• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.931-940
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• 2017

본 논문은 슬라이딩 모드 관측기를 이용한 기구학 모델 기반 자율주행 자동차의 예견 고장진단 알고리즘에 관한 연구이다. 자율주행 자동차는 안전한 주행을 위해 신뢰성이 확보된 주행 환경 정보와 차량의 동적상태 정보가 필요하다. 센서 정보의 신뢰성 판단을 위해 본 연구에서는 종방향 기구학 모델기반 슬라이딩모드 관측기를 이용하여 종방향 환경정보와 차량 가속도 정보를 실시간으로 상호 보완적 고장진단이 가능한 예견 알고리즘을 제안하였다. 적용된 슬라이딩 모드 관측기는 종방향 환경정보의 고장신호에도 강건한 입력신호 재건성능을 보이면서 알고리즘의 신뢰성을 확보할 수 있었다. 예견 고장진단 알고리즘의 합리적 성능평가를 위해 네 가지 조건에 대한 실제 주행 데이터 기반 선행차량 추종시나리오를 적용하였다. 성능평가 결과 본 연구에서 제안된 예견 고장진단 알고리즘은 모든 평가조건과 주행 시나리오에 대해 합리적인 고장진단 성능을 보여주었다.

• 감성과학
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• 제26권4호
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• pp.51-70
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• 2023

본 연구에서는 운전 시뮬레이션을 사용하여 자율주행 환경을 구현한 후 3-수준 자율주행 조건에서 자율주행 차량 (automated vehicle: AV)으로부터 운전자에게 전달되는 제어권 인수 요구(takeover request: TOR) 정보의 양상(시각, 청각 및 시각+청각) 및 도로 형태(직선도로와 곡선도로)에 따라 운전자의 제어권 인수 시간(takeover time: TOT) 및 정신적 작업부하(제어권 인수 이후에 운전자들이 경험한 주관적 작업부하와 심장박동수에서의 변화)가 어떻게 차별화되는지 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, AV로부터 TOR이 제시된 이후 실험참가자들이 보인 TOT에 대한 분석 결과, TOR 정보양상의 측면에서는 시각 정보가 가장 빠른 TOT를 이끌어 낸 반면 청각정보 조건에서 가장 느렸고, 도로 형태 측면에서는 직선도로 조건에 비해 곡선도로 조건에서의 TOT가 유의하게 더 느렸으며, 특히 청각 정보 조건에서 도로 형태에 따른 TOT에서의 차이가 가장 컸다. 둘째, 정신적 작업부하에 대한 분석 결과, TOR 정보가 시각 혹은 시각+청각적으로 제시된 조건에 비해 청각적으로 제시된 조건에서 주관적 작업부하 측정치와 심장박동수 변화 크기 모두 전반적으로 더 낮았고 특히, 심장박동수 변화의 경우 이러한 경향은 곡선도로 조건에서만 관찰되었다. 이러한 결과는 TOR 정보의 양상과 도로 형태에 따라 운전자의 TOT와 정신적 작업부하 수준이 달라질 수 있고, 특히 TOT가 빠를수록 정신적 작업부하 수준은 상대적으로 더 높아질 수 있음을 시사한다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.103-109
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• 2002

본 연구에서는 가상현실사용자들이 모션베이스를 사용함에 따라 가상현실에 대한 평가가 어떻게 달라지는지를 조사하였다. 33명의 피험자를 대상으로 모션베이스 평가설문과 자기보고를 통해 가상현실에서의 현실감, 재미, 멀미감을 조사하고 가상주행 전, 중, 후에 내장근전위, 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임의 생리신호를 측정, 분석함으로써 모션베이스 유무에 따른 심리·생리적인 변수들에서의 차이를 알아보았다. 모든 피험자는 2주 간격으로 모션베이스 사용조건과 모션베이스를 사용하지 않는 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 가상현실에 대한 현실감, 재미항목에서 모두 모션베이스를 사용한 조건이 높은 점수를 나타냈다. 또한 모션베이스를 사용한 조건에서 멀미보고수가 감소하는 경향이 나타났다. Tachyarrythmia의 상대파워 변화량과 PPG 최대진폭의 평균변화량 비교는 모션베이스를 사용한 가상현실 조건이 생리적인 요동을 적게 일으키는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 시각제시기와 동기화된 모션베이스를 도입함으로써, 가상현실에 대한 현실감은 높이면서 멀미감은 줄일 수 있다는 가능성을 보여준다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권4호
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• pp.81-90
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• 2016

자율주행 차량은 변화하는 도로환경에 스스로 대응 가능하여야 하여, 인간 운전자 수준의 도로환경 인지성능을 확보하여야 한다. 자율주행 차량의 센서 중 영상센서는 주행방향 결정 및 차로이탈 방지 등 조향제어 수행을 위하여 차선인식 기능을 수행한다. 현재 제시된 영상센서의 차선인식 성능기준은 ADAS(Advanced Driver Assistance System)과 관련된 '운전자 보조' 관점의 성능기준으로서, 자율주행 차량의 '주체적 인지'를 위한 성능조건과 상이할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 자율주행 시 차선인식이 비정상적으로 지속되어, 직선구간에서 곡선구간으로 진입하는 차량이 조향실패에 따라 차로를 이탈하는 상황을 가정하였다. 차량 이동궤적을 기반하여 차로이탈 상황을 모형화하고, 차로이탈 허용 수준에 따른 자율주행 차량 영상센서 성능수준을 제시하였다. 분석 결과 승용차 조건에서 차선인식 기능이 1초 이상 연속적인 오작동을 일으킨다면 차로이탈에 의한 위험한 상황에 놓일 수 있으며, 자율주행 차량을 위하여 현재 ADAS 영상센서 성능평가 방법에서의 차로이탈조건보다 심각한 차로이탈상황을 고려한 영상센서 성능평가 방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권2호
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• pp.183-200
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• 2022

자율주행 기술을 활용하여 사고 예방과 정체 감소를 위한 교통운영관리 전략을 개발하는 다양한 연구가 시뮬레이션 기반으로 수행되고 있다. 이를 위해서는 시뮬레이션에서 구현되는 자율차의 거동이 실제상황을 충분히 반영하여야 하며 일반차량의 거동과 차별화되어야 한다. 그러나 실제 자율차의 주행자료와 일반차량과의 상호작용 자료 취득의 어려움으로 인해 시뮬레이션 상의 자율차 거동에 대한 검증이 미흡한 상황이다. 본 연구의 목적은 주행 및 교통 시뮬레이션 실험을 통해 자율차 거동의 적정성을 평가하는 방법론을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 개별 자율차 주행 시 요구조건과 교통류 내에서 다른 차량과의 상호작용 결과물인 퍼포먼스에 대한 요구조건을 정립하였다. 두 가지 관점의 요구조건에 대한 만족 여부를 주행 시뮬레이션과 교통 시뮬레이션을 이용하여 평가하는 프레임워크를 제시하였다. 본 연구의 결과는 보다 신뢰성 있는 자율주행 시뮬레이션 분석을 위한 유용한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.233-240
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• 1997

본 연구에서는 다양한 구조 및 하중조건에 대하여 중차량의 주행에 의한 충격효과를 분석하였다. 중차량 주행시의 다주형 강판형교의 동적해석에서는 노면조도 및 차륜-바닥판 사이의 상호작용을 고려하였다. 진입로와 교량바닥판의 노면형상은 각 노면조도에 따라 지수 스펙트럴 밀도 함수를 사용하여 생성시켰으며, 교량바닥판과 차륜사이의 상관력을 좀더 합리적으로 반영하기 위해 개선된 후처리기법을 사용하여 보정하였다. 또한 교량진입부에서 발생할 수 있는 바닥판과 진입로사이의 단차조건도 분석하였다. 현행 도로교 표준 시방서에 준하여 설계된 다양한 교량들에 대하여 동적거동에 중요한 영향을 미치는 구조인자들(경간장, 주형간격 등)의 영향을 체계적으로 검토하였다. 다양한 주행속도에 따른 단일주행에 의한 기본적인 하중상태 뿐만 아니라 동일차선 및 인접차선을 주행하는 다수 차량의 하중조건도 검토하였다.

• 대한교통학회지
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• 제23권7호
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• pp.35-42
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• 2005

도로 설계속도, 주행속도, 제한속도가 보완적 관계를 가지고 있음에도 불구하고, 이들 세 가지 속도의 상호 작용에 대한 검토가 미흡하였다. 이런 맥락에서 본 연구는 세 가지 속도의 상관성 조사를 위해 지방부의 왕복 4 차로 도로 구간에서 주행속도 자료를 측정하였다. 95 백분위 주행속도를 도로설계기준과 지점별 기하구조 요소로부터 결정되는 곡선부의 추정 설계속도와 상호 비교한 결과, 지점별 추정 설계속도가 100km/h 이하인 조건에서는 주행속도가 추정 설계속도 보다 높게 나타났고, 추정 설계속도가 130km/h 이상의 조건에서는 반대의 현상이 나타났다. 제한속도와 주행속도를 비교한 결과, 제한속도 80km/h 지점에서는 직선부의 85 백분위 주행속도가 $95{\sim}110km/h$ 사이로 나타났고, 제한속도 90km/h 지점에서는 $105{\sim}120km/h$ 사이로 나타났다. 다중 회귀 분석을 이용하여 접근 직선부와 곡선부 중간 지점에서 평균, 85 백분위, 95 백분위 주행속도를 예측하기 위한 모형식 개발을 시도하였다. 분석 결과, 제한속도가 증가할수록 곡선부의 평균 주행속도, 85 백분위 주행속도가 증가하는 것으로, 직선부에서는 제한속도가 증가하고 접근 직선의 연장이 길어질수록 평균, 85 백분위, 95 백분위 주행속도가 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권4호
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• pp.359-369
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• 2013

본 논문에서는 소형자동차에 이동식 배출가스 측정장비(PEMS)를 탑재하여 서울 도심의 실제 도로를 주행하고, 주행인자와 $CO_2$ 배출량 간의 상관관계를 분석하였다. 주요 주행인자로는 평균차속, 상대가속도(RPA-Relative Positive Acceleration), 정지비율을 선정하였고, 도로유형을 단속류와 연속류로 구분하여 분석하였다. 주행거리 기반의 이동평균구간 계산 방법을 적용하여 다양한 주행조건에서의 평균값을 구하고, 다중 선형 회귀분석 방법을 통해 주행인자와 $CO_2$ 배출량 간의 상관관계를 조사하였다. 이러한 분석을 통해 자동차의 $CO_2$ 배출량은 평균차속이 증가함에 따라 감소하고, RPA와 정지비율의 증가에 따라 증가하는 경향이 있음을 통계적인 방법으로 확인하였다. 단속류는 연속류와 비교하였을 때 평균차속이 상당히 낮고, RPA와 정지비율은 높게 나타나는데, 이러한 주행인자분포의 차이로 인해 단속류의 단위주행거리 당 $CO_2$ 배출량이 높은 것으로 판단된다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.11-20
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• 1999

전동차 시뮬레이터는 제한된 공간상에서 영상 및 음향, 운동, 운전석에 있는 각종 계기와 모니터 시스템들을 이용해 운전자에게 실제 주행하고 있다는 현실감을 제공하는 일종의 가상현실 장비이다. 시뮬레이터의 유효성은 각종 차량 특성과 운전조건 변화에 대해 CAB 상의 승무원에게 실제에서 경험할 수 있는 각종 주행환경을 제공하는 데 있다. 주행 현실감을 확보하기 위해서는 CAB 승무원에게 소리, 영상, 운동, 촉각 신호 등과 같은 큐(Cue)를 현실적으로 제공해야 한다. 대부분의 큐는 운전자의 조작 명령에 반응하는 차량의 동특성 해석을 통해 결정되어 시각, 음향, 모니터 등에 제공된다. 그러므로, 시뮬레이터 운용에 있어서 핵심적인 위치를 차지하고 있는 실시간 전동차 시뮬레이션 시스템의 전동차 모델은 차량의 운동을 현실적으로 모사할 수 있어야 하며, 실시간으로 시뮬레이션 되어야 하는 서로 상충되는 조건을 만족시켜야 한다. 실시간 전동차 시뮬레이션을 수행하기 위해서 특히 공학적으로 검토되어야 할 요소는 전동차 모델의 적절성, 적분기법, 운용 소프트웨어 및 실시간 시뮬레이션용 컴퓨터 등에 관하여 연구하였다.

• 자동차안전학회지
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• 제15권4호
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• pp.71-78
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• 2023

This study presents the direction of data triggers and elements to be recorded in automated vehicles in the future in relation to the event data recorder (EDR) and data storage system for automated driving (DSSAD). It does not distinguish between the EDR and DSSAD, but suggests data triggers and elements in preparation for overall automated vehicle accidents and dangerous situations. To propose, the current status of discussions on EDR/DSSAD internationally and the case of investigating accidents with automated vehicles under temporary driving licenses in Korea were analyzed. Based on the analysis, the direction of data triggers and elements of the EDR/DSSAD of automated vehicles were presented.