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운전자의 감성 인지 분석을 통한 차량의 종합 시계성 평가 모델

초록/요약

차량에 대한 운전자 중심의 주요 사용성 평가 항목으로는 시계(시인)성, 조작성, 안락성, 승강성 등이 있으며, 운전이라는 직무는 시각을 통해서 대부분의 정보를 수집 및 처리하므로 차량 설계과정에서 시계성은 가장 중요한 설계 요소라 할 수 있다. 본 연구는 차량의 시계성을 전방과 후방으로 분류하여 진행하였으며, 전방 시계성 연구는 정보수용능력에 따른 인간의 시야각 기준을 틍해 차량의 운전자 전방 시계 영역을 새롭게 정의하고, 주행 환경에서의 운전자의 시인 추적을 통해 각 영역 별 시인 비율을 도출 및 가중치를 부여하여 CATIA를 활용한 전방 시계 평가 시스템을 개발하였다. 또한 국내외 차량을 대상으로 시계 특성이 유사한 그룹으로 군집화하고, 분류된 차량 중에서 평가 대상 차량을 선별하여 차량의 전방 시계성을 운전자의 주관적 감성 평가방법으로 측정하고 시계 평가 시스템과 비교 검증하였다. 후방 시계성 연구는 국내 도로교통공단 및 북미 고속도로 교통 안전국(NHTSA)의 후방 관련 사고 사례를 추출하고, 전문가 및 일반 운전자 대상 평가를 통해 후방 시계 영향 요소 및 주요 주행 시나리오 등의 후방 시계 평가 모델을 설계하였다. 후방 시계 평가 가능한 Mock-up 차량을 개발하고 9개 수준의 후방 시계 패키지를 선정하여 시나리오 주행 후 감성 설문 평가를 진행 하였다. 후방 시계 요소들의 상관관계 및 설계 자유도 분석을 통해 후방 시계 영역을 정의 하고 영역 별 가중치 부여를 통해 CATIA를 활용한 후방 시계 평가 시스템을 개발하였다. 전방 시계 및 후방시계 평가 시스템 결과와 주관적 감성 평가간의 상관관계 및 신뢰도가 높은 결과를 보였다. 본 연구를 통해 차량의 연구 개발 단계에서 발생하는 시간과 자원적 제약에서 시계성을 보다 향상시킬 수 있는 방법론이 될 것이며, 사용자의 사용성 및 안전성 측면과 인간공학적 가치가 뛰어난 차량을 설계하는데 기여할 것이다.

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목차

제 1 장 서론 1
제 1 절 연구 배경 및 목적 1
제 2 절 연구범위 5
제 2 장 문헌 연구 7
제 1 절 차량 시계성 연구 7
제 2 절 시인(Eye tracking) 연구 18
제 3 절 기존 연구 고찰 22
제 3 장 전방 시계성 평가 모델 개발 23
제 1 절 연구개요 23
제 1 항 피실험자 25
제 2 항 실험환경 25
제 3 항 실험 시나리오 28
제 2 절 연구결과 31
제 1 항 Classification of visual areas 31
제 2 항 Evaluating result by visibility directions 32
1. Front view 35
2. Upper view 35
3. Sides view 35
4. Lower view 36
5. Overall view 37
제 3 항 시계 영역 별 가중치 산정 38
제 3 절 전방 시계 평가 모델 40
제 4 장 후방 시계성 평가 모델 개발 42
제 1 절 연구개요 42
제 1 항 사고 데이터 분석 44
제 2 항 후방 시계성 평가 모델 46
제 2 절 연구방법 50
제 1 항 피실험자 50
제 2 항 실험환경 50
제 3 항 실험 수준 수 51
제 4 항 실험 계획 및 시나리오 54
제 3 절 연구 결과 56
제 1 항 Evaluating result by visibility 56
1. Quarter glass 56
2. Tailgate glass 63
제 2 항 후방 시계 요소 별 가중치 도출 68
제 4 절 후방 시계 평가 시스템 70
제5장 검증 평가 71
제1절 전방 시계성 검증 평가 71
제 1 항 피실험자 71
제 2 항 실험 환경 71
제 3 항 실험 시나리오 72
제 4 항 검증결과 72
제 2 절 후방 시계성 검증 평가 73
제 1 항 피실험자 73
제 2 항 실험환경 73
제 3 항 실험 시나리오 74
제 4 항 검증 결과 76
제 6 장 결론 83
참고 문헌 87
Abstract 94

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