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[오토저널] HMI가 주는 자동차의 편안함

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2017-05-26 06:22:50

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우리들의 일상 속에서 사용되는 많은 제품들은 인간의 편의성을 위해 만들어지는 제품 들로 어떻게 하면 인간이 편리하게 제품을 사용할 수 있는지 연구되고 있으며, 그 중에 서도 인간공학적 설계(Human Machine Interface, 이하 HMI)가 화두가 되고 있다. HMI 는 사용자인 인간과 기계를 연결해 주는 장치로 기계에게 일방적으로 명령을 하는 방식 이 아닌 인간과 기계가 서로 정보를 주고 받으며 의사소통을 할 수 있도록 환경을 만드 는 기술이다.

 

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최근 인간과 기계의 의사소통에 있어서 어떻게 하면 인간이 학습하지 않고 기계를 다룰 수 있는지와 기계가 전달하는 정보를 인간이 직관적으로 받아들일 수 있는지를 연구하는 작업이 활발하게 진행되고 있다. 자동차 산업에서도 인간공학과 더불어 HMI 기술은 꾸준히 적용되고 성장하고 있다. 운전자와 자동차간의 의사소통에는 다양한 방법이 사용되고 있으며 그 예로 ‘운전자 졸음방지 시스템’인 DSM(Driver State Monitor)이나 ‘차선이탈 경보장치’ 등이 있다. 이는 운전자의 눈동자와 얼굴각도를 분석하여 운전자가 전방을 주시하고 있지 않음을 감지하거나 운전자가 의도하지 않은 상황에서 차선을 밟거나 넘어갔다고 판단을 하면 운전자에게 청각, 촉각, 시각적인 방법을 이용하여 이를 알려 주고 있으며, 차량의 각종 센서를 이용하여 운전자의 체온, 심장박동 등을 측정하여 심리상태 및 건강상태를 확인하는 기술 등으로 자동차와 운전자 간의 의사소통이 이루어진다.

 

또한 운전자는 차량의 다양한 입력장치들을 사용하여 운전자와 자동차 간의 의사소통을 시도하는데 운전자가 운전에 방해를 받지 않으면서 직관적으로 장치를 조작할 수 있는 기술 들이 개발되고 적용되고 있다. 기아자동차 K9과 현대자동차 에쿠스에 적용된 ‘스티어링 휠 햅틱 스위치’가 좋은 예로 차량 계기판의 메뉴에 따라 다이얼 노브의 Detent 수와 간격은 물론, 힘의 강약과 질감까지도 메뉴를 조작하기에 좋은 최적의 환경으로 바꿔주므로 운전자가 조작하기 편안하도록 느끼게 해준다.

 

자동차회사들은 라디오, 네비게이션, 에어컨 등 차량 안의 장치들을 한곳에서 제어할 수 있는 집중 조작계를 HMI 기술을 이용하여 개발 적용하고 있는 추세이며, 이 집중 조작계는 하나의 입력장치로 여러 장치들을 제어하게 되므로 HMI 설계가 반드시 이루어져야 하는 장치 중 하나이다.

 

최근에 LS 오토모티브에서 개발한 멀티모달 콘솔 스위치(Multimodal Console Switch, 이하 MCS)는 집중 조작계의 하나로 차량의 콘솔부에 위치하여 터치, 제스처, 로터리, 조 이스틱 및 푸쉬 조작 등을 통해 차량의 인포테인먼트 기능을 제어하는 차세대 통합 HMI 스위치이다.

 

MCS는 다양해지는 인포테인먼트 기능들을 제어하기 위한 스위치로써 물리적 버튼 수의 한계를 대체할 수 있는 다기능 통합 스위치로 기존의 로터리, 조이스틱 기능에 터치 인식과 제스처 인식 기능을 통합하여 하나의 통합된 스위치를 구현함으로써 원하는 기능으로의 전환을 쉽고 빠르게 수행할 수 있도록 조작 편의성이 향상되었으며, 차량의 에어컨, 네비게이션, 라디오, 시트 스위치 등과 연계하여 통합형 스위치 개발이 가능하다.

 

멀티터치 기능은 두 손가락을 이용하여 상·하·좌·우, 확대, 축소, 선택기능을 구현할 수 있어 로터리, 조이스틱과 함께 빠른 메뉴 전환 및 선택 등 다양한 활용을 가능하게 한다.

 

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<예 1> 다이얼 노브
다이얼 노브를 오른쪽 또는 왼쪽으로 돌려 AVN(Audio Video Navigation)메뉴 또는 아이콘을 선택한다.

 

<예 2> 조이스틱
조이스틱의 상·하·좌·우 기능을 이용하여 자동주차보조 시스템(Smart Parking Assist System, 이하 SPAS), 크루즈 컨트롤 기능 등을 조작한다.
– SPAS에서 주차할 위치를 조이스틱을 이용하여 선택 한다.
– 크루즈 컨트롤 기능에서 선행차량과의 간격을 조이스틱을 이용하여 조절한다.

 

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<예 3> 멀티터치 확대축소
멀티 터치의 확대 축소로 사진 지도 등을 확대 또는 축소시 킬 수 있다.

 

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<예 4> 멀티터치 상하좌우
멀티 터치의 상·하·좌·우 기능을 이용하여 차량 공조시스 템(Heating Ventilation Air Conditioning, 이하 HVAC)의 풍속, 온도 등을 변경한다. – 차량의 바람 세기를 멀티터치를 이용하여 조절한다. – 차량의 온도를 멀티터치를 이용하여 조절한다.

 

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<예 5> 필기인식
필기인식기능과 검색엔진의 초성검색 기능을 활용하여 검색 어를 기존 자판방식보다 빨리 찾을 수 있다.

 

LS 오토모티브의 MCS와 같이 HMI 기술이 적용된 제품들 이 자동차에 적용되는 가장 큰 이유 중에 하나는 자동차 내부에 물리적인 스위치 증가가 한계에 부딪혀 있기 때문이 다. 그렇다면 현재의 HMI 스위치는 조작의 편리함은 있지만 운전자가 운전에 집중하며 자유롭게 조작할 수 있거나 사 용 설명서를 보지 않고 조작할 수 있는 조작 직관성에 대한 요구에는 부족함이 느껴진다. 실제로 HMI 스위치의 기존 사용 경험자는 그 조작 선호도가 높은 반면에 학습이 되지 않은 초기 사용자는 HMI 스위치를 조작하면서 스트레스가 증가하는 연구 결과가 발표되기도 하였다. 미래의 HMI 스 위치는 조작의 편리함도 추구해야 하지만 운전 중 멀티미 디어 기능을 조작하는데 많은 시간을 소비하기 때문에 시 선이 분산되어 사고가 발생할 가능성을 감소시키는 분야에 관한 연구도 활발히 이루어져야 한다. 다시 말하자면 차량 의 기능 및 장치를 조작하는데 있어 조작의 복잡성을 줄이 고 직관성을 높임과 동시에 사고위험도를 낮추어 주는 것 이 미래 HMI 기술의 핵심이다. 즉  “운전자의 안전과 편안 함이 미래의 HMI 기술”이다.

 

글 / 조경일 (LS 오토모티브)
출처 / 오토저널 16년 12월호 (http://www.ksae.org) 
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