자율주행차의 로봇 눈이
보행자의 안전을 향상시킨다
도쿄 대학(University of Tokyo)의 새로운 연구에 따르면 자율주행차에 대한 로봇 눈이 보행자의 안전을 향상시킬 수 있다고 합니다. 참가자들은 가상현실(VR)에서 시나리오를 플레이했고 움직이는 차량 앞에서 도로를 건너야 할지 말아야 할지 결정해야 했습니다. 차량에 보행자를 보거나(존재를 등록) 멀리 보는(등록하지 않음) 로봇 눈이 장착되었을 때, 참가자는 더 안전하거나 더 효율적인 선택을 할 수 있었습니다.
Gazing Car. 카트에는 연구팀 중 한 명이 제어하는 어떤 방향으로도 움직일 수 있는 로봇 눈이 장착되어 있었습니다. 운전사가 없다는 인상을 주기 위해 앞 유리를 가렸습니다. ©Chang et al. 2022..
자율주행차가 코앞에 다가온 것 같습니다. 그들이 소포를 배달할 것인지, 밭을 갈 것인지, 아니면 아이들을 학교에 태워다 줄 것인지, 한때 미래지향적인 아이디어를 현실로 바꾸기 위한 많은 연구가 진행 중입니다. 많은 사람들의 주된 관심사는 세상을 자율적으로 이동할 수 있는 차량을 만드는 실용적인 측면이지만, 도쿄 대학의 연구원들은 그들의 관심을 자율주행 기술에 대한 더 “인간적인” 우려로 돌렸습니다. “자율주행차와 보행자와 같은 주변 사람들의 상호작용에 대한 조사가 충분하지 않다. 그래서, 우리는 자율주행차에 대한 안전과 보장을 사회에 가져오기 위해 그러한 상호 작용에 대한 더 많은 조사와 노력이 필요하다,”라고 정보과학기술 대학원의 Takeo Igarashi 교수가 말했습니다.
네 가지 시나리오.
실험에서 참가자들은 카트가 자신들을 알아채고
멈출 것인지 아닌지를 결정해야 했습니다.
이미지는 참가자의 1인칭 보기를 보여줍니다.
(a)에서 카트는 참가자에게 주의를 기울이고(건널 수 있는 안전),
(b)에서 카트는 참가자에게 주의를 기울이지 않고(건널 수 없는 안전),
(c) 및 (d)에서 참가자는 알지 못한다.
©Chang et al. 2022.
자율주행차와의 한 가지 중요한 차이점은 운전자들이 더 많은 승객이 될 수 있기 때문에 도로에 완전히 주의를 기울이지 않거나 운전대에 사람이 전혀 없을 수 있다는 것입니다. 이로 인해 보행자가 차량의 존재를 등록했는지를 판단하기 어렵습니다. 차량 내부에 사람이 눈을 마주치거나 표시를 하지 않을 수 있기 때문입니다.
그렇다면, 어떻게 보행자들이 자율주행차가 그들을 알아차리고 멈추려고 할 때 알게 할 수 있었을까요? Pixar 영화 ‘Cars’의 캐릭터처럼, 자율주행 골프 카트는 두 개의 크고 원격으로 조종되는 로봇 눈을 장착했습니다. 연구원들은 그것을 “Gazing car”라고 불렀습니다. 그들은 카트에 움직이는 눈을 갖다 대는 것이 사람들의 더 위험한 행동에 영향을 미치는지, 이 경우 사람들이 급할 때 여전히 움직이는 차량 앞에서 길을 건널지 여부를 테스트하고 싶었습니다.
연구팀은 네 가지 시나리오를 설정했는데, 두 가지 시나리오는 카트에 눈이 있는 경우와 없는 경우였습니다. 카트는 보행자를 알아채고 멈추려고 하거나 그들을 알아채지 못하고 계속 운전하려고 했습니다. 카트에 눈이 있을 경우, 눈은 보행자 쪽을 바라보거나(멈출 것) 다른 쪽을 바라보거나(멈추지 않을 것) 것이었습니다.
VR 체험 영상입니다. 참가자들은 도쿄 대학 캠퍼스의
도로를 건너는 것처럼 시나리오를 40번씩 재생했습니다.
©Chang et al. 2022.
실제로 움직이는 차량 앞에서 건널지 말지를 자원봉사자에게 묻는 것은 분명히 위험할 수 있기 때문에(이번 실험에는 숨은 운전자가 있었지만), 연구팀은 360도 비디오 카메라를 이용해 시나리오를 촬영했고 18명의 참가자(여성 9명, 남성 9명, 18~49세, 모두 일본인)는 VR에서 실험을 했습니다. 무작위 순서로 여러 번 시나리오를 경험했고 카트 앞에서 길을 건널지 말지를 결정할 때마다 3초가 주어졌습니다. 연구자들은 자신의 선택을 기록하고 결정의 오류률을 측정했습니다.
“그 결과는 성별에 따른 분명한 차이를 제시했는데, 그것은 매우 놀랍고 예상치 못한 것이었다”라고 연구팀의 일원인 프로젝트 강사 Chia-Ming Chang은 말했습니다. “연령과 배경과 같은 다른 요소들도 참가자들의 반응에 영향을 미쳤을 수 있지만, 우리는 이것이 도로 사용자마다 다른 행동과 요구를 가질 수 있고, 우리의 미래 자율주행 세계에서 다른 통신 방식을 필요로 한다는 것을 보여주기 때문에 중요한 포인트라고 믿는다.”
“이 연구에서, 남성 참가자들은 많은 위험한 도로 건널목 결정(즉, 차가 멈추지 않을 때 건너는 것을 선택)을 했지만, 이러한 오류는 카트의 시선에 의해 감소했다. 하지만 이들에게 안전한 상황(즉, 차가 언제 멈출지 건너는 선택)은 큰 차이가 없었다”라고 Chang은 설명했습니다.
“반면, 여성 참가자들은 더 비효율적인 결정을 내렸고(즉, 차가 멈추려고 할 때 건너지 않기로 선택), 이러한 오류는 카트의 시선에 의해 감소되었습니다. 하지만, 그들에게 안전하지 않은 상황에는 큰 차이가 없었습니다.” 궁극적으로 그 실험은 그 눈이 모든 사람들에게 더 부드럽고 안전한 교차로라는 결과를 낳았다는 것을 보여주었다.
하지만 그 눈은 참가자들의 기분을 어떻게 만들었을까요? 어떤 사람들은 그들이 귀엽다고 생각한 반면, 다른 사람들은 그들을 소름 끼치거나 무섭다고 생각했습니다. 많은 남성 참가자들의 경우, 시선이 한눈을 팔 때, 그들은 상황이 더 위험하다고 느꼈다고 보고했습니다. 여성 참가자들의 경우, 눈이 그들을 바라볼 때, 많은 사람들이 그들이 더 안전하다고 느꼈다고 말했습니다. “우리는 눈의 움직임에 초점을 맞췄지만 이 연구에서 눈의 시각적 디자인에 너무 많은 관심을 기울이지 않았다. 예산 제약으로 인해 설계 및 제작 비용을 최소화하기 위해 가장 간단한 시스템을 구축했다.”라고 Igarashi는 설명했습니다. “미래에는 전문 제품 디자이너가 최고의 디자인을 찾도록 하는 것이 더 좋겠지만, 여전히 모두를 만족시키기는 어려울 것이다. 저는 개인적으로 좋아한다. 그것은 좀 귀엽다.”
팀은 이 연구가 단지 하나의 시나리오만 실행하는 소수의 참가자에 의해 제한된다는 것을 알고 있습니다. 또한 사람들이 실제와 비교하여 VR에서 다른 선택을 할 수도 있습니다. 하지만, “수동 운전에서 자동차 운전으로 이동하는 것은 큰 변화이다. 눈이 실제로 안전에 기여하고 교통사고를 줄일 수 있다면, 우리는 눈을 추가하는 것을 진지하게 고려해야 한다.” Igarashi는 “앞으로 (수동으로 제어하는 대신) 자율주행 AI에 연결된 로봇 눈의 자동제어를 개발해 다양한 상황에 적응할 수 있도록 하고 싶다”라고 말했습니다. “저는 이 연구가 다른 그룹들이 자율주행차와 보행자 사이의 더 나은 상호 작용을 촉진하고 궁극적으로 사람들의 생명을 구할 수 있는 유사한 아이디어를 시도하도록 장려하기를 바란다.”
끼어들기
오늘은 조금은 재미있는 소식을 전해드렸습니다. 뭐, 재미있다는 표현이 어울릴지는 모르겠지만 처음 제가 이 소식을 접했을 때에 그런 생각을 했습니다. 우선 개조된 차량의 큰 눈이 관심을 끌었습니다.
자율주행 기술이 발전하면서 다양한 디자인의 이동 수단이 등장을 하고 있습니다. 몇 년 전까지만 해도 개념적인 디자인이 있었다면 현재는 실제 도로를 주행할 수 있는 디자인들이 등장을 하고 있습니다. 이런 차량들은 실제 도로에서 운행을 할 수 있는 기준에 만족하면서도 완전 자율주행차가 가지고 있어야 하는 기능을 포함하고 있습니다. 더불어 자율주행 운행에 필요한 다양한 센서들의 외부 장착을 위한 역학적인 설계까지도 고려되어 있습니다.
이런 노력에서 자율주행차와 외부의 의사소통을 위한 준비도 진행되고 있습니다. 운전자가 있는 자동차는 사람이 직접 사람과 소통을 하지만 Driverless 자율주행차의 경우 외부 사람에게 차량의 의사를 전달하거나 사람의 의도를 파악해야 하는 상황들이 많이 있습니다. 이런 이유로 현재는 많은 기업들이 외부 디스플레이를 통해 차량의 현재 의사를 전달하는 방식을 사용하고 있습니다.
하지만 이번에 소개된 차량은 우리가 만화에서 만날 수 있는 자동차와 같이 큰 눈을 가지고 있는 차량입니다. 연구팀은 큰 눈을 통해 외부 사람의 행동을 예측하고 사람들이 차량의 움직임을 예측할 수 있는지에 대한 연구를 진행했습니다. 재미있는 시도인 것 같습니다. 하지만 필요한 시도로 보입니다. 일본 대학 연구팀답게 조금은 만화적 요소가 포함된 것으로 보입니다.
아직 우리가 만날 수 있는 자동차 자동화 기술은 기존의 자동차 시스템에 포함된 기능으로 외부 디자인에 큰 변화는 없습니다. 하지만 현재 Driverless robotaxi 서비스를 준비를 하는 기업들은 조금이라도 친숙한 이미지를 위한 디자인을 준비하고 있습니다. 한동안은 셔틀 형식의 디자인이 많이 등장을 할 것으로 보입니다. 하지만 개인 이동 수단으로 자율주행차가 발전을 하게 된다면 개인 취향을 만족시켜줄 수 있는 디자인 역시 등장하지 않을까 합니다.
더불어 사람들에게 친숙한 이미지의 차량 디자인이 등장하지 않을까 합니다. 보통 기술 개발 초기의 투박한 디자인은 사람들이 많이 이용하면서 친근한 디자인으로 발전을 하니까요.
참고 자료
Can eyes on self-driving cars reduce accidents? | The University of Tokyo – www.u-tokyo.ac.jp
OTV
Over the Vehicle
자율주행차 그 이상의 가치
