[R&D 브리핑] 자율주행 지원을 위한 도 좋은정보

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서론에서는자율주행기술개발이활발하게이루어지고있다. 현재 자율 주행 기술 단계는 구급시 운전자 조작이 필요한 3단계에서 2025년까지 운전자의 조작 없게 주행 가능한 4단계 자율 주행 기술이 도입될 전망이었다 이로써 레벨 3이상의 자율 주행에서 필수적인 요소로 간주하는 정밀 도로 지도의 중요성도 부각되고 있지만 정밀 도로 지도 갱신, 배포 표준 방안 마련 등 관련 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.현재까지 많은 노력에 의해 정밀도 지도를 구축하고 활용하기 위한 시스템을 개발해 적용 중이지만, 인기 적용된 시스템에 대한 가장 큰 사고점은 시기적절한 갱신 시스템의 부재이며, 시급한 갱신 시스템의 개발 및 도입이 필요한 상황이었다. 도로 지도의 가장 중요한 문제는 실제 도로의 물리적 변천이었다 도로 환경의 물리적 변천은 자율주행 시스템에 잘못된 정보를 줄 수 있으며 안전한 자율주행에 악영향을 미칠 수 있다. 랜드마크 인식과 정밀도 지도 기반의 측위도 지도 변경에 따른 측위 실수에 의한 정확도와 신뢰성 저하가 생성되어 자율주행이 어려워질 수 있다. 따라서 성능저하를 방지하기 위해 정밀도 지도의 변경을 감지하고 관리하여야 하며, 그에 따른 지도의 신속한 갱신이 불가결하다고 할 수 있다. 1예로, 2018년 Japan SIP Adus에서 시행한 Field of Test에서 초기 정도 로지도 구축 시에 존재했던 문형식 표시판이 철거되고 Field Test를 실시할 당시 정밀 도로 지도에 실전 도로 상황이 반영되지 못한 사례가 있었다. 이러한 사고를 극복하기 위해서 해외에서는 다양한 기업이나 프로젝트를 통해서 정밀도 지도를 때때로 갱신하기 위한 연구가 다수 행해지고 있다.대표적으로 HERE사의 HD Live Map을 들 수 있다. HERE는 "Self Healing"이라고 하는 때때로 갱신 기술에 의해 정밀도 지도(HD Live Map)를 업데이트 하는 기술을 연구중이며, 가시적인 성과를 내고 있다. 96M화소 카메라, 32채널 Velodyne LiDAR등의 센서를 통해서 도로 오브젝트 정보를 수집하고, 복수의 차량에서 수집된 대량의 중복된 데이터가 머신 러닝을 통해서 하그와잉의 세로프게오브지에크토에서 융합되고 새로운 객체의 식별된 좌표를 사용하고 지도의 기존 데이터와 교체하고 클라우드를 통해서 갱신된 정밀 도로 지도를 자율의 차에 제공하는 것을 기본 개념으로 하고 있다. 역시 차이나 최대 검색엔진인 Baidu에서 진행 중인 자율주행 기술개발 프로젝트는 오픈소스 플랫폼 형식으로 자율주행 관련 기술을 개발하고 있으며 구글이 안드로이드 운영체제를 오픈소스로 유출해 스마트폰 시장을 장악한 것처럼 자율주행 업계의 안드로이드가 되겠다는 목표를 갖고 있다.이 중 Apollo의 정밀 도로 지도는 GPS, IMU등의 센서를 기반으로 0.1~0.2cm의 정밀도를 확보하고 있어 인식률 90%이상의 200종 이상의 도로 오브젝트를 담고 있어 클라우드 데이터 원본, 데이터 프로세싱, 객체 검출, 수동 검증, 맵 생산의 단계를 거치면 정밀 도로 지도가 구축된다. 또 다른 예로 도요타의 연구기관인 TRI-AD(Toyota Research Institute – Advanced Development)에서는 테스트 차량과 파트그 대사의 차량(버스, 택시 등)에 장착된 대시컴에서 취득한 데이터를 미쿡 정밀도 지도 스타트업인 Carmera 때 데이터 플랫폼에서 처리해 정밀도 지도 데이터를 자동 생성하는 플랫폼인 AMP(Automated Mapping Platform)가 개발 중이다. 이처럼 자율 주행 차 시장 확대와 발맞춰서 도로 및 시설 정보의 변천 탐지 기술, 도로 공간 정보 갱신 기술을 개발하는 국토 교통 과학 기술 진흥원은 국토 공간 정보 연구 사업 1환으로 2018년부터 2021년까지 "자율 주행 지원을 위한 도로 변천, 신속 탐지, 갱신의 기술 개발 및 실증"과제(대한민국 도로 공사 주관)를 수행하고 있으며, 본 연구 과제를 통해서 도로 변천 정보를 신속하게 수집, 갱신, 공유하는 기술을 개발하고 실제 자율 협조 주행 차량과 연계하여 맵 정보 갱신을 실증 연구를 진행하고 있다.

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본론 ​ 처음이다.과제의 개요 고 전 미르 맵 갱신 기술 조사단(Map4ART, MAP tech for Automated Rea-Time Updating)은 korea도로 공사(주관)티아이 러브(협동), korea지능형 교통 체계 협회(협동)현대 엠앤 소프트(공동)SK텔레콤(공동)모디엠(공동), 유원 지리 정보 시스템(공동), 인하 대학교(공동), 다이 트롱 코리아(위탁)서울 시립대(공동), 엠 큐 니쿠(공동)총 쵸쯔쵸쯔게 기관이 "자율 주행 지원을 위한 도로화, 신속 탐지, 갱신의 기술 개발 및 실증"국토 공간 정보 조사 사업에 참여하고 있다. "첫 세부 정밀 도로 공간 정보 구축하는 센서, 통합 솔루션 개발","2상세한 도로나 시설물의 변화, 정보의 수집 및 갱신 기술 개발","3의 세부 도로화, 신속 탐지, 갱신 기술 통합 실증 및 공유 기술 개발"총 3개 파트에 조사과제가 구성되어 진행 중이다. ​ 2. 주요 조사 이이에키 ① 정밀 도로 공간 정보 구축하는 센서, 통합 솔루션 개발·카메라 센서 조합형 플랫폼 기술 개발 정밀 도로 지도의 구축 및 갱신을 위해서는 카메라, LiDAR, GPS, INS, DMI등의 센서를 통해서 도로 객체의 정보 수집이 필요하다. 이들 센서들을 결합하여 이동성을 확보한 측량장비가 MMS(이동형 측량시스템, Mobile Mapping System)이며, 본 조사에서는 카메라 기반의 MMS를 개발하는 것을 목표로 하고 있다.​ 카메라 센서는 대용량 취득 데이터의 처리 때 때 로이 너무 오래 걸리는 등 기술적 제약 때문에 LiDAR의 높은 가격에도 불구하고 비교적 보조적인 매핑 수단으로만 활용되어 왓우나프지앙어 최근 첫 0여년의 기술의 발달에 의해서 데이터 취득 및 처리 부분에서 카메라 기반의 정밀도 로지도 구축 기술은 LiDAR과 비교할 수 있는 수준으로 발전했다. 그러므로 20첫 9년에 카메라 2종(USB타입, GigaE유형의 조합형 플랫폼의 개발을 목표로 2020년에 카메라 3종(전 방위 카메라, 적외선 카메라, 차량용 카메라)플랫폼 개발을 목표로 합니다.또, 종래 전통적인 MMS는 때때로 데이터 처리를 실시하지 않고, 본조사에서 개발하려고 하는 카메라 베이스의 MMS 플랫폼은, 그때그때 영상이나 타임 스탬프를 이용한 위치, 자세치를 센터에 전송하기 위한 새로운 동기화의 비결이 필요하다. 이를 위해 카메라 이벤트의 신호를 GPS 및 INS 장치로 시각화한 뒤 실시간으로 영상 저장 모듈로 전송하고, 영상 저장 모듈의 때를 실제 저장되는 영상과 영상이 저장된 로컬 시에, 그리고 GPS 및 INS 장치를 통해 저장 모듈로 전송된 절대시로서 절대시로서 로컬시와의 차이를 초기 분석하고 그 결과를 모든 영상이 저장될 때 적용하는 타임스탬프 방식을 적용했다.MMS데이터의 압축 및 전송시스템 개발 전국 규모의 도로주행기위지 데이터를 압축하지 않고 저장하려면 수천 테라바이트의 대용량 저장 공간이 필요하다. 1예로, Mobileye의 REM은 Japan지역 고속 도로의 정밀 도로 지도를 구축할 때는 최종 지도의 용량은 400mb정도에 나쁘지 않나 않고 압축을 통해서 km당의 첫 0kb미만의 용량에서 클라우드 서버에 취득 데이터를 전송합니다. 본 조사에서는 취득된 도로변화 정보를 센터에 전송하기 때문에 압축 기술을 적용하고 품질 열화 없이 첫/첫 0로 압축하고 있어 관련 소프트웨어의 개발 및 특허 출원으로 조사 성과를 도출했다.​ ② 도로 및 시설물의 변화, 정보, 신속 탐지, 갱신 기술·도로·시설물의 변화의 정보 기반 정밀 지도 갱신 기술 정밀 도로 지도 갱신은 향후의 프로세스에 따르고(그림 5)현장에서 보낸 도로나 시설물의 변화의 정보를 반영하고 센터에서 정밀 도로 지도를 자동으로 갱신하는 과정을 거친다. 도로, 도로 시설물 오브젝트 변화 판단 소프트웨어 및 자동 도화 소프트웨어를 개발하고 기술 시연을 통해 조사 성과를 확인했다. 정밀도로지도 갱신기술 수준을 자결시키는 요소로는 자동도화 성능, 객체 인식률, 위치 정밀도, 변화 판단 정밀도 등이 있으며, 향후 조사에서 기술 고도화에 의해 이들 요소를 개선하여 나쁘지 않도록 하겠다는 의도이다.AI베이스의 오브젝트 추출 알고리즘의 개발정밀도로 지도갱신의 신뢰도 향상을 위해, 딥러닝 기반으로 학습된 데이터를 기본으로 오브젝트 디자인을 실시하는 S/W를 개발했다. 4K카메라가 장착된 차량용 실제 차량 시스템을 구축하고 주·야간, 서울 부산 고속 도로를 포함한 30,000km촬영을 완료했으며, 주차 금지 최고 속도 제한(60km/h), 자전거, 보행자용 도로, 유턴 등 디플러 닌 학습 때문에 500만장 이상의 명찰 데이터를 구축했으며 현재도 진행 중이다.

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도로변이 신속탐지 기술개발을 위한 테스트베드 측위, 변이탐지 소프트웨어 등의 요소기술을 검증하기 위해 정밀도 지도 신속갱신기술 개발을 위한 테스트베드도 구축되어야 한다. 동탄 2 신도시 인근 도로(경부 고속 도로 직선화의 현장 인근 동탄의 거리, 용크 거리 등)을 대상으로 테스트 침대가 구축 완료하고 도로 주변이 신속 탐지 및 갱신 기술 개발을 위한 테스트베드에 사용되고 있다. 현 테스트베드에는 국토 지리 정보원(국정원)사양 기준의 5cm급 정밀 도로 지도가 구축되어 있고, 항공 측량 및 기준점 측량을 통해서 쵸무송 차로, 표지, 지주 등의 시설물의 정보를 직접 측량하고 연구 성과의 실증을 위한 기반을 마련했다.정밀도로지도 갱신그대로의 개발자율주행을 위한 정밀도로지도는 현재 도로변이 탐지 및 갱신기술과 관련된 그대로가 설치되어 있지 않으며, 각각의 기업이나 기관 등 지도를 구축할 당사자들도 소비자 입장에 따라 구축된 지도 차이가 발생하여 활용할 수밖에 없는 실정이며, 갱신관련 정보의 호환성을 위해 그대로 개발이 불가피하다. 거기서, 본연구에서는 정밀도로 지도 갱신 대상을 그대로화하기 위한 작업을 진행시키고 있다. 국제 무료(ISO 22726-4일), HERE HD Live Map(기업 그대로), NDS OLM(산업 그대로), 국토 지리 정보원(기관 그대로)의 데이터 모델 분석 수행을 통해서 도로망의 부분 9개, 시설물 부분 3개로 구분하여 갱신 대상을 선정하였으며, 시설물의 세부적인 종류(ex. 신호형)은 속성으로 정의했다.또 국제 그냐은화 회의(ISO TC 204 WG3)에 참여하고 관련 동향을 파악하고 신규 그대로 제안 희망을 열어 놓고 있는 상황이다.​·정도 로지도 자동 구축·갱신 R&D기술 시연 0월 30일데 힌 민국 도로 공사, 도로 교통 연구원에서 송우쥬은 국토 정보 정책관, 신현 옥 국토 교통 과학 기술 진흥원 R&D사업 본부장 등 국토부 및 진흥원 관계자, 연구 정말 이쵸크그와은 전문가와 기자들이 참석한 중심, 기존에 사용하던 7~일 0억원의 고가의 지도 구축 장비 대신 본 과제에서 개발한 것 50만원 수준인 가격의 카메라 장비만을 사용하고 정밀 도로 지도를 자동 구축하고 변이 정보를 갱신하는 기술을 선 보였다.기술 시연은 크게 지도를 새롭게 하는 지도발생 시나리오와 발생한 지도에 임의미변이를 준 후 지도를 갱신하는 갱신 시나리오로 나누어 실시했다. 동탄 2 신도시 인근 도로를 주행하는 2대의 카메라 MMS로 정도 로지도 클라우드 서버 DB에서 영상을 송신하고 이 영상에서 디플러 닌 기술을 통해서 지도의 구축에 필요한 차선, 노면 표지, 표시판 등의 객체를 인식하고 좌표를 추출하고 표식 학문으로 지도를 구축하여 갱신하는 과정을 시연했다.​

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3도로 하늘 전체 신속 탐지, 갱신 기술 통합 실증 및 공유 기술·도로 하늘 전체 신속 탐지, 갱신 기술 통합 품질 검증 기준 제정 및 검증 도구 설계 개발된 여러 기술의 품질 확보와 연구 성과의 충실을 위해서는 기술에 대한 평가 기준이 필요하다. 도로전천기준(안)을 마련했다. 품질 평가의 요소는 완전성, 위치의 정확성 판독 정확성, 환경 저항성 항목에서 기준을 수립하는 표지판, 차선, 노면 표지 신호의 Wall, Edge 5항목에 객체 요소를 기준으로 책정했다. 또, 기술 통합 검증을 위한 검증 툴 개발을 위한 설계를 실시했다. 공간정보의 오픈 소스 소프트웨어인 QGIS를 기반으로 하는 검증 툴을 개발하는 것을 목표로, 오브젝트의 입력, 수정, 편집, 확인 등에 필요한 공간정보 소프트웨어가 제공하는 기본기능을 포함하도록 개발하고 싶다.

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도로 및 시설물의 정밀 맵 데이터 관리 및 배포 수집 및 가공된 도로변천 정보를 클라우드 기반 플랫폼에서 도로변천 정보를 관리하고 공공 및 민간 수요처에 배포할 수 있는 시스템을 설계했다. 육지별 및 스토리별로 배포기능을 구성하여 편리하게 선택 및 다운로드할 수 있도록 설계되었다.배포용정밀맵데이터활용도평가관리기술개발생성된정밀도로지도데이터중안전표지,신호기,노면표지등도로시설물오브젝트의위치정확도및인식율에대한신뢰성을확보하기위해정밀도로지도구축및갱신에영요인을점수화하여배포하기위한시스템을개발하여국내특허출원하였다.​, 향후 발전 방향 및 교루옹 ​ 수준 3이상의 자율 주행의 도입을 위해서는 정밀 도로 지도 보급이 필수이며, 초기 구축보다 지속적인 유지 관리 및 갱신 제도 구축이 핵심이라 할 수 있지만 도로 관리 체계는 도로의 등급별로 자치 단체, 국토 관리청, 대한민국 도로 공사 등 관리 주체가 달리 정밀 도로 지도 갱신은 현실적으로 어렵그이츄이이었다 이를 위해 신속한 지도 갱신에 대한 대책 마련이 필요하다. 도로변천의 신속탐지 및 갱신기술 개발은 자율주행의 신뢰도와 안전도가 보장되고 또한 자율주행과 관련된 다양한 서비스산업 분야가 활성화됨으로써 교통체증, 환경오염, 교통문제 등의 문제를 해결할 수 있을 것이다.또한 장기적으로 자율주행이 활성화되고 개인의 차량보유 감소로 이어질 경우 개개인의 자동차 구입비용 감소에 의해 잉여자본력의 증대, 경기활성화가 가능해져 자율주행의 조기 도입과 이용 확대에 의한 사회적 비용 삭감에 이바지할 것으로 기대된다. 현재 본 연구는 총 4년의 연구 기간 중년째 연구를 수행 중에 도로 변천, 신속 탐지 및 갱신 기술의 기초의 실현을 완료했고, 나머지 연구 기간 동안 소프트웨어의 고도화나 LDM과 제휴를 통한 연구 성과의 활용 가능을 확인할 예정이었다 연구개발·실증사업의 완료 후, LDM센터를 통해서 실제의 서비스로 연결될 경우, 교통 약자에게 자율주행의 조기 도입 등의 솔루션을 재공할 수 있어 향후 정밀도 지도에 관한 고부가가치 정보산업에 새로운 분야를 개척할 것으로 기대된다.

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