현대엠엔소프트 공식 기업 블로그 :: 인공지능(AI), 자동차와 만나다


인공지능(AI, Artificial Intelligence)이 우리의 실생활에 속속 스며들고 있습니다. 자동차도 예외는 아닙니다. 인공지능과 자동차는 이제 뗄래야 뗄 수 없는 밀접한 관계가 되었습니다. 자동차가 이제 단순한 운송 수단에서 벗어나 양방향 인터넷, 모바일 서비스가 가능한커넥티드 카로 나아가고 있기 때문인데요. 인공지능이 자동차와 만나는 영역은 다양합니다. 자율주행을 실현해주기도 하고, 자동차에 발생한 문제를 알아채 정비에 도움을 주기도, 운전자의 명령을 수행하는 비서가 되기도 합니다. 인공지능이 자동차에서 수행하는 역할에 관해 알아보겠습니다.

  

자동차가 품은 인공지능 1. 엔진 소리만 듣고 문제를 진단한다! 인공지능 고장진단시스템


: http://bitly.kr/YvBY


자동차에서 평소와 다른 소음이 난다면 고장 난 데가 있는지 의심하게 됩니다. 정비소에 가보지만 전문가인 정비사도 고장 부위를 금방 알아내긴 힘듭니다. 자동차가 고장 났을 때 내는 이상 소음만 듣고 원인 진단을 바로 내릴 수 있다면 어떨까요? 현대기아차 남양연구소 엔진NVH리서치랩은 이러한 아이디어를 바탕으로 지난 7월 세계 최초로 인공지능 고장진단 시스템을 개발했습니다소리로 자동차의 고장 부위를 진단하는 인공지능은 다음과 같은 과정을 통해 개발되었습니다.


첫째, 파워트레인(동력전달장치) 문제를 가진 소리 샘플을 수집합니다. 인공지능이 스스로 학습하기 위해서는 양질의 데이터를 다양하게 확보하는 것이 필요하기 때문에 매우 중요한 단계입니다.


둘째, 수집된 소리를 18개 유형, 44개 세부 유형으로 분류합니다. 가령 피스톤 소음이라는 큰 분류 안에서 다시 오일링 소음, 피스톤 마찰음 등의 세부 유형으로 나누는 식이죠.


셋째, 소리를 인공지능이 이해할 수 있는 형태로 변환합니다.


넷째, 특정 고장 부위에서 나는 소리를 인공지능이 반복학습 합니다. 마지막은 실제 진단 단계입니다. 학습의 결과, 인공지능이 특정 고장 부위의 소리를 감지하면 단 몇 초 안에 원인을 진단할 수 있게 되는 것입니다.

 

중요한 건 진단의 정확도와 효율성이죠. 이를 판단하기 위해 소음 진단 전문가 10여 명이 소리 분석 인공지능과 ‘9개 소음 평가대결을 펼쳤습니다. 그 결과 전문가 팀의 정답률이 8.6%에 그친 반면 인공지능의 정확도는 87.6% 10배 이상 높았습니다. 더군다나 인공지능이 사람과 달리 소리를 들으면 순식간에 고장 부위를 진단할 수 있습니다. 앞으로 데이터 학습량이 더 많아지면 정확도는 더 올라갈 것이고 그에 따라 정비의 편의가 크게 높아지겠죠.

 

현대기아자동차가 개발 중인 이 인공지능 기반의 파워트레인 문제 진단 기술은 올해 안에 90% 이상의 정확도를 목표로 개발을 완료하고 내년에는 기술을 각 정비센터에서 활용할 수 있도록 할 계획입니다. 기술의 원리를 조금 더 확장시키면 전기차, 항공기, 유조선, 열차 같은 분야에도 적용할 수 있습니다. 현대기아자동차는 이 소리 분석 기술에 대해 한국과 독일, 일본 등의 국가에서 특허 출원 중이라고 하네요!

 

자동차가 품은 인공지능 2. 전자 없이도 알아서 달린다! 자율주행 기술



자동차에서 인공지능이 활용된 대표적인 예는 역시 자율주행이죠. 자율주행은 운전자 개입 없이 자동차가 스스로 도로 환경을 인식하고 조항, 변속 장치 등을 제어하여 목적지까지 주행하는 것을 가리킵니다.

 

미국 자동차기술자협회(SAE)는 자율주행 발전을 5단계로 제시했습니다. 0단계는 자율주행 기술이 없는 상태, 1~2단계는 운전자를 지원하거나 하나 이상의 자동화 기능이 포함된 단계입니다. 3단계는 특정 상황 시 운전자 개입이 필요한 조건부 자동화 단계입니다. 4~5단계는 모두 고도로 혹은 완전 자동화되어 운전자 개입이 필요 없는 단계이며 특히 5단계의 경우 운전자가 탑승하지 않아도 모든 환경에서 자율주행이 가능합니다.

 

자율주행의 발전 단계를 더 자세히 알고 싶다면?

<자율주행차라고 같은 기능은 아니다! 영화와 드라마로 알아보는 자율주행차 4단계> 보러 가기! 익숙한 영화와 드라마 속 장면을 통해 자율주행 차의 기능을 단계별로 쉽고 재미있게 이해하실 수 있을 거예요!

 

자율주행 자동차의 구조는 크게 센서, 프로세서, 알고리즘, 액추에이터로 구성됩니다. 센서가 데이터를 수집하면 프로세서가 그 데이터를 처리합니다. 그러면 알고리즘이 처리 결과를 해석, 주행 경로 등 운행에 대해 결정을 내리고 액추에이터가 운행에 필요한 시스템을 제어하는 것이죠. 자율주행이 기본적으로 운전자 판단 능력을 대체하는 것임을 생각할 때 구조의 핵심은 인공지능시스템인 알고리즘이라고 할 수 있겠습니다.

 

자세히 말하자면 자율주행 알고리즘은 라이다, 레이더, 센서, 카메라 등의 장치로부터 입력된 주변 상황 정보 및 운전자의 상태 등을 분석하여 가속, 브레이크 작동, 차선 유지 등을 액추에이터가 수행하게끔 하는 것입니다. 인간이 학습과 경험을 통해 무언가를 습득하듯이 알고리즘을 통해 자율주행이 실현되기 위해서는 엄청난 양의 기계 학습, 즉 딥러닝이 필수적입니다. 구글의 경우 2017년 말 기준으로 약 643km 이상의 도로 주행을 통해 기계 학습을 위한 빅 데이터를 확보했다고 합니다. 

 

자율주행 기술의 핵심, 정밀지도


출처 : 현대자동차 http://bitly.kr/HEOI


지난 2 2, 현대자동차가 수소전기차 제네시스 G80기반 자율주행차로 서울-평창간 고속도로 약 190km 자율주행에 성공했습니다. 세계 최초로 수소전기차를 이용해 자율주행 기술을 선보인 역사적인 순간이었는데요.

위 차량에 탑재된 정밀지도를 현대엠엔소프트가 개발했다는 사실 알고 계신가요?


먼저 정밀지도에 대해 설명해드리겠습니다. 자율주행 실현을 위해 꼭 필요한 것이 정밀지도입니다. 자율주행 시 주변 상황을 인식하는 역할을 하는 센서는 물리적 한계를 가질 수 밖에 없는데요. 정밀지도 정보가 이 한계를 보완하고 센서가 연산해야 하는 영역을 최소한으로 축소하여 센서의 성능 향상에도 기여하기 때문입니다.

 

자율주행 지원을 위한 고정밀지도 기술 동향 보러 가기!

위 링크를 통해, 현대엠엔소프트 정밀지도개발팀 하상태 수석연구원의 기고문을 일부 수정하여 소개해드렸던 고정밀지도 기술 동향 포스팅을 확인하실 수 있습니다!

 

현대엠엔소프트는 2011년부터 정밀지도 개발에 본격적으로 나섰고, 2015년 전국 2차선 이상 주요 도로에 대한 ADAS(첨단 운전자 보조 시스템) 지도 구축을 완료했으며 2017 1월 세계 최초로 4단계 야간 자율주행까지 마친 바 있습니다. 실제 자율주행을 도와주는 정밀지도 개발이 가능한 수준까지 도달한 것이죠.

 

현대엠엔소프트의 ADAS 지도는 모바일 내비게이션 애플리케이션 올 뉴 맵피에도 적용되어 있고, 제네시스 EQ900과 아이오닉, 기아차 신형 K9 차량에도 적용되어 있습니다. 특히 K9의 경우 ADAS 지도를 기반으로 한 반자율기능 내비게이션 기반 스마트 크루즈 컨트롤을 갖추고 있고요. 현대엠엔소프트 정밀지도를 바탕으로 계속 발전할 자율주행 기술을 기대하셔도 좋을 것 같습니다!

 


자동차가 품은 인공지능 3. 척하면 척, 말이 통한다! 음성인식 비서


차량용 인포테인먼트와 인공지능이 만난 사례들도 빼놓을 수 없습니다. 그야말로 말이 통하는자동차가 늘어나고 있습니다. 차량용 인포테인먼트 및 완성차 업체들이 국내외 IT 업체들과 함께 음성인식 서비스 범위 확대에 나서고 있는 것인데요. 이제 자동차 안팎에서 말로 내비게이션의 목적지를 설정하고, 전화를 걸고, 시동을 켜는 것이 어색하지 않게 되었습니다. 운전자의 개인 비서가 되어줄 음성인식 서비스들을 소개합니다.

 

-대화형 문장을 이해하는 올 뉴 맵피

스마트폰 내비게이션 어플리케이션 올 뉴 맵피는 구글 인공지능 음성인식 비서 어시스턴트를 활용한 대화형 음성비서 서비스를 제공합니다. 운전 중 내비게이션 목적지를 입력해야 할 때 운전에 집중하지 못 하는 경우가 가끔 있을 텐데요. 맵피를 사용하신다면 화면 상단 마이크 버튼을 터치하거나 화면 터치 없이 맵피야!’라고 말해보세요. 맵피의 음성 비서 서비스가 자동으로 실행됩니다.



맵피는 운전자의 음성 명령을 얼마나 잘 이해할 수 있을까요? 간단한 단어 수준은 물론이고 최근에 갔던 스타벅스 가자’, ‘가까운 주유소 찾아줘와 같은 대화형 문장을 이해하고 길을 안내해줍니다. 맵피는 길 찾기나 길 안내 외에도 여러 기능을 지원합니다. 우선 도착하면 차 키 가지고 내리라고 알려줘처럼 도착 알림을 맵피에게 부탁할 수 있습니다. ‘’신촌에서 보자고 문자 보내’, ‘’엄마한테 전화해등 문자 전송, 전화 걸기를 지원합니다. 정말 비서처럼 유용하지 않나요?


맵피의 음성비서 서비스는 아직 안드로이드 버전에서만 이용할 수 있습니다. 또한 서비스를 이용하기 위해서는 상세음성 다운로드가 필요하다는 점 참고해주세요!

 

-간소화된 음성인식을 통해 정보를 제공하는 서버형 음성인식

출처 : http://bitly.kr/qFS5



완성차 업체들이 국내외 IT 업체와 협력하여 음성인식 서비스 범위를 확대하는 경우가 많아지고 있습니다. 현대﹒기아자동차 역시 카카오의 AI 플랫폼인 ‘카카오 i’와 손을 잡았습니다. 지난 해 현대차와 카카오가 ‘제네시스 G70’에 공동으로 개발한 서버형 음성인식 기술을 탑재하며 동맹 관계를 맺은 것인데요. 서버형 음성인식은 카카오의 인공지능 플랫폼 ‘카카오 i’의 음성인식 서버를 활용한 일종의 커넥티드 카 기술로, 간소화된 방식의 음성인식을 통해 목적지 검색 및 맛집, 관광지, 정비소 등의 정보를 제공합니다. 가령 음성인식 버튼을 누른 뒤 “길안내 현대엠엔소프트 본사”처럼 ‘길안내’와 함께 상호명이나 완전한 주소를 말하면 내비게이션 화면에 목적지가 뜨는 식입니다. 덧붙여 ‘우리집’과 ‘사무실’의 경우 단어 하나만 말해도 즉시 내비게이션 목적지가 설정되고 경로를 안내해줍니다. 


서버형 음성인식은 세 단계 과정을 거쳐 작동됩니다. 


첫째, 운전자가 말한 음성 데이터 및 위치 데이터를 카카오 음성인식 서버로 전송합니다. 

둘째, 인식된 음성 정보를 카카오 지도 서버로 전송합니다. 

셋째, 운전자 관심지점(POI, Point of Interest) 정보를 차량 내비게이션으로 전송합니다. 이때 ‘카카오 i’는 서버형 음성인식의 두뇌 역할을 맡아, 다년간 축적된 방대한 데이터를 바탕으로 운전자에게 최적의 정보를 공급하도록 돕습니다. 


현대차와 카카오 i가 함께 만든 서버형 음성인식 기술은 운전자의 편의를 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다. 게다가 내년 출시 되는 현대차의 신형 자동차에는 ‘카카오미니’에서 사용할 수 있는 대부분의 AI 기능이 순차적으로 탑재될 예정인데요. 참고로 카카오미니는 음악 감상, 날씨˙주식˙환율˙운세 등의 생활 정보, 라디오, 뉴스, 실시간 이슈, 팟캐스트 등의 기능을 제공 중입니다. 또 인포테인먼트 시스템과 공조 제어 등 차량 내 장비를 음성으로 제어할 수도 있습니다. 향후 카카오톡 메시지 전송 및 읽어주기, 보이스톡 발신 등 커뮤니케이션 기능도 추가될 예정이니 사용자 만족도는 더욱 높아지겠죠?


 

-집에서도 시동 걸 수 있는 홈투카


자동차는 이제 운전자가 집 안에서 내리는 명령도 수행할 수 있습니다. 바로 홈투카(Home to Car)’의 이야기입니다홈투카 서비스는 집을 비롯하여 차량 밖에서 인공지능 스피커를 통해 차량의 기능을 원격 제어하는 기술을 말합니다. 차량용 인포테인먼트 분야에서 가장 최신 단계라고 할 수 있죠. 현대차는 이 홈투카 서비스를 최근 투싼 페이스리프트를 통해 선보였습니다.

 

홈투카의 주요 기능은 시동 켜고 끄기, 문 열고 잠그기, 비상등 점멸과 경적울림, 차량 내부 온도설정, 전기차 충전 시작과 중지입니다. 곧 다가올 추운 겨울, 홈투카를 이용하면 얼음장 같은 차에 타지 않아도 됩니다. 집에서 미리 시동을 걸고 히터를 작동시킬 수 있으니까요!

 

홈투카와 반대로 차량 내부 모니터를 통해 집안의 조명과 가스장치, 에어컨 등을 조절할 수 있는 카투홈도 이르면 내년부터 상용화될 전망인데요. 자동차와 집의 경계가 허물어질 날이 머지 않았네요.

 

지금까지 인공지능이 자동차 기능에 적용된 사례를 알아봤습니다. 공상과학의 영역이라고 생각했던 일들이 실제로 일어나고 있거나 아주 가까운 미래로 다가왔습니다. 인공지능이 구현한 기술들은 인간에게 편의를 제공하지만 한편으로 보안 문제 등 위험 요소를 함께 가지고 있을 수밖에 없습니다.

 

자율주행차와 커넥티드카의 시대, 자동차 보안이 왜 중요해질까요?


<자율주행차, 커넥티드카 시대, '자동차 보안' 중요성> 보러 가기 

자동차가 인터넷과 연결되면서 자동차 역시 해킹의 대상이 되었습니다. 이에 따라 발생할 수 있는 위험성은 어떤 점이 있는지, 국제 사회와 기업들은 이 문제에 어떻게 대비하고 있는지 궁금하시다면 위 포스팅을 참고하세요!

 


개발 단계와 관련 법의 영역에서 지속적으로 문제 의식을 가진다면 모든 이들이 편리하고 안전한 미래를 맞을 수 있을 것 같습니다. 지금까지 현대엠엔소프트 공식블로그였습니다.



Posted by 현대엠엔소프트

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