[카엔테크]자동차 운전석의 진화..'디지털 콕핏' 기술

박태준 입력 2019. 3. 21. 10:09 수정 2019. 3. 21. 16:56
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최근들어 자동차와 사람이 가장 많이 교감하는 공간인 '운전석'과 관련된 다양한 기술이 등장하고 있다.

오늘날의 '운전석(Cockpit)'은 정확한 조작을 통해 보다 안전하고, 편안한 주행을 돕는 기능적인 측면과 함께 심미성을 고려한 인테리어 디자인을 구현하는 것으로 진화하고 있다.

기존 차량에 사용되는 아날로그 방식의 디스플레이나 운영체계(OS)가 운전석의 자율주행과 커넥티드카 등 첨단 기술을 반영하는데 한계를 드러내면서, 최근 들어 '디지털 콕핏' 기술이 주목받는다.

'디지털 콕핏'은 계기판, 인포테인먼트 시스템, 오디오·조명 제어 등을 디지털 기술로 구현한 운전 공간을 말한다. 콘티넨탈은 과거 수많은 버튼과 스위치, 다양한 전자장비로 뒤섞인 이 운전 공간을 유기적으로 통합과 함께 새로운 공간으로 재창조하고 있다.

콘티넨탈의 '통합형 콕핏 시스템(Integrated Cockpit System)'은 차량 인스트루먼트 패널(Instrument Panel) 전체 폭에 맞춰진 대형 곡면 유리 표면에 다중 디스플레이와 터치 스크린으로 구성된다. 미래적인 디자인뿐 아니라, 인체공학적인 설계 즉 '휴먼-머신 인터랙션(Human〃Machine Interaction)' 이미지를 크게 부각시켰다.

차량 내부 디자인의 핵심이라 꼽히는 인스트루먼트 패널(표면) 뒷부분에 장착된 근접 센서가 운전자의 손동작을 인식해 차량 버튼을 활성화한다. 특히 필요에 따라 나타나고, 표면의 형상이 솟아올라 응답하고, 조작을 돕는 '모핑 컨트롤(Morphing Controls)'기술로 지금까지 기술의 한계로 여겨졌던 운전자와 차량 간의 상호작용을 보다 활성화시켰다. 또한 운전자의 시선을 감지해 다양한 주행 모드를 구현함으로써 차량 실내 디자인을 보기 좋게 연출한다.

여기에 더해 디자인과 안전성, 사용자 경험 결합한 '3D 터치 서피스 디스플레이'도 주목받고 있다. 차량 운전 중에 직관적인 버튼 조작은 안전을 위한 필수 요소이다. 최근 다양한 모델에 적용된 '터치식 인터페이스' 버튼은 간결한 디자인으로 심미성 등 긍정적인 인상을 주지만, 운전자가 주행 중에 각종 기기 조작을 위해 시선을 빼앗기는 위험한 상황이 존재한다. 이에 콘티넨탈은 운전자가 전방에 시선을 유지하면서도 직관적인 조작을 위해 안전성을 높인 '3D 터치 표면 디스플레이'를 세계 최초로 개발했다. 이는 새로운 작동 개념과 고유한 외관이 특징이다. 운전자는 손가락으로 차량 디스플레이의 입체적으로 구현된 3D 요소를 터치해 쉽고, 직관적으로 조작할 수 있다. 또 향상된 '능동 햅틱 경험'과 시선 분산 방지로 주행 중 안전성을 향상했다.

모핑 컨트롤 기술이 적용된 콘티넨탈 통합형 콕핏 시스템. 미래적인 디자인과 함께 사용자 편리성을 크게 향상시켰다.

콘티넨탈은 이 밖에도 다양한 햅틱 상호작용 표면을 개발하고 있다. 진동 반응형 터치패드, 압력 감지 기술을 적용한 가상 푸시 버튼, 긴 목록과 메뉴 탐색을 스크롤하기 위한 가상 모서리 검색 햅틱 등 기술을 통해 더욱 정확하면서도 직관적인 차량 조작을 돕는다.

또한 디지털 콕핏과 관련된 미래 이동성 기술은 HUD 기술을 증강현실 분야 기술에 결합해 'AR(Augmented Reality) HUD(증강현실 헤드업디스플레이)를 만들어냈다. 콘티넨탈의 AR HUD는 감지된 물체를 차량 '윈드실드'에 투영해 전방의 보행자를 쉽게 감지하고, 도로 상에 가상 그래픽을 그려 진행 방향을 유도하거나 주의구간을 정확히 알려 준다.

콘티넨탈은 이와 같은 개념을 활용해 업계 최초로 '도파관(waveguide)'기술을 적용한 자동차 전용 풀 컬러 HUD 시제품을 지난해 10월에 공개했다. 이 제품은 홀로그래픽 프로젝션 기술 선도 기업인 디지렌즈(DigiLens)와 공동으로 개발했다.

헤드업디스플레이(HUD)의 투영 면적을 대폭 늘려 가독성과 안전성을 향상 시킨 콘티넨탈의 풀 컬러 헤드업디스플레이.

최적의 운전자 지원이 가능하도록 HUD의 투영 면적을 대폭 늘려 시인성과 기능의 확장성을 높였다. 해당 기능을 구현하는 제품은 그동안 30L에 가까운 부피가 필요했기 때문에 인스투르먼트 패널에 적용하는 것이 거의 불가능했다. 하지만 도파관 기술을 통해 기존의 1/3 수준인 10L 정도의 크기로 소형화에 성공했다. 다양한 차종에 보다 넓은 투영 영역(15° × 5°, 10m의 투사 거리에서 2.60m × 0.87m)을 제공한다.

프랑크 라베(Frank Rabe) 콘티넨탈 인테리어 사업부 박사는 “도파관 기술에 선제적으로 투자해 HUD를 소형화함으로써 자동차 실내에서 가장 까다로운 과제인 계기판 크기를 줄이는 데 성공했다”며 “AR HUD의 상용화에 한 걸음 더 가까워졌다”고 말했다.

콘티넨탈 3D 터치 표면 디스플레이.

박태준 자동차 전문기자 gaius@etnews.com

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