운전자 생체신호 D/B구축및 신호해석 S/W개발 : (D/B Construction and Analysis S/W Development of Driver's Physiological Signal)

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this research, the parameter that could quantify driver's physiological signal was studied and D/B structure was proposed based on selected parameter. In addition, the model that could explain the meaning of signal that collected through field survey was suggested and the effect of traffic on driver was studied. The conceptual model (Demand-Effort Model) that was suggested in this study defines the mental stress as demand and endeavor as effort that needed for safe driving. And it is assumed that the incongruity of demand and effort leads to crash. The methodology that suggested in this study provides the conceptual basis of determining adequacy of driving considering both environment and driver condition. And with quantified parameter, it is expected that the model could be used as a core methodology for establishing the driver's physiological signal detection system. The result of field survey analysis showed higher β/α value on parietal lobe when the highway was opened to traffic than it was not. From this result, it is possible to assume that the traffic affected the driver. In addition, the results of horizontal EOG( Electro-Oculomotorgraphy) and power spectrum value on central lobe showed similar θ value on central lobe showed similar pattern.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 도로 및 주행환경에 따른 운전자 생체신호를 추출하여 이를 정량화 할 수 있는 파라미터를 선정하였고 선정된 파라미터를 기반으로 한 데이터베이스 구축안을 제안하였다. 또한 현장실험을 통해 수집된 생체신호를 해석할 수 있는 모델을 제안하였으며 신설고속도로의 개통전 · 후 실험을 통하여 교통류가 운전자에게 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 제안한 Demand-Effort 모델은 1, 2, 3차에 걸쳐 선정된 생체신호 파라미터를 토대로, 도로상에서 안전운전을 위해 운전자에게 요구되는 정신적 부하(Mental Stress)를 "Demand"로 정의하고 이를 극복하기 위한 운전자의 정신적 노력 정도를 "Effort"로 정의하여 Demand와 Effort가 부합되지 못할 때 사고의 가능성이 높다고 보았다. 이 같은 생체신호 해석방법에 있어서의 새로운 시도는 도로환경과 운전자 상태와의 상호관계에 근거한 운전 적합도를 결정하는 개념적 근거를 제공하였으며 생체신호의 정량적 파라미터화 과정과 함께 향후 운전자 생체반응 검지 시스템을 구축하기 위한 핵심적인 방법론으로 사용되어질 것으로 기대된다. 또한 신설 고속로로 개통 전 · 후의 주행실험 결과, 종합감각을 답당하는 두정엽부의 β/α 활성비가 개통전에 비해 개통후에 높은 값을 보여 운전자의 정신적 작업부하가 주변 교통류에 의해 크게 증가했음을 보여주었으며 수평 안구운동 및 중심엽 θ과 분석 값도 이 같은 결과를 뒷받침하는 것으로 나타났다.

목차 (Table of Contents)

• 목차
• 표목차
• 그림목차
• 요약문
• ABSTRACT
• 제 1 장 서 론
• 1.1 연구의 배경 및 목적
• 1.2 연구의 범위
• 제 2 장 기존 연구 고찰
• 2.1 생체신호에 따른 기존 연구 고찰
• 2.2 생체신호 분석방법
• 제 3 장 운전자 생체신호 D/B구축 파라메터 선정
• 3.1 연구 수행 절차
• 3.2 Demand-Effort 모델
• 3.3 연구대상지역 선정
• 3.4 실험계획
• 제 4 장 분석결과
• 4.1 1차 생체신호 파라메터에 대한 관찰
• 4.2 2차 생체 파라메터의 선정
• 4.3 3차 파라메터 선정을 위한 구간별 분석
• 4.4 3차 생체신호 파라메터 선정
• 4.5 Demand-Effort모델에 근거한 파라메터의 진단결과
• 4.6 생체신호 해석의 예
• 4.7 관성측정기 측정자료
• 제 5 장 데이터베이스 구축방안
• 5.1 데이터베이스구축의 의의 및 목적
• 5.2 데이터베이스의 구조
• 제 6 장 신설도로의 추적조사
• 6.1 연구의 배경 및 목적
• 6.2 교통사고 예측 모형
• 6.3 연구 수행 절차
• 6.4 실험계획
• 6.5 분석 결과
• 6.6 실험결과 정리
• 제 7 장 결론
• 제 8 장 향후 추진 계획
• 참고문헌
• Appendix