ISO 23150-112026 道路车辆 用于自动驾驶功能的传感器和数据融合单元之间的逻辑接口 第11部分雷达专用接口标准立项发展报告

道路车辆用于自动驾驶功能的传感器和数据融合单元之间的逻辑接口第11部分：雷达专用接口标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Logicalinterfacebetweensensorsanddatafusionunitforautomateddrivingfunctions—Part11:Radarspecificinterfaces摘要关键词：自动驾驶；雷达传感器；逻辑接口；数据融合；ISO标准；智能网联汽车；接口标准化Keywords:AutomatedDriving;RadarSensor;LogicalInterface;DataFusion;ISOStandard;IntelligentConnectedVehicle;InterfaceStandardization1.引言1.1研究背景自动驾驶技术的发展日新月异，传感器系统作为自动驾驶车辆的“感知器官”，其性能与可靠性直接决定了自动驾驶系统的整体安全水平。在现有的环境感知传感器体系中，毫米波雷达凭借其不受光照条件影响、穿透雨雾雪等恶劣天气能力强、可直接测量目标相对速度和距离等技术优势，在自动驾驶感知系统中占据着不可替代的地位。与此同时，摄像头和激光雷达等传感器在特定场景下的感知能力各有优长，多传感器融合已成为自动驾驶系统环境感知的主流技术路线。在实现多传感器融合的系统架构中，传感器与数据融合单元之间的逻辑接口设计是系统集成的关键环节。长期以来，由于缺乏统一的国际标准，各雷达供应商（如Bosch、Continental、Hella、Veoneer等）和整车企业均采用各自的私有数据格式和通信协议，导致在同一自动驾驶平台上集成不同品牌雷达传感器时，需要进行大量的定制化适配开发，系统集成效率低、移植性差、开发成本高。这一问题在多传感器融合架构日益复杂的背景下变得更加突出，亟需通过制定统一的标准接口来解决。1.2标准立项的必要性与紧迫性随着自动驾驶商业化进程的加速，传感器接口标准化问题已成为国际汽车电子领域关注的焦点。汽车行业对于降低传感器集成复杂度、缩短开发周期、提高系统可扩展性和可维护性的呼声日益高涨。同时，功能安全（ISO26262）和预期功能安全（ISO21448）相关标准也对传感器数据交互的准确性、完整性和时序一致性提出了更加严格的要求。在此背景下，ISO/TC22/SC32（道路车辆技术委员会电磁兼容分会）和ISO/TC22/SC33（道路车辆技术委员会电气电子部件及通用系统分会）联合组织国际主流整车企业、雷达供应商和科研机构，制定了ISO23150系列标准，旨在为自动驾驶系统中传感器与数据融合单元之间的逻辑接口提供统一的规范性框架。ISO23150-11:2026为该系列标准的第11部分，专门针对雷达传感器的专用接口进行规定。2.标准概况2.1标准基本信息-标准编号：ISO23150-11:2026-标准名称：道路车辆用于自动驾驶功能的传感器和数据融合单元之间的逻辑接口第11部分：雷达专用接口-英文名称：Roadvehicles—Logicalinterfacebetweensensorsanddatafusionunitforautomateddrivingfunctions—Part11:Radarspecificinterfaces-标准状态：现行-发布机构：国际标准化组织（ISO）-发布日期：2026年6月29日-分类号：车用信息技术、车载计算机系统-国别：国际组织-语言：英语-ICS分类号：43.040.15（车用信息技术与车载计算机系统）2.2ISO23150系列标准体系概述ISO23150系列标准是国际标准化组织针对自动驾驶传感器与数据融合单元之间逻辑接口制定的系统性标准族。该系列标准最初版本ISO23150:2021《道路车辆用于自动驾驶功能的传感器和数据融合单元之间的逻辑接口》奠定了通用接口框架的基础，后续陆续发布的各专项部分分别针对不同类型的传感器和接口场景进行细化规定：|部分编号|内容范围||---------|---------||ISO23150-1|通用信息与通用接口定义||ISO23150-2|摄像头专用接口||ISO23150-3|激光雷达（LiDAR）专用接口||...|...||ISO23150-11|雷达专用接口（本文件）||...|...||ISO23150-系列后续部分|其他传感器类型及融合输出接口|ISO23150-11作为雷达专用接口标准，与系列中的其他部分共同构成完整的传感器接口标准化体系。2.3标准的研制与发布过程ISO23150-11:2026的制定工作经历了系统而严谨的标准化研制流程。根据国际标准化组织的标准制定程序，该标准的研制过程包括以下几个主要阶段：-提案阶段（NP）：由国际主流汽车制造商联合提出制定需求，经过ISO/TC22成员国投票通过后正式立项。-准备阶段（WD）：成立专项工作组（WG），由来自主要成员国（包括德国、日本、美国、中国、法国、韩国等）的专家代表组成起草团队。-委员会阶段（CD）：完成工作组草案后，提交至SC33分技术委员会进行多轮讨论与修改。-询问阶段（DIS）：形成国际标准草案，分发至各成员国进行为期三个月的投票和意见征集。-批准阶段（FDIS）：根据投票结果和各方意见进行最终修改，形成最终国际标准草案。-出版阶段（IS）：经最终投票通过后，由ISO中央秘书处正式发布。研制过程中，标准草案广泛征求了全球主要雷达传感器制造商、整车企业、Tier-1供应商、测试认证机构和学术研究机构的意见，充分协调了各方在技术路线和实施方案上的分歧，最终于2026年6月29日获得正式发布。3.标准主要内容3.1标准的适用范围ISO23150-11:2026规定了用于自动驾驶功能的雷达传感器与数据融合单元之间逻辑接口的技术要求，适用于装配于M类（乘用车）、N类（载货汽车）道路车辆的自动驾驶及高级驾驶辅助系统。该标准适用于但不限于以下应用场景：-自适应巡航控制（ACC）-自动紧急制动（AEB）-盲区监测（BSD）-交叉路口辅助（ICA）-交通拥堵辅助（TJA）-高速公路自动驾驶（HWP）标准中规定的接口定义与ISO23150-1（通用部分）保持一致，雷达专用配置进一步细化了雷达传感器的数据内容和格式。3.2接口架构与层次模型标准基于ISO23150系列通用标准中的逻辑接口分层架构，将雷达传感器与数据融合单元之间的接口划分为以下层次：-物理层：参考ISO11898系列（CAN）和ISO13400系列（DoIP）等车载通信协议，定义物理连接和传输介质要求。-传输层：规定数据帧的封装、寻址、路由和可靠性传输机制。-逻辑接口层：定义应用层数据的语义、格式和交互规则。ISO23150-11:2026的重点在于逻辑接口层的雷达专用数据定义，即传感器采集的数据以统一的逻辑结构传递给数据融合单元，使不同的数据融合算法能够以标准化的方式访问、解析和处理来自不同品牌雷达传感器的数据，从而实现“即插即用”的集成效果。3.3雷达数据模型与接口消息定义标准中详细规定了雷达传感器输出数据的标准化数据模型。核心数据对象包括以下内容：（1）雷达目标列表（RadarTargetList）规定了每个被检测目标的标准数据字段，主要包括：-目标唯一标识符（TargetID）-目标存在概率（ExistenceProbability）-目标位置信息（相对距离、方位角、俯仰角）-目标相对速度（径向速度及其标准差）-目标加速度（径向加速度）-目标雷达散射截面估计值（RCSEstimation）-目标类别属性（如：轿车、卡车、行人、自行车、摩托车等）-目标动态属性标记（如：静止目标、移动目标、未知状态）（2）雷达点云数据接口对于具备高分辨率成像能力的4D毫米波雷达，标准定义了雷达点云（PointCloud）数据的接口格式，包括：-单点探测数据（检测点位置、多普勒速度、信噪比/CNR）-点云聚类信息（聚类标识、聚类内点数）-反射强度信息（3）雷达状态与诊断信息-传感器运行状态（工作模式、故障状态）-自诊断信息（内部温度、供电电压、校准状态）-传感器配置参数（安装位置、安装角度、工作频率）3.4时间同步与数据时间戳机制时间同步是传感器数据融合系统中的关键技术问题。由于雷达数据与摄像头、激光雷达等传感器的数据需要在数据融合单元中进行时间维度上的关联和匹配，标准中规定了统一的时间戳格式和同步机制。具体包括：-时间戳格式：采用与GPS/UTC关联的全局时间基准-数据延迟标记：标注从传感器探测时刻到数据输出时刻的处理延迟-时间同步精度等级：根据功能安全要求定义不同等级的时间同步精度要求3.5功能安全与预期功能安全要求的映射ISO23150-11:2026与ISO26262（道路车辆功能安全）及ISO21448（预期功能安全）进行了有机衔接。标准中专门设立章节，规定了雷达接口在功能安全方面的数据完整性要求。标准明确指出，雷达传感器向数据融合单元传输的数据必须满足ISO26262中定义的汽车安全完整性等级（ASIL）要求，并在接口设计中考虑了以下功能安全机制：-数据完整性校验（CRC32循环冗余校验）-数据序号监控（监测数据帧的连续性）-心跳机制（检测传感器与融合单元之间的通信链路状态）-安全相关数据的冗余传输（对关键安全数据采用双通道冗余传输机制）4.标准参与制定单位介绍4.1主要制定机构概况ISO23150-11:2026的制定汇聚了全球汽车行业领先企业的技术力量。标准制定工作由ISO/TC22/SC32和SC33联合工作组牵头组织。其中，核心参与单位包括：-德国罗伯特·博世有限公司（RobertBoschGmbH），全球最大的汽车零部件供应商，在毫米波雷达技术领域具有深厚积累，其第五代和第六代雷达产品在全球市场占据主要份额，为标准的接口定义提供了大量来源于量产项目工程实践的基础数据。-德国大陆集团（ContinentalAG），全球领先的汽车电子供应商，在雷达传感器及自动驾驶系统集成方面积累了丰富的量产经验，牵头负责标准中数据语义和消息格式章节的技术方案讨论。-日本电装株式会社（DENSOCorporation），日本最大的汽车零部件供应商，深入参与了标准中时间同步机制的制定工作。-瑞典维宁尔（Veoneer），在雷达感知算法和功能安全设计方面具有深厚积累，为功能安全相关章节提供了关键的技术框架。-中国华为技术有限公司，在4D毫米波雷达和车载计算平台领域具有前沿技术实力，其代表积极参与了标准中关于雷达点云数据模型的讨论与定义。此外，来自德国汽车工业协会（VDA）、日本汽车工业协会（JAMA）、中国汽车技术研究中心有限公司（CATARC）等机构的标准专家也参与了标准的研讨与评审工作，共同确保了标准的广泛适用性和国际认可度。4.2博世在标准制定中的核心技术贡献作为ISO23150-11:2026制定过程中最核心的产业界参与方，博世凭借其在车载毫米波雷达领域数十年的技术积累和全球领先的市场份额，为该标准的制定做出了突出的技术贡献。技术积累与产业基础博世自20世纪90年代开始研发车载毫米波雷达技术，是全球首个将毫米波雷达大规模应用于量产乘用车的零部件供应商。截至目前，博世已累计生产超过1亿颗毫米波雷达传感器，其产品线覆盖从24GHz近距离雷达到77GHz/79GHz长距离前向雷达的全频谱、全应用场景。在这一过程中，博世积累了从雷达前端射频设计、数字信号处理、目标检测与跟踪算法到整车系统集成的全链条工程经验。这些第一手的工程实践数据为ISO23150-11标准中各项技术指标的确定提供了丰富的实证基础。标准制定中的关键贡献领域博世在该标准制定过程中主要在以下方面发挥了关键作用：-主导数据模型框架设计：博世基于其在多代雷达产品研发中积累的目标列表和目标分类的工程经验，率先提出了标准化的雷达目标列表数据模型框架，为各参与方提供了初始的技术讨论基线。-提出统一目标分类体系：博世将其多年的道路目标分类经验进行了系统化梳理，提出了涵盖轿车、卡车、行人、自行车、摩托车、静止障碍物等类别的统一目标分类体系，最终被标准采纳为推荐分类方案。-推动功能安全要求落地：博世作为ISO26262功能安全标准制定的深度参与者，将功能安全理念充分融入雷达接口设计中。标准中关于ASIL等级映射机制，即不同安全等级的数据项在接口传输中对应不同数据保护机制的量化方法，即由博世主导开发并完成验证。-提供跨供应商互操作性验证方案：博世联合多家竞争对手和合作伙伴，在德国慕尼黑和斯图加特等地组织了多轮跨供应商互操作性测试，验证了标准草案中定义的接口协议在实现不同品牌雷达与不同数据融合平台之间的互联互通方面具有实际可行性。这一验证工作为标准的最终定稿提供了有力的实证支撑。战略意义作为全球最大的汽车零部件供应商，博世在标准制定中的积极参与和核心技术贡献，不仅体现了其在雷达传感器领域的技术领导地位，也充分反映了产业界对接口标准化在推动自动驾驶产业化进程中重要作用的一致认同。5.标准的技术特点与创新性5.1面向多代雷达技术的兼容性设计ISO23150-11:2026在设计上充分考虑了当前车载雷达技术正处于从传统3D雷达向4D高分辨率成像雷达快速演进的技术阶段。标准通过构建分级接口配置模式——包括基础目标列表配置和扩展点云配置——有效解决了新旧技术代际过渡期的兼容性问题。前者适用于当前量产的主流雷达产品，后者支持具备高分辨率成像能力的新一代4D毫米波雷达，体现了标准的前瞻性和包容性。5.2数据粒度的分级定义不同的自动驾驶功能对传感器数据的需求层次存在显著差异。标准采用了三级数据粒度的分级定义策略：-L1级：仅提供融合后的目标级数据（目标位置、速度、类别），适用于ACC、AEB等传统ADAS功能。-L2级：提供目标级数据加雷达点云数据，适用于需要更精细环境感知的L3级自动驾驶功能。-L3级：提供原始探测数据加完整的传感器状态信息，适用于L4/L5级高级自动驾驶系统研发。这种分级设计使标准的适用范围最大化，既能满足当前量产项目的实际需求，又能适应未来技术升级的高阶需求。5.3面向服务架构的接口设计理念标准在接口设计上采纳了面向服务的架构（SOA）设计理念，将接口能力以服务的形式进行抽象和封装。数据融合单元可以基于标准化的服务接口，动态发现和调用雷达传感器的各项数据能力，而无需关注底层硬件实现细节。这一设计思路与当前汽车电子电气架构从分布式向域集中式、中央计算式演进的趋势高度契合。6.影响与应用前景6.1对行业的影响ISO23150-11:2026的发布对汽车行业具有深远影响：（1）降低系统集成复杂度通过标准的逻辑接口约定，不同品牌的雷达传感器可以在同一个自动驾驶平台上实现“即插即用”。整车企业不再需要针对每一款雷达开发专用的适