▲ 미쯔비시 전기차

도요타, 혼다, 닛산, 미쯔비시 등 주요 자동차 메이커를 비롯한 15개 일본 기업이 자율주행차를 위한 상세 3D 지도를 공동 제작키로 했다. 2020년 도쿄 올림픽 개최에 맞춰 거리에 자율주행 자동차가 다닐 수 있도록 하겠다는 일본 정부의 전폭적인 지원까지 얻고 있어 프로젝트가 탄력을 받을 것으로 예상된다.

'IEEE 스펙트럼'에 따르면 일본의 주요 자동차 메이커와 차량용 부품 업체, 시스템 제조기업, 지도 제작업체 등 15개사로 이뤄진 컨소시움은 안전한 자율주행을 위해 고해상도의 상세 3D 지도를 개발키로 했다.

미쯔비시는 이번 동적 지도 구상(Dynamic Map Planning) 프로젝트를 이끌고 있으며 이 프로젝트를 위해 차량 탑재용 모바일매핑시스템(MMS)의 컴팩트 버전을 제공하고 있다. 지난 10월 해외 시장에서 MMS-G220 시스템을 출시한 바 있는 미쯔비시는 2017년에는 일본에서도 상용 버전을 선보일 계획이다.

일본 고속도로 3만km 상세 3D맵 제작

이 프로젝트의 첫 번째 과제는 3만km에 달하는 일본 고속도로를 지도화하는 방대한 작업이다. MMS는 응용 프로그램에 따라 GPS 안테나와 라이더, 카메라 및 다른 센서들의 다양한 조합으로 구성할 수 있다. 시스템은 분리 가능한 단일 장치로 조립되는데 이는 유지보수를 용이하게 하기 위해서다. 컴팩트 카 지붕에도 적재할 수 있으며 전력은 차량의 시가 소켓에서 끌고 온다.

이 시스템은 차량이 시속 40km로 순항하면서 레이저 스캐닝 포인트 클라우드 기술을 이용해 교통 신호, 도로 표지판 및 차선 표시와 같은 길 주변의 3D 위치 데이터를 수집한다. 미쯔비시에 따르면 최대 7m 떨어진 거리의 물체를 10cm의 절대 정확도로 캡처할 수 있다. 포인트 클라우드는 공간에 형성된 데이터 포인트의 수집으로, 각 점의 위치는 X, Y 및 Z좌표로 식별된다. 데이터 포인트는 레이저 스캐너에 의해 방출된 빛이 물체나 표면으로부터 반사되어 돌아올 때의 바로 그 정보다.

포인트 클라우드 데이터는 그것만으로는 물체를 명확히 식별하는데 충분치 않기 때문에 후처리에서 동시에 찍힌 카메라의 이미지와 중첩된다. 이처럼 정보의 풍부한 조합들이 3D 맵 생성에 이용되는데 색상도 추가할 수 있다.

도시 경관이나 건물 상세 이미지도 가능

표준 레이저 장비를 사용하는 미쯔비시 시스템은 초당 2만 7100개의 데이터 포인트를 수집한다. 옵션으로 제공되는 고성능 레이저 스캐너를 사용하면 그 수치는 1초당 100만 데이터 포인트로 올라간다. 도시 경관이나 길가의 건물에 대한 상세한 이미지를 제공하려면 장거리 고밀도 레이저 스캐너를 장착하면 된다.

이들 물체들이 있는 공간을 추적하기 위해 MMS는 GPS, 관성 측정 장치 및 바퀴 장착 주행계에 의존해 차량의 위치를 파악한다. 더 나은 정확도를 위해 일본 상용 위성 시스템인 '준천정위성시스템(Quasi-Zenith Satellite System)'을 활용하고 있다. 이는 미국이 운영하는 GPS 서비스를 센티미터 단위까지 제공하기 위해 일본이 추진 중인 위성 서비스로 2018년에 전면 가동된다.

미쯔비시전기의 전자시스템그룹 IT솔루션부 매니저인 슌 쿠리아키(Shun Kuriaki)는 “자율 주행의 안전도를 높이기 위해 현재 차량 내비게이션 시스템에서 제공하고 있는 것보다 더 상세한 정보가 필요하다”고 말했다. 만일 악천후의 상황이라면 주행 중 상황을 제어하는데 필요한 센서의 효율성이 떨어져 작동 불능을 일으킬 수도 있기 때문이다.

안전한 자율주행을 위한 사전 작업

그는 “MMS 3D 지도는 자율 주행차의 안전을 높일 수 있도록 신호등의 위치, 도로 표지 및 각종 유용한 정보 뿐 아니라 노이즈 장벽, 차선 구분 및 폭과 표면 상태 등과 같은 추가적인 정보를 제공할 것”이라고 설명한다.

사람의 개입없이도 차량이 일본의 도로를 달리는데 필요한 수 많은 정보를 모으는 이 시스템은 조수석에 앉은 사람이 노트북 PC로 조작하도록 설계돼있다. 미쯔비시에 따르면 데이터를 수집한 후 이 시스템을 작동하거나 사후 처리 소프트웨어를 실행하는 데는 특별한 지식이 요구되지 않는다.

MMS를 통해 이루고자 하는 미쯔비시의 목표는 비단 자율 주행에 그치지 않는다. 쿠리아키는 “특별한 사양을 지닌 몇몇 MMS 버전은 이미 터널 라이닝 및 노면 상태 검사에 적용되고 있다”며 “이 외에도 철도 트랙 및 지하 구역 검사와 같은 다른 영역에도 이 기술을 적용하는 방법을 연구하고 있다”고 말했다. 미쯔비시는 도로 스캔 기술을 수출할 계획이어서 미국 구글 및 유럽의 몇몇 기업과 경쟁이 예상된다.