차량 내 인포테인먼트 시스템을 위한 터치 버튼 인터페이스의 사용성 평가 = Usability Evaluation of Touch Button Interface for In-Vehicle Infotainment System

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 자동차 정보 시스템 인터페이스 연구의 일환으로 인포테인먼트 시스템의 버튼 입력 방안을 분석하였다. 최근 자동차 정보 시스템에 다양한 주행 보조, 엔터테인먼트 기능 등이 추가되고 있다. 그에 따라, 자동차와 인간과의 상호작용이 복잡해지고, 잠재적 사고 위험이 증가하고 있다. 운전자의 움직임을 최소화하고 작업량을 감소시키기 위해 터치 입력을 활용한 차량 디스플레이가 등장했다. 하지만, 터치 버튼이 물리적 버튼에 비해 작업수행도가 떨어진다는 다수 연구 결과에 따라, 현재 상용화되고 있는 차량에서는 물리적 버튼과 터치 스크린의 활용이 공존하는 과도기적인 상태이다. 따라서, 터치 스크린의 정보 표시 및 차내 터치 입력의 관점에서 일단의 연구가 추가적으로 필요한 상황이다.
본 연구에서는 이전에 연구되지 않았던 터치 버튼 모양, 배경, 버튼 및 글자의 색상 조합, 버튼 테두리의 유무가 버튼 입력 조작에 미치는 영향을 분석하였다. 총 20명의 실험 참여자가 운전 시뮬레이터 환경에서 다양한 조건의 버튼 누름 작업을 수행하였다. 작업 완료 시간, 에러율 등의 작업 수행도 측정치 이외에 실험 참여자의 아이트레킹 데이터와 작업 부하, 시스템 혼잡도, 운전 경험에 대한 다수의 데이터가 실험을 통해 수집되었으며, 정제하여 분석에 사용하였다. 분석 결과, 대각선 길이가 같은 키패드의 경우 정사각형 모양의 터치 키패드를 추천한다. 또한, 테두리와 특정 색상 조합을 사용하면 전반적인 작업 성능과 사용자 만족도에 긍정적인 영향을 미쳤다.
본 연구에서는 다양한 인터페이스 요인 중 기존에 연구되지 않았던 일부 요인(i.e., 모양, 색, 테두리)에 대하여 객관적인 지표를 활용한 상세한 설계를 진행하고 비교 분석하였다. 본 연구의 결과는 효과적인 정보 표시 및 입력을 위한 자동차 정보 시스템의 인터페이스 개발 자료로 활용될 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In recent years, various tasks, including non-driving-related tasks (NDRT), can be performed using the in-vehicle display while stopping or driving. As the automotive human-machine interface (HMI) gets more complex, the risk of potential accidents may be increasing. This study analyzed the usability of the shape, color, and border of the touch button interface, regarding the in-vehicle infotainment system. A total of twenty participants performed button presses tasks under various conditions using the driving simulator. The task completion time, the number of errors and eye tracked indices were automatically recorded with smartphone prototype and eye-tracker. Each participant subjectively rated several questionnaire items after each trial, including the NASA task load index (TLX), reduced clutter score (RCS), and driving experience measures. As a result, a square-shaped button that has a salient board is recommendable. Certain color combinations (e.g., a blue button over black background in which text is marked as white) turned out to have better performances. The results of this study are expected to be used for developing interfaces of vehicle information systems.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구 배경 및 필요성 1
• 1.2 논문의 구성 3
• 제 2 장 문헌 조사 4
• 제 3 장 실험 방법 8
• 3.1 실험 참여자 8
• 3.2 실험 기기 8
• 3.3 실험 설계 9
• 3.3.1 버튼 모양 설계 10
• 3.3.2 글자 높이 설계 12
• 3.3.3 색 조합 설계 13
• 3.3.4 버튼 테두리 설계 16
• 3.3.5 최종 어플리케이션 설계 17
• 3.3.6 종속 변수 설계 18
• 3.4 실험 절차 및 작업 19
• 제 4 장 연구 결과 23
• 4.1 작업 수행도 (평균 작업 완료 시간 & 에러율) 23
• 4.2 NASA-TLX 29
• 4.3 시스템 혼잡도 35
• 4.4 운전자 경험 44
• 4.5 운전자 시선 데이터 45
• 4.6 인터페이스 설계 요소 영향 확인 50
• 제 5 장 토의 52
• 5.1 버튼 모양에 따른 영향 52
• 5.2 버튼 테두리에 따른 영향 53
• 5.3 버튼 색에 따른 영향 54
• 5.4 첫 번째 버튼 입력 56
• 제 6 장 결론 58
• 6.1 연구 결론 58
• 6.2 연구 한계 및 추후 연구 59
• 참 고 문 헌 61
• 부 록 (설문지) 66
• ABSTRACT 69
• 감 사 의 글 70