자율주행 자동차가 지정된 목적지까지 원활히 주행하기 위해서는 특별한 형태의 지도인 정밀 지도가 요구된다. 정밀 지도를 기반으로 자율주행 자동차가 목적지까지 주행할 때에는 일반적으로 Global Navigation Satellite System (GNSS) 위성 정보를 이용하여 현재 위치를 측정하고 계산된 경로를 실시간 위성 정보에 맞추어 추종하게 된다. 즉, 자율주행 자동차의 항법에 사용되는 다양한 기술들 중에서 측위 기술이 가장 핵심이 된다고 할 수 있다. GNSS 기반의 측위 정보는 최대 미터 (meter) 단위의 오차를 포함하지만 기지국의 보정 정보를 이용하는 Real Time Kinematic (RTK) 를 활용하면 오차를 센티미터 (centimeter) 범위까지 줄일 수 있다. 그러나, 도심지나 터널과 같은 위성 신호의 음영지역에서는 측위 성능이 제한되며, 정밀 지도를 이용한 항법에서 차선 이탈과 같은 큰 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 점군 지도를 정밀 지도와 결합하고 정밀 지도 기반 항법의 단점을 극복할 수 있는 상호 보완적인 항법 시스템을 제안한다. 이를 위해 라이다 (LiDAR)를 이용한  Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 기법으로 3차원 점군 지도를 생성한다. 제안되는 항법 시스템에서는 일반적으로 위성 정보 기반의 측위 정보를 이용하고 정밀 지도를 기반으로 주행 경로를 생성한다. 주행 경로를 추종하는 도중 터널과 같은 위성 신호 음영지역에서는 측위 정보가 불안정하므로 미리 결합된 3차원 점군 지도를 활용하여 라이다 기반 Localization을 수행한다. 제안하는 상호 보완적인 항법 시스템의 성능을 검증하기 위해 특정지역 터널 구간의 정밀 지도와 3차원 점군 지도를 준비하고 실제 환경에서 실험을 수행한다. 자율주행 자동차가 터널 지역을 주행할 때 위성 신호가 매우 불안정함에 따라 차량의 주행 방향에 오류가 발생하게 된다. 이 때, 3차원 점군 지도 기반의 LiDAR Localization을 이용해 차량이 안전하게 터널을 통과할 수 있음을 확인한다.

Keywords: hd map, 3d map, precision positioning, lidar

Speaker Chung-Jae Choe