오늘은 가상환경 테스트를 위한 OpenStandard에 대해 알아보도록 하겠습니다.
MSC Software에서 발간한 백서(White paper) ‘Open Standards-Essential for Self-Driving?’에 대한 내용입니다. 왜 가상 주행 환경에 표준이 필요한지에 대한 필요성 및 요소를 설명하고 있으며 요약 내용은 다음과 같습니다.배경 OpenStandard는 OpenDRIVE, OpenCRG, OpenScenario 외에 ASAM에서 제정·운영하는 엔지니어링 산업 분야 표준을 가리키며, 특히 자동차 분야에서는 MIL, SIL, VIL과 같은 연구개발 및 실험을 위해 OpenCRG, OpenScenario가 자주 언급됩니다.OpenDRIVE는 도로 네트워크에 대한 논리적인 요소, OpenScenario는 도로상의 동적 요소, OpenCRG는 노면의 세부 사항을 기술합니다.OpenStandard는 VTD 개발사인 VIRES에 의해 관리되며, Hexagon 및 MSCSoftware 인수합병 후 2018년 ASAM으로 유지보수 및 권리를 이전하여 Global Standards로 운영하고 있습니다. – (참조) ASAM (https://www.asam.net/standards/))
2. OpenStandards의 필요성을 한마디로 제작에 시간이 걸리고 고가의 HDMap을 효율적으로 공유하기 위해 준용한다.”Autonomous Vehicle은 HDMap Data를 기반으로 주요 항법장치(가로세로) 입력을 제공하며, 이 HDMap을 통한 가상환경 내 수억 마일 이상의 주행검증이 필수적입니다. HDMAP은 실제 도로를 스캔하여 Simulation SW를 읽을 수 있는 형식으로 정보를 처리하고 저장함으로써 생성되는데, 현재 지도를 위한 다양한 형식과 규약이 사용되고 있습니다.최근 자율주행 연구 트렌드는 협업과 분업이 필수적이기 때문에 공통 형식의 고정밀도 지도(HDMap)를 활용하여 자원 낭비를 막을 수 있습니다. – (참조) Leica Geosystems (https://leica-geosystems.com/ko-kr/industries/transportation))
3. OpenDRIVE(https://www.asam.net/standards/detail/openDRIVE/)VIRES,Daimler에 의해 개발된 OpenDRIVE)는 3D 환경에서 도로와 도로 네트워크에 대한 논리적인 설명을 규정하는 최초의 format입니다.2006년 당시 Driving Simulator는 차량 동역학, 운전자의 사용 편의성(HMI)에 집중했기 때문에 차량 전체의 개발 주기(설계, 검증, 테스트, 양산 등)에 적용 가능한 OpenDIVE는 비효율적인 기준으로 받아들여졌습니다.그러나 AD/ADAS의 증가와 함께 차량 전체의 개발 사이클에 대한 가상 환경 주행 실험이 증가함에 따라 OpenDIVE의 수요가 급격히 증가하였고, 이후 ADSL/ADAS 분야의 OpenDIVE는 표준으로 받아들여졌습니다.오픈드라이브는 처음에는 단일 도로와 교차로를 구성하는 수준이었지만 최근에는 복잡한 도로 형태는 물론 특정 도로의 소음까지 구현할 수 있도록 발전했습니다.
4. OpenScenario(https://www.w.asam.net/standards/detail/openscenario/)OpenScenario는 Static 요소(OpenDRIVE) 위에 Dynamic 요소를 설명하기 위한 파일 형식으로 차량, 보행자와 같은 움직이는 모든 것을 정의합니다.- 스토리보드를 기반으로 차량 및 모든 이동체가 설명되고 StoryCategory, Acts, ManeuverGroups, Maneuver로 구성 – 정의된 Event에 의해 Trigger가 구동되며, 이에 따라 Actions 실행 – 도로 내/외부에서 작동하는 객체 실행(예, Pedestrian, Animals) – 시나리오 재사용을 위한 catalogs, ParameterDeclaration 메커니즘 활용 – 스토리보드의 구조화된 구성(다이아그램)
5. OpenCRG(https://www.as am.net/standards/detail/opencrg/)OpenCurvedRegularGrid의 약자인 OpenCRG는 스캔된 노면의 고정밀도 데이터를 저장하기 위해 개발되었으며 OpenDRIVE와 연계하여 도로 네트워크상의 특정 위치 노면 특성(자갈, 포트홀, 과속방지턱)을 설명, 적용할 수 있습니다.일반적으로 차량 동력학의 타이어-도로 접점을 설명하기 위해 사용되며 그리드 상에 Scalar Value(높이, 온도, 마찰 계수)를 적용하여 보다 현실적인 차량 Dynamic을 설명합니다.
6. Conclusion Level 5 수준의 Automous 개발을 위해서는 산업계가 공통적인 표준을 바탕으로 유연성, 호환성을 강화하는 방향으로 나아가야 합니다. OpenStandard는 도로 주행과 관련된 모든 요소를 논리적으로 설명할 수 있도록 구성하고 있으며, 이는 협업 및 분업에서 중요한 정보 전달의 명확성을 의미합니다.OpenStandard를 준용하면 제조업체 및 연구업체는 수만 km의 도로를 가상 환경에서 중복 제작하는 리소스를 줄이고 AutoNomous 개선 및 검증에 집중할 수 있습니다. Autonomous Vehicle의 연구개발을 위해 고도화된 도로 데이터를 공통 포맷으로 제작하고 공유하는 것은 필수적인 사항인 것 같습니다.Hexagon-MSC Software의 VIRES VTD는 수십억 마일의 가상 환경 자율주행 테스트에 대한 개방형 표준 요건을 충족하는 SW입니다.