< 연구결과 요약 >
과 제 명 퍼스널 모빌리티의 방향전환 지시등 제어에 관한 연구
연구목표
○ 퍼스널 모빌리티의 방향 전환 시 하게 되는 동작을 인지하여 이를 통해 방향 전환 지시등이 작동할 수 있다.
○ 퍼스널 모빌리티 사용 환경에서 증가하는 사과의 위험을 미연에 방지하 여 안전성과 활용도를 높일 수 있다.
연구방법
○ 퍼스널 모빌리티 시장 조사
- 팀원 중 지식재산 전문가가 퍼스널 모빌리티 관련 제품 조사 및 사용 실태 분석
○ 인지공학을 적용한 퍼스널 모빌리티 운전자의 행동패턴 조사
- 팀원 중 디자인 전문가가 운전자의 운전행동을 카메라를 통해 촬영 후 영상을 근거로 행동패턴 분석
○ 강제연결법을 통한 퍼스널 모빌리티 방향전환 지시등 제어 시스템 구상 - 팀원 전체가 아이디어 발상기법인 강제결합법을 통하여 퍼스널 모빌리티 운전 중 방향 전환 시 하게 되는 행동과 방향지시등의 작동을 강제 결합
○ 구상된 시스템의 사전기술검사 실시
- 팀원 중 지식재산 전문가가 특허, 시장제품, 연구논문 검색을 통한 시스템 의 신규성, 진보성, 시장성 조사
○ 방향전환지시등 제어 시스템구체화 - 팀원 중 전기회로 전문가가 하드웨어개발
- 팀원 중 프로그램 전문가가 하드웨어를 제어하는 소프트웨어 개발 - 하드웨어 구성요소 : 방향지시부(출력부), 동작감지부(입력부), 제어부, 장 착부, 전원부
- 소프트웨어 구성요소 : 입력부 신호를 제어부에서 범위별로 처리하여 출력 부의 전원을 관리하는 프로그래밍
○ 시스템의 효과검증 및 개선
- 팀원 전체가 퍼스널 모빌리티 종류별, 주야간별 방향 전환 시 측면 직각 충돌 예방효과 검증 실험 실시
- 팀원 중 전기회로 전문가와 프로그램 전문가가 방향지시부의 시인성, 동작 감지부의 정확도, 장착부의 신뢰성 개선
연구성과
○ 퍼스널 모빌리티 방향전환 지시등 사용률 증가
○ 안전한 퍼스널 모빌리티 사용으로 도로환경의 사고위험 감소
○ 퍼스널 모빌리티 사용 환경의 안전성 향상으로 퍼스널 모빌리티 사용량 증가
주요어
(Key words) 퍼스널 모빌리티, 방향지시, 제어, 행동패턴
1. 개요
□ 연구 동기 및 목적 ○ 연구동기
최근 방영되고 있는 청소년 대상 드라마에서 외발 형 전동 휠이 자주 등장하여 학생들의 관심도가 높아졌으나 드라마 장면에서 한 학생이 외발 형 전동 휠을 도로 한복판에서 기본적인 안전장치를 착용하지 않을 채 주행하는 모습을 통하여 안전하게 운전하기 위해 안전장치가 필요하다는 것을 느끼게 되었으며 관심을 가지게 되었다.
특히 퍼스널 모빌리티에 방향지시등이 없음에 착안하여 퍼스널 모빌 리티의 방향지시등 제어에 관한 연구를 생각하는 계기가 되었다.
[그림 1] KBS드라마 ‘후아유 학교 2015‘의 장면 中
○ 연구의 필요성
현재 퍼스널 모빌리티의 시장이 점점 커지고 있고 그에 따라 수요 또한 증가하고 있지만 이에 비해 운전자를 위한 방향전환 안전대비책이 없다는 것을 느끼게 되었고 이러한 점을 통해 직접 방향전환 안전대비책인 방향지 시등을 제작하고 연구를 통해 안전성을 증가시키고자 합니다.
○ 연구 목적
- 퍼스널 모빌리티의 종류와 그에 따른 사용자 행동 특성 파악 - 퍼스널 모빌리티의 방향전환 지시등 사용실태에 대한 분석
- 퍼스널 모빌리티 사용 중 방향전환 때 하게 되는 사용자 행동 특성 분석 - 퍼스널 모빌리티 방향 전환 시 하게 되는 행동특성을 통해 방향 전환지시
등 작동
- 퍼스널 모빌리티 사용 환경에서 증가하는 사고의 위험을 미연에 방지하 여 안전성과
활용도를 높일 수 있다.
□ 연구범위 ○ 연구 분야
- 전기, 전자, 프로그래밍, 인간공학 ○ 범위
- 퍼스널 모빌리티, 방향전환지시등 ○ 진행 단계
- 제품분석, 인간행동특성파악 → 제품개발 → 성능, 효과 검증
2. 연구 수행 내용
□ 이론적 배경 및 선행 연구
○ 퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)
근거리 및 중거리를 주행할 수 있는 전기 구동 방식의 개인용 이동수단을 통칭하며, 소형 전기차, 세그웨이, 전기자전거, 전기 오토바이 등이 있다.
현재 퍼스널 모빌리티의 종류는 크게 두 종류인 입식과 좌식형으로 구분 할 수 있다.
입 식 형
좌 식 형
[그림 2] 퍼스널 모빌리티 유형
○ 거리센서
두 점간의 거리를 측정하는 경우, 3각 측량방식, 초음파 방식 등이 있다. 3각측량 방식은 2개의 경로에서 온 피측정물을 직각 프리즘으 로 반사시켜 2개의 이미지 센서에 입사시켜 상대적 위치가 합치했을 때, 두 점간의 거리가 표시된다. 이 경우, 자연광으로 하는 방법과 적 외선으로 하는 방법이 있다. 초음파방식은 피측정물에 지향성이 날카 로운 초음파를 송신하여 피측정물로부터의 반사파를 수신하기까지의 시간을 측정하여 거리를 아는 방식인데, 수신 센서는 압전소자가 사 용된다.
거리 속도× 시간
- 초음파 센서 원리
[그림 3] 초음파 센서 원리
초음파 센서 모듈 울트라소닉센서 고지향각초음파 센서모듈 몰딩형초음파센서 [표 1] 초음파센서 종류
- 적외선 센서 원리
[그림 4] 적외선 센서 원리
○ 방향전환 지시등
방향 지시등은 자동차(피견인차 포함)의 회전방향을 표시하는 신호수단 이다. 오늘날은 대부분 점멸식 방향지시등을 많이 사용한다. 점멸은 전원 을 단속(ON-OFF)하는 방법으로 한다. 방향지시등의 색깔을 황색 또는 적색이어야 하며 작동상태 및 고장여부를 운전석에서 확인할 수 있는 구조 이어야 한다.
제품명 자동차방향 지시등
zackees turn signal gloves
LED Turn Signal Light
Backpack
Lumos White helmet turn
signal
bike winker turn signal bike jacket
제품 외형
설치 위치
자동차
전면부 손 등 머리 자전거
싯포스트 상의
작동
방법
스위치 스위치 리모컨 리모컨 리모컨 버튼
[표2] 제품별 방향전환 지시등 종류
○ 방향전환 지시등 관련 법규사항
도로 교통법 제 38조 (1) 모든 차의 운전자는 좌회전·우회전·횡단·유 턴·서행·정지 또는 후진을 하거나 같은 방향으로 진행하면서 진로를 바꾸려고 할 때 손이나 방향지시등 또는 등화로써 그 행위가 끝날 때까지 신호를 해야 한다. (2) 제 1항의 신호를 하는 시기 및 방법은 대통령령으로 정한다.
제 38조(차의 신호) 모든 차의 운전자는 좌회전·우회전·횡단·유턴·서행·정지 또는 후진을 하거나 같은 방향으로 진행하면서 진로를 바꾸려고 하는 경우에는 손이나 방 향지시기 또는 등화로써 그 행위가 끝날 때까지 신호를 하여야 한다.
‚ 제1항의 신호를 하는 시기와 방법은 대통령령으로 정한다.
[전문개정 2011.6.8.]
제 39조(승차 또는 적재의 방법과 제한) ① 모든 차의 운전자는 승차 인원, 적재중량 및 적재용량에 관하여 대통령령으로 정하는 운행상의 안전기준을 넘어서 승차시키 거나 적재한 상태로 운전하여서는 아니 된다. 다만, 출발지를 관할하는 경찰서장의 허가를 받은 경우에는 그러하지 아니하다.
② 제1항 단서에 따른 허가를 받으려는 차가 「도로법」 제77조제1항 단서에 따른 운행허가를 받아야 하는 차에 해당하는 경우에는 제14조제4항을 준용한다. [신설 2014.12.30] [[시행일 2015.7.1]]
③ 모든 차의 운전자는 운전 중 타고 있는 사람 또는 타고 내리는 사람이 떨어지지 아니하도록 하기 위하여 문을 정확히 여닫는 등 필요한 조치를 하여야 한다. [개정 2014.12.30] [[시행일 2015.7.1]]
④ 모든 차의 운전자는 운전 중 실은 화물이 떨어지지 아니하도록 덮개를 씌우거나 묶는 등 확실하게 고정될 수 있도록 필요한 조치를 하여야 한다. [개정 2014.12.30]
[[시행일 2015.7.1]]
⑤ 모든 차의 운전자는 영유아나 동물을 안고 운전 장치를 조작하거나 운전석 주위에 물건을 싣는 등 안전에 지장을 줄 우려가 있는 상태로 운전하여서는 아니 된다.
[개정 2014.12.30] [[시행일 2015.7.1]]
⑥ 지방경찰청장은 도로에서의 위험을 방지하고 교통의 안전과 원활한 소통을 확보하기 위하여 필요하다고 인정하는 경우에는 차의 운전자에 대하여 승차 인원, 적재 중량 또는 적재용량을 제한할 수 있다. [개정 2014.12.30] [[시행일 2015.7.1]]
[전문개정 2011.6.8] [[시행일 2011.12.9]]
[표3] 도로 교통법 38조 출처-국가법령정보센터
□ 연구주제의 선정 ○ 문제 착안
- 퍼스널 모빌리티 사고유형 예측 및 원인
[그래프 1] 상황별 자전거 교통사고 빈도
[그래프 2] 시간별 자전거 교통사고 빈도
퍼스널 모빌리티 이전 가장 흔히 사용하던 개인용 운송 수단에는 자전거가 있다.
따라서 자전거의 교통사고 유형별 그래프를 보면 퍼스널 모빌리티의 교통사 고 유형을 예측할 수 있을 것이다.
[그래프 1]을 통하여 자전거 교통사고의 경우 야간 (20시~22시)에 측면 직각 충돌 발생률 (60%)이 가장 높음을 알 수 있다.
이는 자전거에는 방향전환지시등이 없기 때문에 방향을 전환 시 아무런 신호도 없이 방향 전환을 하기 때문에 주간보다는 야간에, 신호 없이 방향전 환을 하게 됨으로서 사고가 많이 발생되는 것으로 풀이된다.
따라서 방향전환지시등이 없는 현재의 퍼스널 모빌리티의 경우도 동일한 사고의 위험을 내포하고 있다.
- 퍼스널 모빌리티용 방향전환지시등 수요 예상
제품명 나인봇 원 나인봇 E+ 마이웨이 미니쿠
제품외형
방향전환지시등 유무 X O X X
사이드미러 유무 X X X X
[표4] 제품별 방향전환 안정장치 유무
제품명 누빔 Turn Signal Gloves
루모스
(Lumos) SeilBag
제품외형
특징
리모컨으로 조작엄지와 검지사이
스위치로 작동리모컨으로 조작,
방향등 및 안전등
리모컨으로 조작,
가방의 방향 지시등 기능 내장
[표5] 방향전환 지시등의 종류 및 특징 종류 2015년 전망 2014년 대비 2030년 예측
0 500 1000 1500
2015년 2030년
판매대수
전동 (입식) 이륜차 시장 전망 전기바이크 3,710만대 113.6% 4,203만대
원동기 부착
이륜차 2,998만대 105.5% 3,119만대
전동직립이륜차 27만대 55.0배 1,209만대 외발형 전동휠 24만대 47.1배 800만대삼륜차 292만대 121.1% 345만대 전기 자전거 173만대 2.3배 367만대 전동차 의자
(전동휠체어) 49만대 2.6배 126만대 초소형 전기차 21대 2.4배 46만대
[표 6, 그래프 3 ] 퍼스널 모빌리티 시장 전망 출처 : 후지키메라총연
[표3]에서 처럼 좌식형과 입식형 퍼스널 모빌리티 모두한 자전거와 비슷 하게 방향 전환 시 기본적으로 필요한 사이드미러, 방향전환 지시등의 구비 가 부족하고 [표4]에 의하면 기존 방향전환지시등은 수동으로 작동시키미로 퍼스널 모빌리티에 적용하는데는 문제가 있을 것으로 예상된다.
현재까지의 퍼스널 모빌리티는 교통 분담보다는 레저형 장비로 인식이 되어 인도의 보행자나 차도의 다른 교통수단에 노출되는 빈도가 낮기 때문 에 별도의 방향전환 지시등의 구비가 필수 요소가 아니었다.
하지만 [그래프3]에서 예측한데로 퍼스널 모빌리티의 사용도가 증가한다 면 보행자나 다른 교통수단과의 원활한 소통을 위해 방향전환 지시기능의 수요가 예측된다.
□ 연구 방법 ○ 실험1
- 기존 제품 분석 :
① 기존 제품 중 퍼스널 모빌리티 사용 가능한 제품 분류
② 기존 제품 조작시 장단점을 항목별로 체크리스트를 통해 평가
○ 실험2
- 방향전환 지시등 개발 :
① 기존 제품의 장단점 체크리스트를 기반으로 방향전환지시등 개발 ② 퍼스널 모빌리티의 종류에 무관하게 사용할 수 있도록 개발
○ 실험3
- 개발한 방향전환지시등 검증 :
① 개발된 방향전환지시등의 방향 전환 지시효과 검증 ② 개발된 제품과 기존 제품의 장단점 비교
○ 전문가 자문
- 제품 개발관련 기술적 자문 : 전기회로, 프록래밍 관련 자문 - 연구과정 관련 실험 자문 : 가설설정, 변인설정, 실험과정 자문
□ 연구 과정
○ 실험 설계
실험1 실험2 실험3
① 가설 :
기존 방향지시등의 문제점을 찾을 수 있다.
② 변인 : 통제
변인 속력, 주행거리 조작
변인 방향지시등의 종류 종속
변인 기존 방향지시등의 문제
③ 실험 전개:
기존 방향지시등 및 퍼스널 모빌리티 구비
↓
방향전환 지시등 체크리스트 편집
↓
기존 방향지시등 및 퍼스널 모빌리티 사용
↓
체크리스트 작성 및 결과 도출
↓
실험장 조성
① 가설 :
퍼스널 모빌리티에 적합한 방향전 환지시등을 개발할 수 있다.
② 변인 : 통제
변인 작동이 가능한 행동 조작
변인 부착하는 위치
종속 변인
사용이 용이한 방향전환 지시등을 제작 할 수 있다.
③ 실험 전개:
체크리스트 결과
↓ 방향전환지시등
개선사항 도출
↓ 방향전환지시 행동 특성 조사
↓
행동으로 조작 가능한 지시등 아이디어 창출
↓ 하드웨어 설계
↓ 하드웨어 제작
↓ 소프트웨어 설계
↓ 소프트웨어 제작
↓ 방향전환지시등
제작
① 가설 :
개발한 방향전환지시등을 통해 퍼 스널 모빌리티의 방향전환신호를 미리 감지할 수 있다.
② 변인 : 통제 변인
퍼스널 모빌리티 종류, 속력, 거리 조작
변인 방향전환 지시등 종류 종속
변인
방향전환 인지 시간
③ 실험 전개:
실험장 조성
↓
1. 시작점에서 3m 뒤에 두발 전동휠이 위치하고 두발 전동휠로부터 3m 뒤에 전동스쿠터가 위치 한다.
2. 동시에 주행을 시작한 다. 이때, 두발 전동휠이 시작점에 접근하면 초시 계와 방향지시등을 작동 시킨다.
3. 두발 전동휠을 뒤따르 던 전동스쿠터가 방향 지 시등을 인지하면 초시계 를 작동시킨다.
4. 도착점에서 두발 전동 휠이 방향 전환을 할 때 초시계를 중지시킨다.
5. 두발 전동휠과 전동스 쿠터로 측정한 시간의 차 이를 계산한다.
↓
인지 시간의 차이를 계산하여 뒤따라오던 전동스쿠터의 안전거리를
계산한다.
○ 연구일정
5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월
이론적 배경조사 실험설계 1차 실험 2차 실험 3차 실험
[표7] 월별 실험 과정
○ 실험 과정 - 실험1 :
① 실험 준비
퍼스널 모빌리티는 입식형으로 준비하였다.
기존의 방향전환지시등 중 가방형만 시중제품을 그대로 구매하여 실 험을 실시하였고, 장갑형은 제작이 용이하여 제작하여 실험을 실시하 였다.
② 실험 환경
실험장소 실험장비
1층 복도
퍼스널 모빌리티장갑형 가방형
[표8] 실험 환경
③ 실험 과정
복도를 길이 20.55m 폭2.6m 로 표시
→
앞에 장갑형 방 향지시등을 착 용한 착용자가 방향 지시등을 작동시키고 뒤 에 탑승자가 그 것을 인식
→
장갑형 실험과 동일하게 진행 ( 방 향 지 시 등 을 가방형으로 바 꿔서 착용)
→
장갑형 실험과 동일하게 진행 ( 방 향 지 시 등 을 가방형으로 바 꿔서 착용)
→
착용자들을 대 상으로 체크리 트작성
[표9] 실험1 과정
④ 실험 재료
장갑형의 경우 조명부, 스위치부, 전원공급부가 필수구성요소가 되도록 제작하였다.
구성요소 제품명 사진 특징
조명부 led led는 옷에 꿰매서 사용이 가능하고 세탁이 가능
하며 전원을 공급하면 빛을 낸다.
스위치부 전도성 실 전도성 실은 전기가 통하는 실로 led에 각각 (+)와 (-)에 연결한다.
전원
공급부 수은전지 수은 전지 3V로 led에 전원을 공급하는데 사용한 다.
[표10] 실험 재료
⑤ 장갑형 방향지시등 제작
led 5개를 전극을 맞춰 바느질 한다.
→
(+)쪽의 실을 위 쪽 라인을 따라 바느질을 한다.
→
(+)쪽의 실을 반대편 으로 투과 후 매듭 을 짓는다.
→
매듭을 두껍게 만든다.
→
매듭의 실을 반대쪽으로 나오게
한다.
→
(-)쪽의 실을 아래쪽 라인을 따라 바느질 한다.
→
전지와 전극을 맞춰 두껍게 매듭을 한 실을 붙인다.
→
검은 테이프로 전지를 고정 한다.
[표11] 장갑형 방향지시등 제작 과정
- 실험2 :
① 실험 준비
방향 전환 전환하려는 방향의 후방에서 접근하는 존재의 유무를 확 인하기 위해 사용자는 시선을 방향전환 하려는 방향의 후방을 경계하 게 된다. 이 때문에 방향전환하려는 방향으로 고개를 돌리는 행동을 하게 되는 특징이 있다.
따라서 방향전환시 사용자가 하게 되는 행동특성을 방향전환 지시등 의 입력신호로 활용하면 별도의 조작 없이 방향전환 지시등의 조작이 가능할 것이다.
실험2를 통하여 퍼스널 모빌리티에 적합한 방향 전환 지시등을 개발 하고, 기존 방향전환지시등 대비 개선되었는지를 확인하고자 실험1과 같은 방법으로 실험을 준비하였다.
② 실험 재료
개발하려는 방향전환지시등은 고개를 돌리는 행동을 센서링 하는 센서부 와 방향전환 신호를 발생 시키는 조명부, 센서부와 조명부를 제어하는 제어부가 필수 구성요소이어야 한다.
이 필수 구성요소를 구현하기 위해서는 하드웨어와 소프트웨어 각각의 개발이 필요하다.
하드웨어 센서부, 조명부, 제어부, 전원공급부 소프트웨어 IDE환경
[표11] 구성요소
구성요소 제품명 사진 특징
제어부 atmega328 atmega328은 32-bit 마이크로컨트롤러장치로 써 저 전력으로 작동이 가능하다.
조명부 led, 핀포인트레이져
LED는 발광다이오드로 빛을 내는 물체이다.
레이져는 유도 방출과정에서 증폭되어 나온 빛이다. led와 레이져는 방향전환을 알려준다.
센서부 초음파센서 초음파센서는 초음파의 특성을 이용해서 대상과
의 떨어진 거리를 측정한다.
전원
공급부 ni-cd 충전지
ni-cd 충전지는 전원공급 장치로써 방향전환 지시등 내부에 있어서 atmega328의 전원을 공급한다.
[표12] 실험 재료
④ 작품 제작 (하드웨어)
개선
과정 1차 (헬멧형) 2차 (유선형) 3차(모듈형 ) 4차 (모듈형 )
회로도 및 완성 모습
개선점 헬멧의 무게로 인해 목의 피로가 증가
선이 길고 부착할 수 있는 곳이 없으면 사용 불능
어깨 모양의 맞지 않 아 작동 불편
다양한 기상현상 (스모그, 안개)에서 작동 불편
[표13] 하드웨어 제작
⑤ 작품 제작 (소프트웨어)
서로 다른 두 초음파 센서에서 센서링 되는 거리 값에 따라 서로 다른 두 조명부의 led가 점등 되도록 하기 위해 다음과 같은 알고리즘으로 개발하였고, 이를 제어부인 atmega328 칩에 활용이 용이한 IDE개발환 경에서 코딩하였다.
전개도 코딩
[표14] 소프트웨어 제작
- 실험3 :
① 실험 준비
4차(최종) 작품의 유무에 따른 퍼스널 모빌리티의 방향전환 여부 인지 시간을 측정하는 실험을 준비하였다.
② 실험 환경
실험장소 실험장비
1층 복도 헬멧형 장갑형 가방형 유선형 모듈형
Ⅰ모듈형
Ⅱ [표 15] 실험 환경③ 실험 과정
복도를 길이 20.55m 폭2.6m로 표시를 한 후 출발선으로부터 10m 이후에 표시
→
앞에 헬멧형 방향지 시등 착용자가 출발 과 동시에 스톱워치 작동 → 방향지시등 착용자가 방향지시등 작동 → 뒤에 탑승자 가 방향지시등 인식 과 동시에 스톱워치 작동→10m가 지나면 스톱워치 중지 → 시 간 차 측정
→
앞에 유선형 방향지 시등 착용자가 출발 과 동시에 스톱워치 작동 → 방향지시등 착용자가 방향지시등 작동 → 뒤에 탑승자 가 방향지시등 인식 과 동시에 스톱워치 작동→10m가 지나면 스톱워치 중지 → 시 간 차 측정
→
앞에 장갑형 방향지 시등 착용자가 출발 과 동시에 스톱워치 작동 → 방향지시등 착용자가 방향지시등 작동 → 뒤에 탑승자 가 방향지시등 인식 과 동시에 스톱워치 작동→10m가 지나면 스톱워치 중지 → 시 간 차 측정
→
앞에 가방형 방향지 시등 착용자가 출발 과 동시에 스톱워치 작동 → 방향지시등 착용자가 방향지시등 작동 → 뒤에 탑승자 가 방향지시등 인식 과 동시에 스톱워치 작동→10m가 지나면 스톱워치 중지 → 시 간 차 측정
→
앞에 모듈형Ⅱ 방향 지시등 착용자가 출 발과 동시에 스톱워 치 작동 → 방향지시 등 착용자가 방향지 시등 작동 → 뒤에 탑승자가 방향지시등 인식과 동시에 스톱 워치 작동→10m가 지나면 스톱워치 중 지 → 시간 차 측정 [표 16] 실험3 과정
○ 시행착오 극복
- 1차 실험 : 다양한 퍼스널 모빌리티와 시중에 나온 방향전환지시등을 사용해서 개선할 점들을 찾음
- 2차 실험 : 개발한 방향지시등으로 30명을 대상으로 체크리스트 제작 - 3차 실험 : 개발한 방향지시등과 기존의 방향지시등의 인지시간을 비교
3. 연구 결과 및 시사점 □ 연구 결과
○ 실험 1
(5- 전혀 그렇지 않다. 4-그렇지 않다. 3-보통이다. 2-그렇다. 1-매우그렇다)
번호 질문 장갑형 실험 결과 가방형 실험 결과
1 방향 지시등이 효과가 있다고 생각하시나요?
0 10 20
5 4 3 2 1
4 6 10
5 5
0 10 20
5 4 3 2 1
4 4
10 8 6
2 방향 지시등을 장착 할 때 불편한 점이 있나요?
0 10 20
5 4 3 2 1
4 7 11
5 3
0 10 20
5 4 3 2 1
3 6 10
7 4
3
방향 지시등을 사용할 때 조작에서 불편한 점
이 있나요? 0
10 20
5 4 3 2 1
6 12
5 4 3
0 10 20
5 4 3 2 1
10 8 8
2 2
4
방향 지시등을 사용할 때 운전에서 불편한 점
이 있나요? 0
10 20
5 4 3 2 1
9 10
6 5
0
0 7.5
15
5 4 3 2 1
6 8 8
5 3
5
방향 지시등을 사용할 때 방향 전환 신호 전달 이 잘 되나요? 0
7.5 15
5 4 3 2 1
2 5
9 8
6
0 7.5
15
5 4 3 2 1
3 5 8 8
6
6
방향 지시등을 사용하였 을 때 좀 더 안전하다고
생각하시나요? 0
10 20
5 4 3 2 1
5 6 10
6 3
0 10 20
5 4 3 2 1
2 3
10 7 8
7
기존 방향 지시등에서 어떤 부분이 개선되면 좋겠다고 생각하신 적이
있나요? 0
10 20
5 4 3 2 1
3 4
11
7 5
0 10 20
5 4 3 2 1
6 6
13
3 2
[표 13] 실험1 결과
○ 실험 3-1
번호 헬멧형 실험 결과 유선형 실험 결과 모듈형Ⅰ 실험 결과 모듈형Ⅱ 실험 결과
1 0 10 20
5 3 1
4 6 10 7
3
0 10 20
5 3 1
3 6 11
5 5 0 10 20
5 3 1
3 5 11
6 5
0 7.5
15
5 3 1
3 4 9 8
6
2 0 10 20
5 3 1
1 3 6 10 10 0 10 20
5 3 1
3 7 12
3 5 0 10 20
5 4 3 2 1 1
6 13
6 4
0 7.5
15
5 4 3 2 1 5
9
1 3 2
3 0 10 20
5 3 1
0
5 10 8 7
0 7.5 15
5 3 1
6 8 9 3 2
0 10 20
5 3 1
3 4
10 7 6
0 10 20
5 3 1
6 10 10 3 1
4 0 7.5
15
5 3 1
2 5 8 9 5
0 10 20
5 3 1
2
8 10 7 2
0 7.5
15
5 3 1
3 6 9 6 6
0 10 20
5 3 1
11 9 6 3 1
5 0 7.5
15
5 3 1
4 6 8 7 4
0 10 20
5 3 1
4 7 12
5 2 0 10 20
5 3 1
4 6 10 5 5
0 7.5
15
5 3 1
2 3
8 8 7
6 0 7.5
15
5 3 1
7 8 7 4 3
0 10 20
5 3 1
3 5 11
7 4
0 10 20
5 3 1
5 6 13
4 2 0 10 20
5 3 1
2 4 8 10 6
7 0 7.5
15
5 3 1
3 5 7 7 8
0 10 20
5 4 3 2 1 4 8 10
5 3 0 10 20
5 3 1
1 4 8 10 7 0 10 20
5 4 3 2 1 6 6
11 4 3
[표 14] 실험2 결과
○ 실험 3-2
회수 장갑형 가방형 헬멧형 유선형 모듈Ⅱ
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
장갑형 가방형 헬멧형 유선형 모듈형
1 1.12 2.07 1.01 2.13 0.68 2 0.47 3.54 1.61 0.73 0.80 3 1.03 0.56 0.57 1.51 0.58 4 0.64 0.75 1.11 0.29 0.74 5 0.94 0.56 0.49 1.66 1.39 6 0.86 0.86 0.81 2.39 0.88 7 0.67 0.26 1.48 0.58 0.70 8 1.23 0.36 0.69 0.34 0.68 9 0.91 0.96 1.35 0.79 0.64 10 1.18 0.85 0.89 1.73 1.19 평균 0.91 1.08 1.00 1.22 0.83
[표 15] 실험3 결과
□ 결론
- 운전자 편의성과 관련된 질문지는 질문번호 2~4 로 편의성이 높음은
‘그렇다’, ‘매우그렇다’를 표기한 숫자를 총합 비교하였다.
실험1과 실험 3-1의 결과 모듈Ⅱ형의 운전자 편의성은 장갑형 대비 55%, 가방형 대비 52% 높은 것으로 나타났다.
장갑형의 경우 방향전환지시를 하기 위해서는 팔을 벌려야 해서 균형을 잡는데 문제가 있었고, 가방형의 경우 손가락으로 버튼을 조작해야했다.
이는 버튼 조작 동안 운전자가 손의 위치를 신경 쓰느라 순간적으로 주행 과 관련된 균형이나 사주경계등에서 주의력이 흐트러지는 결과를 초래하 였다.
반면에 모듈Ⅱ형은 좌우방향전환 전 하게 되는 고개 짓이 센서를 통해 인식되어 방향전환 지시등이 작동하기 때문에 운전자는 별도로 방향전환 지시등의 작동을 신경 쓰지 않아도 되고 어깨부위에 장착됨으로서 운전자 의 상의나, 가방 등의 종류에 구애 받지 않고 장착 가능하기 때문에 운전자 입장에서 보다 편하다는 인식을 하게 된 것이다.
- 모듈Ⅱ형의 방향전환 인식 시간이 장갑형 대비 약 8%, 가방형 대비 23%
빨라진 것으로 나타났다.
왜냐하면 장갑형과 가방형의 경우 방향전환 전 하게 되는 고개 짓 이후 방향전환지시등을 작동 시키지만 모듈Ⅱ형의 경우 고개 짓을 하는 순간부 터 방향전환 지시등이 작동되면서 시간적으로 더 빨리 방향전환지시등이 작동하는 효과를 얻을 수 있었기 때문이다.
□ 시사점
○ 연구 내용 관련
- 퍼스널 모빌리티 구조의 체계적인 분류
- 퍼스널 모빌리티의 방향전환지시 알림의 필요성 검증
- 퍼스널 모빌리티 운행시 요구되는 안전 기준 확립의 기초자료 제공
○ 연구 활동 관련
- 인지공학 관련 학습의 계기 마련
- 센서 제어와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 개발을 통해 관련 분야 진로 탐색활동 가능
- 사전기술검사, 신기술 동향 검사등 연구분야 관련 지식재산의 중요성 인식 및 지식재산 관련 기초능력 함양 가능
- 안전과 관련된 연구 분야 개척 가능
4. 사후 활용 □ IP-R&D 실시
○ 모듈Ⅱ에 대한 지식재산(IP)확보
- 물건 발명, 방법발명, 기능발명의 세 가지 방법으로 특허 출원하여 회피설계나 무효와 대비
- 디자인 출원하여 보다 강력한 지식재산 권리 확보 ○ R&D실시
- 실제 상용화 제품이 될 수 있도록 개발
- 기존 퍼스널 모빌리티 제조사, 자전거, 모터스포츠 관련 안전제품 제조사와 공동 연구 개발
- 도로교통안전공단 등과 협력하여 퍼스널 모빌리티 안전장구에 대한 가이드라인 제정과 안전장구 장착 필수착용을 위한 기초연구 실시 5. 참고문헌
○ 퍼스널모빌리티의 모빌리티 성능시험 방안 / 박수산, 이용준, 유영재, 임대영, 차현록, 조규진, 권용기 / 한국지능시스템학회 / 2015 ○ 측면보조방향지시등의 인지특성 평가에 관한 연구 / 이호상, 강병도, 김형구, 박준영 / 한국자동차공학회 / 2010
○ 자동차 방향지시등 렌즈설계를 위한 CAD 시스템의 개발에 관한 연구 / 이재원, 이우용 / 한국자동차공학회 / 1991
