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研究生:張立昌
研究生(外文):Li-Chang Chang
論文名稱:兩種改裝手控制器在虛擬道路上的駕駛績效評估
論文名稱(外文):Driving Performance Evaluation of Two ModifiedHand Controllers on the Virtual Road
指導教授:陳協慶陳協慶引用關係吳欣潔吳欣潔引用關係
指導教授(外文):Hsien-Ching ChenHsin-Chieh Wu
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:工業工程與管理系碩士班
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:108
中文關鍵詞:駕駛績效改裝手控制器脊髓損傷病人人因工程評估
外文關鍵詞:Ergonomic evaluationDriving performanceModified Hand ControllersSpinal Cord Injury patient
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本研究評估比較兩種常見的手控制器。以模擬駕駛方式,了解兩種控制器的駕駛績效,找出那種汽車改裝的控制器是真正適合脊髓損傷者。本研究的實驗設備有駕駛模擬器系統、心搏率測量儀器與數位錄影機。20位受測者(10位脊髓損傷者,10位一般成年人)自願參與實驗。每人分兩次使用兩種手控制器駕駛模擬器系統(Driving Simulator System)。實驗收集的資料包括:駕駛績效、心搏率(HR)、心率百分比(HRR%),以及主觀評量,如主觀不舒適度(SSQ)、控制器合用度(SUS)及主觀性評估問卷。
虛擬駕訓班考照的總分,在兩種手控制器有顯著差異(F=8.074, p=0.005)。使用前下式手控制器的總分比前後式高8.5分。前下式手控制器的主觀評比顯著地比前後式的主觀評比高(F=14.791, p<0.000)。
研究結果發現使用前下式手控制器,在駕駛績效、工作負荷與主觀評比都比前下式手控制器較佳,較適合使用。
This study examine and compare two common hand controllers. We used driving simulation to understand the driving performances of the two hand controllers, and to find which modified hand controller is really suitable for spinal cord injury. Experimental apparatus included Virtual Reality Driving Simulator System, Polar heart rate recorder and DVD digital video cam. Twenty subjects (10 spinal cord injury adults, 10 health adults) participated in this study voluntarily. Each subject used two kinds of hand controller to drive simulator system on separate two times. The collected response variables included: driving performances, heart rate, HRR%, and subjective ratings on simulator sickness questionnaire (SSQ), System Usability Scale (SUS), subjective workload questionnaire (SWQ).
According to the Virtual Reality Driving Training School''s driving test score, the two hand controllers were significantly different (F=8.074, p=0.005). The use of "Push-Downward" hand controller had higher total score 8.5 more than the "Push-Pull" hand controller.
The results showed that the "Push-Downward" hand controller was better than the "Push-Pull" one in the driving performance, workload, and subjective ratings, being more suitable for use.
目錄
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VIII
圖目錄 VIII
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 2
第三節 研究流程架構 3
第二章 文獻探討 5
第一節 改裝車的手控制器設計 9
第二節 駕駛行為之人因評估 17
第三節 應用虛擬實境於駕駛訓練 22
第三章 研究方法 29
第一節 受測者 29
第二節 實驗設備 30
第三節 虛擬場景的建構 33
第四節 實驗設計 38
第五節 實驗程序 45
第六節 資料處理與統計分析 48
第四章 實驗結果 49
第一節 受測者基本資料 49
第二節 駕駛模擬器的駕駛績效與生理負荷評估 50
第三節 駕駛模擬的主觀評量問卷 67
第五章 討論 76
第一節 駕駛模擬器的駕駛績效與生理負荷 76
第二節 主觀評量問卷 83
第三節 研究限制 88
第四節 結果之應用 89
第六章 結論與建議 90
第一節 結論 90
第二節 建議 90
參考文獻 92
附錄一 各實驗項目扣分標準表 98
附錄二 受測者同意書 99
附錄二 受測者同意書 100
附錄三 受測者基本資料 101
附錄四 主觀不舒適度問卷(SSQ) 102
附錄五 控制器合用度問卷(SUS) 103
附錄六 實驗後主觀性評估 104
附錄七 交通法規 105

表目錄
表2-1 我國殘障者報考汽車駕照殘障情形及車輛改裝方式 5
表2-2 我國脊髓損傷的各項統計數字彙整 7
表2-3 依年齡、性別之人體計測的手長 11
表2-4 依年齡、性別之人體計測的手寬(不含大拇指) 12
表2-5 依年齡、性別之人體計測20%手長的適合把手直徑 13
表2-6 間斷、連續類型控制器的使用設計準則 16
表3-1 改裝車之手動控制器設計比較 31
表3-2 虛擬駕訓班之考驗場實驗項目 34
表3-3 正式駕駛訓練實驗之評估項目 39
表4-1 實驗受測者的基本資料(N=20;Mean±S.D.) 49
表4-2 虛擬駕訓班「環場駕駛」的駕駛績效 50
表4-3 「環場駕駛」單變量變異數分析的p-value彙整 50
表4-4 虛擬駕訓班「曲線進退(反S型)」的駕駛績效 52
表4-5 「曲線進退(反S型)」單變量變異數分析的p-value彙整 52
表4-6 虛擬駕訓班「倒車入庫(停車格)」的駕駛績效 54
表4-7 「倒車入庫(停車格)」單變量變異數分析的p-value彙整 54
表4-8 虛擬駕訓班「平行路邊停車(停車格)」的駕駛績效 56
表4-9 「平行路邊停車(停車格)」單變量變異數分析的p-value彙整 56
表4-10 虛擬駕訓班「上下坡道與鐵路平交道」的駕駛績效 58
表4-11 「上下坡道與鐵路平交道」單變量變異數分析的p-value彙整 58
表4-12 虛擬駕訓班「交岔路口(紅綠燈)」的駕駛績效 60
表4-13 「交岔路口(紅綠燈)」單變量變異數分析的p-value彙整 60
表4-14 虛擬駕訓班「斑馬線(閃亮雙黃燈)」的駕駛績效 62
表4-15 「斑馬線(閃亮雙黃燈)」單變量變異數分析的p-value彙整 62
表4-16 虛擬駕訓班「換檔穩定(直線加速)」的駕駛績效 64
表4-17 「換檔穩定(直線加速)」單變量變異數分析的p-value彙整 64
表4-18 虛擬駕訓班考照的「總分」 66
表4-19 虛擬駕訓班考照「總分」單變量變異數分析的p-value彙整 66
表4-20 實驗前與實驗後的主觀不舒適度問卷(SSQ)的比較 67
表4-21 實驗前與實驗後SSQ的單變量變異數分析p-value彙整 67
表4-22 實驗後控制器合用度問卷(SUS)的比較 68
表4-23 實驗後SUS的單變量變異數分析p-value彙整 68
表4-24 兩群受測者在實驗後主觀性評估問卷的感覺比較 69
表4-24(續2) 兩群受測者在實驗後主觀性評估問卷的感覺比較 70
表4-25 實驗後主觀性評估問卷感覺的單變量變異數分析p-value彙整 70
表4-25(續2) 實驗後主觀性評估問卷感覺的單變量變異數分析p-value彙整 71
表5-1 虛擬駕訓班各實驗項目的駕駛績效單變量變異數分析p-value總彙整 79
表5-1(續2) 虛擬駕訓班各實驗項目的駕駛績效單變量變異數分析p-value總彙整 80


圖目錄
圖1-1 研究流程架構 4
圖2-1 殘障者報考駕照及特製車變更程序 6
圖2-2 常見汽車的手控制器,前後式手控制器(左)、前下式手控制器(右) 10
圖2-3 人體坐姿作業空間的上肢工作範圍。 14
圖2-4 以坐姿就五種上肢位置測試前推、後拉、向上與向下等四種動作的肌力側視圖(a);5%ile的55位男性在五種右手肘角度最大手臂肌力(b) 15
圖3-1 實驗用方向盤與煞車油門踏板 30
圖3-2 前後式手控制器(左)、前下式手控制器(右) 31
圖3-3 Polar心搏率測量儀器的無線顯示器 32
圖3-4 虛擬場景的立體圖 34
圖3-5 虛擬場景俯視圖 35
圖3-6 S型曲線進退項目的場景示意圖 35
圖3-7 倒車入庫的場景示意圖 36
圖3-8 平行路邊停車的場景示意圖 36
圖3-9 上下坡道項目的場景示意圖 36
圖3-10 鐵路平交道項目的場景示意圖 37
圖3-11 交岔路口項目的場景示意圖 37
圖3-12 斑馬線、換檔穩定項目的場景示意圖 37
圖3-13 實驗環境與設備配置 45
圖3-14 實驗流程 47
參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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