Several years ago, research revealed that the main cause of car accidents is human error. There are lots of reasons why people make errors, including driver distraction and lack of situation awareness. Lack of situation awareness is one of the main problems leading to human error. If one’s situation awareness level is low it is hard to manage and react properly in dangerous situations. Therefore, technologies to remove these human errors are being developed actively these days.
Lots of vehicle companies are trying to develop autonomous vehicles that drive independently with technology that can sense and analyze its surroundings. These autonomous vehicle technologies allow drivers to have comfortable driving experiences without any car accidents from human errors. Development of autonomous driving technology still remains in its early stages. One of those technologies is Adaptive Cruise Control (ACC). If this system works perfectly, drivers do not have to stay focused on driving while on straight road ways.
If it is not working properly, however, it is even more dangerous, since the driver is less focused on the task of driving and therefore his or her awareness is lower than when driving normally. When their awareness level is low, it is hard for drivers to regain control and make fast decisions. Therefore, it is important that drivers maintain situational awareness while they are driving with an ACC system.
With this background, the main aim of this study is to design a voice guidance interface to provide situational information for more safe and effective ACC use.
First, in the literature review, the concept of ACC, its impact on drivers, and existing cases of situational guidance under ACC are reviewed. Next, continuous voice guidance to provide situation information under ACC was designed. In the experiment, the participants were divided into two groups, one group with high distraction level and the other group with low distraction level. Each set of participants experienced both continuous voice guidance and short warning sounds in random order while driving with the simulator twice.
According to the experiment, drivers preferred continuous voice guidance regardless of their distraction level. Unlike the hypothesis of the research, drivers preferred to have voice guidance even in the high-distraction situation, and it can be inferred from the post-simulation interview that they trust the ACC more with the voice guidance than without it. Moreover, several important ACC-related situational information and information delivery modalities were evaluated by participants during the interview session. These findings could be applied with an eye toward ergonomics to ensure safer and more effective use of ACC systems.
매년 발생하는 수많은 자동차 사고의 원인 중 가장 큰 것은 운전자의 실수이다. 운전자가 실수를 일으키게 되는 원인에는 다양한 요인들이 존재하는데 그 중 주의 분산과 상황 인지의 부족이 대표적이다. 주의 분산 행위는 운전 중 휴대 전화 조작, DMB 시청, 흡연, 동승객과의 대화 등과 같이 이중 과제(Secondary Task)를 수행함으로써 발생하는 인지의 분산을 말한다. 다음으로 상황 인지의 부족 또한 운전자의 실수를 발생시키는 주요 원인 중 하나이다. 상황 인지란 환경으로부터 오는 정보를 지각하고 이에 대한 이해를 바탕으로 미래를 예측하는 것을 의미하는데, 이러한 상황 인지가 저하되었을 경우 돌발 상황에 빠르고 올바르게 대처하기 힘들다. 따라서 최근 들어 위와 같은 근본적인 운전자의 실수 발생 원인을 제거하기 위한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다.
이 중에서 특히 주행 시 외부정보를 감지하고 처리하는 기능을 갖추어 독립적으로 주행하는 자율 주행 차량을 개발하기 위한 자동차 업계의 흐름이 지속되고 있다. 자율 주행의 여러 단계 중 현재는 제어의 주체가 운전자에게 있는 운전 보조 단계이며 그 중 적응식 정속주행 시스템과 같은 기능이 활발히 사용되고 있다.
적응식 정속주행 시스템은 Adaptive Cruise Control(ACC)라고도 불리는 자율 주행의 초보적 기능 중 하나로써 전방의 차와 안전 거리를 설정하면, 자동으로 차간 거리를 조절해주는 시스템이다. 이 시스템을 활용하게 되면 운전자의 수동 조작 없이도 앞차의 속도 변화에 따라 차량이 자동으로 속도를 변화시키며 처음 설정된 앞차와의 거리를 유지하게 된다.
하지만 이러한 적응식 정속주행의 경우 그 기능이 완벽히 작동하지 못했을 시 오히려 사고의 위험성은 높아질 수 있다. 운전자가 적응식 정속주행 기능 사용으로 인해 주행 행위에 덜 집중하게 되고 이에 따라 주행 상황에 대한 인지가 떨어지기 때문이다. 상황에 대한 인지가 저하되었을 경우 돌발 상황이 발생했을 시 빠르게 수동 주행으로 돌아가(Reclaiming Control) 올바른 의사 결정(Decision Making)을 하지 못 할 가능성이 크다. 따라서 적응식 정속주행 관련 인간 공학적 연구들은 주의가 분산된 상황에서도 운전자가 상황에 대해 올바르게 인지할 수 있게 하여 돌발 상황에 대처할 수 있도록 해야 하는 것이다.
이러한 연구 배경을 바탕으로, 본 연구에서는 적응식 정속주행의 상황 안내 음성 인터페이스 디자인을 통하여 운전자의 상황 인지를 향상시킬 수 있는 방안에 대해 알아보고자 한다. 이를 위해 문헌연구로 적응식 정속주행의 개념과 운전자가에 미친 영향, 그리고 기존의 상황 인지 향상을 위한 상황 정보 안내 사례들에 대해 알아보았다. 다음으로 실험연구는 문헌연구를 통하여 알아본 기존 사례들의 문제점들을 보완할 수 있는 새로운 상황 안내 음성 인터페이스를 디자인한 후 이를 바탕으로 실험을 실시하였다. 실험에서는 지속적으로 상황 안내 음성 정보를 제공하는 경우와 기존과 같이 단발적인 경고음만 제공하는 경우를 비교하였으며, 주행 중 주의 분산 정도에 따른 지속적인 음성 안내의 효과를 알아보기 위해 동승객과 대화를 하는 컨텍스트와 혼자 주행하는 컨텍스트로 나누어 실험을 실시하였다.
그리고 위와 같은 실험을 통해 주의 분산 수준에 관련 없이 운전자들이 지속적인. 음성 안내를 선호한다는 사실을 발견하였다. 실제 상황 인지 능력의 향상과는 별도로 높은 주의 분산 수준에서도 운전자들은 음성 안내를 통해 시스템에 안정감을 느끼고 신뢰할 수 있게 되는 것으로 나타났다 또한 지속적인 음성 안내 정보 중 유용한 정보와 정보 전달 모달리티의 개선점들을 추후 인터뷰를 통해 가려낼 수 있었다. 그리고 위와 같은 발견점들을 통해 본 연구는 적응식 정속주행의 보다 안전하고 만족스러운 사용을 위한 인간 공학적 연구에 기여할 수 있을 것이다.
