Predicting Driver Readiness in Conditional Autonomous Driving: Analyzing Driver Characteristics and Heart Rate Variability

본 연구는 자율주행상황에서 주관적인 운전 준비도를 객관적으로 측정할 수 있는 심리·생리적 지표를 확인하는 것을 목적으로 한다. 51명의 연구대상자가 참여하였고, 설문을 통해 운전 경험, 태도, 운전부하, 상황인식 등을 평가하였다. 자율주행 중 차량 제어권을 인계 받아야 하는 시나리오 동안 심전도를 측정하여 심박변이도 지표를 추출하였고, 주행 종료 후 연구대상자는 자신의 상태를 평가하였다. 분석 결과, 운전 준비도는 정신적 부하와 부적 상관, 상황인식과 상황 이해도와는 정적 상관을 보였다. 또한, 심박변이도 지표인 제곱 평균 근간 심박 간격 차이(Root Mean Square of Successive Differences, RMSSD)와 50ms 이상의 연속적인 RR 간격의 차이 비율(proportion derivedNN50 by the total number of NN interval, pNN50)과의 유의한 정적 상관관계가 확인되었다. 운전 준비도 수준에 따라 상·중·하로 나누어 분석한 결과, 높은 운전 준비도 집단은 정신적 부하가 낮고 상황인식 및 상황에 대한 이해도가 유의하게 높았으며, 자율주행 구간에서 pNN50이 높은 경향이 있었다. 마지막으로 상황인식과 RMSSD가 운전준비도의 주요 예측 지표로 확인되었다. 이는 운전 준비도가 낮은 운전자는 자율신경 각성이 높고, 높은 운전자는 부교감신경계의 활성화로 인해 심리적, 생리적으로 안정된 상태임을 의미한다. 본 연구는 운전자의 주관적인 운전 준비도를 예측하기 위한 운전자의 심리 및 생리 지표를 확인하였고, 이는 운전자의 운전 준비 상태를 모니터링하는 기술에 적용되어 사고 예방에 기여할 수 있을 것이다.