운전자 연령과 운전환경에 따른 자율주행 제어권 인수, 운전수행 및 작업부하에서의 차이 = The Effect of Driving Environment on Takeover Performance of Young and Older Drivers in Autonomous Driving

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 운전 시뮬레이션을 이용하여 3단계 자율주행 자동차의 제어권 인수 요청이 청년 및 고령운전자의 제어권 인수 시간, 운전수행, 주관적 작업부하에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 3 X 2 X 2 반복측정 요인설계로, 운전자 64명은 운전환경(3: 맑은 날씨 vs. 야간 vs. 우천) X 비운전과제 수행 여부(2: 비운전과제 수행 안 함 vs. 수행) X 도로 혼잡도(2: 혼잡 vs. 비혼잡)로 이루어진 모든 조건에 참여하였다. 본 연구의 결과는 첫째, 운전자 연령에 따른 제어권 인수 시간의 차이는 유의하지 않았던 반면, 청년 운전자보다 고령운전자가 브레이크를 더 세게 밟고, 주행 속도가 느리고, 스티어링 휠 조작 변산성이 컸다. 둘째, 비운전과제를 수행하지 않는 경우 운전자 연령에 따른 제어권 인수 시간 차이가 유의하지 않았던 반면, 비운전과제를 수행하는 경우 청년 운전자보다 고령운전자의 제어권 인수 시간이 더 느렸다. 셋째, 비혼잡 도로 조건보다 혼잡 도로 조건에서 제어권 인수 시간이 더 느리고, 브레이크를 더 세게 밟고, 주행 속도가 느리고, 스티어링 휠 조작 변산성이 크며 주관적 작업부하가 더 높았다. 넷째, 제어권 인수 시간 및 운전수행은 세 가지 운전환경에 따라 일관되지 않은 양상을 보였는데, 주관적 작업부하 증가에 따른 두 종속변인의 트레이드 오프를 확인하였다. 본 연구의 결과들은 운전환경, 비운전과제 수행 여부, 도로 혼잡도가 운전자의 연령에 따라 자율주행 차량과 운전자의 상호작용에 다른 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. 이는 고령운전자의 안전하고 효과적인 제어권 인수를 위해 3단계 자율주행 차량 연구에서 다양한 연령을 고려해야 한다는 것을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study using driving simulator investigated the effect of takeover request on the takeover time, driving performance, and workload of young and old drivers in Conditional Driving Automation(level 3). Using 3 X 2 X 2 within-subjects design, 64 drivers were exposed to all manipulations that varied direction of driving environment(3: clear weather vs. night vs. rainy weather), non-driving related task(2: No-NDRT vs. NDRT), traffic density(2: Traffic jam vs. No traffic). The results of this study are as follows. First, there was no significant difference in takeover time between young and older drivers, but older drivers braked harder, drove slower, and had greater variability of steering wheel than young drivers. Second, the difference in takeover time between age groups was not significant in the case of no-NDRT, whereas the older drivers' takeover time was slower than that of young drivers in the case of NDRT. Third, under traffic jam than under no traffic it took longer to takeover time, brakes were pressed harder, speed was slower, variability of steering wheel was greater, and workload was higher. Fourth, the driving environment showed different aspects depending on the dependent variable, but it could be explained by the characteristics of the workload. The workload increased and the quality of driving decreased in the order of clear, night, and rainy driving environment. The results of this study showed that the driving environment, NDRT, and traffic density can have different effects on the driver's interaction with the autonomous vehicle depending on the driver's age.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 2
• Ⅱ. 이론적 배경 6
• Ⅲ. 연구문제 15
• Ⅳ. 연구방법 16
• Ⅴ. 결과 28
• Ⅵ. 논의 44
• 참고문헌 50
• 부 록 55
• 영문초록 65