《智能网联汽车设备抽象与感知服务接口规范》

T/CSAExx－2022

智能网联汽车设备抽象与感知服务接口规范

1范围

本文件规定了智能网联汽车的各类车内传感器（主要为摄像头（智能单目/双目摄像头）、激光雷

达、4D毫米波雷达）以及V2X设备（主要为OBU设备）的设备抽象服务和感知服务的接口规范。其

中，设备抽象服务接口规范包括各类设备的输入接口和输出接口规范，数据以原始输入和输出数据为

主；感知服务接口规范包括各类设备所提供的输出接口规范，数据以经过处理的输出数据为主。

本文件适用于具备从部分驾驶辅助到完全自动驾驶能力的智能网联汽车。

2规范性引用文件

下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

T/CSAE53-2020合作式智能运输系统车用通信系统应用层及应用数据交互标准（第一阶段）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

设备抽象接口equipmentabstractioninterface

设备抽象接口作为设备的输出信号和输入信号的逻辑接口，定义了设备抽象所需提供信息的语义

和数据类型，逻辑接口主要由数据包头和数据体两部分组成。设备抽象接口分为设备抽象输入接口和

设备抽象输出接口，设备抽象输入接口包括车辆状态信息、传感器环境信息等；设备抽象输出接口包

括各类传感器和V2X设备的自身状态信息、目标数据信息和交通数据信息等。

3.2

感知服务接口perceptionserviceinterface

感知服务接口作为设备对外提供的逻辑接口，定义了感知服务所需信息的语义和数据类型，包括

目标识别、道路标识、标记识别、可行驶区域识别、预警目标、地图处理结果、交通信号灯处理结果、

交通信息处理结果等。

3.3

支持性拓展接口supportiveextensioninterface

1

T/CSAExx－2022

支持性拓展接口作为设备对外提供的逻辑接口，定义了标定、诊断和检测服务所需的语义和数据

类型，包括各类传感器和V2X设备的性能状态信息、健康状态信息、配置信息、通信环境等。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件：

ACC自适应巡航AdaptiveCruiseControl

ADAS高级驾驶辅助系统AdvancedDriverAssistantSystem

AVP自动代客泊车AutomatedValetParking

GNSS全球导航卫星系统GlobalNavigationSatelliteSystem

HWP高速公路自动驾驶High-wayPilot

LIDAR激光雷达LaserRadar

LKA车道保持辅助LaneKeepingAssist

MCAM单目智能摄像头MonocularCamera

MMWR毫米波雷达MillimeterWaveRadar

OBU车载单元OnboardUnit

RSU路侧单元RoadSideUnit

RTE道路交通事件RoadTrafficEvent

RTS道路交通标志RoadTrafficSign

V2X车用无线通信技术VehicletoEverything

5接口架构

5.1一般说明

本文件制定了智能网联汽车智能驾驶域主要车载智能传感器和V2X设备的数据抽象的具体方式，

即逻辑接口规范。本文件为驾驶辅助或自动驾驶功能（统称为“智能驾驶功能”）提供了统一数据接

口，通过对智能传感器、V2X设备的接口的原始数据和后处理数据进行标准化处理，达到智能驾驶功

能与底层硬件的解耦。

5.2总体架构

2

T/CSAExx－2022

图1智能驾驶域软件架构及标准研究范围示意图

智能网联汽车智能驾驶域软硬件架构由软件架构层和硬件设备层构成，其中，软件架构的功能软

件层由感知传感执行层、感知融合层、预测决策层、整车控制层等构成。感知传感执行层的数据抽象和

基础服务可提供各类相关硬件的设备抽象、感知服务与运动控制（本文件研究范围不包含执行器的设

备抽象和运动控制基础服务）的接口信息。本文件面向车路云一体化车辆架构，聚焦于感知传感器和

V2X设备抽象和感知服务接口，基于车辆和关键设备的基础数据和感知数据，定义了智能驾驶域硬件

设备层（感知传感器和V2X设备等）与感知传感执行层的数据抽象和基础服务的数据逻辑接口及支持

性拓展接口，如图1所示。

本文件设备抽象和感知服务接口规范限定为摄像头（智能单目/双目摄像头）、激光雷达、4D毫米

波雷达以及V2X设备（主要为OBU设备）的设备抽象和感知服务。其他感知传感器设备（如超声波

雷达、普通毫米波雷达等）的接口规范本文件未涉及，建议参考下表1中推荐参考标准。

表1推荐参考标准

传感器推荐参考标准

超声波雷达、毫米波雷达、普通单目ISO/DIS23150:2020(E)道路车辆自动驾驶功能的传感器

摄像头与数据融合单元之间的数据通信逻辑接口

3

T/CSAExx－2022

5.3硬件设备层

本文件硬件设备层主要包括各类智能传感器（主要为摄像头（单/双目摄像头）、激光雷达、4D毫

米波雷达）以及V2X设备（主要为OBU设备）。

5.4功能软件层

5.4.1数据抽象和基础服务层

数据抽象和基础服务层提供了各类硬件的设备抽象、感知服务与运动控制的接口信息，本文件聚

焦于感知传感器和V2X设备抽象和感知服务接口。

5.4.2感知融合层

传感融合层利用逻辑接口层提供的原始数据信息和再处理信息，进行融合感知与融合定位。

5.4.3预测决策层

预测决策层进行车辆、行人的轨迹预测与自车的决策规划。

5.4.4整车控制层

整车控制层提供了辅助驾驶和更高级别自动驾驶任务的指令接口。

6摄像头数据抽象和感知服务

6.1一般说明

摄像头包含单目智能摄像头和双目摄像头两类，提供设备抽象接口（包括设备抽象输入接口和设

备抽象输出接口）、感知服务接口和支持性拓展接口。接口定义了设备抽象所提供信息的语义和数据

类型，逻辑接口主要由数据包头和数据体两部分组成。

6.2设备抽象接口

6.2.1摄像头设备抽象输入接口

摄像头设备抽象输入接口可提供自车状态信息（自车车速、加速度、横摆角速率、方向盘转角等）、

传感器环境信息（雨、雾、遮挡、炫光等）、控制指令。摄像头设备抽象输入接口要求详见表2。

4

T/CSAExx－2022

表2摄像头设备抽象输入接口

逻辑信号组信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

camInputInterface

interfaceVersion接口版本结构体（附录C.1）N/AN/A必选

头文件

camInputEntity

camVehicleInfo自车状态信息结构体（附录C.2）N/AN/A必选

设备输入接口实体

6.2.2摄像头设备抽象输出接口

摄像头设备抽象输出接口可提供摄像头原始视频图像、编码/矫正图像（视频编码/压缩方式）、双

目摄像头的双目视差图像等。摄像头设备抽象输出接口要求详见表3。

表3摄像头设备抽象输出接口

逻辑信号组信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

[1,

servingSensorNum摄像头数量uint8N/AMaxServing必选

camLogInterfaceHeader

SensorNum]

头文件

结构体（附

camSensorID摄像头ID信息N/AN/A必选

录C.3）

camSensorID摄像头ID信息结构体N/AN/A必选

结构体（附

camOutputRawData原始图像输出N/AN/A可选

录C.4）

camOutputEntity

结构体（附

摄像头设备输出接口实体camOutputEncodeData编码图像输出N/AN/A可选

录C.5）

双目视差图像结构体（附

disparityImageN/AN/A可选

输出录C.6）

6.3感知服务接口

感知服务接口提供通过摄像头识别的移动目标、静止目标、道路标识、可行驶区域等。摄像头感知

服务接口要求详见表4。

表4摄像头感知服务接口

逻辑信号组信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

objectDetectionOutput目标识别输出结构体N/AN/A必选

camDetectionInforoadSighOutput道路标识识别输出结构体N/AN/A必选

摄像头感知结果可行驶区域识别输

freeSpaceOutput结构体N/AN/A可选

出

5

T/CSAExx－2022

6.3.1目标识别接口

摄像头目标识别接口要求详见表5。

表5摄像头目标识别接口

逻辑信号组信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

当前有效移动目标

validONumuint8N/A[0,MaxONum]必选

数量

objectGeneral物体的通用属性结构体N/AN/A必选

objectDetectionOutput

objectGeometry物体的几何属性结构体N/AN/A必选

目标识别输出

物体当前的运动状

mobilityStateenumN/AN/A可选

态

otherInfo其他信息结构体N/AN/A可选

注1：当前有效目标数量指的是摄像头视野内可感知到的有效的移动或静止的目标数目。

注2：物体的通用属性包括物体唯一的标识位、物体类别等通用类信息。

注3：物体的几何属性描述物体几何属性，包括物体外包立方体的长、宽、高等属性。

注4：物体当前的运动状态（仅限移动目标）描述物体的运动信息，通常包括物体的位置、速度、加速度、朝

向、角速度等信息。

objectGeneral

摄像头objectGeneral结构体定义详见表6。

表6摄像头objectGeneral结构体定义

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

objectID物体标识号uint32N/A[0,MaxONum]必选

0x0:ObjType_undetermined

0x1:ObjType_Car

0x2:ObjType_Motorcycle

0x3:ObjType_Truck

0x4:ObjType_Pedestrian

0x5:ObjType_Animal

0x6:ObjType_Bicycle

0x7:ObjType_UnidentifiedVehicle

0x8:ObjType_ThreeWheelVehicle

objectType物体类型enumN/A必选

0x9:ObjType_Escooter

0xA:ObjType_SUV

0xB:ObjType_LightTruck

0xC:ObjType_Bus

0xD:ObjType_EngineeringTruck

0xE:ObjType_MiniCar

0xF:ObjType_UnidentifiedVRU

0x10:ObjType_EmergencyCar

(policecar,ambulance,firetruck)

6

T/CSAExx－2022

表6摄像头objectGeneral结构体定义（续）

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

existenceProb存在可能性floatN/A[0,1]可选

objectTypeConfid

物体类型置信度floatN/A[0,1]可选

ence

lastMeasuredSens上一次有传感器观测到该

uint64微秒[0,Inf)可选

orTime物体的时间

上一次观测到该物体的传

measuredSensoruint64微秒[0,Inf)可选

感器标识(传感器融合)

描述内部跟踪的滤波器是

modelSwitchboolN/AN/A可选

否正在发生状态跳变

objectGeometry

摄像头objectGeometry结构体定义详见表7。

表7摄像头ObjectGeometry结构体定义

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

objLength物体长度floatm[0,100]必选

objLengthStd物体长度标准差floatm[0,20]可选

objWidth物体宽度floatm[0,50]必选

objWidthStd物体宽度标准差floatm[0,10]可选

objHeight物体高度floatm[0,50]必选

objHeightStd物体高度标准差floatm[0,10]可选

objGroundClearance物体离地间隙floatm[0,10]可选

objBoundary本车坐标系下物体外包络点链float[3]mN/A可选

mobilityState

摄像头mobilityState结构体定义详见表8。

表8摄像头mobilityState结构体定义

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

enum（附录

motionStatus描述物体是否在运动N/AN/A可选

C.7）

enum（附录

motionCategory描述物体相对本车的运动类型N/AN/A可选

C.8）

enum（附录

motionOrientation描述物体相对本车的运动方向N/AN/A可选

C.9）

描述物体与本车均保持当前运动

ttcfloat秒N/A可选

状态，可能发生碰撞的时间

ttcValid描述物体是否有有效的ttc估计boolN/AN/A可选

7

T/CSAExx－2022

物体在自车坐标系里的位置坐

posfloat[3]mN/A可选

标，三个元素依次为x、y、z

表8摄像头mobilityState结构体定义（第2页/共3页）

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

物体在自车坐标系里的位置坐标

的不确定度，通常为观测的标准

posAbsStdfloat[3]mN/A可选

差，三个元素依次为x、y、z方

向位置坐标的标准差

物体在图像坐标系里的矩形框位

posImagefloat[4]pixelN/A可选

置，四个元素依次为x、y、w、h

物体在图像坐标系里的矩形框位

置的不确定度，通常为观测的标

posImageAbsStdfloat[4]pixelN/A可选

准差，三个元素依次为x、y、

w、h坐标的标准差

velRel物体在自车坐标系中的相对速度float[3]m/sN/A可选

物体在自车坐标系中的相对速度

velRelStdfloat[3]m/sN/A可选

的不确定度

velAbs物体在世界坐标系下的绝对速度float[3]m/sN/A可选

物体在世界坐标系下的绝对速度

velAbsStdfloat[3]m/sN/A可选

的不确定度

物体在自车坐标系下的相对加速

aRelfloat[3]m/s2N/A可选

度

物体在自车坐标系下的相对加速

aRelStdfloat[3]m/s2N/A可选

度的不确定度

物体在世界坐标系下的绝对加速

aAbsfloat[3]m/s2N/A可选

度

物体在世界坐标系下的绝对加速

aAbsStdfloat[3]m/s2N/A可选

度的不确定度

yaw物体在自车坐标系下的航向角floatradN/A必选

物体在自车坐标系下的航向角的

yawStdfloatradN/A可选

不确定度

yawValid航向角是否可用boolN/AN/A必选

物体在目标车坐标系下的航向角

yawRatefloatrad/sN/A可选

速率

yawRateValid物体的航向角速度是否可用boolN/AN/A可选

orientationPitch目标pitch方向角度floatrad[-,]可选

orientationPitchStd目标pitch方向角度标准差floatrad[-,]可选

orientationRoll目标roll方向角度floatrad[-,]可选

orientationRollStd目标roll方向角度标准差floatrad[-,]可选

angleRight目标右边缘角度floatrad[-,]可选

8

T/CSAExx－2022

（参见表后图例）

angleRightStd目标右边缘角度标准差floatrad[-,]可选

目标左边缘角度

angleLeftfloatrad[-,]可选

（参见表后图例）

angleLeftStd目标左边缘角度标准差floatrad[-,]可选

表8摄像头mobilityState结构体定义（第3页/共3页）

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

目标上边缘角度

angleTopfloatrad[-,]可选

（参见表后图例）

angleTopStd目标上边缘角度标准差floatrad[-,]可选

目标下边缘角度

angleBottomfloatrad[-,]可选

（参见表后图例）

angleBottomStd目标下边缘角度标准差floatrad[-,]可选

目标中心角度

angleCenterfloatrad[-,]可选

（参见表后图例）

angleCenterStd目标中心角度标准差floatrad[-,]可选

angleRateCenter目标中心角速度floatrad/s[-,]可选

摄像头识别目标方位角示意图如图2所示：

θ1:angleCenter

θ2:angleLeft

θ3:angleRight

θ4:angleBottom

θ5:angleTop

9

T/CSAExx－2022

图2目标方位角示意图

otherInfo

摄像头otherInfo结构体定义详见表9。

表9摄像头otherInfo结构体定义

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

signStatus车灯状态，只有机动车辆包含此属性enum（附录C.10）N/AN/A可选

doorStatus车门状态，只有机动车辆包含此属性enum（附录C.11）N/AN/A可选

6.3.2道路标识识别接口

摄像头道路标识识别接口要求详见表10。

表10摄像头目标识别接口

逻辑信号组信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

pavementElements路面元素结构体N/AN/A必选

trafficLights交通信号灯结构体N/AN/A可选

roadSighOutput

trafficSigns交通标志牌结构体N/AN/A可选

道路标识输出

poles路灯杆、收费杆等杆类结构体N/AN/A可选

otherInfo其他信息结构体N/AN/A可选

pavementElements

摄像头pavementElements信号包含车道线、道路边界、路面标记等内容。路面元素识别接口要

求详见表11。

表11摄像头路面元素识别接口

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

nLane跟踪到的路面元素的数量uint32_tN/A[0,1000)必选

id路面元素的id信息uint32_tN/AN/A必选

nSeg单根路面元素分段的数量uint32_tN/A[0,Inf)必选

路面元素分段数组

（一条车道线包含两条两根线

段，分别为车道线的两侧边沿；

segVec一个道路标志/文字通常包含一个int[n]N/AN/A必选

线段，线段包含多个点，为对应

标志的外包多边形；同一路面元

素点均按逆时针方向排列）

10

T/CSAExx－2022

结构体（附录

>segment单段路面标识信息N/AN/A必选

C.12）

enum（附录

segType路面元素线段类别枚举N/AN/A必选

C.13）

enum（附录

segColor路面元素的颜色信息N/AN/A可选

C.14）

trafficLights

交通信号灯信号描述摄像头观测到的交通信号灯情况。交通信号灯识别接口要求详见表12。

表12摄像头交通信号灯识别接口

信号名称信号描述数据类型单位取值范围要求

nTrafficLight交通信号灯的总数uint32_tN/A[0,1000)必选

id单个交通信号灯的id信息uint32_tN/AN/A必选

检测得到的单个交通信号灯的置信

confidencefloatN/A[0,1]可选

度

lightType交通信号灯的类别枚举enum（附录C.15）N/AN/A必选

enum（附录C.16

lightShape交通信号灯的形状N/AN/A必选

）

图像坐标系下交通信号灯的2D位结构体（附录

signBox2DN/AN/A必选

置C.17）

自车坐标系下交通信号灯的3D位结构体（附录

signPoint3DN/AN/A可选

置C.18）

timeLeft当前交通信号灯状态倒计时uint32_t秒[0,Inf)可选

当前交通信号灯状态倒计时是否有

timeLeftValidboolN/AN/A可选

效

注：lightType和lightShape可参考GB14887-2011（所有部分）和GB14886-2006（所有部分）中的规定。

trafficSigns

交通标志牌信号描述摄像头观测到的交通标志牌情况。交通标志牌识别接口要求详见表13。

表13摄像头交通标志牌识别接口

信号名称