효율적이고 더 진실된 HMI
Human Machine Interface
2011년 04월호 지면기사  / 글│한 상 민 기자 <han@autoelectronics.co.kr>

진짜 핸즈프리

센서리(Sensory)의 토드 모저(Todd Mozer) CEO는 “음성인식 기술이 사고위험을 완전히 차단할 수는 없겠지만 차량 안전을 향상시키는 최고의 인터페이스임에는 틀림없다”며 “5년 전까지만 해도 차 내에서의 모든 조작이 버튼과 스위치로만 이뤄졌지만 지금은 핸즈프리, 내비게이션, 음악 검색 등 많은 부분이 포드의 SYNC와 같은 음성 시스템을 통해 말로 된다”고 말했다.
음성 시스템은 인터넷 환경은 물론, 스마트TV 등 소비가전 시장에도 파고들고 있고 스마트폰 등 모바일 기기에서도 대세가 되고 있다. 음성 검색은 특히 모바일 기기의 편리성과, 차량과 같은 특수 환경에서 이용할 때 안전성 증대에 크게 기여할 수 있어 각광받고 있다.
구글은 모든 안드로이드 기반 데이터의 25%를 음성 검색이 가능하도록 했다. 애플은 지난해 음성인식 기반의 컨시어지 서비스로 유명한 시리(SIRI)를 인수하며 구글을 따라가고 있다. 시리는 뉘앙스의 음성인식 엔진을 이용해 다양한 음성 애플리케이션을 선보이고 있는데, 예를 들어 시리 어시스턴트(Siri Assistant)는 아이폰용 무료 애플리케이션으로 영화 상영시각, 택시 예약, 식당 예약 등을 이용할 수 있게 한다.
센서리는 모바일 기기와 차량 간 음성 인터페이스에서 사용성을 더욱 개선시키는 트루 핸즈프리 트리거(True Handsfree Trigger, THT)란 기술을 개발했다. 센서리는 지난해 가을 안드로이드, 아이폰  iOS 기반의 스마트폰과 스마트패드를 전혀 터치하지 않고도 완벽하게 핸즈프리 방식으로 사용 가능하도록 하는 소프트웨어 개발 킷(SDK)을 발표했다. 이는 차량에도 적용될 수 있다.



모저 CEO는 “THT의 ‘트루’가 의미하는 것은 완전히 음성만으로 컨트롤할 수 있다는 것을 말한다. 예를 들어 SYNC 등 모든 차내 음성인식 시스템은 말하기 전에 버튼을 눌러야만 한다. THT는 이같은 작업을 제거한다”고 말했다.
센서리는 가전, 게임 시장에서도 큰 기회가 있을 것이지만 자동차처럼 음성 인터페이스의 가치가 절대적인 분야는 없다고 보고 있다. 모저 CEO는 “우리는 이 분야를 ‘따기 쉬운 열매(low-hanging fruit)’라고 보고 있다. 밝힐 수는 없지만 이미 몇몇 카 메이커들과 작업을 개시했다”고 말했다. 
THT를 적용한 최초의 차량용 애플리케이션으로는 블링고(Vlingo)의 인카(InCar) 애플리케이션이 있다. 블링고의 데이빗 그래넌(David Grannan) CEO는 “운전자들이 음성 검색 애플리케이션을 이용하기 위해 버튼을 눌러야 했지만 THT 기술을 활용한 애플리케이션을 이용하면 ‘헤이! 블링고(Hey Vlingo)’라고 말하면 음성 애플리케이션이 활성화되기 때문에 버튼 등을 누를 필요가 없고 바로 말하기만 하면 된다”고 말했다.  
운전자는 음성으로 모든 것을 처리하기 때문에 폰을 터치할 필요가 없다. 폰은 차내 독(dock)에 위치한다. 운전 중 운전자가 “헤이! 블링고”라고 말하면 폰의 음성 인터페이스가 활성화된다. “테드에게 문자 메시지를 보내(Text message Ted)”라고 말한 후 예를 들어 “길이 많이 막혀. 네가 메리를 픽업할 수 있겠지?(Can you pick up Mary? I`m struck in traffic)”라고 말하면 블링고가 이를 정확히 다시 반복해 읽어주고 메시지를 보낼지를 운전자에게 물어온다. 인카 애플리케이션에는 전화걸기, 문자 보내기, 내비게이션 등의 기능이 있다.

동승자에게 말하듯 

차량 음성 시스템의 이슈는 사용성 강화를 위해 음성명령이 단어 위주의 고립어 검색에서 구술형(dictation)으로 업그레이드 되고 있다는 것이다. 뉘앙스, SVOX 등은 음성엔진을, 미디어젠 등은 음성엔진 이후의 후처리 과정에서 사용성 개선에 나서고 있다. 
벤츠, BMW, 아우디 등 카 메이커에 임베디드 음성 애플리케이션을 제공하고 있는 SVOX는 최근 폭스바겐 그룹과 자연어 인터페이스 개발에 나섰다. SVOX의 마틴 레블(Martin Rebel) CEO는 “우리는 조수석의 친구에게 말하듯이 말해도 알아듣는 ‘저스트 스피크(Just Speak)’ 기술을 개발하고 있다. 현재의 음성 시스템은 운전자가 명령을 하기 위해 많은 명령어들을 외워야 하고, 명령이 명령어와 조금만 달라도 인식하지 못하는 문제가 있었다. 이로 인해 오히려 의도하지 않은 운전부하가 야기되고, 시스템 신뢰성이 크게 저하됐다”고 말했다.
SVOX의 새 시스템은 문장 구조와 상관없이 구두 문장의 모든 연관 단어를 필터링한다. 이에 따라 사용자의 명령 인식률이 크게 개선된다. 또 말하는 도중 명령을 바꿀 수도 있다. 예를 들어 “제임스에게 전화해 줘. 아니 잠시만. 문자로 하지”라고 하고 말하면 시스템이 이를 즉시 알아듣고 문자를 전송한다.



GM, 포드, BMW, 아우디, 현대자동차 등 거의 모든 카 메이커가 채택하고 있는 뉘앙스(Nuance)의 경우엔 구술형 SMS를 개발하고 있다. 이 기술은 2012년이면 상용화될 전망으로 라디오 선국, 선곡, 전화번호, 내비게이션, 이메일, 단문 메시지 등을 보다 쉽고 자연스럽게 만들 것이다. 뉘앙스의 아른트 베일(Arnd Weil) 이사는 “단문 메시지를 보내는 것처럼 구술형 음성인식이 가능하다면 고립어를 이용해 시나리오 기반의 주소 검색을 해야 했던 내비게이션들의 사용성이 크게 개선되고 안전성 또한 높아질 것”이라며 “시나리오 기반에서는 사용성이 매우 떨어지고 중간 중간 제대로 했는지 확인하기 위해 운전자가 시선을 전방에서 떼야해 안전운전에 지장이 있었지만 구술형에서는 단번에 검색이 가능해 이런 문제가 해결된다”고 말했다.
현대자동차에 음성 솔루션을 제공하는 미디어젠(Mediazen)은 다국어 언어처리 모듈의 추가 작업을 통해 매뉴얼을 읽지 않고 사용하는 고객들에 의해 발생하는 에러에도 대응할 수 있는 시스템의 개발 막바지에 와 있다. 송민규 팀장은 “구술형 서비스들은 2~3년 내에 상용화될 것”이라며 “운전자들이 정확한 기능을 동작시키기 위해 반드시 정확한 명령을 내려야 했지만 곧 평소 대화 형식으로 말해도 제대로 된 결과를 보게 될 것”이라고 말했다.


시각 정보의 통합

내비게이션과 인포테인먼트 시스템은 안전을 고려할 때 차량에 최적화돼 있지 않다.
운전자가 봐야 할 각종 데이터들은 센터스택, 인스트루먼트 패널과 그 외의 여기저기에 분산돼 디스플레이 되고 있다. 이래서는 운전자가 필요한 정보를 안전하고 빠르게 습득할 수 없다.




운전자가 시각 정보를 획득하는데 있어 주의력을 분산시키지 않으면서 가장 효율적으로 얻을 수 있게 하는 솔루션으로는 헤드업 디스플레이(Head-up Display, HUD)가 있다. HUD는 속도, 연료, 온도, 방향지시, 경고등과 같은 정보를 차창에 투영시켜 보여준다. 마이크로비전의 마르텐 니에스톤(Marrten Nieston) 개발수석은 “운전은 시각적 시도이고 운전자의 눈을 도로에 고정시키는 것이 운전부주의를 예방하는 최상의 방법”이라고 말했다.
HUD는 안전 관점에서 적응형 순항제어(ACC), 차선이탈 경고(LDWS), 후방충돌 경고(LCW) 등 능동안전 시스템들과 함께 제공되면서 차량 안전을 더욱 높일 수 있다.
GM은 1988년에 처음 HUD를 차량에 인스톨했다. 유럽 메이커로는 BMW가 2003년에 HUD를 제공하며 최초가 됐다. 최근에는 미국에서 팔리는 모든 코르벳 모델, 유럽에서 팔리는 프리어스 등이 HUD를 장착하고 있다. BMW나 렉서스의 많은 모델들도 HUD를 제공하고 있다.
마이크로비전은 새로운 레이저 기반의 HUD를 개발했다. 니에스톤 수석은 “레이저 기반 HUD는 다른 HUD에 비해 뛰어난 점이 많다. 예를 들어 LED HUD를 장착한 차가 달리는 주변이 초록빛이 강하다면 이 초록이 LED나 LCD 백라이트와 섞일 것이다. 마이크로비전의 차량용 ‘PicoP’ 디스플레이 엔진은 주·야간 모두에서 HUD 디자이너들이 명도, 대비가 매우 뛰어난 이미지를 차량에 제공할 수 있도록 해줄 것”이라고 말했다.  
HUD는 나이트비전 기술과 결합돼 야간 주행에도 도움을 줄 수 있다. 거의 모든 나이트비전은 센터스택에 장착돼 있기 때문에 이를 보려면 운전자의 시선이 전방에서 떨어져 이에 따른 문제가 야기될 수밖에 없다. HUD는 보행자나 동물, 차선 등을 하이라이트시켜 운전자의 눈앞에 바로 제공할 수 있다.



3D HUD의 위력

내비게이션들은 도로로부터 운전자의 시선을 빼앗으며, 2D 맵은 사람의 뇌가 정보를 해석하고 경로를 적용하는데 있어 랙(lag)을 야기한다. HUD는 일종의 3D 내비게이션을 사용하는 셈인데 눈앞에 보여 지는 방향지시는 충분히 밝아 도드라질 뿐만 아니라 운전을 방해하지도 않는다.
GM, 지멘스 등이 HUD 개발에 매우 적극적이지만 가장 작고, 저비용의, 효율적인 솔루션은 샌프란시스코에 위치한 MVS(Making Virtual Solid)란 회사가 제시하고 있다. MVS의 줄리아나 칸스(Julliana Carnes) 수석 연구원은 “효과적인 HUD 내비게이션을 만들려는 예전의 시도들은 그리 성공적이지 않았다”며 “대부분의 HUD 스크린 위의 선들은 보행자를 가리는 등 시야를 방해하고, 또 운전자의 머리를 자유롭게 움직이기에 너무 작고 시야범위(FOV)가 좁은 문제점들이 있었다. 특히 운전자에 대한 정보 디스플레이에서 안전성의 핵심이 되는 진정한 3D 디자인을 창조하려는 노력이 없었다”고 말했다.
MVS의 버추얼 케이블(Virtual Cable)이라 불리는 HUD 기술은 경로를 화살표 등으로 표시하지 않고 지표면 위, 마치 전봇대를 따라 이어지는 ‘선(line)’처럼 입체적으로 표시한다. 칸스 수석은 “이같은 아이디어는 NASA의 파일럿들의 요구에 대응하며 나온 것이다. 테스트 드라이버들은 선이 지평선 위에 떠 있어 시야에 방해를 받지 않고, 버추얼 케이블에도 집착하지 않게 된다고 평가했다”고 말했다. 이 솔루션은 특히 2D 내비게이션을 이용할 때 경로를 해석하고 기억해야하는데 상대적으로 어려움을 겪는 나이든 운전자들에게 유용하다.
기술을 위한 보급의 시대는 지났다. 필요가 기술을 부르고 있다. 소비자들은 THT와 같은 완전한 핸즈프리의 가치를 인식하고 있으며  카 메이커들 또한 HMI를 마케팅과 브랜드 차별화에 적극 반영하고 있다.
얼마나 빨리 새로운 HMI 기술이 채택되는가는 다른 문제가 돼 버렸다. 신기술이 반드시 고가차부터 적용될 필요가 없다는 것도 증명되고 있다. 예를 들어 HUD의 일부 기능은 하이엔드 보다는 저가 차에 알맞다. 포드의 SYNC 시스템은 50% 이상이 로우엔드 마켓에서 장착돼 나가듯이 음성인식과 SMS, 뮤직 도메인은 젊은이들에게 매력적이다.



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