이번 주 열린 CES2019에서 드라이브 로컬라이제이션(DRIVE Localization)이 공개됐습니다. 지도 상에서 차량 위치를 확인할 수 있는 보급형 글로벌 솔루션이 가진 한계를 해소하는 시스템이죠.
이 드라이브 로컬라이제이션 소프트웨어 모듈은 GPU 컴퓨터 성능과 전 세계 엔비디아 드라이브(NVIDIA DRIVE) 매핑 파트너들에 기반해 만들어 졌는데요. 보급형 센서를 사용해 지금까지 찾아볼 수 없었던 강력함과 정확함으로 차량이 고해상도 지도 상에서 현재 위치를 파악할 수 있는 확장 가능한 개방형 플랫폼이랍니다.
자율주행 자동차가 주변 환경을 파악하고 도로와 차선 구조에 대한 감을 익히려면 센티미터 단위로 위치를 정확히 파악할 수 있어야 합니다. 그래야 차선이 나뉘거나 합류되는 지점을 감지하고 차선 변경을 계획할 뿐만 아니라 표지판이 애매해도 알아서 차선 경로를 결정할 수 있죠.
드라이브 로컬라이제이션은 실시간으로 정확하게 현재 위치를 파악할 수 있는 HD 지도 기능으로, 주행 환경에 존재하는 의미 랜드마크(sematic landmarks)와 일치시켜 정확한 차량 위치 파악을 가능케 한답니다. 보급형 센서를 사용하는 플랫폼이라 비용 부담이 없어 일반 차량에도 사용할 수 있죠.
고성능 보급형 솔루션
드라이브 로컬라이제이션의 핵심에는 세계 최초 자동차용 프로세서로 자율주행 전용 SoC인 엔비디아 드라이브 자비에(NVIDIA DRIVE Xavier)가 있습니다. 까다로운 컴퓨팅 요구사항을 충족하기 위해 만들어진 이 프로세서에는 딥 러닝 액셀러레이터(DLA)와 CUDA 엔진이 포함돼 있습니다.
엔비디아 소프트웨어 플랫폼과 더불어 이 프로세서는 드라이브 로컬라이제이션 모듈에서 활용되는 딥 러닝 네트워크용 고속 추론과 컴퓨터 비전 알고리즘용 고성능 병렬 프로세싱을 수행합니다.
드라이브 로컬라이제이션은 비용 부담이 큰 라이다(lidar) 기술이 아닌, 차량에 설치된 전방 카메라와 GNSS(Global Navigation Satellite System) 리시버, IMU(Inertial Measurement Unit) 등 비용 부담이 적은 센서와 차량 속도계로부터 데이터를 수집합니다.
엔비디아 전용 딥 뉴럴 네트워크는 자비에가 가진 고대역폭 센서 처리와 처리 파이프라인을 활용해 차선 경계, 신호, 기둥, 도로 가장자리 등 다양한 날씨와 조명 여건에서 데이터를 즉시 분석하고 의미 자질(sematic features)을 감지할 수 있습니다.
그 다음 드라이브 로컬라이제이션 모델이 센서 데이터로 다른 지도를 오버레이해 수 천 개 관측 지점을 병렬로 평가합니다. 이 프로세스를 실시간보다 더 빠르게 수행해 지도에서 하나의 시각 데이터 프레임에 이르는 다양한 관측 지점을 평가해 가장 정확한 위치와 방향을 찾아낸답니다.
이를 위해서는 엄청난 양의 병렬 컴퓨팅 성능이 필요한데요, 효율적으로 이러한 성능을 제공하는 것이 바로 자비에 SoC이죠.
확장 가능한 생태계
자비에로 실시간 위치 파악을 할 수 있지만, 여기서 그치지 않고 차량이 어디에 위치해 있든 이 프로세스를 수행할 수 있는 전천후적 특성이 필요한데요. 이를 위해 엔비디아는 전 세계 도로 정보를 담아 HD 지도를 구축하는 작업에 수 년간의 시간과 방대한 자원을 집중 투자해 온 파트너들과의 협력에 나섰습니다. 그 중 바이두(Baidu)와 히어(HERE), 냅인포(NavInfo), 톰톰(TomTom), 젠린(Zenrin)은 글로벌 로컬라이제이션을 위해 드라이브 소프트웨어 자체 지도 호환성을 갖췄죠.
또한 엔비디아는 드라이브 맵(DRIVE Maps) 형식으로 지도 구축 생태계를 확장해 모든 지도 제작사가 이 포맷으로 전환할 수 있도록 지원하며, 이를 통해 드라이브 로컬라이제이션을 직접 활용해 시스템 추가 기능에 액세스 할 수 있는 기반을 마련합니다.
HD 지도 제작 파트너사 지원 급증
전 세계 주요 HD 지도 제작 업체들은 이러한 작업에 지지를 보내왔습니다. 주요 참여 업체들은 다음과 같습니다.
· “우리는 엔비디아 드라이브의 컴퓨팅 성능과 효율성을 바이두의 HD 지도와 통합할 것입니다. 이를 통해 중국 내 안전한 자율주행 구현을 위해 전례 없는 규모와 정확성을 확보하려는 업계 차원의 노력을 선도할 겁니다.”
– 구웨이하오(Gu Weihao)바이두 IDG 지능형 자동차 사업부 총경리
· “엔비디아 드라이브 로컬라이제이션의 속도와 효율성으로 보급형 차량도 세계적 수준의 HP 지도 솔루션을 사용할 수 있습니다. 우리는 이렇듯 진정한 글로벌 플랫폼의 일환이 되어 매우 기쁘게 생각합니다.”
– 매트 프레이스(Matt Preyss), HERE 자율주행 사업부 제품 마케팅 담당
· “우리의 HD 지도와 엔비디아 드라이브 로컬라이제이션을 통합해 중국 내 자율주행 자동차가 정확하고 안전하게 도로를 탐색할 수 있게 할 겁니다. GPU 기술은 완전 자율주행 자동차에 필요한 매우 정확한 로컬라이제이션을 구현하는데 핵심이죠.”
– 왕 먀오(Wang Miao) 냅인포 HD 지도 제품 디렉터
· “엔비디아 드라이브 로컬라이제이션을 활용하면 톰톰 HD 지도 서비스를 어느 차량에나 적용해 자율주행의 미래를 구현할 수 있다.”
–빌럼 스트리히보쉬(Willem Strijbosch) 톰톰 자율주행 사업부 총괄
· “일본 자율주행 자동차는 비좁은 코너, 다층 고속도로, 장거리 터널, 고층빌딩 밀집구역 등 까다로운 주행 여건에 맞게 현지화 되어야 합니다. 엔비디아 로컬라이제이션과 젠린 HD 맵의 조합으로 이러한 어려움을 해소할 수 있을 것으로 기대합니다.”
– 야스코 오사다(Yasuko Osada), 젠린 프로젝트 총괄
미국 라스베이거스에서 열리는 CES2019 현장에 마련된 엔비디아 부스(6306)과 톰톰 부스(5226)에서 드라이브 로컬라이제이션을 직접 경험해 보세요!