오늘은 가상 환경 테스트를 위한 Open Standard에 대해 알려드리려고 합니다. MSC Software에서 발간한 백서(White paper) [Open Standards – Essential for Self-Driving?]에 대한 내용입니다. 왜 가상 주행 환경에 표준이 필요한지에 대한 필요성과 요소를 설명하고 있으며 요약 내용은 다음과 같습니다.
1. 배경 Open Standard는 Open DRIVE, Open CRG, Open Scenario의 밖에 ASAM이 제정·운영하는 엔지니어링 산업 분야의 표준을 가리키고 특히 자동차 분야에서는 MIL, SIL, HIL, VIL과 같은 연구 개발 및 실험 때문에 Open DRIVE, Open CRG, Open Scenario가 자주 언급됩니다.OpenDRIVE는 도로 네트워크에 대한 논리적인 요소, OpenScenario는 도로상 동적인 요소, OpenCRG는 노면의 상세를 기술합니다.Open Standard는 VTD개발 회사인 VIRES에 의해서 관리되고 Hexagon및 MSC Software인수 합병 후 2018년에 ASAM에 관리 및 권리를 이전하고 Global Standards로 운영되고 있습니다.-(참조)ASAM(https://www.asam.net/standards/)
2. OpenStandards의 필요성 한마디로 “제작에 시간이 걸리고 비싼 HDMap을 효율적으로 공유하기 때문에 준용해야 한다.”Autonomous Vehicle는 HDMap Data를 기준으로 주요 항법 장치(세로)/옆 주어)의 입력을 제공했고 이 HDMap에 의한 가상 환경 내의 수억마일 이상의 주행 검증이 필수입니다.HDMAP는 실제 도로를 스캔해서 Simulation SW를 읽을 수 있는 형식으로 정보를 처리하고 보존함으로써 생성되지만 현재 지도를 위한 다양한 형식과 규약이 사용되고 있습니다.최근 자동 운전 연구 트렌드는 협업과 분업이 필수적이어서 공통 형식의 고 정밀 지도(HDMap)을 활용하고 자원 낭비를 막을 수 있습니다.-(참조)Leica Geosystems(https://leica-geosystems.com/ko-kr/industries/transportation)3. Open DRIVE(https://www.asam.net/standards/detail/openDRIVE/)VIRES, Daimler에 의해서 개발된 Open DRIVE는 3D환경의 도로와 도로 네트워크에 대한 논리적 설명을 규정하는 최초의 포맷입니다.2006년 당시 Driving Simulator는 차량 동력학 드라이버 사용하기 쉬움(HMI)에 집중했기 때문에 차량 전체의 개발 사이클(설계, 검증, 테스트, 양산 등)에 적용 가능한 Open DRIVE는 비효율적인 기준으로서 받아들여졌습니다.그러나 ADAS의 증가와 함께 전체 차량의 개발 사이클에 대한 가상 환경 주행 실험이 늘어나면서 OpenDRIVE의 수요가 급격히 증가하고 그 후 ADSL/ADAS분야에서 OpenDRIVE는 표준으로 받아들여졌습니다.OpenDRIVE는 처음에는 단일 도로와 교차로를 구성하는 수준이었는데 요즘은 복잡한 도로 형태는 물론 특정 도로의 소음까지 구현하도록 발전했습니다.
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4. Open Scenario(https://www.asam.net/standards/detail/openscenario/)Open Scenario)는 Static요소(Open DRIVE)위에 Dynamic요소를 설명하기 위한 파일 형식으로, 차량, 보행자 같은 움직이는 모든 것을 정의합니다.-스토리 보드에 기초하여 차량 및 모든 이동이 설명되고 Story Category, Acts, Maneuver Groups, Maneuver에서 구성-정의된 Event에 의해서 Trigger가 구동되며 이로 인한 Actions실행-도로 내/외부에서 동작하는 객체 실행(예:Pedestrian, A오류 재이용을 위한 catalogs, Parameter Declaration메커니즘 활용-스토리 보드의 구조화된 구성(도표)
5. OpenCRG(https://www.asam.net/standards/detail/opencrg/)Open Curve d Regular Grid)의 약자인 OpenCRG는 스캔된 노면의 고정밀 데이터를 저장하기 위해 개발되었으며 OpenDRIVE와 연계하여 도로 네트워크 상의 특정 위치 노면 특성(자갈, 포트홀, 스피드 범프)을 설명, 적용할 수 있습니다.일반적으로 차량 동력학의 타이어-도로 접점을 설명하기 위해 사용되며 그리드 위에 Scalar Value(높이, 온도, 마찰 계수)를 적용하여 보다 현실적인 차량 Dynamic을 설명합니다.
6. Conclusion Level 5수준의 Autonomous개발을 위해서는 산업계가 공통된 표준에 의거하고 유연성, 호환성을 강화하는 방향으로 가야 합니다.OpenStandard는 도로 주행에 관련된 모든 요소를 논리적으로 설명할 수 있도록 구성했으며 이는 협업과 분업에서 중요한 정보 전달의 명확성을 의미합니다.OpenStandard를 준용하면 제조원 및 연구원은 수만 km도로를 가상 환경에 중복 제작하는 자원을 줄이고 Autonomous의 개선 및 검증에 집중할 수 있습니다.Autonomous Vehicle의 연구 개발을 위해서 고도화된 도로 데이터를 공통 포맷으로 제작하고 공유하는 것은 불가결한 사항 같습니다.Hexagon-MSC Software의 VIRES VTD는 수십 수억마일의 가상 환경 자동 운전 시험에 대한 오픈 표준 요건을 충족 SW입니다.
