미국 MIT와 산학 공동 연구 과제로 감정 인식 차량 컨트롤 5가지 핵심 기술 적용
현대·기아자동차 연구개발본부 차량성능개발센터 개발, 현대디자인센터가 디자인
현대자동차그룹은 감정 인식 기술이 적용된 키즈 모빌리티 ‘리틀빅 이모션(Little Big e-Motion 이하 이모션)’을 개발해 어린이 환자 치료에 시험 운용한다고 15일 밝혔다.
현대자동차그룹은 이날 감정 인식 키즈 모빌리티가 실제 치료 과정에 활용되는 모습을 담은 영상(https://youtu.be/RL5oHFPxQE0)도 공개했다.
이모션은 미래 자율주행시대에 필수적인 자동차와 탑승자의 교감을 가능하게 하는 감정 인식 차량 컨트롤(Emotion Adaptive Vehicle Control, 이하 EAVC) 기술을 기반으로 만들어졌다.
이번 프로젝트에서 선보인 EAVC 기술은 현대자동차그룹 연구개발본부와 미국 메사추세츠 공과대학교(MIT) 미디어랩이 산학협력 중인 연구 과제로, 입원 중인 어린이 환자들이 병실에서 진료실까지 짧은 이동거리가 세상에서 제일 두렵고 무서운 긴 여정으로 느낀다는 점에 착안해 치료 과정에서 발생하는 극심한 스트레스를 줄이기 위해 적용하게 됐다.
EAVC 기술이 탑재된 이모션은 어린이의 감정을 파악하고 진료에 대한 거부감과 스트레스를 줄여줄 것으로 기대된다. 또한 의료진에게 진료를 앞둔 어린이 환자의 감정 상태 정보를 미리 제공하여 1차 예진이 가능하도록 설계되었다.
■ 키즈 모빌리티 ‘리틀빅 이모션’에 적용된 감정 인식 차량 컨트롤 5가지 핵심 기술
이모션에 적용된 EAVC 기술은 ▲표정인식시스템 ▲호흡유도시트벨트 ▲심박측정센서 ▲감정반응형 엠비언트 라이팅 ▲감정기반 향기 분사장치 등 다섯 종류다. 이를 통해 인공지능 알고리즘이 어린이의 감정을 인식한 뒤 시각 청각 촉각 후각 등 네 가지 반응 장치를 작동시켜 스트레스를 줄이도록 개발되었다.
표정인식시스템(Facial Emotion Recognition System)은 운전석 앞에 달린 카메라가 어린이의 얼굴 표정을 읽고 감정을 파악한다.
에어 포켓이 적용된 호흡 유도 시트벨트(Breathing Exercise Belt)는 몸을 감싸 안아 어린이가 심리적 안정감을 느낄 수 있도록 도와주고, 시트벨트에 장착된 심박측정센서(Heart Rate Monitoring Sensor)를 통해 심박수와 호흡을 측정한다.
이렇게 측정된 어린이 환자의 감정 및 신체 상태 정보는 의료진에 전송됨과 동시에 다양한 콘텐츠 형태로 출력되어 이동하는 순간이 즐거운 놀이 과정이 될 수 있도록 돕는다.
차체 하부에 적용된 감정반응형 엠비언트 라이팅(Emotion Adaptive Lighting)은 EAVC와 연동하여 컬러를 변경하면서 주변 의료진과 환자 보호자에게 어린이의 감정 상태를 알려준다. 빨강색은 두려움을 많이 느끼고 있는 상태를, 노랑색은 두려움이 다소 줄어든 상태를, 초록색은 진료받을 준비가 된 상태를 의미한다.
또한 차량 전면에 장착된 디스플레이 장치를 통해 EAVC와 연동된 다양한 애니메이션과 음악이 나온다.
감정기반 향기 분사 장치 (Emotion Adaptive Scent Dispenser)에서는 심호흡을 도와주는 호흡 유도 시트벨트의 팽창 주기에 따라 달콤한 사탕 향기를 분사해 어린이의 기분 전환을 돕고, 진료를 받기 위해 이동하는 마지막 과정에서 비눗방울이 분사된다.
■ 차량 개발 및 프로젝트 진행 과정
이모션의 제원은 전장 1,380mm, 전폭 810mm, 전고 820mm에 최고속도는 시속 7km로 미취학 어린이에게 알맞게 설계됐다. 차체와 EAVC 시스템은 현대자동차그룹 연구개발본부 차량성능개발센터와 MIT 미디어랩이 공동 개발했으며 디자인은 EV 콘셉트카 ‘45’를 담당했던 디자인팀이 맡았다.
이번 프로젝트를 위해 현대자동차그룹은 유럽에서 어린이 진료 연구에 특화된 병원으로 잘 알려진 스페인 바르셀로나 SJD 어린이병원 (SJD Barcelona Children's Hospital, 이하 SJD)과도 협력을 진행했다.
이모션은 현재 SJD 어린이병원에서 시범 활용되고 있으며 이 프로젝트를 통해 형성된 다양한 사용자 경험 데이터는 향후 인공 지능 기반의 차량 내 감정 인식과 어린이 승객을 위한 연구에 다양하게 활용할 예정이다.
■ 감정 인식 차량 컨트롤 (Emotion Adaptive Vehicle Control) 기술이란?
EAVC 기술은 모빌리티가 탑승자의 표정, 심박 등 생체 신호를 측정하여 감정 및 생체 상태를 파악하고, 차량 내의 오감 요소를 통합 제어하여 실시간으로 탑승자의 감정과 상황에 맞게 모빌리티 실내 공간을 최적화해서 안전하고 즐거운 드라이빙을 즐길 수 있게 만들어 주는 기술이다.
이 기술은 인공지능 머신 러닝을 기반으로 가속과 감속, 진동, 소음 등 다양한 주행환경과 실내·외 환경 조건 속에서 탑승자가 반응하는 생체 정보와 감정 상태를 차량이 학습한 뒤, 축적된 탑승자 데이터를 판단 근거로, 음악, 온도, 조명과 진동, 향기 등 차량 내 각종 시스템을 능동적으로 제어하고, 운전자의 감정 상태와 생체 상황에 최적화된 공간 창출을 돕는다.
현대자동차그룹 관계자는 “이동 수단으로서 자동차의 역할을 넘어 삶의 동반자로서 다양한 이동 공간에서 미래 모빌리티가 고객에게 줄 수 있는 가치를 연구 중”이라며 “최첨단 모빌리티 제어기술과 인공지능 기반 감정 인식 기술이 융합되어 탑승자에게 최적화된 이동 공간을 제공할 것”이라고 밝혔다.
한편 이번 캠페인은 현대자동차그룹이 연구 중인 신기술의 가치 있는 사회적 활용에 초점을 맞춰 4회째 진행 중이다.
역대 진행 프로젝트는 ▲2015년 차량 HMI 기술과 정밀지도 VR 기술을 활용한 실향민 가상 고향 방문 체험 영상 ‘고잉홈’ ▲2017년 청각장애 어린이 통학차량에 투명 LED 터치 기술을 적용한 ‘재잘재잘 스쿨버스’ ▲2019년 청각 장애인 운전자를 위해 소리 정보를 시각 촉각으로 변환하는 ATC 기술을 적용한 ‘조용한 택시’ 등이 있었다.