• 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.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제17권1호
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• pp.27-36
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• 2020

The aim of this study is to design a simulation model for an electric All-Wheel-Drive (AWD) tractor to evaluate the performance of the selected component and agricultural work ability. The electric AWD tractor consists of four motors independently for each drive wheel, and each motor is combined with an engine generator, a battery pack, and reducers. The torque data of a 78 kW-class tractor was measured during plow tillage and driving operation to develop a workload cycle. A simulation model was developed by using commercial software, Simulation X, and it used the workload as the simulation condition. As a result of simulation analysis, the drive system, including an electric motor and reducers, was able to cope with high load during plow tillage. The SOC (State of Charge) level was influenced by the output power of the motor, and it was maintained in the range of 50~80%. The fuel consumed by the engine was about 18.23 L during working on a total of 8 fields. The electric AWD tractor was able to perform agricultural work for about 7 hours. In the future study, the electric AWD tractor will be developed reflecting the simulation condition. Research on the comparison between the simulation model and the electric AWD tractor should be performed.

• 한국HCI학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.21-29
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• 2019

반자율 주행상황은 급커브나 도로 장애물과 같이 차량이 제어할 수 없는 상황에서 제어권 전환이 요청되며, 이때 운전자가 수동주행으로 전환하지 못한다면 심각한 사고가 발생할 수 있다. 운전자는 다른 과업으로 분산된 주의를 도로 환경으로 이전하고 도로상황 인식 후 전방의 특정 상황에 적절한 반응을 해야한다. 이를 위해서 상황인식과 의사결정이 필수적이다. 상황인식과 의사결정을 돕는 시청각 메시지 제공 여부에 따른 운전자의 안전감과 인지부하, 신뢰도의 효과를 알아보기 위해 시뮬레이터를 활용한 실험을 진행하였다. 실험은 $2{\times}2$ 피험자간 설계로 구성하였다. 상황인식 정보를 제공하는 경우, 음성안내음으로 제어권 전환 요청이 일어나는 이유를 제공하였고, 제공하지 않는 경우 비프음으로 제어권 전환을 요청하는 알람만 제시되었다. 의사결정 정보는 전방의 도로 상황에 어떻게 대응하여 운전해야 하는지 운전 방법에 대한 예시를 시각유형으로 제공하거나, 예시 없이 제어권 전환 요청 아이콘만 제공하는 것으로 구분하였다. 그 결과, 안전감, 인지부하, 신뢰도 모두 상황인식 정보와 의사결정 정보를 제공하였을 때 효과가 있는 것으로 나타났다. 특히 인지부하의 경우 의사결정 정보와 상황인식 정보를 포함하지 않은 경우 인지부하가 가장 높았으며, 모두 포함한 경우 인지부하가 가장 낮은 것으로 나타났다. 이 연구는 반자율주행 차량에서 운전자의 상황인식과 의사결정을 돕는 정보구성의 효과를 알아보았다는 데에 의의가 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.87-93
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• 2015

졸음 운전 등 운전자의 상태 변화에 따른 자동차 사고가 급증하고 있으며 이를 방지하기 위한 시스템 구축 및 운전자의 상태를 판단하는 알고리즘 개발이 요구되어 지고 있다. 본 논문에서는 모의 주행 시스템을 통한 운전자의 심박변이도, 산호 포화도 (SPO2), 체온을 측정하여 운전자의 상태를 알려 주는 실험을 수행하였다. 즉, 심박변이도 (Heart rate variability, HRV) 분석을 위해 운전자의 심전도(Electrocardiogram, ECG) 신호를 획득 한 후 심전도 P,QRS, T 파형 중 R peak 을 자동으로 검출하였고 이를 통해 구한 R-R interval을 이용하여 HRV의 주요 파라메타를 시간영역(time domain)으로 해석하여 작업 환경에 따른 운전자의 상태를 비교 분석하였다.

• 대한인간공학회지
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• 제29권1호
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• pp.47-53
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• 2010

An analysis of biosignal and performance data collected during driving has increasingly employed in research to explore a human-vehicle interface design for better safety and comfort. The present study developed a protocol and a system to effectively analyze biosignal and driving performance measurements in various driving conditions. Electrocardiogram (ECG), respiration rate (RR), and skin conductance level (SCL) were selected for biosignal analysis in the study. A data processing and analysis protocol was established based on a comprehensive review of related literature. Then, the established analysis protocol was implemented to a computerized system so that immense data of biosignal and driving performance can be analyzed with ease, efficiency, and effectiveness for an individual and/or a group of individuals of interest. The developed analysis system would be of use to examine the effects of driving conditions to cognitive workload and driving performance.

• 디자인융복합연구
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• 제17권4호
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• pp.17-29
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• 2018

완전 자율주행 단계에 이르기 전까지 부분 자율주행 차량에서는 시스템이 특정 상황에서 운전자에게 직접 운전을 하도록 요청하는 제어권 전환 요청(TOR)이 필수적이다. 이 연구의 목적은 인간-자동차 인터랙션 방식 중 HDD(Head-Down Display)보다 HUD(Head-Up Display)가 제어권 전환 요청 시 사용자 경험 인식에서 더 유리한지 비교하는 것이다. 운전 시뮬레이터 실험을 통해 참가자가 자율주행 상황에서 부가적 과업인 게임을 하다가 제어권 전환 요청을 인지하면 직접 운전을 수행하도록 하였다. 실험 결과, 반응시간과 주관적 작업 부하에서는 차이가 없었으나, '사용 용이성'과 '만족도'에서 HUD 방식이 HDD보다 더 우수한 것으로 나타났다. 자율 주행시 HUD를 통해 부가적 과업을 하도록 디자인하는 것이 제어권 전환 요청 기능의 사용자 경험을 개선하는 효과가 있었다. 이 연구는 자율주행 맥락에서의 사용자 경험 디자인 가이드라인 설정을 위한 실증 사례를 제시했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.121-132
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• 2008

최근 들어 고령운전자의 이동편의 및 안전증진을 위한 차량 및 도로시설의 운전환경개선에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 본 논문은 65세 이상 고령운전자의 특성을 설문조사를 통하여 분석하여, 일반운전자와 비교한 자기인식 및 운전특성의 차이점을 도출하고, 이를 바탕으로 개선방안을 제시하였다. 분석결과 고령운전자의 통행목적은 출퇴근 50%, 업무 33%로 나타나 자가운전을 하는 고령자의 경우 아직 경제활동을 하는 경우가 많은 것으로 나타났고, 이는 일반운전자와 매우 유사하였다. 고령운전자는 차량선택 시 안전성을 가장 중시하였고, 일반운전자는 브랜드인지도를 더 중시하였다. 그리고 고령운전자는 운전경력이 일반운전자에 비해 상대적으로 오래되어 교통상황에 대한 기술적인 대처능력은 일반운전자와 큰 차이가 없지만, 신체적인 능력저하에 따른 차이, 즉 거리 감각이나 반응속도 등은 일반운전자와 비교하여 차이점을 인식하고 있고 이에 따른 심리적 불안감을 갖고 있다. 또한 고령운전자는 워크로드가 많은 도로환경에 대하여 심리적인 위축감을 크게 느끼는 것으로 파악되어, 향후 도로시설물에 대하여 시인성 향상을 포함한 개선을 통하여 안전한 도로환경을 구축하는 노력이 필요하다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.103-109
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• 2012

Adaptive cruise control Stop&Go system has been developed to reduce the driver's workload on highway or public road. This system is characterized by a moderate control of engine and brake actuator. A control system capable of modeling driver's driving characteristics has been constructed to provide natural vehicle behavior in full speed driving. But, ACC Stop&Go system has some limitations. One of the limitations is a detection limitation on near cut-in situation. This paper presents development of the near cut-in test procedure, finding of the limitation value on near cut-in scenario and performance comparisons on ACC Stop&Go system.

• 대한교통학회지
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• 제29권3호
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• pp.41-48
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• 2011

차량의 각종 안전장치 및 운전자 모니터링 장치에서 운전자의 상태를 파악하려 할 때는 운전자, 자동차, 도로 환경의 측정 변수들이 통합적으로 수집되고 해석되어야 한다. 본 논문에서는 운전 상황을 통합적이고 종합적으로 분석하기 위하여 일정한 시간 주기로 운전자, 차량, 도로 주변 환경과 같은 다양한 영역으로부터 데이터를 동기화하여 수집하는 실시간 차량 모니터링 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 소프트 동기화 메커니즘으로 다중 정보를 동기화하여 수집한다. 이는 하나의 마스터 시간과 차량 상태와 운전자 상태 등의 다양한 영역의 데이터들의 키 값들을 동일한 시간 주기로 하나의 파일에 저장하고, 각각 다양한 영역의 데이터들은 저장할 때 마스터 시간과 함께 저장함으로써 후에 특정 시간에 운전 상황을 쉽게 찾아 볼 수 있게 한다. 본 논문에서는 구현된 시스템으로 9명의 피험자의 인지 부하 실험에서 데이터를 수집하는 예를 보인다.

• 대한인간공학회지
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• 제34권2호
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• pp.85-101
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• 2015

Objective: The purpose of this study was to develop and evaluate smart secondary controls using iPad for the drivers with physical disabilities in the driving simulator. Background: The physically disabled drivers face problems in the operation of secondary control devices that accept a control input from a driver for the purpose of operating the subsystems of a motor vehicle. Many of conventional secondary controls consist of small knobs or switches that physically disabled drivers have difficulties in grasping, pulling or twisting. Therefore, their use while driving might increase distraction and workload because of longer operation time. Method: We examined the operation time of conventional and smart secondary controls, such as hazard warning, turn signal, window, windshield wiper, headlights, automatic transmission and horn. The hardware of smart secondary control system was composed of iPad, wireless router, digital input/output module and relay switch. We used the STISim Drive3 software for driving test, customized Labview and Xcode programs for interface control of smart secondary system. Nine subjects were involved in the study for measuring operation time of secondary controls. Results: When the driver was in the stationary condition, the average operation time of smart secondary devices decreased 32.5% in the normal subjects (p <0.01), 47.4% in the subjects with left hemiplegic disabilities (p <0.01) and 38.8% in the subjects with right hemiplegic disabilities (p <0.01) compared with conventional secondary devices. When the driver was driving for the test in the simulator, the average operation time of smart secondary devices decreased 36.1% in the normal subjects (p <0.01), 41.7% in the subjects with left hemiplegic disabilities (p <0.01) and 34.1% in the subjects with right hemiplegic disabilities (p <0.01) compared with conventional secondary devices. Conclusion: The smart secondary devices using iPad for people with hemiplegic disabilities showed significant reduction of operation time compared with conventional secondary controls. Application: This study can be used to design secondary controls for adaptive vehicles and to improve the quality of life of the people with disabilities.