†교신저자:한광희 (연세대학교 심리학과) E-mail:[email protected] TEL:02-2123-2442 FAX:02-365-4354
운전 중 IVIS 조작 상황에서 Motor Cue 와 과제의 난이도가 과제 전환과 운전 주행에 미치는 영향
Effect of Motor Cues and Secondary Task Complexity on Driving Performance and Task Switching While Driving
유은현
*
․한광희**
†Eunhyun Ryoo*․Kwanghee Han**†
*연세대학교 인지과학협동과정
*Department of Cognitive Science, Yonsei University
**연세대학교 심리학과
**Department of Psychology, Yonsei University
Abstract
As information technology is more actively incorporated into automobiles, the role of IVIS (In-Vehicle Infotainment System) is becoming increasingly important for providing convenience and entertainment for drivers.
However, using the infotainment systems while driving requires task switching and attending to two visual resources simultaneously. We simulated a setting where participants have to drive while interacting with the infotainment system and examined how task difficulty and motor cues impact driver task-switching and driving performance, specifically whether the effects of motor cues differ depending on task difficulty. For the infotainment display, we used two types of number array depending on the congruency between the digit repetition and the chunking unit, while task difficulty was manipulated by the size of the touch-keys. Participants were instructed to dial two numbers on the screen while we recorded the dialing time, lateral position, inter-key press intervals, and steering wheel control. We found that dialing time and lateral position were affected by task difficulty, while the type of number array had no effect. However, the inter-key press intervals between chunked numbers and steering wheel movement both increased when participants had to use an incongruent number array, which indicates that, if number digits are repeated, chunking is ignored by the drivers. Our findings indicate that, in a dual-task condition, motor cues offset the effect of chunking and can effectively signal the timing for task switching.
Key words: Infotainment System, Task Switching, Driver Distraction, Driving, Motor Cue, Task Difficulty
요 약
최근 자동차와 IT기술의 융합으로 차량 내 인포테인먼트 시스템이 운전자에게 편의 및 오락 기능을 제공하며 역할이
중요해지고 있다 . 하지만 운전과 인포테인먼트 시스템을 조작하는 것은 동시에 시각 리소스를 요구하는 과제로 과제를
Vol.21, No.2, pp.29-42, 2018
https://doi.org/10.14695/KJSOS.2018.21.2.29
전환하며 수행해야 한다. 따라서 본 연구는 운전 중 인포테인먼트 시스템 조작 상황에서 조작 과제의 난이도와 motor
cue가 과제 전환과 운전 주행능력에 미치는 영향과 함께 , motor cue의 효과가 조작 과제의 난이도 수준에 따라 차이가
있는지 보고자 하였다 . motor cue와 조작 과제 난이도의 효과를 살펴보기 위해 반복되는 숫자가 청크 단위와 일치하는지 에 따라 두 종류의 번호를 사용하였으며, 터치 키의 크기로 난이도 수준을 조절했다. 실험에서 참가자들은 모의 주행을 하며 스크린에 번호를 입력하도록 지시받았고, 과제 수행 중 번호 입력시간, 차선 유지능력, 숫자 키 입력 시간 간격과 핸들 움직임을 측정했다. 그 결과, 난이도 수준에 따라 운전 주행 능력과 [F(1, 26) = 8.521, p < .001], 번호 입력 시간의 차이가 유의미했고 [F(1, 26) = 35.372, p < .0001], 번호 종류에 따른 차이는 나타나지 않았다. 하지만 Incongruent 번호 입력 시, 청크로 구분된 두 숫자를 입력하는 시간의 간격과 핸들 움직임이 크게 증가하였다. 이는 반복된 숫자가 청크로 구분되어도 청크를 무시하고 한 번에 입력하였음을 나타낸다. 종합하면, 다중 과제 상황에서 청크 단위는 motor cue에 의해 상쇄되며 과제 전환 시점을 결정하는 데에 motor cue의 효과가 있음을 시사한다.
주제어
:
인포테인먼트 시스템,
과제 전환,
운전 주의분산,
운전 주행, motor cue,
과제 난이도1. 서론
최근 다양한 IT 기술이 자동차와 접목되기 시작하면 서 자동차는 전통적인 방식에서 벗어나 스마트카 (smart car)와 커넥티드카(connected car)로 발전하였 다. 대표적으로 차량 내 인포테인먼트 시스템(IVIS:
In-Vehicle Infotainment System)은 단순 길 안내 서비 스뿐만 아니라 통신망을 통한 실시간 교통 정보와 인 터넷 검색, 음원 및 영상 재생 서비스 등 운전에 필요 한 정보와 더불어 오락적인 기능을 함께 제공하고 있 다. 즉, 자동차는 이동수단의 개념을 넘어서 다양한 오락을 즐기는 수단으로 자리 잡았고, 운전 외의 인터 랙션이 활발하게 이루어지는 등 인포테인먼트의 역할 이 점차 확대되고 있다.
하지만 인포테인먼트 시스템은 운전 주행을 방해하 며 사고 위험을 증가시키는 핵심 원인이기도 하다 . 미 국 고속도로 교통안전국 (National Highway Traffic Safety Administration)에 따르면, 운전 중 발생하는 주의 분 산은 3,477명의 사망자와 함께 391,000명의 부상자를 야기했다(National Center for Statistics and Analysis,
2017). 운전자가 주행 중 인포테인먼트를 조작하는 행
위는 운전자의 시야를 방해하고 시각적 주의 분산을 유발한다. 게다가 운전 중 네비게이션을 이용해 검색 을 수행하는 것은 차량의 종적 통제에 어려움을 일으 킨다(Mun et al., 2010). 운전자가 우선적으로 수행해 야 하는 과제는 ‘전방을 주시하며 안전하게 운전하는 것’이지만 인포테인먼트를 조작하기 위해 인포테인먼
트 시스템의 디스플레이로 주의를 이동함으로써 전방 에서 시선이 벗어나고, 결과적으로 사고를 유발하는 것이다.
Salvucci & Taatage(2008)의 Threaded Cognition
Theory에 따르면, 다중 과제를 동시에 수행할 때 각
과제는 하나의 인지적 스레드(cognitive Thread)에 해 당한다. 그리고 스레드는 시각(visual), 움직임(manual operation), 기억(memory)과 같은 서로 다른 인지적 리 소스를 사용하면서 병렬하게 수행된다. 하지만 수행 되는 서로 다른 두 스레드가 동일한 리소스를 필요로 한다면(e.g. 시각-시각), 병렬 처리가 불가능하다 . 한 종류의 인지적 리소스는 하나의 스레드에만 사용될 수 있는데 , 한 개 이상의 스레드가 같은 리소스를 필 요로 하여 병목현상 (bottleneck) 이 일어나기 때문이다 . 따라서 두 과제 간에 경쟁이 일어나게 되고 다른 한 과제가 수행을 완료하거나 중단할 때인 해당 리소스 를 사용하지 않는 시점에서 비로소 다른 과제를 수행 할 수 있다.
운전 중 인포테인먼트 시스템 디스플레이를 조작하
는 것 또한 ‘시각 ’을 인지적 리소스로 사용하는 다중
과제 상황에 해당된다. 운전자는 운전 주행과 인포테
인먼트 시스템 조작 과제에 시각 리소스를 모두 사용
할 수 없다. 따라서 두 과제는 동시에 수행될 수 없고,
하나의 과제가 완료될 때까지 기다리거나 운전자가
과제를 전환하며(task-switching) 순차적으로 수행해야
만 한다. 따라서 본 연구는 운전자가 운전 중 과제 전
환을 해야 하는 상황에서 어떠한 방식으로 과제 전환
을 시도하며, 그 방식을 결정하는 요인이 무엇인지를 탐색해보고자 한다.
2. 이론적 배경
2.1. In-Vehicle Infotainment System
자동차와 IT기술의 융합과 함께 첨단 기능들이 자 동차에 적용되기 시작하면서 인포테인먼트 시스템의 역할이 중요해지고 있다. 인포테인먼트(infotainment) 는 정보(infomation)와 오락(entertainment)이 결합된 개 념으로, 운전자 정보 시스템(driver information system) 과 차량 내 오락(in-car entertainment), 텔레메틱스 기 능을 동시에 제공하고 있는 시스템을 말한다(Chang
& Hsiao, 2011). 인포테인먼트 시스템의 발전으로 운 전자는 차량 안에서 운전에 필요한 정보 외에도 다양 한 오락 및 편의 서비스를 이용할 수 있게 되며 운전 자와 인포테인먼트 시스템과의 인터랙션 또한 활발하 게 이루어지고 있다 . 하지만 대부분의 경우 인포테인 먼트 시스템이 운전 중에 사용되므로 , 무엇보다 중요 한 것은 인포테인먼트 시스템이 운전자의 안전을 보 장해야 한다는 것이다 . 이에 초점을 맞추어 운전자의 안전과 사용성 측면에서 차량 내 인포테인먼트 시스 템에 관한 연구들이 많이 진행되고 있다.
현재 인포테인먼트 시스템은 대부분 터치스크린 (touchscreen) 기반으로 구성되어있다. 이에 따라 대다 수의 연구는 터치스크린 기반의 인포테인먼트 시스템 에 관한 연구를 진행하고 있다. 특히 몇몇 연구자들은 운전자의 주의 분산을 최소화하기 위한 인터페이스 디자인 요소에 초점을 맞춰 연구를 진행하고 있으며 연구 결과, 인포테인먼트 시스템의 조작부 아이콘의 크기와 아이템 배치 방식 (Irune & Burnett, 2007)과 레 이아웃 구성(Mitsopoulus-Rubens et al., 2011), 그리고 스크린에 표시되는 텍스트의 크기(Crundall et al.,
2016)와 같은 인터페이스 요소들은 차선 유지능력, 운
전자 시선(glance behavior), 작업 과부하 (workload) 등 운전 주행과 연관이 있음을 보고하였다. 또한 Kujala
& Salvucci(2015)와 Salvucci & Kujala(2016)은 운전자 의 시각 표집(visual sapmling) 전략을 살펴보았다. 메
뉴 아이템의 개수에 따라서 운전자의 시선이 전방 도로 에서 벗어나는 횟수와 운전자의 시선이 전방도로를 벗 어나있는 총 시간 (TEORT: total eye off road time) 등이 달랐으며, 이는 운전자의 주의 분산에 직접적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다(Kujala & Salvucci, 2015;
Salvucci & Kujala, 2016). 이 외에도 Burnett et al.(2013) 은 터치스크린에 일정한 압력을 가하는 감압식 터치스 크린 (resistive touchscreen)보다 미세한 전류로 터치하는 정전식 터치스크린 (capacitive touchscreen)이 인포테인먼 트 시스템 스크린으로 적합하다고 주장하였다.
또한 인포테인먼트의 인터랙션 방식에 따라서 운전 주행과 주관적인 만족감에 차이가 있었다(Kujala, 2013; Swette et al., 2013; Kim et al., 2017). 인포테인먼 트 시스템 스크린을 조작할 때, 키네틱 스크롤(kinetic
scrolling) 방식은 정밀한 조작을 위한 시각적 주의를
많이 필요로 하며, 페이지 단위의 스와이핑(swiping) 방식이 운전 주행과 사용성 측면에서 더 적합하였다 (Kujala, 2013). 또한 Kim et al.(2017) 에 따르면 , 과제 유형에 따라서 적절한 스크롤 방식이 다르게 나타났 다 . 터치 스크롤은 음원 서비스 이용 과제에서 , 버튼 스크롤은 네비게이션 이용 과제에서 만족도가 높았으 며 페이지 스크롤은 모든 과제 유형에서 높은 만족도 를 보였다. 그리고 인포테인먼트 시스템 터치스크린 에서 제공하는 피드백의 유형이 운전 주행에 영향을 준다는 사실이 드러났다(Pitts et al., 2012; Williamson et al., 2011). Pitts et al.(2012)에 의하면, 햅틱 피드백 이 단독적으로 주어졌을 때와 시각 피드백이 즉시 주 어질 때 시각적 작업부하(visual workload)가 가장 작 았고 과제 수행시간이 짧았다.
최근에는 인포테인먼트 시스템에 요구되는 시각적
주의를 줄이기 위한 방법으로 음성명령 기반(Owens
et al., 2010; Dobres et al., 2016; Mehler et al., 2016)과
제스처 인터랙션(Ohn-bar et al., 2012; Swette et al.,
2013; May et al., 2016; Shakeri et al., 2017) 방식에 관
한 연구도 진행되고 있다. Dobres et al.(2016)과 Owens
et al.(2010)의 연구에 따르면, 눈과 손을 사용하여 시
스템을 조작하는 방식(visual-manual)보다 음성 명령 기
반의 인터랙션을 사용할 때, 운전자의 시선이 전방 도
로를 벗어나는 정도가 적었다. 그리고 제스처를 통한
인터랙션 또한 운전자의 시각적 주의 분산을 완화하는
데 효과적이라고 보고되었다(Ohn-bar et al., 2012). 선 행 연구에서 알 수 있듯이, 음성 명령 및 제스처 기반 의 인터랙션 방식은 주의 분산을 줄이는 데 도움을 준 다. 하지만 아직까지 터치 기반의 인포테인먼트 시스 템이 대다수를 차지하고 있으며, 음성명령과 제스처 기반의 인포테인먼트 시스템은 상용화되기 이전이다 . 아울러 운전자가 운전주행과 인포테인먼트 시스템의 터치스크린을 조작하는 과제 간에 과제를 전환하는 행위를 인지적 측면에서 살펴본 연구는 많지 않다. 따 라서 본 연구에서는 터치 기반의 인포테인먼트 시스 템과 운전수행 간의 과제 전환 시 어떠한 인지적 요인 이 과제 전환 행위에 관여하는지 살펴보고자 한다. 구 체적으로 과제 전환 시점과 관련되어 있는 motor cue
와 cognitive cue에 대해 살펴보고 이를 인포테인먼트
시스템 환경과 관련지어 연구해 보고자 한다.
2.2. Motor Cue(운동 준비 단서 )와 Chunking
선행 연구에 따르면 과제 전환은 일반적으로 하나 의 과제를 완료하는 시점(subtask boundaries)에서 이 루어진다. 다중 과제 상황에서 하나의 과제가 완료되 면, 정신적 작업 부하(mental workload)가 줄어들고 (Bailey & Iqbal, 2008), 다른 과제에서 사용되었던 인 지적 리소스를 사용할 수 있고(Salvucci & Taatgen, 2008; Wickens, 2002), 다른 과제에서 본 과제로 돌아 오기 위해 지연되는 시간인 전환 비용이 최소화되기 때문이다(Altmann & Trafton, 2002).
이 외에도 Salvucci(2005)와 Janssen & Brumby (2010)는 cognitive cue와 motor cue에 따라서 과제 전 환 시점과 패턴이 달라진다고 보고하였다. 특히 운전 중 모바일 휴대전화를 이용하여 번호를 입력하는 다 중 과제 상황에서 운전자들은 ‘청크 (chunk)’ 단위를 기준으로 과제 전환을 시도하였다 . 청크는 사람이 번 호를 표상하고 인출하는 형태이며 , cognitive cue 의 역 할을 한다 (Salvucci, 2005). 그래서 메모리에 저장되어 있는 번호를 인출할 때 , 하나의 청크를 인출한 뒤 다음 청크를 인출하기까지에 약간의 지연이 발생한다. 이 때, 사람은 지연이 발생하는 시점에서 번호 입력대신 전방 도로에 시각 자원을 사용하여 과제 전환을 시도 하는 것이다 (Salvucci, 2005; Salvucci & Taatgen, 2008).
반면 반복된 숫자를 입력할 때는 motor cue의 영향 으로 청크 단위인 cognitive cue가 무시되는 경향이 나 타났다(Janssen & Brumby, 2010; Janssen & Brumby, 2012). Rosenbaum(2009)에 따르면, 숫자 키를 입력하 는 행위는 움직임을 준비하는 단계(preparation phase) 와 물리적인 동작이 수행되는 단계(action phase)로 구 분되는데, 같은 숫자를 반복해서 입력할 때는 준비 단 계가 짧아진다. 다음으로 입력해야하는 숫자가 있는 곳 에 이미 손가락이 위치하고 있기 때문에 손가락을 다 른 위치로 움직일 필요가 없기 때문이다. 따라서 반복 된 숫자가 청크로 구분되어 있어도 motor cue의 효과 로 다음 운동 준비 시간이 상대적으로 짧은 반복된 숫 자를 한 번에 처리한 후 과제 전환을 시도하는 것이다.
또한 Lee et al.(2014)는 cognitive cue와 motor cue가 과제 전환 시점을 명백하게 알려주는 역할을 한다고 주장했다. Lee et al.(2014)의 연구에 의하면 , 과제 전환 은 버튼을 누르기 전과 읽고 있는 문장이 끝나는 지점 에서 이루어졌다 . 이는 motor cue 와 cognitive cue 에 의 해서 버튼을 누르기 전과 문장이 끝나는 시점을 과제 가 끝나는 지점 (breakpoint) 이라고 자연스럽게 인지하 고, 과제 전환을 시도하는 것이다. 이처럼 다중 과제 상 황에서 과제를 전환할 때 cognitive cue와 motor cue가 시점을 결정하는 요인이 된다는 것을 확인할 수 있다.
현재까지 이루어진 많은 연구 중 인포테인먼트 시스 템과 운전 수행 사이의 과제 전환에서 motor cue와 cognitive cue를 직접적으로 살펴 본 연구는 찾아보기 힘든 실정이다. Janssen & Brumby(2010)의 선행연구 에서 운전 수행 중 모바일 휴대전화를 활용하여 motor cue의 효과를 살펴 본 선례가 있으나 모바일 휴대전화 와 인포테인먼트 시스템 간에는 그 역할부터 인터페이 스, 크기까지 많은 부분이 상이하다. 그러므로 인포테 인먼트 시스템이라는 환경에서는 어떤 방식으로 motor cue가 과제 전환에 기여하는지에 대한 연구가 필요할 것으로 보이며 본 연구에서 이를 살펴보고자 하였다.
2.3.
과제의 난이도(Task Difficulty)
다중 과제 상황에서 2차 과제(secondary task)의 난
이도는 과제 전환과 함께 1차 과제(primary task) 수행
에 영향을 준다 . Gille & Broadbent(1989)는 과제의 난
이도가 증가할수록 정신적 작업 부하(mental workload) 를 유발하여 1차 과제 수행의 정확도가 떨어진다고 보고하였다. 그리고 Hodgetts & Jones(2006)는 과제의 난이도가 높아질수록, 2차 과제에서 1차 과제로의 전 환이 어려워진다고 주장하였다. 또한 Yeung(2010)의 연구에 따르면, 과제의 난이도는 과제 전환의 빈도와 과제가 수행되는 순서를 결정한다. 과제의 목표에 도 달하고, 발생하는 Payoff를 최대화하기 위해서 과제의 난이도에 따라 주의를 전략적으로 할당하기 때문이다 (Duggan et al., 2013; Janssen & Brumby, 2011).
또한 많은 연구들을 통해서 운전 주행 시 과제의 난 이도가 운전 주행 능력에 영향을 미치는 것으로 나타 났다 . 운전 주행의 난이도는 외부 환경의 복잡도에 의 한 것과 차량 내부에서 운전자가 수행하는 과제의 난 이도에 의한 것으로 구분할 수 있다. Hoberry(1998)는 도로 주변에 설치되어 있는 광고판 또는 운전 주행과 관련 없는 visual clutter 가 운전자의 시선을 빼앗고 , 그 비율이 총 운전 시간에서 14% 이상에 해당한다고 보 고하였다 . 그리고 복잡한 환경의 도로에서 주행할 때 방해 자극 (distractor) 로 인한 지각된 작업 부하가 발생 하여 평균 속도가 낮았고(Hoberry et al., 2006), 더 많 은 주의 자원을 필요로 하며 (Stinchcombe et al., 2011), 정신적 작업 과부하가 증가하여(Cantin et al., 2009) 주행 능력이 감소하였다.
외부 환경에 의한 복잡도 외에도, 차량 내부에서 운 전자가 수행하는 과제의 난이도 수준에 따라 운전 주 행 능력의 차이가 존재한다. Young et al.(2014)의 연 구에서는 운전자가 운전 외에 단순 읽기 과제를 수행 할 때보다 읽기와 문자 입력과제를 동시에 수행할 때 작업 부하가 증가하였다. 그리고 Xian & Jin(2015)에 따르면 과제의 목표를 달성하기 위한 단계 수가 증가 할수록 낮은 속도에서 운전하는 경향을 보였으며, 운 전 시 차선 이탈 정도와 핸들 움직임 횟수가 증가하였 다. 또한 Kim et al.(2014)은 인포테인먼트 시스템의 터치스크린 디스플레이에서 터치 키의 크기에 따른 과제 난이도의 효과를 보고자 하였다. 연구 결과, 터 치 키의 크기가 작아질수록 작업 부하가 전반적으로 높아 과제 수행 시간과 에러 발생 비율이 증가하였고 , 운전 주행 능력이 떨어졌다.
앞서 살펴본 문헌 연구들을 종합하여 보면 , 운전 중
인포테인먼트 시스템을 조작하는 것은 시각 자원을 동 시에 필요로 하는 다중 과제 상황이기 때문에, 운전자 는 두 과제 사이에 이동을 하며 과제를 수행한다. 이에 따라 사람들이 어떤 패턴으로 과제 전환을 시도하는지 와 함께 과제 전환 시점에 영향을 주는 요인에 대한 연구들이 많이 진행되어왔고, 대부분의 연구에서 한 과 제가 완료되는 시점(subtask boundaries)에서 과제 전환 한다는 결과를 보고하였다. 하지만 Janssen & Brumby (2010)는 운전 중 번호를 입력할 때는 cognitive cue와 motor cue를 기준으로 과제 전환 시점을 결정하며 cognitive cue와 motor cue가 동시에 존재할 때는 , motor cue의 효과가 더 크게 작용한다고 주장하였다. 그리고 많은 연구자들에 의해서 과제의 난이도가 과제 전환과 함께 운전주행 능력에 영향을 미침이 밝혀졌다(Gille
& Broadbent, 1989; Hodgetts & Jones, 2006; Yeung, 2010; Young et al., 2014; Kim et al., 2014; Xian & Jin, 2015; Adler & Benbunan-Fich, 2015).
그러나 앞서 언급한 바와 같이 Janssen & Brumby (2010) 의 연구는 ‘ 모바일 휴대전화 이용 ’ 을 주의 분산 과제로 선정하였으며 이 결과가 인포테인먼트 시스템 을 사용하는 상황에서도 동일하게 작용하는지 검증이 필요하다. 또한 motor cue와 과제의 난이도의 상호작 용을 보는 연구의 선례는 없다. motor cue의 효과가 과제의 난이도 수준에 따라서 다르게 나타날 것이며, 특히 난이도가 높은 과제를 수행할 때 motor cue가 작업 부하를 최소화하는 데 효과적으로 작용할 것으 로 기대된다.
따라서 본 연구는 이에 초점을 맞추어 운전 중 인포 테인먼트 시스템 조작 상황에서 motor cue와 과제의 난이도가 과제 전환 패턴과 운전 수행에 영향을 주는 지 알아보고자 하며, 더불어 과제의 난이도와 motor
cue의 상호작용이 있는지를 알아보고자 한다. 연구문
제는 다음과 같다.
첫째 , 운전 중 인포테인먼트 시스템 조작 시 motor cue가 과제 전환 시점을 결정하는 요인으로 작용할 것인가? 그리고 운전 주행에도 영향을 주는가?
둘째 , 인포테인먼트 시스템 조작 과제의 난이도 수
준에 따라 과제 전환에 미치는 motor cue의 효과가 달
라질 것인가?
3. 연구 방법
3.1.
실험 참가자본 연구는 서울 소재 사립대 재학생을 대상으로 실 시되었다 . 참가자들은 모두 운전 면허를 소지하였으며 정상 교정 시력을 갖추었다. 총 29명(남자 16명, 여자
13명) 이 실험에 참가하였고 , 실험이 끝난 후 참가자들
은 실험 참가에 대한 보상으로 1 크레딧을 부여받았다.
3.2.
실험 과제와 자극참가자가 수행해야 하는 주 과제는 (1) 모의 운전 주 행을 하며 (2) 인포테인먼트 시스템 스크린에 주어진 번호를 입력하는 것이다 . 운전 주행 과제는 미국도로교 통안전국(NHTSA: National Highway Traffic Safety Administration)에서 제공하는 Visual-manual Guideline 을 따라 참가자에게 고속도로 환경에서 앞 차와의 간 격과 차선을 유지하면서 속도 80 km/h로 주행하도록 지시하였다. 그리고 번호는 가능한 빠르고 정확하게 입력을 하도록 안내하였다 .
번호 입력 과제에 필요한 번호 자극은 Janssen &
Brumby(2010)에서 사용한 자극을 변형하여 사용하였 다. 본 연구에서는 11개의 숫자로 구성된 두 종류의 번호를 사용하였고, 두 종류 모두 한국에서 일반적으 로 사용되는 번호 형태(e.g. xxx-xxxx-xxxx)를 따른다.
모든 번호에는 반복되는 숫자 세트가 포함되며 숫자 구성은 조건에 따라 상이하다. 또한 motor cue의 효과 를 보기 위해서 변인으로 번호 종류를 congruent와 incongruent로 조건을 달리하였다. congruent 조건의 번 호는 반복된 숫자가 청크 단위와 일치하고, incongruent 형태의 번호는 반복된 숫자가 다음 청크까지 이어져서 청크 단위로 구분되지 않도록 구성하였다. 또한 motor cue 의 효과를 극대화하기 위하여 다음 순서로 입력해 야 하는 숫자를 가급적 멀리 떨어진 위치에 해당하는 숫자가 되도록 설정하였다 . 결과적으로 본 실험에 사 용한 번호는 033-8811-6660(congruent), 044-4433-3382 (incongruent) 이다. 참가자가 주어진 번호를 다 입력 한 후, ‘OK’ 버튼을 눌러야만 실험이 종료되고 , 잘못 입력하였을 시 ‘DEL’ 버튼을 눌러 입력된 숫자를 지
울 수 있다.
그리고 인포테인먼트 시스템에서 제공하는 터치 키 의 크기에 따라 과제 수행시간과 전반적인 작업 과부 하가 달랐던 Kim et al.(2014)의 연구결과를 적용하여 인포테인먼트 시스템 조작 과제의 난이도를 설정하였 다. 그 결과, 정사각형 형태의 터치 키의 가로 세로 길 이를 7.5 mm와 17.5 mm로 지정하여 난이도 수준을 높음과 낮음으로 설정하였다.
3.3.
실험 도구본 실험은 실험실 환경에서 진행되었다. 모의 주행 환경을 조성하기 위하여 1920*1080 해상도의 27 inch LCD 모니터를 통해서 운전 시뮬레이션 환경을 제시 하였고, Logitech G29 Driving Force 핸들과 페달을 사 용하여 운전 시뮬레이션을 조작하도록 하였다. 그리 고 유선 헤드셋을 통해 운전 시뮬레이션 사운드를 제 공하였으며, 인포테인먼트 시스템에 해당하는 장치로 서 8 inch 터치스크린 형태의 스마트 패드(Galaxy Tab
E 8.0)를 핸들 옆에 설치하였다. 운전 주행 과제는
Open DS 사에서 제공하는 운전 시뮬레이터 소프트웨 어를 일부 변형하여 사용하였고, 인포테인먼트 시스 템 조작 과제 수행을 위한 프로그램은 안드로이드 스 튜디오(Android Studio)를 사용하여 직접 개발하였다.
과제 수행 시 측정되는 참가자의 행동 로그 데이터는 데스크탑 PC에 자동으로 저장되었다.
3.4.
실험 설계본 연구는 과제 난이도(높음 , 낮음 )와 번호 종류
(congruent, incogruent)를 조합하여 2×2 피험자 내 변
인으로 설계되었다. 따라서 모든 참가자가 두 종류의
번호를 학습하고, 두 수준의 난이도 조건에서 주어진
과제를 수행하는 방식으로 실시되었다. 주요 종속 측
정치는 운전 주행 능력에 해당하는 차선 유지 능력
(lane keeping performance)과 번호 입력 과제를 수행
하는 데 소요되는 시간(dialing time)이다 . 그리고 운전
주행과 인포테인먼트 시스템 조작 과제 간에 과제 전
환 패턴을 파악하기 위해서, 참가자가 인포테인먼트
시스템 스크린에 숫자 키를 입력하는 시간 간격(inter-
Fig. 1. Process of Experiment key press interval)과 그 사이의 핸들 움직임 (steer count)
을 함께 측정하였다. 이는 숫자 키 입력 시간 간격에 나타난 과제 전환 패턴이 운전 주행 데이터에도 동일 하게 나타나는지 확인하기 위함이다.
3.5.
실험 절차모든 실험 참가자는 실험을 위해 세팅된 모의 주행 환경에서 운전석에 앉은 후, 실험 진행에 대한 설명을 듣고 실험을 시작하였다. 본 실험을 시작하기 전 모의 주행 환경에 익숙해지기 위하여 5분 이상의 연습 주 행을 실시하였다 . 실험의 주 과업은 운전 상황에서 인 포테인먼트 시스템의 스크린을 조작하며 학습한 번호 자극을 입력하는 것이다. 모든 세트마다 제시되는 번 호 자극이 상이하며, 그 외 모든 구성은 동일하다. 실 험 절차는 Fig. 1과 같다.
먼저 실험참가자는 3 개의 청크로 구성된 번호를 받고 , 약 1분 동안 학습한다 . 그 후 , 인포테인먼트 시스템 스크 린에 학습한 번호를 입력하며 학습한 번호에 대한 검사 를 실시한다. 이 때, 의도적으로 조작한 청크 단위대로 참가자들이 번호를 암기하도록 하기 위해서 , 청크 단위 의 학습 검사를 진행하였다. 예를 들어, 인포테인먼트 시스템 스크린에 하나의 청크에 해당하는 숫자가 x로 대체되어 표시된다 (e.g. 033-xxxx-6660). 그리고 참가자
는 x에 해당하는 숫자를 스크린에 입력해야 한다 . 검사
는 모든 청크에 대해서 반복적으로 이루어졌고 하나의 번호마다 총 10회 반복되었다. 학습 검사를 완료한 후, 본 시행에 들어가기 앞서 연습 시행을 실시하였다 . 그리 고 본 시행으로 모의 주행을 하며 학습한 번호를 스크린 에 입력하는 과제를 난이도의 각 조건마다 총 3 회씩 진 행하였다 . 한 세트가 종료되면 쉬는 시간을 가진 뒤, 바 로 다음 세트를 실시했다. 번호 제시 순서와 난이도 제 시 순서 모두 참가자 간 역균형화(counterbalancing)를 실시하였고 실험은 약 35 분간 진행되었다 .
4. 연구 결과
SPSS 24 통계패키지를 이용하여 참가자의 운전 주 행데이터와 인포테인먼트 시스템 조작 과제 수행을 분석하였다 . 인포테인먼트 시스템 조작 과제의 난이 도와 번호 종류가 번호 입력 시간과 차선 유지 능력에 미치는 영향을 알아보기 위해 2×2 반복 측정 분산 분 석 (Repeated Measure ANOVA) 을 실시하였다 . 분석에 는 번호 입력 과제에서 오류가 발생한 시행의 데이터 를 제외하였으며, 평균에서 ±3 표준편차를 벗어난 값 에 해당하거나, 데이터가 저장되지 않은 2명의 참가자 의 데이터를 제외하여 총 27명의 데이터만 분석에 이 용하였다.
분석에 앞서, 인포테인먼트 시스템 조작 과제의 난 이도에 대한 조작을 확인하기 위해서 조작 과제로 선 정한 ‘번호 입력 과제’를 완료하는 시간에 대한 대응 표본 t 검정을 실시하였다. 참가자들은 과제의 난이도 가 높은 조건(M = 12.16 s, SD = 3.76 s)에서 번호를 입 력하는 데 긴 시간이 소요되었고, 난이도가 낮은 조건 (M = 8.27 s, SD = 5.70 s)에서 번호 입력 시간이 짧았 다[t (26) = -5.947, p < .001]. 결과적으로 인포테인먼트 시스템 조작과제의 난이도의 조작이 잘 되었음을 확 인하였다.
4.1.
번호 입력 시간(Dialing Time)
번호 입력 시간은 참가자가 주어진 번호의 첫 번째 숫자 키를 입력하고, ‘OK’ 버튼을 누르기까지의 시간 이다 . 분석 결과, 번호 입력 시간에 대한 IVIS 조작 과제 의 난이도와 번호 종류의 상호작용 효과는 나타나지 않았다[F(1, 26) = .315, p > .05]. 그러나 IVIS 조작 과제 의 난이도에 따른 주효과가 유의미하게 나타났다[F(1, 26) = 35.372, p < .0001] 과제의 난이도가 높을 때 (M =
12.16 s, SD = 3.76 s), 과제의 난이도가 낮을 때(M =
Dialing Time (s) Lateral Deviation (m)
Average F
ηprobability Average F
ηprobability
Task Difficulty
Low 8.27
35.372 .576 .000
***.48
8.521 .247 .007
**High 12.16 .55
Number Type Congruent 10.42
.298 .011 .590 .53
.352 .013 .558
Incongruent 10.02 .51
Task Difficulty * Number Type .315 .012 .580 .002 .000 .969
***
p < .0001
**p < .01
Table 1. ANOVA results of dialing time and lane keeping performance to task difficulty and number type Fig. 2. Comparison of dialing time according to number type
and task difficulty
8.27 s, SD = 5.70 s)보다 번호를 입력하는데 긴 시간이 소요되었다 . 반면, 번호 종류에 따른 주효과는 유의미 하지 않았다[F(1, 26) = .298, p > .05].
4.2.
차선 유지 능력(Lane Keeping Performance)
참가자의 차선 유지 능력을 판단하기 위해서 전체 시행 중, 주행 차선의 중심으로부터 차량이 떨어져있 는 정도의 평균값 (lateral deviation)을 분석하였다. 분 석 결과, 인포테인먼트 시스템 조작 과제의 난이도와 번호 종류의 상호작용 효과는 통계적으로 유의미하지 않았다[F(1, 26) = 0.02, p > .05]. 그러나 조작 과제의 난이도에 따라서 차선 유지 능력에 차이가 유의한 것 으로 나타났다[F(1, 26) = 8.521, p < .001]. 참가자들은 난이도가 높은 과제를 수행할 때, 차선의 중심으로부 터 많이 벗어나고, 낮은 난이도에서는 차선 이탈 정 도가 적었다. 반면 , 번호 종류에 따른 차선 이탈 정도 의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다[F(1, 26) = 0.352, p > .05].
Fig. 3. Comparison of lateral deviation according to number type and task difficulty
4.3.
숫자 키 입력 시간 간격(Inter-key Press Intervals)
참가자가 제 1과제인 운전 주행과 제 2과제인 번호 입력 과제 사이에 과제 전환을 하는 패턴을 보기 위해 서 숫자 키 입력과 입력 사이의 인터벌 (interval) 시간 을 세부적으로 분석하였다 . 숫자 키 입력 간격은 두 개의 숫자 키로 이루어진 세트 구성에 따라 3 가지 유 형으로 구분할 수 있다. 첫번째 유형은 반복되는 두 숫자(repeating)를 입력하는 유형, 두번째는 청크로 구 분되어 있는 두 숫자(chunk boundary)를 입력하는 유 형, 그리고 앞의 두 유형을 제외한 모든 경우(extra)에 해당하는 숫자를 입력하는 유형이다(Table 2).
예를 들어, congruent 조건의 번호에서 repeating 유 형은 3-3, 8-8, 1-1, 6-6, chunk boundary는 3-8, 1-6이 이에 해당된다. incongruent 조건의 번호에서 chunk boundary는 세 , 네 번째 인덱스에 해당하는 4와 일곱, 여덟 번째 인덱스에 해당하는 3이다 . 결과적으로
2×2×3(난이도×번호 종류×숫자 구성) 반복 측정 분산
Number
Digit Type Chunk
Boundary Repeating Extra Congruent
(033-8811-6660) 3-8, 1-6 3-3, 8-8, 1-1,
6-6, 6-6 0-3, 6-0
Incongruent (044-4433-3882)
4(3)-4(4), 3(7)-3(8)
4(2)-4(3), 4(4)-4(5), 3(6)-3(7),
8-8
0-4, 3-8, 8-2
( ) 안에 있는 숫자는 index를 의미함
Table 2. Three digit types of each number type
Fig. 5. Comparison of inter-key press intervals to high difficulty according to number type and digit type
Fig. 4. Comparison of inter-key press intervals to low difficulty according to number type and digit type
분석을 실시하여 세 가지 숫자 유형에 대한 난이도와 번호 종류의 효과를 보고자 하였다.
먼저, 상호작용 효과로 번호 종류와 숫자 세트 유형 의 이원상호작용 효과가 통계적으로 유의미하였다 [F(1, 26) = 1.602, p < .01]. congruent 번호를 입력하는 경우에 청크 경계선에 있는 두 숫자 키의 입력 시간 간격이 incongruent 번호를 입력할 때보다 유의하게 길었다. 반면 , 다른 숫자 세트 유형에서는 번호 종류 에 따른 시간 간격 차이가 나타나지 않았다. 그리고 난이도와 숫자 세트 유형, 난이도와 번호 종류의 이원 상호작용 효과는 유의미하지 않았다[F(1, 26) = 1.602, p > .05]. 또한 난이도 , 번호 종류 , 숫자 세트 유형 간의 삼원 상호작용 효과도 통계적으로 유의하지 않았다 [F(1, 26) = 0.363, p > .05].
또한 숫자 키 입력 시간 간격에 대해서 난이도, 번 호 종류 , 숫자 구성의 주효과가 모두 유의미하게 나타 났다 (Figs. 4 and 5). 난이도가 낮을 때(M = 1258.6 ms, SD = 818.2 ms)보다 높은 조건(M = 887.8 ms, SD = 1179.1 ms) 에서 숫자 키 입력 간격이 길었고 [F(1, 26)
= 31.823, p < .001], incongruent 조건의 번호를 입력 할 때(M = 966.7 ms, SD = 879.4 ms) 보다 congruent 조건의 번호를 입력할 때(M = 1179.7 ms, SD = 1146.5 ms) 숫자 키 입력 시간 간격이 길게 나타났다[F(1, 26)
= 6.138, p < .05]. 그리고 청크로 구분되어 있는 두 숫 자를 입력할 때(M = 1833.6 ms, SD = 1515 ms)의 입력 시간 간격이 가장 길었고, 반복되는 두 숫자를 입력할 때(M = 381.083, SD = 273.1 ms), 시간 간격이 가장 짧 았다[F(2, 25) = 36.017, p < .0001].
4.4.
핸들 움직임(Steer Count)
핸들 움직임은 숫자 키를 입력하고 다음 숫자 키를 입력하기까지의 핸들의 각도 변화 횟수를 바탕으로 측정되었다. 이는 숫자 키 입력 시간 간격(inter-key press intervals)의 결과 패턴이 운전 주행에도 동일하 게 나타나는지를 확인하고자 함이다.
분석 결과, 숫자 키 입력 시간 간격의 결과와 유사한 패턴을 확인할 수 있었다(Figs. 6 and 7). 핸들 움직임에 대해서 번호 종류와 숫자 구성의 이원상호작용 효과가 통계적으로 유의미하였다[F(2, 25) = 10.021, p < .01].
incongruent 조건의 번호보다 congruent 조건의 번호를
입력할 때, 청크 경계선에 있는 두 숫자를 입력하는 시
간 간격이 길었고, 나머지 두 경우에서는 유의한 차이
가 없었다. 하지만 난이도와 숫자 세트 유형의 이원 상
호작용 효과가 유의미하지 않았으며[F(2, 25) = 0.456,
p > .05], 난이도 , 번호 종류 , 숫자 세트 유형 간의 삼원
상호작용 효과도 없었다[F(2, 25) = 0.365, p > .05].
Inter-Key Press Intervals (ms) Steer Count (m)
Average F
probability Average F
probability
Task Difficulty
Low 887.77
31.823 .576 .000
***.48
12.078 .317 .002
**High 1258.64 .55
Number Type Congruent 1179.67
6.183 .192 .020 .53
8.533 .247 .007
**Incongruent 966.74 .51
Digit Type
Chunk Boundary 1833.59
36.02
.581 .000
***9.086
26.366 .503 .000
***Repeating 381.08 1.882
Extra 1004.93 4.985
Task Difficulty * Number Type .475 .018 .497 1.107 .041 .302
Digit Type * Number Type 7.195 .217 .002
**10.021 .278 .000
***Task Difficulty * Digit Type 1.602 .211 .058 .465 .631 .018
Task Difficulty * Number Type
* Digit Type .363 .697 .014 .365 .014 .696
***
p < .0001
**p < .01
Table 3. ANOVA results of inter-key press intervals and steer count to task difficulty and number type Fig. 6. Comparison of steer count to low difficulty according
to number type and digit type
Fig. 7. Comparison of steer count to high difficulty according to number type and digit type
또한 핸들 움직임에 대한 난이도 , 번호 종류 , 숫자 세트 유형에 따른 주효과가 모두 유의미하게 나타났 다 . 난이도가 낮을 때다 높은 조건에서 참가자들은 핸
들을 빈번하게 움직였고[F(1, 26) = 12.078, p < .01], incongruent 조건의 번호를 입력할 때보다 congruent 조건의 번호를 입력할 때 핸들 움직임 횟수가 많았다 [F(1, 26) = 8.533, p < .01]. 또한 청크로 구분되어 있는 두 숫자를 입력할 때, 핸들 움직임 횟수가 가장 높았 고, 반복되는 두 숫자를 입력할 때 핸들 움직임이 적 게 나타났다[F(2, 25) = 26.366, p < .001].
5. 결론 및 논의
본 연구에서는 운전 중 인포테인먼트 시스템 조작 상황에서 조작 과제의 난이도와 motor cue가 운전 주 행 능력과 과제 전환 패턴에 미치는 영향과 함께 과제 의 난이도에 따라 motor cue의 효과 차이가 존재하는 지 알아보고자 하였다 .
먼저, 인포테인먼트 시스템 조작 과제의 난이도에
따라 운전 주행과 인포테인먼트 시스템 조작에 유의
미한 차이를 보였다. 과제의 난이도가 높을 때, 전체
번호를 입력하는 데 오랜 시간이 소요되었다. 이는 작
업부하가 가장 높은 시점에서 과제 전환을 시도할 때,
그리고 난이도가 높은 2차 과제를 수행할 때 본 과제
인 운전 주행을 재개하는 시간이 오래 소요된다고 보
고한 Iqbal et al.(2005)의 연구 결과를 뒷받침하는 결
과이다. 또한 난이도가 높은 과제를 수행할 때, 차선
이탈 정도 및 핸들 움직임이 증가하였다. 이는 난이도
가 높을수록 1차 과제 수행의 정확도가 떨어지고 (Gille and Broadbent, 1989), 운전 주행 능력이 감소하 는 (Kim et al., 2014) 선행 연구의 결과와 부합한다 . 그 러나 Janssen & Brumby(2012)의 연구 결과와 동일하
게 motor cue의 효과는 전반적인 과제 수행 능력에서
확인할 수 없었다. 대신 , motor cue에 따라서 운전 주 행과 인포테인먼트 시스템 조작 과제 간에 과제를 전 환하는 패턴이 달라지는 것으로 나타났다.
과제 전환 패턴을 세부적으로 보기 위해서 숫자 키 입력과 입력 사이의 시간 간격과 핸들의 움직임을 세 가지 유형으로 구분하여 분석하였고, cognitive cue와 motor cue에 의해 참가자의 과제 전환 패턴이 달라짐 을 확인할 수 있었다. 숫자 키 입력 간 시간 간격과 핸 들 움직임은 난이도 , 번호 종류 , 숫자 세트 구성에 따 라 유의미한 차이가 나타났다 . 난이도가 높을 때와 congruent 번호(033-8811-6660)를 입력할 때, 연속된 두 숫자 키 입력 사이에 시간 간격이 길었고, 키 입력 사이에 발생하는 핸들 움직임이 많았다. 또한 청크 경 계선에 위치한 두 숫자를 입력하는 시간 간격이 가장 길고 핸들의 움직임도 많은 반면 , 반복된 숫자를 입력 할 때는 시간 간격이 짧았고 가장 적게 핸들을 움직였 다. 이를 종합하면 , 두 숫자 키의 입력 시간 간격이 길 수록 핸들 움직임의 횟수가 많았고, 핸들 움직임이 많 은 것으로 보아 참가자들은 인터벌이 긴 시점에서 과 제를 전환하였다고 해석 가능하다 . 즉 , 참가자들은 cognitive cue에 의해서 하나의 청크를 입력하고 난 후 에 인포테인먼트 조작 과제에서 운전 주행 과제로 과 제를 전환하며, 이는 청크 단위를 기준으로 과제 전환 이 이루어진다는 선행연구 결과와 일치했다(Salvucci, 2008; Janssen & Brumby, 2010).
그리고 두 종류의 cue가 동시에 제공되면 motor cue 의 효과가 cognitive cue보다 우세한 것으로 나타났다.
congruent 조건의 번호 (033-8811-6660)를 입력할 때는 청크로 구분되는 두 숫자 키 입력 사이의 시간 간격이 길었지만 , congruent 번호 (044-4433-3382) 에서는 그 간격이 두드러지게 짧았고 핸들 움직임에서도 동일한 결과를 보였다. 즉, 참가자들은 청크 지점에서 직전에 입력한 숫자가 다른 숫자로 바뀌면 cognitive cue에 의 해서 운전 과제로 과제를 전환하지만, 동일한 숫자가 이어지면 상대적으로 청크 경계선에서의 과제전환을 시도하지 않았다 . 이는 반복되는 숫자가 청크 단위로
구분되어 있어도 motor cue의 효과로 인해서 cognitive
cue인 청크 무시되었고, 반복되는 숫자를 한 번에 입
력하려는 데에서 비롯된 결과임을 알 수 있다 . 아울러 반복되는 숫자를 입력할 때 입력 간 시간 간격이 다른 두 숫자 세트 유형에 비해 확연히 짧은 것도 motor
cue의 효과라고 해석할 수 있다. 따라서 motor cue는
과제 전환 패턴에 영향을 주는 요인으로 작용하였음 을 알 수 있다. 하지만 과제의 난이도 수준에 따른 motor cue의 효과 차이는 없었다.
본 연구가 갖는 한계점은 다음과 같다. 첫째 , 단순 히 운전면허를 소지한 사람을 대상으로 실험을 진행 하여 참가자들의 운전 경험과 인포테인먼트 시스템 조작 경험을 완전히 통제하지 못하였다. 특히 운전 경 험의 개인차는 실험 결과에 반영되어 분산이 다소 크 게 나타난 원인으로 작용하였다. 둘째 , 의도적으로 번 호를 3개의 청크 단위로 받아들이도록 청크별 학습을 실시했음에도 불구하고, 사람마다 청크 인식에 개인 차가 존재하기에 1개 또는 2개의 청크 단위로 받아들 였을 가능성이 존재한다. 그리고 본 연구에서 사용한 조건별 번호 종류의 조작에 다소 한계가 있다. 번호 설계 시, Janssen & Brumby(2010)의 실험방법을 따라 키패드 상 인접한 숫자를 연속적으로 선택하지 않고 조건별로 숫자가 떨어진 정도가 유사하도록 하였다.
그러나 번호 내 숫자별 제시 횟수와 숫자 구성 변인에 서 추출되는 샘플의 수가 동일하지 않았다 . 따라서 추 후 연구에는 앞서 언급한 부분을 동일하게 맞추어 번 호를 재구성해야 할 필요가 있다. 마지막으로 , 본 연 구에서는 운전 주행과 인포테인먼트 시스템 조작 과 제 간 전환 패턴을 확인하기 위하여 숫자 키 입력 시 간 간격과 핸들 움직임을 분석하였다 . 하지만 숫자 키 입력 시간 간격과 핸들움직임만을 근거로 ‘시각’ 인지 적 리소스를 동시 요구하는 두 과제 사이의 전환 패턴 을 판단하기에 다소 한계가 있다. 따라서 이를 고려하 여 추후 연구에는 아이트래킹(eye-tracking) 기법을 적 용하여 안구 응시 패턴 (Lee et al., 2015) 과 안구 운동 측정치를 변인으로 추가 설정할 수 있을 것이다. 또한 본 연구에서 적용한 터치 키의 크기 외에 터치 키의 위치, 조작 과제의 길이, 단계 수 등 다른 방법을 통해 난이도의 수준을 설정하여 2차 과제의 난이도의 효과 를 재검증해 볼 수 있을 것이다.
현재 인포테인먼트 시스템은 운전자에게 편리함과
재미를 제공하고 있다. 하지만 동시에 주의 분산을 일 으키며 사고를 유발한다. 그러므로 인포테인먼트 시 스템 조작과 같은 2 차 과제에 의해 발생하는 운전자 의 주의 분산을 줄이기 위해서는 운전자의 과제 전환 패턴에 대한 이해가 필요하다. 본 연구는 운전자가 운 전 중 인포테인먼트 시스템을 조작할 때 어떠한 패턴 을 바탕으로 과제를 전환하는 시점을 결정하는 지에 대해 인지적인 측면에서 분석하였다. 이를 바탕으로 본 연구의 결과를 인포테인먼트 시스템의 인터페이스 디자인에 적용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 인터페 이스 내 메뉴 아이템을 구성하고 배치할 때, 연관된 기능의 아이템을 근접하게 배치하여 운전자의 손의 움직임을 최소화할 수 있다. 이와 유사하게 반복되는,
action set 를 제공함으로써 운전자의 주의 분산을 최소
화하며 과제 전환을 돕고 빠른 시간 내에 충분한 정보 를 탐색하고 원하는 아이템을 선택하게 할 수 있다 . 결과적으로 운전자가 다중 과제를 수행함으로써 얻게 되는 인지 부하를 줄이고 빠르고 효율적인 과제 전환 을 하는 데 도움을 주는 의의를 지닌다.
REFERENCES
Adler, R. F., & Benbunan-Fich, R. (2015). The effects of task difficulty and multitasking on performance.
Interacting with Computers, 27(4), 430-439.
DOI: 10.1093/iwc/iwu005
Altmann, E. M., & Trafton, J. G. (2002). Memory for goals: An activation-based model. Cognitive Science, 26(1), 39-83. DOI: 10.1016/S0364-0213(01)00058-1 Bailey, B. P., & Iqbal, S. T. (2008). Understanding
changes in mental workload during execution of goal-directed tasks and its application for interruption management. ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI), 14(4), 21.
DOI: 10.1145/1314683.1314689
Burnett, G. E., Large, D. R., Lawson, G., De-Kremer, S., & Skrypchuk, L. (2013). A comparison of resistive and capacitive touchscreens for use within vehicles. Advances in Transportation Studies, 31, 5-16. DOI: 10.4399/97888548663241
Cantin, V., Lavallière, M., Simoneau, M., & Teasdale,
N. (2009). Mental workload when driving in a simulator: Effects of age and driving complexity.
Accident Analysis & Prevention, 41(4), 763-771.
DOI: 10.1016/j.aap.2009.03.019
Chang, T., & Hsiao, W. (2011). Consumers automotive purchase decisions: the significance of vehicle- based infotainment systems. African Journal of Business Management, 5(11), 4152–4163.
DOI: 10.5897/AJBM10.480
Crundall, E., Large, D. R., & Burnett, G. (2016). A driving simulator study to explore the effects of text size on the visual demand of in-vehicle displays.
Displays, 43, 23-29. DOI: 10.1016/j.displa.2016.05.003 Dobres, J., Reimer, B., Mehler, B., Foley, J., Ebe, K.,
Seppelt, B., & Angell,L. (2016). The Influence of Driver’s Age on Glance Allocations during Single- Task Driving and Voice vs. Visual-Manual Radio Tuning (No.2016-01-1445). SAE Technical Paper.
DOI: 10.4271/2016-01-1445
Duggan, G. B., Johnson, H., & Sørli, P. (2013).
Interleaving tasks to improve performance: Users maximise the marginal rate of return. International Journal of Human-Computer Studies, 71(5), 533-550.
DOI: 10.1016/j.ijhcs.2013.01.001
Gillie, T., & Broadbent, D. (1989). What makes interruptions disruptive? A study of length, similarity, and complexity. Psychological Research, 50(4), 243-250. DOI: 10.1007/BF00309260
Hodgetts, H. M., & Jones, D. M. (2006). Interruption of the Tower of London task: support for a goal- activation approach. Journal of Experimental Psychology: General, 135(1), 103.
DOI: 10.1037/0096-3445.135.1.103
Horberry, T. (1998). Bridge strike reduction: the design and evaluation of visual warnings. Doctoral dissertation. University of Derby.
Horberry, T., Anderson, J., Regan, M. A., Triggs, T. J.,
& Brown, J. (2006). Driver distraction: The effects of concurrent in-vehicle tasks, road environment complexity and age on driving performance. Accident Analysis & Prevention, 38(1), 185-191.
DOI: 10.1016/j.aap.2005.09.007
Iqbal, S. T., Adamczyk, P. D., Zheng, X. S., & Bailey,
B. P. (2005). Towards an index of opportunity:
understanding changes in mental workload during task execution. In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 311-320). ACM. DOI: 10.1145/1054972.1055016 Irune, A., Burnett, G.E., 2007. Locating in Car Controls:
Predicting the Effects of Varying Design Layout.
Advances in Transportation Studies, pp. 25e32.
Janssen, C. P., Brumby, D. P., & Garnett, R. (2010).
Natural break points: Utilizing motor cues when multitasking. In Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting (Vol. 54, No. 4, pp. 482-486). Sage CA: Los Angeles, CA:
SAGE Publications.
DOI: 10.1177/154193121005400444
Janssen, C. P., Brumby, D. P., Dowell, J., Chater, N., &
Howes, A. (2011). Identifying optimum performance trade‐offs using a cognitively bounded rational analysis model of discretionary task interleaving.
Topics in Cognitive Science, 3(1), 123-139.
DOI: 10.1111/j.1756-8765.2010.01125.x
Janssen, C. P., Brumby, D. P., & Garnett, R. (2012).
Natural break points: the influence of priorities and cognitive and motor cues on dual-task interleaving.
Journal of Cognitive Engineering and Decision Making, 6(1), 5-29. DOI: 10.1177/1555343411432339 Kim, H., Kwon, S., Heo, J., Lee, H., & Chung, M. K.
(2014). The effect of touch-key size on the usability of In-Vehicle Information Systems and driving safety during simulated driving. Applied Ergonomics, 45(3), 379-388. DOI: 10.1016/j.apergo.2013.05.006 Kim, H. Y., Choi, J., & Choi, J. (2017) An Experimental
Study on the Prototype Design of Car Infotainment Display-Interaction modes of navigation and music service screens (자동차 인포테인먼트 디스플레이의 프 로토타입 디자인 실험 연구-내비게이션과 음원 서비스 스크린의 인터랙션 방식을 중심으로 -), Journal of Digital Convergence, 16(2), 239-251.
Kujala, T. (2013). Browsing the information highway while driving: three in-vehicle touch screen scrolling methods and driver distraction. Personal and Ubiquitous Computing, 17(5), 815-823.
DOI: 10.1007/s00779-012-0517-2
Kujala, T., & Salvucci, D. D. (2015). Modeling visual sampling on in-car displays: The challenge of predicting
safety-critical lapses of control. International Journal of Human-Computer Studies, 79, 66-78.
DOI: 10.1016/j.ijhcs.2015.02.009
Lee, J. Y., Gibson, M., & Lee, J. D. (2015). Secondary task boundaries influence drivers' glance durations.
In Proceedings of the 7th International Conference on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications (pp. 273-280). ACM.
DOI: 10.1145/2799250.2799269
Loehmann, S., Knobel, M., Lamara, M., & Butz, A.
(2013). Culturally independent gestures for in-car interactions. In IFIP Conference on Human-Computer Interaction (pp. 538-545). Springer, Berlin, Heidelberg.
DOI: 10.1007%2F978-3-642-40477-1
May, K., Gable, T. M., Wu, X., Sardesai, R. R., &
Walker, B. N. (2016). Choosing the Right Air Gesture: Impacts of Menu Length and Air Gesture Type on Driver Workload. In Adjunct Proceedings of the 8th International Conference on Automotive User Interfaces and Interactive Vehicular Applications (pp. 69-74). ACM. DOI: 10.1145/3004323.3004330 Mehler, B., Kidd, D., Reimer, B., Reagan, I., Dobres,
J. & McCartt, A. (2016). Multi-modal assessment of on-road demand of voice and manual phonecalling and voice navigation entry across two embedded vehicle systems. Ergonomics, 59(3), 344-367.
DOI: 10.1080/00140139.2015.1081412
Mitsopoulos-Rubens, E., Trotter, M. J., & Lenné, M. G.
(2011). Effects on driving performance of interacting with an in-vehicle music player: A comparison of three interface layout concepts for information presentation. Applied Ergonomics, 42(4), 583-591.
DOI: 10.1016/j.apergo.2010.08.017
Mun, K., Choi, J., Kang, D., Bang, Y., Kim, H., Lee, S., Yang, J., Kim, J., Choi, M., Ji, D., Min, B., Chung, S., & Tack, G. (2010) The Effects of Secondary Task on Driving Performance - Control of Vehicle and Analysis of Motion signal. (동시과제 가 운전 수행 능력에 미치는 영향 -차량 통제 및 동작신호 해석을 중심으로 -) Science of Emotion & Sensibility, 13(4), 613-620.
National Highway Traffic Safety Administration. (2012).
Visual-manual NHTSA driver distraction guidelines
for in-vehicle electronic devices. Washington, DC:
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