EEG를 고려한 Level 3 부분자율주행차량에서의 운전자 행동 가이드라인 연구

국문 초록 (Abstract)

자율주행 레벨 3 차량은 제어권 전환이라는 이슈가 발생하게 된다. 자율주행으로 운행하던 차량이 외부 혹은 내부의 사정으로 더 이상 운전을 재게하지 못하는 상황일 경우 차량은 즉시 운전자에게 제어권 전환 요청을 보내게 된다. 이때 운전자가 자율주행 시스템을 과신하여 주의 집중한 상태로 운전과는 전현 관련이 없는 작업을 할 경우, 운전 제어권을 제대로 이양받지 못하여 사고로 이어지게 될 것이다. 기존의 선행 연구에서는 운전자의 상태를 고려하지 않으며, 제어권 전환 요청 시간과 운전자의 반응 시간에 대한 연구를 지속해왔다. 하지만 본 연구에서는 시뮬레이터 기반 자율주행차량에서 운전자에게 뇌파 장비를 착용시키고 제어권 전환 알림을 운전자에게 전달하였다. 운전자는 자율주행 동안 운전에 집중할 수 없는 다양한 작업을 진행하도록 요청하였다. 이런 상황에서 제어권 전환 알림 전 후로 운전자의 자율주행과 수동주행 시 뇌파 상태를 분석하여 운전자의 뇌파 상태 차이에 대해 분석하였다. 또한 자율주행에서 운전자가 운전과는 상관없는 다양한 행동을 취할 경우의 뇌파를 분석하여 자율주행 상태에서 운전자가 취할 수 있는 행동에 대한 가이드라인을 제시하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Automated vehicles at SAE level 3 cannot avoid a take-over between the human driver and vehicle system. If automated vehicle is no longer allowed to drive due to external or internal circumstances, the vehicle will immediately send a take-over request to the driver. If the driver overconfidence the automated system and performs tasks that are never related to driving such as sleeping, gaming, the driver cannot get take-over properly and will lead to accidents. Existing prior studies do not take into the condition of the driver, and have continued to study the time of take-over and driver’s response time. However, this study the driver put on a sensor of EEG in a simulator-based automated vehicle and the driver was informed of take-over request. Drivers proceed with various tasks that cannot fucous on driving during autonomous mode. In this situation, the condition of the driver's EEG data in autonomous mode and manual mode was checked. It also seeks to analyze the EEG data of drivers under various tasks in autonomous mode and provide guidelines for actions that can be taken by drivers under autonomous mode conditions.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 필요성 1
• 1.2 자율주행 선행 연구 3
• 1.2.1 자율주행 레벨 단계 정의 3
• 1.2.2 제어권 전환 선행 연구 4
• 1.3 뇌파 측정 선행 연구 9
• 1.3.1 뇌파의 정의 및 신호 생성 과정 9
• 1.3.2 뇌파의 주파수별 분류 및 특징 10
• 1.3.3 뇌파의 신호 처리 11
• 1.3.4 뇌파의 신호 측정점 12
• 1.3.5 운전자 뇌파 분석 선행연구 13
• 제2장 시뮬레이터 기반 부분 자율주행에서의 운전자 반응 실험 16
• 2.1 실험 목적 16
• 2.2 실험 변수 16
• 2.2.1 독립변수 17
• 2.2.2 종속변수 19
• 2.3 가설 설정 22
• 2.4 실험 시나리오 24
• 2.5 실험 참가자 26
• 2.6 실험 장치 27
• 2.7 실험 절차 30
• 2.8 뇌파 데이터 처리 32
• 2.9 실험 결과 34
• 2.9.1 성별에 따른 뇌파 지표 비교 분석 34
• 2.9.2 주행모드에 따른 뇌파 지표 비교 분석 45
• 제3장 결론 71
• 3.1 연구 결과 71
• 3.2 향후 과제 72
• 참고 문헌 73