고정밀지도 (HD map)

네이버랩스에서 제공하는 판교지역의 HD Map의 이미지.

 

HD Map이란 자율 주행을 위해 특별히 제작 된 맵이며, 일반적으로 고정밀 지도 또는 HD 맵이라고한다. 

고정밀 지도에는 도로 중심선, 경계선 등 차선 단위의 정보는 물론 신호등, 표지판, 연석, 노면마크, 각종 구조물 등의 정보가 3차원 디지털로 담긴다. 인간이 자연스럽게 습득할 수 있는 정보까지 디지털화하기 위해 지도는 1:1에 가까운 규모로 제작된다. 그래야만 오차 수준을 10센티미터 이하로 낮출 수 있기 때문이다.

 

왜 cm 수준으로 정확하게 보여줘야 할까?
로봇이 3D 공간에서 직접 운전할 때, 사람처럼 실시간 의사결정 능력이 필요하기 때문이다.

예를 들어, 올바른 장소에서 차량을 정지 시키거나 교차로에서 교통 신호를 보거나 도로에서 급작스런 장애물을 피하는 등 사람에게는 쉬운 선택이 로봇에게는 낯설고 납득하기 어렵기 때문이다. 따라서 고정밀 지도에서 보여주는 매핑된 물체는 로봇이 운전하는데 안전하도록 도와준다.

 

그렇기에 많은 회사들이 HD Map을 만드는데 주력을 다하고 있다. 예를 들어서 지도를 만드는 회사와 (naver, google 등) 자동차를 만드는 회사, 대기업, 스타트업 등이 자율주행차 시대가 오기 전에 사력을 다하고 있다.

 

고정밀 지도의 제작을 위해 하드웨어, 소프트웨어의 기술력이 모두 필요한데, 특히 센서가 중요하다. 고정밀 지도를 구축하기 위해선 MMS(Mobile Mapping System) 시스템이 필요하며, 다양한 센서를 장착한 3차원 공간정보 조사 시스템이다.

 

차량 등의 움직이는 물체에 위치측정 및 지형지물 측량을 위해서는 카메라, 라이다(LIDAR), GPS 등의 센서를 장착한다.
이들은 다양하고 세밀한 위치정보를 획득하게 된다. 특히 라이다는 3D 공간을 맵핑하는데 큰 역할을 한다.
라이다에서 쏘는 레이저에서, 물건에 닿아 돌아오는 시간과 강도를 통해서 얻는 데이터를 바탕으로 정보를 축적해, 실시간으로 현실세계의 3차원 지도 정보를 수집한다.

 

또한 인식 시스템을 통해 고정밀 지도는 끊임없이 현실 상황과 지도를 교차해 정적 정보 이외의 동적 움직임 정보를 시스템에 전달한다. 사람이 횡단보도를 건너가는 행위나, 신호등의 색이 바뀌는 것 등 실제 움직임에 인지되면 그에 따라 자율주행 시스템이 작동하게 된다.

위치 기반의 로컬라이제이션 시스템도 작동한다. 고정밀 지도의 정보와의 연동을 통해, 지도 내의 위치 정보와 실제 차량의 위치 비교를 통해 정보를 전달한다. 예를 들면 ‘현재 차량의 위치가 횡단보도 150cm 앞이다’라는 정보를 토대로 자율주행 시스템 내에 있는 컨트롤 모듈이 속도를 줄이는 방식이다. 고정밀 지도의 더욱 정밀한 역할 수행을 위해서는 고정밀 GPS와의 연동이 필요하다. 지도의 상태를 최신으로 유지하고 실시간으로 변화를 읽어내는 것이 고정밀 지도의 핵심이 되기 때문이다.

 

현대엠엔소프트의 블로그에서 제공한, 자율주행 차량에 필요한 하드웨어 이미지.

HD Map 을 만들고있고 google 과 대항할 수 있는 회사 HERE에서 제공한 자율주행차 하드웨어 GIF 이미지.

Various sensors in an autonomous vehicle or a self-driving car. Credits: HERE

 

 

 

http://www.bloter.net/archives/359209

네이버랩스, 판교·상암 지역 고정밀 지도 무상 공개

http://www.bloter.net/archives/304246

[IT열쇳말] 고정밀 지도(HD Map)

https://www.geospatialworld.net/article/hd-maps-autonomous-vehicles/

What are HD Maps, how are HD Maps made, HD Maps for self-driving cars

https://www.naverlabs.com/storyDetail/141

네이버랩스, HD맵 데이터 무상 배포

https://syncedreview.com/2018/11/28/the-deepmap-approach-your-data-your-hd-map/

The DeepMap Approach: “Your Data, Your HD Map”