DB34T-智能駕駛 多傳感器聯(lián)合標(biāo)定接口規(guī)范編制說明

安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)編制說明標(biāo)準(zhǔn)名稱《智能駕駛多傳感器聯(lián)合標(biāo)定接口規(guī)范》任務(wù)來源（項(xiàng)目計(jì)劃號）安徽省市場監(jiān)督管理局《關(guān)于下達(dá)2023年第三批安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》（皖市監(jiān)函〔2023〕622號），計(jì)劃編號為2023-3-62。第一起草單位（蓋章）合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）單位地址安徽省合肥市高新區(qū)望江西路5089號參與起草單位中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、科大國創(chuàng)(上海)汽車科技有限公司標(biāo)準(zhǔn)起草人（全部起草人，應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)文本前言中起草人排序一致）序號姓名單位職務(wù)職稱電話1張露合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）/博士后136370621392張昱中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)/教授138661316893王貝貝合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）/博士后152124287714黃晶晶合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）/高級工程師180199759455曹泓合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）/副研究員177551093596張燕詠中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)執(zhí)行院長教授187213614367吉建民中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)/副教授132056059628史興領(lǐng)科大國創(chuàng)(上海)汽車科技有限公司董事長/總經(jīng)理高級工程師138667500789檀杰科大國創(chuàng)(上海)汽車科技有限公司副總經(jīng)理中級工程師1366157153110趙曉東科大國創(chuàng)(上海)汽車科技有限公司副總經(jīng)理正高級工程制情況1、編制過程簡介一、成立起草組2023年12月6日，收到安徽省市場監(jiān)督管理局發(fā)布的《關(guān)于下達(dá)2023年第三批安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》（皖市監(jiān)函〔2023〕622號）下發(fā)后，為確保高質(zhì)量的推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)編制工作，標(biāo)準(zhǔn)起草單位合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）組織各參編單位立即成立標(biāo)準(zhǔn)編制工作組，擬訂了工作計(jì)劃，明確了起草組成員及相關(guān)職責(zé)等。其中，起草組成員有張昱、張露、張燕詠、吉建民、曹泓、黃晶晶、王貝貝、史興領(lǐng)、趙曉東、檀杰。二、形成標(biāo)準(zhǔn)討論稿2023年12月，工作組查閱了國家法律法規(guī)等相關(guān)政策文件和相關(guān)資料，赴江淮汽車、北路智控、科大國創(chuàng)等企業(yè)公司開展調(diào)研，根據(jù)收集到的有關(guān)資料，工作組起草了標(biāo)準(zhǔn)，2023年12月25日，經(jīng)過3輪修改討論，形成草案。2024年1月19日，在合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院（安徽省人工智能實(shí)驗(yàn)室）召開了第一次大范圍標(biāo)準(zhǔn)研討會，參與單位主要有安徽省公安廳科技信息化處、中國電子科技集團(tuán)公司三十八所、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、安徽省質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院、合肥美的電冰箱有限公司等。與會專家充分討論了標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，提出了修改意見，工作組對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改完善后，形成了標(biāo)準(zhǔn)討論稿。三、形成征求意見稿2024年7月19日，標(biāo)準(zhǔn)歸口部門安徽省工業(yè)和信息化廳邀請5位專家組織召開了標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審會議，工作組根據(jù)專家意見進(jìn)行修改，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。四、形成送審稿*年*月*日-*月*日期間，標(biāo)準(zhǔn)在安徽省市場監(jiān)督管理局網(wǎng)站公開征求意見，收到意見*條，其中采納*條，未采納*條。同時，工作組也通過微信、電子郵件等方式，向*家單位公開征求意見，共收到*家單位*條反饋意見，最終采納*條，不采納*條，形成送審稿。五、形成報(bào)批稿**年*月*日，在**召開了《**》標(biāo)準(zhǔn)的專家預(yù)評審會，會議邀請了**專家。專家聽取匯報(bào)，審議了資料，經(jīng)質(zhì)詢討論，提出了**條修改意見，建議修改完善后報(bào)批。工作組對《標(biāo)準(zhǔn)文本》、《編制說明》、《征求意見匯總表》進(jìn)行了修改完善，**年*月*日，經(jīng)組長復(fù)核通過后，形成報(bào)批稿，提交歸口部門安徽省經(jīng)濟(jì)和信息化廳。2、制定標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義一、必要性智能汽車已成為全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向，政府在其發(fā)展規(guī)劃《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》中明確提出，到2025年，實(shí)現(xiàn)有條件自動駕駛的智能汽車達(dá)到規(guī)?；a(chǎn)。基于車載攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器，智能汽車通過采用先進(jìn)算法，自主感知周圍交通環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)汽車的自動駕駛。圍繞智能汽車全產(chǎn)業(yè)鏈，《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》明確要構(gòu)建六大體系，其中之一是構(gòu)建系統(tǒng)完善的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。多傳感器聯(lián)合標(biāo)定是汽車實(shí)現(xiàn)自主感知的前提。盡管國內(nèi)外的智能汽車標(biāo)準(zhǔn)體系正在逐步完善，但在多傳感器聯(lián)合標(biāo)定這一細(xì)分領(lǐng)域，尚缺乏一套與國際接軌、符合國內(nèi)實(shí)際的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。這一空白不僅制約了智能駕駛技術(shù)的規(guī)范化發(fā)展，也影響了智能汽車產(chǎn)業(yè)的整體競爭力。目前，企事業(yè)單位根據(jù)自家智能汽車的需求和實(shí)際情況，采用不同的標(biāo)定方法，導(dǎo)致標(biāo)定過程缺乏統(tǒng)一性和規(guī)范性。此外，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)定接口規(guī)范，不同廠商的傳感器和系統(tǒng)之間存在兼容性問題，增加了研發(fā)成本。因此，制定多傳感器聯(lián)合標(biāo)定接口規(guī)范顯得十分必要。二、意義本標(biāo)準(zhǔn)的制定能夠統(tǒng)一智能駕駛中多傳感器數(shù)據(jù)聯(lián)合標(biāo)定的交互方式、傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)類型等，填補(bǔ)我國在多傳感器標(biāo)定接口標(biāo)準(zhǔn)的缺口，確保不同傳感器之間的標(biāo)定結(jié)果的可操作性和一致性，減少因接口差異導(dǎo)致的技術(shù)障礙，降低算法開發(fā)和測試的成本，提高智能駕駛系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時，也為我省智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)，也有助于促進(jìn)不同企事業(yè)單位之間的合作，從而推動行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的建立和完善，更好地滿足市場需求。3、制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和依據(jù)，與現(xiàn)行法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系一、編制原則：1、符合性與協(xié)調(diào)性原則。本標(biāo)準(zhǔn)的編制符合國家法律法規(guī)的規(guī)定，同時也與現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等保持相互協(xié)調(diào)、一致。2、體現(xiàn)“規(guī)范性、兼容性、適用性、前瞻性”。本標(biāo)準(zhǔn)的編制嚴(yán)格遵循國家及行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則，確保其規(guī)范性；本標(biāo)準(zhǔn)可以兼容不同型號的激光雷達(dá)和攝像頭，以適應(yīng)不同設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定的場景；本標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用過程中對用戶友好，易于理解和操作；本標(biāo)準(zhǔn)提供靈活的接口和模塊化的設(shè)計(jì)，支持整合先進(jìn)標(biāo)定算法，為技術(shù)升級和應(yīng)用提供了便利。二、編制依據(jù)：1、《關(guān)于促進(jìn)道路交通自動駕駛技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的指導(dǎo)意見》；2、《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）（2023版）》；3、GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》。與現(xiàn)行法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本標(biāo)準(zhǔn)是《關(guān)于促進(jìn)道路交通自動駕駛技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的指導(dǎo)意見》的貫徹落實(shí)，符合《國家車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）（2023版）》的相關(guān)要求，是在產(chǎn)品與技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面的細(xì)化和執(zhí)行；本標(biāo)準(zhǔn)完全按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第一部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求進(jìn)行編制，因此在術(shù)語定義、相關(guān)要求等方面，與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。4、主要條款的說明，主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、試驗(yàn)驗(yàn)證的論述（詳細(xì)說明）本文件規(guī)定了智能駕駛中多傳感器數(shù)據(jù)聯(lián)合標(biāo)定的交互方式、傳輸協(xié)議、數(shù)據(jù)格式的定義與描述。本文件適用于智能駕駛中多傳感器數(shù)據(jù)聯(lián)合標(biāo)定的接口。本標(biāo)準(zhǔn)的章節(jié)由：范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語、定義和縮略語、方式、協(xié)議和格式組成。其中“方式”、“協(xié)議”和“格式”是本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容。1、交互方式：本標(biāo)準(zhǔn)明確了定義了“標(biāo)定啟動端”和“標(biāo)定執(zhí)行端”，其中，“標(biāo)定執(zhí)行端”包括有配置文件存儲單元、傳感器數(shù)據(jù)采集單元、聯(lián)合標(biāo)定單元。我們調(diào)研了大量論文，總結(jié)出了激光雷達(dá)和攝像頭的標(biāo)定流程，如圖1所示：圖1激光雷達(dá)和攝像頭的標(biāo)定流程針對傳感器的標(biāo)定，基本上有兩類：一是利用傳統(tǒng)算法進(jìn)行特征提取、特征匹配，進(jìn)而求解出激光雷達(dá)和攝像頭的標(biāo)定參數(shù)，如圖2所示；二是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法直接求出標(biāo)定參數(shù)，如圖3所示。圖2利用傳統(tǒng)算法獲取標(biāo)定參數(shù)圖3利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法獲取標(biāo)定參數(shù)因此，基于上述標(biāo)定流程以及標(biāo)定算法的調(diào)研和論文研讀，我們總結(jié)出傳感器標(biāo)定的系統(tǒng)只需要三個模塊即可完成標(biāo)定任務(wù)：一是配置文件，存儲標(biāo)定需要用到的設(shè)置信息；二是采集需要標(biāo)定的傳感器數(shù)據(jù)；三是標(biāo)定計(jì)算單元，用于輸出標(biāo)定參數(shù)。2、傳輸協(xié)議：智能汽車內(nèi)部是采用有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男问?，如圖4所示，且標(biāo)定需要把采集到的傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤地傳遞給標(biāo)定單元，因此，依據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的TCP協(xié)議的特點(diǎn)，且智能汽車內(nèi)部我們安裝有交換機(jī)，我們選擇TCP/IP協(xié)議族作為標(biāo)定系統(tǒng)的傳輸協(xié)議。圖4智能汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接3、數(shù)據(jù)格式：我們主要是定義了交互過程中的數(shù)據(jù)格式，包括配置文件數(shù)據(jù)格式、攝像頭數(shù)據(jù)格式、激光雷達(dá)數(shù)據(jù)格式、標(biāo)定參數(shù)數(shù)據(jù)格式。這些數(shù)據(jù)格式是我們經(jīng)過大量標(biāo)定實(shí)驗(yàn)測試得出的。我們在中國科大先研院園區(qū)內(nèi)部署有25根智慧燈桿，每一根智慧燈桿都配置有攝像頭和激光雷達(dá)，我們通過對25根燈桿上的傳感器進(jìn)行標(biāo)定，獲取了如圖5和圖6的標(biāo)定參數(shù)。圖5不同攝像頭的屬性（以2根燈桿為例）圖6不同智慧燈桿上攝像頭和激光雷達(dá)的標(biāo)定參數(shù)（以2根燈桿為例）由于我們有25根智慧燈桿，每根燈桿上都有攝像頭、激光雷達(dá)等傳感器，因此我們在進(jìn)行數(shù)據(jù)格式定義的時候，首先需要定義設(shè)備id、設(shè)備的類型以及當(dāng)前產(chǎn)生數(shù)據(jù)的時間戳。其次，針對攝像頭，會生成圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)緊縮嵌入式攝像頭通用規(guī)范》會有分辨率、內(nèi)參等屬性；針對激光雷達(dá)，會生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，依據(jù)我們智能汽車和路側(cè)部署的激光雷達(dá)（如圖7），我們觀測到激光雷達(dá)的還會有點(diǎn)個數(shù)、線束個數(shù)的屬性。然后，總結(jié)我們在車端和路側(cè)進(jìn)行標(biāo)定時的流程，我們需要指明是哪些傳感器之間的標(biāo)定、標(biāo)定狀態(tài)、以及標(biāo)定參數(shù)的有效期等，所以我們定義了一個配置文件，把這些先驗(yàn)信息提前寫入到配置文件中。最后，是關(guān)于標(biāo)定參數(shù)的數(shù)據(jù)格式，從圖6可以看出，我們除了需要定義標(biāo)定的設(shè)備類型、標(biāo)定是否成功的狀態(tài)、參數(shù)矩陣、時間戳之外，還需要定義父坐標(biāo)系和子坐標(biāo)系，也即父坐標(biāo)系通過參數(shù)矩陣可以變換到子坐標(biāo)系中，且父坐標(biāo)系和子坐標(biāo)系為當(dāng)前標(biāo)定的傳感器。圖732線激光雷達(dá)和80線激光雷達(dá)的參數(shù)說明5、標(biāo)準(zhǔn)中如果涉及專利，應(yīng)有明確的知識產(chǎn)權(quán)說明無。6、采用國際標(biāo)準(zhǔn)或國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的，說明采標(biāo)程度，以及國內(nèi)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況無。7、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)對于征求到的*條意見不予采納，我們分別用電話與對方進(jìn)行了聯(lián)系、解釋和溝通，并重點(diǎn)說明了不采納的原因。最后與提出修改意見單位達(dá)成了不采納共識。8、