ISO 23150-12026 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1部分一般信息和原理标准立项发展报告

ISO23150-1:2026《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1部分：一般信息和原理》标准立项发展报告英文标题StandardizationDevelopmentReport:Roadvehicles—Logicalinterfacebetweensensorsanddatafusionunitforautomateddrivingfunctions—Part1:Generalinformationandprinciples摘要随着自动驾驶技术在全球范围内的快速发展，车辆感知系统与数据融合单元之间的接口标准化已成为智能网联汽车产业化的关键基础性课题。当前，自动驾驶车辆普遍搭载毫米波雷达、激光雷达、摄像头、超声波传感器等多种异构感知设备，其数据格式、通信协议和接口逻辑各异，导致系统集成复杂度居高不下，跨厂商互操作性严重不足。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2026年6月正式发布ISO23150-1:2026标准，系统定义用于自动驾驶功能的传感器与数据融合单元之间的逻辑接口框架。本报告对该标准的立项背景、技术演进脉络、适用范围与核心理念进行系统梳理，重点分析标准中所述的抽象逻辑接口模型、分层架构、信息交互机制及通用设计原则，并深入阐述其技术架构特征与行业应用价值。报告指出，该标准通过定义独立于具体硬件实现的逻辑接口规范，首次在国际层面为自动驾驶传感器数据交互提供了统一的技术语言，能够有效降低系统集成成本，促进跨厂商组件兼容性和可扩展性。标准的实施将对全球自动驾驶技术研发路线、汽车电子电气架构演进以及智能网联汽车产业链格局产生深远影响。最后，本文对该标准后续系列部分的潜在方向进行了展望。关键词：自动驾驶；传感器；数据融合；逻辑接口；ISO23150；标准化；智能网联汽车Keywords:AutomatedDriving;Sensor;DataFusion;LogicalInterface;ISO23150;Standardization;IntelligentConnectedVehicle一、引言：自动驾驶技术发展对接口标准化的迫切需求1.1产业背景与标准化需求的确立全球自动驾驶产业正处于从技术验证向规模化商业部署过渡的关键阶段。据中国信息通信研究院发布的《自动驾驶产业发展报告》显示，截至2025年底，全球已有超过40个国家和地区开展了自动驾驶道路测试和示范应用，L2级别辅助驾驶功能已实现大规模量产搭载，L3及L4级别的自动驾驶功能正在多个限定场景中加速落地。与此同时，主流自动驾驶系统普遍采用多传感器融合的技术路线——单一车辆往往集成6至12个摄像头、3至5个毫米波雷达、1至2个激光雷达以及多个超声波传感器，由此产生的异构数据交互需求呈指数级增长。然而，在ISO23150-1:2026发布之前，自动驾驶领域始终缺乏一个国际公认的、独立于具体硬件实现的传感器与计算单元之间的逻辑接口标准。不同传感器供应商各自采用私有数据协议，同一车辆平台上的多个传感器与数据融合单元（DataFusionUnit,DFU）之间的数据交互必须通过定制化适配层完成，这不仅大幅增加了系统集成的工作量和时间成本，更严重制约了传感器组件的可替换性和系统的可扩展性。根据麦肯锡咨询公司的估算，仅因接口不统一所导致的自动驾驶系统集成额外成本，就占整个系统研发总成本的15%~20%。1.2标准立项的必要性论证在上述产业背景下，ISO/TC22/SC32（道路车辆技术委员会电磁兼容与电气部件分技术委员会）下属的工作组于2020年前后启动了传感器与数据融合单元逻辑接口标准化的预研工作。经过多轮国际研讨和专家论证，ISO/TC22/SC32正式立项ISO23150系列标准，意图构建一套完整的、分层次的标准体系，用以规范自动驾驶系统中感知层与决策层之间的逻辑接口。2023年至2025年间，来自中国、德国、日本、美国、韩国、法国等主要汽车工业国的专家代表围绕接口模型、信息抽象层级、数据类型定义、功能语义描述等核心议题展开了多轮讨论和修订，标准文本经历了不少于五个委员会草案版本的迭代。2026年6月29日，ISO23150-1:2026正式发布，标志着该项国际标准从立项论证阶段正式进入发布实施阶段。作为该系列标准的第1部分，本文件着重提供一般信息和基本原理，为后续各专项接口规范奠定逻辑基础和方法论框架。二、ISO23150-1:2026标准概述2.1标准的适用范围与定位ISO23150-1:2026作为该系列标准的开篇之作，其功能定位是提供总体的技术框架和方法论指引，而非针对某一具体传感器类型或特定通信协议给出详细的技术规范。标准的主要内容范畴涵盖以下几个方面：-概念性架构定义：确立自动驾驶系统中传感器与数据融合单元之间逻辑接口的参考架构模型，明确各个功能实体的边界和交互关系；-通用设计原则：系统阐述设计此类逻辑接口时应遵循的基本原则，包括硬件无关性、可扩展性、功能安全性考量、实时性约束等；-信息抽象层级划分：定义从原始传感器数据到高层语义信息的多层级抽象模型，明确不同抽象级别下的数据类型和信息粒度；-接口框架与分类方法：提出逻辑接口的总体框架结构，并对接口类型进行系统分类，为后续各部分的展开奠定框架基础。标准明确说明其范围是"逻辑接口"——即接口的功能、语义和信息内容层面的规范，而非物理层面的连接器、引脚定义、电气特性或具体的通信协议实现。同时，标准适用于各类用于自动驾驶功能的车辆感知传感器，包括但不限于摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波传感器以及未来的新型传感器类型。2.2标准与现行法规和其他标准的关系ISO23150系列标准的制定充分考虑了与现行国际标准体系的兼容性和互补关系。在功能安全方面，ISO23150-1:2026与ISO26262（道路车辆功能安全）系列标准形成配套关系，接口设计原则中的安全相关要求引用了ISO26262中关于安全机制和ASIL等级的概念框架。在通信层面，该标准不替代也不重复定义底层通信协议规范（如AUTOSAR、SOME/IP、CANFD等），而是定义位于这些通信协议之上的逻辑接口语义层。此外，ISO23150系列标准与中国《智能网联汽车技术路线图2.0》、欧盟UNR157（自动车道保持系统法规）等区域性的技术法规和标准体系保持了开放兼容的设计态度。标准构架中预留了与不同国家或地区的监管要求适配的灵活性空间。三、ISO23150-1:2026的技术核心理念与逻辑体系3.1抽象逻辑接口模型ISO23150-1:2026的核心技术贡献在于建立了一套完整的抽象逻辑接口（AbstractLogicalInterface）概念模型。该模型的核心设计思想是：将传感器与数据融合单元之间的交互从具体硬件实现中解耦出来，使接口定义从"物理/协议层面"提升至"逻辑/语义层面"。具体而言，该模型提出了以下几层关键抽象：感知数据层：定义各类传感器输出的基础数据格式和语义描述方式。在此层面，不同传感器类型（视觉、雷达、激光等）的数据经过统一的信息建模，转换为标准化的数据结构。例如，标准定义了统一的"检测目标"（DetectedObject）这一抽象概念——无论其原始数据来自摄像头图像识别还是激光雷达点云聚类，在逻辑接口层都以统一的数据结构和语义规范表达。环境模型层：定义经过初步处理后形成的环境认知信息的交互格式。该层将多个传感器的信息进行时空对齐和初步关联，形成对环境要素的一致化描述。包括但不限于目标列表（ObjectList）、自由空间（FreeSpace）、道路结构（RoadStructure）等高层信息实体。功能语义层：定义面向自动驾驶决策功能的高层语义信息交互。此层的信息表述与具体的自动驾驶功能场景紧密关联，如交通信号灯的状态、交通标志的含义、危险事件的判定等。通过这一层层递进的抽象级别划分，ISO23150-1:2026构建了一种在不同抽象级别上实现接口兼容的可能性——不同的传感器供应商可以在不同的抽象级别上实现其产品的数据输出，而数据融合单元可以根据功能需求选择在相应抽象级别上进行数据对接。3.2分层接口框架在接口模型基础上，ISO23150-1:2026提出了完整的系统分层接口框架（LayeredInterfaceFramework），该框架可视为标准体系下的统一架构蓝图。分层框架从上至下包括以下层次：应用服务层：负责针对具体自动驾驶功能（如自适应巡航、自动紧急制动、交通拥堵辅助等）提供高层语义信息服务接口。该层面的接口定义关注的是"功能需要什么样的感知信息"，推动从功能需求向信息需求的映射。逻辑融合层：定义数据融合单元与各类传感器之间进行逻辑交互的机制和语义规范，定义了诸如数据请求、数据订阅、事件通知、状态报送等逻辑交互模式的标准化描述方式。数据表示层：定义统一的数据表示方法和编码规则，包括时间戳与空间参考系的标准化定义、数据质量标识方法（如置信度、歧义度指标）、数据单元的统一计量方式等。传输接口层：面向具体的通信承载方式，定义逻辑接口与底层通信协议之间的适配映射方法。该层保证上述各层定义的功能语义信息能够通过车载以太网、CAN等各类总线或者共享内存等不同通信媒介进行可靠传输。该分层框架的设计体现了面向未来演进的开放理念——任何一层的具体实现技术发生变化，不会影响其他层面的接口定义的稳定性。3.3接口分类体系为便于实际工程应用和后续各专项标准的展开，ISO23150-1:2026对逻辑接口进行了系统分类。标准从功能维度将逻辑接口区分为三大类：数据流接口：用于承载周期性和非周期性的传感器数据流，这是系统中最基本、数据量最大的接口类型。事件触发接口：用于传递需要即时响应的异步事件信息，如目标丢失、传感器故障、危险事件报警等。配置与管理接口：用于系统初始化、参数配置、传感器校准数据下发、状态查询和诊断等管理控制类功能。这种分类方法为后续标准的各专项部分（如第2部分可能涉及具体的数据流接口详规、第3部分可能涉及事件触发接口细则等）提供了清晰的章节组织依据。3.4关键通用原则与技术特征ISO23150-1:2026另有一项重要贡献是形成了面向自动驾驶接口设计的"通用原则"集合，这些原则对于指导标准的后续部分编写以及行业的工程实践都具有方法论层面的指导意义：硬件无关性原则：接口定义应不依赖于任何具体硬件实现方式。无论传感器是基于何种芯片平台或软件算法，其逻辑接口表现形态应当保持一致。这一原则是接口可移植性和跨供应商互操作性的基石。时间一致性与空间一致性原则：接口的数据语义必须严格保证时间参考和空间参考的统一性。标准明确规定传感器数据输出必须携带全局统一的时间戳信息，并与标准化的空间坐标系关联。这对多传感器融合的准确性和可靠性具有决定性意义。可扩展性原则：接口设计应允许新增传感器类型和新增数据类型，而无需对已定义的接口进行破坏性修改。为此，标准采用了可扩展的数据描述机制和版本管理策略。安全性内嵌原则：接口规范不应回避安全问题的讨论，而应将安全作为核心设计约束进行显式定义。此原则与ISO26262功能安全标准密切呼应，确保接口规格的制定在功能安全系统性框架下开展。四、主要起草单位与标准化组织ISO23150系列标准由国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）下属的第32分技术委员会（SC32，电磁兼容与电气部件）负责制定。其中活跃在该标准项目中的核心技术支撑团队由来自全球各主要汽车制造商、一级供应商、芯片企业和技术研究机构的专家代表组成。在众多参与的力量中，一个值得特别介绍的重要参与团队是中国汽车技术研究中心（CATARC）及其联合工作团队。作为中国汽车行业权威的综合性技术机构，中国汽车技术研究中心在ISO23150系列标准的制定过程中发挥了重要作用。该中心是国家标准化管理委员会批准承担ISO/TC22国内技术归口工作的单位。在标准研制过程中，CATARC组织了国内来自一汽、上汽、东风、吉利、蔚来、华为、百度Apollo等整车企业和自动驾驶方案提供商的技术专家共同组成中国专家代表团，深度参与了标准的各阶段草案讨论和技术论证工作。中国代表团在标准讨论中重点推动了以下几项具有代表性的技术主张：一是强调数据质量标识应作为一个独立的标准化要素进行规范性描述，为数据融合过程中对异构数据源的可信度评价提供统一参考；二是促进将"环境模型层"接口纳入标准框架范围，以满足L3及以上级别自动驾驶对高层次环境感知信息交互的现实需求；三是积极推动接口标准对中国自动驾驶产业既有技术实践的回向兼容性，降低中国企业在标准落地过程中的系统改造成本。CATARC还同步组织召开了多次国际标准化交流研讨会议，为促进全球范围内自动驾驶接口标准化共识的凝聚贡献了重要的技术智慧和组织力量。此外，德国汽车工业协会（VDA）下属的专家团队和日本汽车研究所（JARI）也在标准的构架设计和文本修订过程中贡献了重要的技术输入。五、标准的技术价值与产业影响分析5.1对自动驾驶产业发展的直接推动作用ISO23150-1:2026的发布，对全球自动驾驶产业所产生的直接推动价值在于系统性地降低了多传感器系统的集成门槛。在传统的产业实践模式中，传感器供应商与系统集成商之间通常需要围绕专有数据格式进行"一对一"的适配集成。每新增一种传感器型号或更换一家传感器供应商，数据融合单元端的适配层就需要重新开发。这种高耦合集成模式使系统集成周期通常以月为单位计算。而基于ISO23150-1中定义的统一逻辑接口框架，传感器只需按照标准规定的抽象数据格式进行输出适配，数据融合单元则按照标准规定的语义进行数据对接，"多对多"的集成问题被简化为各设备与标准模型之间的"一对一"适配。这种架构性改进有望使多传感器系统的集成时间缩短30%~50%。5.2对整车电子电气架构演进方向的技术引领随着软件定义汽车成为行业共识，整车电子电气架构正经历从分布式控制向集中式计算演进的深刻变革。在这一变革的大趋势中，ISO23150系列标准通过定义统一的逻辑接口，为集中式计算架构下的传感器数据接入提供了标准化方案。在传统的分布式架构中，每个传感器独立连接到对应的电子控制单元（ECU），数据在本地处理后以控制指令的形式在总线上传输。而在集中式架构中，大量原始或初步处理后的感知数据需要汇聚到中央计算平台进行统一融合和处理，这对接口标准化提出了更高的需求。ISO23150-1为这一演进提供了清晰的接口语义基础，使异构传感器能够以统一的数据语言接入集中式计算平台。5.3对国际标准体系与产业生态建设的深远意义从更宏观的视角来看，ISO23150-1:2026的意义超越了单一技术规范层面。它是国际标准化组织在自动驾驶传感器接口这一关键领域发布的首个系统化标准文件，标志着全球自动驾驶标准化工作由单项技术规范制定阶段走向系统化、架构化的体系构建阶段。该标准的发布为中国、美国、欧盟等主要经济体之间的自动驾驶技术交流与产业协同提供了共同的技术语义基础。六、结论与展望