析，制定最合理的转向、制动策略。”
制动测试与评价
“我们的目标是先让产品变成‘最聪明的人’，然后在部分场景下能超越人。”
03量产关：品质的精髓，在“思想”
品质是产品量产过程中的核心，尤其是关乎生命安全的汽车产品，有着工业领域中最为严苛的质量标准体系，任何达不到车规级标准的产品与方案都进不了整车厂的大门。
在许多初创型企业因为品质问题在整车厂门外久久徘徊时，优达斯却在最短时间内通过了ITAF16949体系认证，并在泊车产品开发完成当年就拿到了前装订单，“品质”恰恰成为了他们最大的亮点。
“在东直哉先生的指导下，我们充分借鉴了日本大型汽车零部件公司在研发流程、产线建设、品质管理等方面的先进理念，但是并不是直接照搬，而在根据我们自身体量和国内行业要求做了灵活调整，让我们的整套体系既符合汽车行业标准规范，又避免了大企业的繁复流程与巨资投入。”
据吕英超介绍，保证产品品质是他们研发体系建立的主要出发点。
为了确保整个研发过程可追溯，在项目立项阶段，要有明确项目输入形成立项文件、建立开发课题管理表等，最后必须由销售、研发、生产、采购、品质全部参与项目评审。
在项目开发过程中，至少有三次评审：
第一次是在每个模块实际开发之前，对开发方案的评审；
第二次是技术开发完成后，需要评审通过才能转入开发测试及工艺设计阶段；
第三次则是在测试、设计完成后，评审通过后才会移交生产进行进入量产阶段。
整个过程都必须在关键节点有详细的文档输出，所有文档的制定、修改、审核和批准必须严格按权限进行，并且确保所有开发人员手里的开发文档版本永远是最新的、一致的。
“是否经过集体商讨？是否按流程进行、按权限进行？是我们最重视的”。
在他的带领下，我参观了公司的产品生产线，这条产线面积不大，也没有多少高端设备，却让他“颇以为傲”：
“一条好的生产线，并不在于有多少人，设备多贵、自动化程度多高，而在于有没有将‘最大限度提高品质’这个思想注入到产线设计的每一个细节中去。
人或者设备肯定是会出错的，最重要的是怎么样减少人员或设备出错的机会，出错了后能及时检查出来。最后通过不断的迭代改进，朝着零缺陷生产的目前靠近。”
正如他所说，这条看似简单的产线处处闪现着对规范的灵活遵循、对品质的不懈追求，堪称‘精雕细琢’的匠人之作。
纯手工制作的笔刷分装盒，让使用者不会拿错，也不会放错，取用更方便，可以节省时间、提升效率，市面上很难找到满足他们全部要求的盒子。
这是一个电子放大镜显示器，目的是检查焊接质量，为了避免操作人员需要时间在屏幕上找焊接点，我们通过治具设计，使放大后的焊点永远只会落在红线框之内，这样就可以节约时间，提升效率。
传感器检测区里矗立着一根平平无奇的水管，但这水管来头可不小，它被ISO采用作为车载超声波测试的标准障碍物，而这跟水管的的垂直程度会直接影响从这里生产出来的超声波传感器的一致性。为保证完全垂直，这跟水管曾经被送出去反复加工了几次，但结果都不能满足他们苛刻的要求，最终是由工程师用砂纸纯手工打磨出来的。
为了在使用推车时可能少的占用空间，同时提高搬运效率，设计了物料推车标准进出路径图，操作员只需按地面上的序号和箭头操作推车，就可以快速、精准地完成工作。
操作流转示意图，为实现每个操作之间的无缝衔接，每位产线设计工程师都要亲自上阵，经常在一个工位上试验好几个小时，才能得到最顺畅、便捷的操作方式。
自制的旋转物料放置车，这也是他们一个充分利用空间的创意，托起这个物料架的是餐桌上经常使用的转盘
为了充分实现不同规格产品之间共用治具，降低成本，同时又要避免操作人员出错，他们自己对治具进行了改造：手工制作了一个垫片，用分别对应不同规格产品的生产。这个垫片上面的豁口，也是经过工程师自己上线模拟操作后提出的改进方案。
“这条产线的建设周期虽然只有3个多月，但是这段时间我们每天超过12个小时都在和它‘对话’，就像对待一个孩子一样用心，有个工程师小伙子整个下来直接瘦了近20斤。”
品质是被设计出来的。我想每一个走进过他们产线的人都不会再疑问是什么让他们受到了整车厂的青睐，也会对他们的前装之路更有信心。
Ps: 我真心觉得这是一个值得大部分人去组团提升自己的好去处。
04瞄准细分市场，多元化合作模式
虽然掌握了核心技术，也有了好产品，但是吕英超对待市场却格外冷静。
他认为，直接与巨头性企业竞争是不会有太多“甜头”的，因此，在市场的大蛋糕里，他们选择了相对小众的大巴车市场作为主攻方向，再向乘用车方向延伸，虽然现在还没有爆发式的增长，但是稳扎稳打，逐个击破，现在已经成功牵手4个整车厂。
“而且，我们和整车厂的合作除了产品供应之外，还会有共建团队、联合开发等合作方式，比如，我们即将在2020年量产的第二代泊车产品—‘基于超声波与图像融合的自动泊车系统’，就是某整车厂、苏州智华和我们共同合作开发的，这将有助于我们和客户之间形成更深度、更稳定的合作关系。”
融合式自动泊车系统示意图
“好产品不一定能立马遇到好市场，尤其是对性能要求极高，又对成本极其敏感的车载行业，一个市场真正爆发可能需要5-10年的时间，像我们正在开发的油门误踩、低速AEB，在一些发达国家已经是标配了，但是国内的需求还不明显。
在这个时间里，我们首先要让自己活下去，同时，不断地修炼内功，打磨细节，降低成本，我相信，一款能满足安全性、实用性、便利性的产品一定会迎来属于它的春天。”
编者语
我曾经看过一篇关于初创企业调研分析的文章，对里面的一个观点深有同感：
“初创企业最重要的是低调做事，一个看着很简朴的公司，但是每个人都很认真很努力的做事，你就去吧。错不了的，他们远比你想象的要好得多”。
我觉得优达斯就是一家这样的企业，规模不算大，人员不算多，但是每个人脸上都写着踏实沉静，每个人心里都有着对细节的极致追求和步履不停的紧迫感，这种企业文化在当今被高逼格充斥的创业氛围中尤为可贵。
就像盖房子，最终能筑成万丈高楼而屹立不倒，一定得先打好一个坚不可摧的地基。
关于我们
清华大学苏州汽车研究院成立于2011年，是清华大学第一所面向产业应用的专业化派出研究院，致力于智能网联、新能源、节能减排等汽车新技术领域的应用技术研发、科技成果转化和高新技术成果转化，孵化企业100多家，成为我国汽车产业创新发展的重要支撑平台。
