Differences of Driving Performance and Physiological Responses Between Young Male and Female Drivers for Unexpected Situation Using a Ggraphic Vehicle Ssimulator

화상 자동차 시뮬레이터를 이용한 돌발 상황 발생 시 젊은 남녀 운전자의 운전 수행 능력과 생리 반응의 차이에 관한 연구

  • Min, Byung-Chan (Dept. of Industrial and Management Engineering, Hanbat National University) ;
  • Kang, Jin-Kyu (Dept. of Industrial and Management Engineering, Hanbat National University) ;
  • Min, Soo-Young (Dept. of Industrial and Management Engineering, Hanbat National University) ;
  • Lee, Su-Jeong (Dept. of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University) ;
  • Kim, Hyo-Seong (Dept. of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University) ;
  • Yang, Jae-Woong (Dept. of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University) ;
  • Choi, Mi-Hyun (Dept. of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University) ;
  • Chung, Soon-Cheol (Dept. of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University) ;
  • Lim, Dae-Woon (Dept. of Information and Communication Engineering, Dongguk University) ;
  • Lee, Jeong-Whan (Dept. of Biomedical Engineering, Research Institute of Biomedical Engineering, College of Biomedical and Health Science, Konkuk University)
  • 민병찬 (국립 한밭대학교 공과대학 산업경영공학과) ;
  • 강진규 (국립 한밭대학교 공과대학 산업경영공학과) ;
  • 민수영 (국립 한밭대학교 공과대학 산업경영공학과) ;
  • 이수정 (건국대학교 의료생명대학 의학공학부, 의공학 실용기술 연구소) ;
  • 김효성 (건국대학교 의료생명대학 의학공학부, 의공학 실용기술 연구소) ;
  • 양재웅 (건국대학교 의료생명대학 의학공학부, 의공학 실용기술 연구소) ;
  • 최미현 (건국대학교 의료생명대학 의학공학부, 의공학 실용기술 연구소) ;
  • 정순철 (건국대학교 의료생명대학 의학공학부, 의공학 실용기술 연구소) ;
  • 임대운 (동국대학교 정보통신공학과) ;
  • 이정환 (건국대학교 의료생명대학 의학공학부, 의공학 실용기술 연구소)
  • Received : 2009.12.11
  • Accepted : 2009.12.21
  • Published : 2010.03.31

Abstract

The purpose of this study was to investigate the differences of driving performance and physiological responses between young male and female drivers for unexpected situation using a graphic vehicle simulator. The participants included 20 college graduates; 23 males aged $24.3\;{\pm}\;1.4$ with $2.3\;{\pm}\;1.5$ years of driving experiences and 23 females aged $23.2\;{\pm}\;2.1$ with $2.2\;{\pm}\;1.7$ years of driving experience. The participants were instructed to drive the vehicle simulator which was programed unexpected situation for two minutes. The physiological measurements used were autonomic responses of electrocardiogram (ECG) and skin conductance response (SCR), and the driving performance measurements used were the reaction time of break and the rate of collision for unexpected situation. Results showed that there were no significant differences between male and female drivers in the reaction time of break and the rate of collision for unexpected situation. Averaged R-R interval decreased and LF IHF and SCL amplitude increased for unexpected situation. There were no significant differences between male and female in the averaged R-R interval and LF/HF for unexpected situation. On the other hand, SCL amplitude of female was higher than male. Rising time to maximum SCL amplitude of female was longer than male.

Keywords

References

  1. 김영수, 민수영, 고복수, 김진수, 이동형, 강진규, 민병찬; "자동차 화상 시뮬레이터에서 주행중 타차량의 경적음이 남녀운전자의 자율신경계 반응에 미치는 영향". 한국산업경영시스템학회 2008년도 추계학술대회 논문집, 248-255, 2008.
  2. 김원식, 황인태, 이미애, 김훈; "도로조명 방식에 따른운전자 시선 및 감성 특성 연구", 조명.전기설비학회 논문지,22(9): 8-16, 2008.
  3. 김종민, 노관섭, 정봉조; "차량 시뮬레이터를 이용한 장대터널 운전자 특성 연구", 한국도로학회 2007년도 학술발표논문집, 133-138, 2007.
  4. 김재석, 이영송, 김영석, 이운성, 박종철, 박종찬; "돌발상황에 대한 운전자 반응 연구",2004년도 한국법과학회 제9회 춘계학술대회, 175, 2004.
  5. 김철중, 민병찬, 정순철, 김상균, 오지영, 민병운,김유나; "자동차 속도 변화에 따른 자율신경계의 반응 연구",공업경영학회지, 22(52) : 203-210, 1999.
  6. 도철웅, 김원근; "차량시뮬레이터 및 아이카메라를 이용한 도로안전성 평가기법 개발", 한국도로학회 논문집, 7(4): 185-202, 2005.
  7. 민병찬, 김유나, 정순철, 김수진, 민병운, 김철중, 신미경;"화상 시뮬레이터에서 저속과 고속 운전 중 향에 따른자율신경계 반응" 감성과학, 3(1) : 7-16, 2000.
  8. 민병찬, 정순철, 김상균, 민병운, 오지영, 장진경, 신정상, 김유나, 김철중, 박세진; "운전 및 도로 상황에 따른 자율신경계의 반응", 한국감성과학회지, 2(1) : 61-68,1999.
  9. 배준형, 원웅재, 손준우; "돌발 상황에 따른 연령별 운전자 생리반응 비교를 위한 생체신호 추출,선정 및정량화", 2008년도 한국자동차공학회 창립 30주년 기념 학술대회논문집,1147-1152, 2008.
  10. 성흥모, 치동익, 김선웅, 박세진, 김철중, 윤영로; "HRV 분석을 이용한 운전피로도에 관한 연구", 대한의용생체공학회, 24(1) : 1-8, 2003.
  11. 이순철; "자동차 경적과 운전 중 의사소통", 교통안전연구논집, 10 : 19-27, 1991.
  12. 이운성; "교통안전 연구를 위한 차량 시뮬레이터의 개발 및 급발진 사고 응용 연구", 한국법과학회 2002 제3회 춘계학술대회, 64, 2002.
  13. 정순철, 민병찬, 김상균, 민병운, 오지영, 김유나, 김철중; "동적 시각자극과 도로 굴곡 변화에 따른 자율신경계 반응", 감성과학, 2(2) : 75-82, 1999.
  14. 정순철, 민병찬, 김유나, 신미경, 김철중; "화상 시뮬레이터에서 속도변화에 따른 운전자의 감성측정에 관한연구", 감성과학, 3(2) : 103-112, 2000.
  15. 정순철, 민병찬, 신미경, 김철중; "동적 시뮬레이터에서 속도와 운전 형태 변화에 따른 운전자의 감성 평가", 산업경영시스템학회지, 24(65) : 51-63, 2001.
  16. 전효정, 민병찬, 성은정, 김철중, "자동차 시뮬레이터에서의 급출발 및 급제동에 따른 운전자 감성 평가",한국감성과학회지, 5(4) : 51-57, 2002.
  17. Jennifer A. H. and Rosalind W. P.; "Detecting stress during real-world driving tasks using physiological sensors," IEEE Transaction on Intelligent Transportation system, 6(2) : 2005.
  18. Jeffrey B. B., Glenn F. W., and Carolyne R. S.; "Psychophysiological responses to changes in workload during simulated air traffic control," Biological Psychology, 42 : 361-377, 1996. https://doi.org/10.1016/0301-0511(95)05167-8
  19. Kim, J. Y., Whang, M. C., Park, J. S., and Yoon, S. Y.; "Analysis of optimal and pleasant driving condition using physiological signals," Korean Society for Emotion and Sensibility, 7(3) : 27-35, 2004.
  20. Kim, J. Y., Yoon, S. Y., and Park, J. S.; "This study to diagnose the road-driver compatibility I: Comparison of methods for Bio-signal analysis," Journal of the Korean Institute of Industrial Engineers, 30(1) : 44-49, 2004.
  21. Lee, W. S., Cho, J. H.; "Development of a Full scale driving simulator for traffic accident reconstruction and analysis," International Conference on Automotive Engineering, 198-202, 2001.
  22. Min, B. C., Chung, S. C., Park, S. J., Kim, C. J., Shim, M. K., and Sakamoto, K.; "Autonomic responses of young passengers contingent to the speed and driving mode of a vehicle," International Journal of Industrial Ergonomics, 29(4) : 187-198, 2002. https://doi.org/10.1016/S0169-8141(01)00059-2
  23. Min, Y. K., Chung, S. C., You, J. E., Yi, J. H., Lee, B., Tack, G. R., Chun, J. H., Park, M. S., and Min, B. C.; "Young adult drivers' sensitivity to changes in speed and driving mode in a simple vehicle simulator," Perceptual and Motor Skills, 103 : 197-209, 2006. https://doi.org/10.2466/pms.103.1.197-209
  24. Mori, Y., K. Iida, and J. Kim.; "development of the laboratory test system using virtual reality simulation investigation of reproducivility at the entrance of tunnel on expressway," Proceedings of 21st World Read Conference, C4-04-08(CD-ROM).
  25. Thaomas, D. B., Herberg, K. W., Brookhuis, K. A., Muzet, A. G., Poilvert, C., Tarriere, C., Norin, F., Wyon, D. P., Schievers, G., and Mutschler, H.; "Edmonstration experiments concerning edriver status monitoring," TUVRheinland, 1989.