Lv.3 자율주행 제어권 전환 시뮬레이터 실험을 통한 교육 효과 분석
Analysis of Training Effects on the Control Transfer of Lv.3 Automated Driving System Using Simulator Experiments
- 주제(키워드) 자율주행 , 제어권 전환 , 시뮬레이터 , 교육
- 주제(DDC) 388
- 발행기관 아주대학교 교통ITS대학원
- 지도교수 윤일수
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 교통ITS대학원 교통ITS학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000033632
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
Lv.3 부분 자율주행차는 Lv.4 자율주행차와 다르게 시스템이 다양한 상황에서 제어권 전환 요청을 하면 운전자가 제어권을 전환 받아 수동 운전을 해야 한다. 그러나 Lv.3 부분 자율주행부터 운전자의 전방주시 의무가 사라지기 때문에 시스템의 갑작스러운 제어권 전환 요청에 즉각적인 반응을 할 수 없는 상황들이 생길 수 있다. 특히 제어권 전환에 대한 정의 및 방법을 숙지하지 못한 운전자들에게 돌발 상황은 큰 위험으로 적용 될 수 있기 때문에 다양한 상황에서의 제어권 전환 능력을 갖출 필요가 있다. 현재 자율주행 관련 다양한 연구가 진행되고 있지만, 대부분 Lv.4 자율주행 이상의 공학적 개발 연구가 대부분이며 Lv.3 자율주행의 특성인 제어권 전환 관련 교육에 대한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 가상환경 기반 시뮬레이터를 활용한 제어권 전환 시나리오를 수행하는 실습 교육 후 운전자의 제어권 전환 수행 능력이 향상되는지를 분석하였다. 이를 위하여 32명의 피실험자를 모집하여 교육을 포함한 시뮬레이터 실험을 3차수로 진행하였으며 연령 및 성별 그룹으로 나누어 각 시나리오별 제어권 전환 시간 및 1차선 변경 시간을 분석하였다. 피실험자의 시뮬레이터 주행행태를 기록한 로그데이터를 활용하여 차수별 모든 시나리오의 제어권 전환 및 1차선 변경 시간의 감소를 확인하였으며 이는 시뮬레이터를 활용한 제어권 전환 시나리오 실습 교육이 효과가 있다는 것으로 해석할 수 있다. 장애물 및 차량 회피기동이 필요한 시나리오는 회피기동이 필요 없는 시나리오와 비교하였을 때 제어권 전환 시간이 길게 나타났으며 피실험자가 느낀 경험에 대한 설문 결과 중 시나리오 안정성 결과 값 또한 타 시나리오에 비교하였을 때 낮게 나타났다. 각 시나리오별 도출된 결과를 통해 시나리오 난이도 조절에 활용할 수 있으며, 연령 및 성별로 구분한 각 그룹의 결과 값 차이를 비교하여 향후 제어권 전환 관련 교육에 활용 가능한 결과를 제시하고자 하였다.
more목차
제1장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 범위 및 내용 3
1. 시간적 범위 3
2. 공간적 범위 3
3. 연구 수행 절차 4
제2장 관련문헌 고찰 5
제1절 제어권 전환 관련 국내 및 국제 기준 5
1. 부분 자율주행시스템의 운전전환요구에 대한 기준 5
2. 운전자와 자동차 간 상호작용에 관한 기준 6
3. 국제 제어권 전환 관련 기준 7
제2절 국내 관련 연구 고찰 8
1. 제어권 전환 안전성 평가를 위한 시나리오 개발 8
2. 자율주행자동차 교통안전 교육과정 개발 연구 11
3. 운전자의 제어권 전환 인지 및 행동 반응 연구 12
제3절 연구의 차별성 13
제3장 제어권 전환 실험 14
제1절 실험 개요 14
1. 실험 목적 14
2. 실험 절차 14
3. 실험환경 구성 15
4. 교육 구성 18
5. 실험자 구성 21
제2절 시나리오 개요 22
1. 시나리오 환경 구성 22
2. 시나리오 기대 행동 24
제3절 설문 구성 26
1. 사전 설문 26
2. 1차·2차·3차 테스트 설문 27
3. 전문가 대상 설문 28
제4장 실험 결과 29
제1절 설문 결과 29
1. 연령대별 사전 설문 결과 29
2. 성별 사전 설문 결과 33
3. 실험 차수별 설문 결과 37
4. 전문가 설문 결과 48
5. 소결 51
제2절 시나리오 수행 결과 52
1. 로그데이터 취득 결과 52
2. 분석지표 설정 53
3. 연령대별 수행 결과 54
4. 성별 수행 결과 57
제3절 비교 분석 결과 60
1. 시나리오별 제어권 전환 완료 시간 60
2. 1차선 변경 완료 시간 61
3. 소결 63
제5장 결론 및 향후 과제 66
제1절 결론 66
제2절 연구의 한계 및 향후 과제 67
참 고 문 헌 68
