KR100870961B1 - Portable monitoring system of body activity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3축 가속도 센서를 이용하여 사람의 동작에 따른 신체 활동을 실시간으로 모니터링하여 여러 가지 활동으로 구분하고 분석하는 휴대용 신체활동 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a portable physical activity monitoring system that monitors physical activity according to human motion in real time using a three-axis acceleration sensor to classify and analyze into various activities.
본 발명은 3축 가속도센서로부터 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호를 검출하여 무선 전송하는 휴대용 모니터링 장치, 상기 휴대용 모니터링 장치로부터 수신된 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호로부터 동작을 분석하는 분석시스템을 구비하는 휴대용 신체활동 모니터링 시스템의 활동 동작 신호분석방법에 있어서, 상기 휴대용 모니터링 장치로부터 수신된 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호를 0을 기준으로 정부(正否, +와-)의 데이터 분리하여, x축 정(正, +) 동작신호, x축 부(否, -) 동작신호, y축 정 동작신호, y축 부 동작신호, z축 정 동작신호, z축 부 동작신호를 구하는 정부 데이터 분리단계; 상기 휴대용 모니터링 장치로부터 수신된 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호들의 절대치를 취하여, X축 동작신호의 절대치, Y축 동작신호의 절대치, Z축 동작 신호의 절대치를 구하는 절대치 적용단계; 상기 정부 데이터 분리단계에서 출력된 X축 정 동작신호, X축 부 동작신호, Y축 정 동작신호, Y축 부 동작신호, Z축 정 동작신호, Z축 부 동작신호들의 각각 이동평균을 구하며, 또한 상기 절대치 적용단계에서 수신된 X축 동작신호의 절대치, Y축 동작신호의 절대치, Z축 동작 신호의 절대치의 각각 이동평균을 구하는 이동평균 연산단계; 상기 이동평균 연산단계에서 구해진 각 동작신 호들의 이동평균들을 디지탈 저역통과 필터를 통과시키는 디지탈 저역통과 필터링단계; 상기 디지탈 저역통과 필터링단계의 출력신호들로부터 각 동작(자세)을 구분하여 저장하는 동작구분 단계; 상기 동작구분 단계에서 9가지 동작 데이터로 구분되어 1일 동안 저장된 데이터로부터 1일 운동상태를 분석하는 1일 운동상태 분석단계;를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention is a portable monitoring device for detecting and wirelessly transmitting the X-axis motion signal, Y-axis motion signal, Z-axis motion signal from the 3-axis acceleration sensor, the X-axis motion signal, Y-axis motion signal, Z received from the portable monitoring device An activity motion signal analysis method of a portable physical activity monitoring system having an analysis system for analyzing motion from an axis motion signal, the method comprising: detecting an X-axis motion signal, a Y-axis motion signal, and a Z-axis motion signal received from the portable monitoring device with 0; By separating the positive (+,-) data based on the X-axis positive operation signal, the x-axis negative operation signal, the x-axis negative operation signal, the y-axis positive operation signal, the y-axis negative operation signal, a government data separation step of obtaining a z-axis positive operation signal and a z-axis secondary operation signal; The absolute value of the absolute value of the X-axis operation signal, the absolute value of the Y-axis operation signal, and the absolute value of the Z-axis operation signal is applied by taking the absolute values of the X-axis operation signal, the Y-axis operation signal, and the Z-axis operation signals received from the portable monitoring device. step; A moving average of the X-axis positive operation signal, the X-axis negative operation signal, the Y-axis positive operation signal, the Y-axis negative operation signal, the Z-axis positive operation signal, and the Z-axis negative operation signal output in the government data separation step is obtained. In addition, a moving average calculation step of obtaining a moving average of the absolute value of the X-axis operation signal, the absolute value of the Y-axis operation signal, the absolute value of the Z-axis operation signal received in the absolute value applying step; A digital low pass filtering step of passing the moving averages of the respective operation signals obtained in the moving average calculation step through a digital low pass filter; An operation classification step of storing each operation (posture) separately from the output signals of the digital low pass filtering step; And a daily exercise state analyzing step of analyzing the daily exercise state from the data stored for one day, divided into nine pieces of motion data in the operation classification step.
가속도 센서, 운동상태, 동작, 자세, 모니터링 Acceleration sensor, motion state, motion, posture, monitoring
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 신체활동 모니터링 시스템을 개략적으로 설명하기위한 설명도이다.1 is an explanatory diagram for schematically illustrating a portable physical activity monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 휴대용 모니터링 장치를 설명하기 위한 설명도이다. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a portable monitoring device in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 신체활동 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.Figure 3 is a schematic diagram of a portable physical activity monitoring system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 신호분석부에서 활동 동작 신호분석의 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart of an activity operation signal analysis in the signal analyzer of FIG. 3.
도 5는 도 4의 동작구분 단계에서 9가지 동작의 구분을 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart for distinguishing nine operations in the operation classification step of FIG. 4.
도 6은 도 4의 1일 운동상태 분석단계의 흐름도이다.6 is a flowchart of a daily exercise state analysis step of FIG. 4.
도 7은 도 4의 정부 데이터 분리단계의 출력신호로부터 구해진 이동평균 동작신호의 일예이다.FIG. 7 is an example of a moving average operation signal obtained from an output signal of the government data separation step of FIG. 4.
도 8은 도 4의 절대치 적용단계를 거친 신호들부터 구해진 이동평균 동작신호의 일예이다.FIG. 8 is an example of a moving average operation signal obtained from signals passing through an absolute value applying step of FIG. 4.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
50: 휴대용 모니터링 장치 100: 3축 가속도센서부50: portable monitoring device 100: 3-axis acceleration sensor
200: 전치증폭기 300: 필터부200: preamplifier 300: filter unit
400: A/D변환기 500: 마이크로프로세서400: A / D converter 500: microprocessor
600: 송신부 650: 분석 시스템600: transmitter 650: analysis system
700: 수신부 800: 신호 분석부700: receiver 800: signal analyzer
850: 주치의의 컴퓨터850: doctor's computer
본 발명은 3축 가속도 센서를 이용하여 사람의 동작에 따른 신체 활동을 실시간으로 모니터링하여 여러 가지 활동으로 구분하고 분석하는 휴대용 신체활동 모니터링 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a portable physical activity monitoring system that monitors physical activity according to human motion in real time using a three-axis acceleration sensor to classify and analyze into various activities.
신체활동 모니터링 시스템은 사람의 동작에 따른 신체의 활동을 모니터링하는 장치이다.Physical activity monitoring system is a device for monitoring the activity of the body according to the movement of a person.
특히, 근래에 산업발달과 고령화 사회가 도래함에 따라 독거노인이나 장애인이 늘어나고 있는 추세로, 이러한 독거노인이나 장애인 또는 환자들을 보호자, 간병인 또는 주치의가 24시간을 돌보기 어렵다. In particular, as industrial development and an aging society have recently come, the number of the elderly and the disabled living alone is increasing, and it is difficult for the caregiver, the caregiver, or the attending physician to take care of the elderly, the disabled, or the patients.
따라서 보호자, 간병인 또는 주치의가 24시간을 돌볼 필요없이, 독거노인이나 장애인들의 동작을 24시간 모니터링하여 보호자, 간병인, 주치의에게 전송함에 의해 비상 시, 신속한 응급조치가 가능한 신체활동 모니터링 장치가 요망된다.Therefore, there is a need for a physical activity monitoring device capable of prompt first aid in an emergency by monitoring a 24 hour operation of an elderly person or a disabled person living alone and transmitting it to a guardian, a caregiver, or a attending physician without the caregiver, the caregiver or the attending physician.
또한 휘트니스 센터 등에서 운동 중인 일반인들에게 부착시켜 운동 처방사가 직접 관찰하지 않고 중앙 컴퓨터에서 관리 감독이 가능 한 신체활동 모니터링 시스 템이 요망된다.In addition, a physical activity monitoring system that can be attached to the general public exercising in a fitness center and can be supervised by a central computer without being directly observed by an exercise prescriber is required.
종래에는 동작에 따른 신체의 활동을 분석하기 위해 고가의 3차원 동작 분석기가 개발된 바가 있으나, 이는 실험실 환경에서의 실험 제약 조건 등 시공간적 제약이 따르며, 구체적으로 동작에 따른 신체활동을 구분하고 있지 않다.Conventionally, an expensive three-dimensional motion analyzer has been developed to analyze the activity of the body according to motion, but this is subject to space-time constraints such as experimental constraints in a laboratory environment, and does not specifically classify physical activity according to motion. .
따라서, 저가이며, 휴대가 간편하며, 사용하기 편리하며, 구체적으로 동작에 따른 신체활동을 구분할 수 있는 휴대용 신체활동 모니터링 시스템이 요망된다.Accordingly, there is a need for a portable physical activity monitoring system that is low cost, easy to carry, convenient to use, and specifically capable of distinguishing physical activity according to movement.
그러므로 본 발명은 저가이며, 휴대가 간편하며, 사용하기 편리하며, 구체적으로 동작에 따른 신체활동을 구분할 수 있는 휴대용 신체활동 모니터링 시스템을 제공한다.Therefore, the present invention provides a portable physical activity monitoring system that is low cost, easy to carry, convenient to use, and specifically classifies physical activity according to the operation.
본 발명의 휴대용 신체활동 모니터링 시스템은 소형의 3축 가속도 센서를 이용한 것으로, 클립형으로 벨트나 바지허리에 끼우도록 되어 있어 착용이 간편하며, 또한 무구속 상태에서 신호를 측정할 수 있다. 또한 무선으로 신호를 전송하여 PC에서 확인할 수 있도록 하여 직접적인 사람의 감시나 관리가 불필요하며 무감독 상태의 모니터링이 가능하다. The portable physical activity monitoring system of the present invention uses a small three-axis acceleration sensor, and is clipped to fit on the belt or the waist of the pants, so that it is easy to wear, and the signal can be measured in the unrestrained state. In addition, wireless signals can be transmitted and checked on a PC, so there is no need for direct human monitoring or management.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 3축 가속도 센서를 이용하여 사람의 동작에 따른 신체 활동을 실시간으로 모니터링하여 여러 가지 활동으로 구분할 수 있는 휴대용 신체활동 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a portable physical activity monitoring system that can be divided into a variety of activities by real-time monitoring the physical activity according to the human motion using a three-axis acceleration sensor.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 저가이고, 휴대가 간편하며, 사용하기 편리하며, 구체적으로 동작에 따른 신체활동을 구분할 수 있는 휴대 용 신체활동 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a portable physical activity monitoring system that can be low-cost, easy to carry, easy to use, specifically to distinguish the physical activity according to the operation.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 소형의 3축 가속도 센서를 이용하며, 신호를 검출하는 부분이 클립형으로 이루어지며, 무선으로 신호를 전송하여 컴퓨터에서 확인할 수 있도록 하여 무감독 상태의 모니터링이 가능한 휴대용 신체활동 모니터링 시스템을 제공하는 데 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to use a small three-axis acceleration sensor, the portion of the signal detection is made of a clip type, it is possible to monitor the unsupervised state by transmitting a signal wirelessly to check on a computer The present invention provides a portable physical activity monitoring system.
이하 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 신체활동 모니터링 시스템의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a portable physical activity monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 신체활동 모니터링 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 설명도이며, 도 2는 도 1에서 휴대용 모니터링 장치를 설명하기 위한 설명도이다.1 is an explanatory diagram for schematically explaining a portable physical activity monitoring system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an explanatory diagram for explaining a portable monitoring device in FIG.
본 발명의 휴대용 신체활동 모니터링 시스템은 휴대용 모니터링 장치(50)와 분석 시스템(650)으로 이루어진다.The portable physical activity monitoring system of the present invention comprises a
휴대용 모니터링 장치(50)는 신체의 동작을 검출하여 분석 시스템(650)으로 전송한다. 휴대용 모니터링 장치(50)는 클립형으로 이루어져, 벨트나 바지허리 등에 끼우도록 이루어져 있으며, 가속도센서, 전치증폭기, 필터부, A/D변환기, 마이크로프로세서, 무선송신부를 구비한다. 윗면에는 무선송신부에서 연결된 안테나가 밖으로 돌출되게 이루어져 있다.The
분석 시스템(650)은 휴대용 모니터링 장치(50)로부터 수신된 동작신호를 분석한다. 분석 시스템(650)은 수신부와 신호 분석부로 이루어진다. 분석 시스 템(650)은 동작 데이터와 분석 데이터를 인터넷망을 통해 보호자, 주치의의 컴퓨터(850)로 전송된다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 신체활동 모니터링 시스템의 개략적인 구성도로, 3축 가속도센서부(100), 전치증폭기(200), 필터부(300), A/D변환기(400), 마이크로프로세서(500), 송신부(600), 수신부(700), 신호 분석부(800)을 구비한다.3 is a schematic configuration diagram of a portable physical activity monitoring system according to an embodiment of the present invention, a three-axis acceleration sensor unit 100, pre-amplifier 200,
3축 가속도센서부(100)는 피측정자에 장착되어 X, Y, Z축의 가속도를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 3축 가속도센서부(100)는 X, Y, Z축의 3차원의 동작신호를 각각 분리 계측한다. 즉, 3축 가속도센서부(100)는 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호를 검출한다.The 3-axis acceleration sensor unit 100 is mounted on the subject to convert the acceleration of the X, Y, Z axis into an electrical signal and outputs it. The three-axis acceleration sensor unit 100 separately measures three-dimensional operation signals of the X, Y, and Z axes. That is, the three-axis acceleration sensor unit 100 detects the X-axis operation signal, Y-axis operation signal, Z-axis operation signal.
전치증폭기(200)는 3축 가속도 센서부(100)의 출력을 증폭하여 필터부(300)로 전송한다.The preamplifier 200 amplifies the output of the three-axis acceleration sensor unit 100 and transmits the amplified output to the
필터부(300)는 20Hz의 저역통과필터를 사용하여 불필요한 노이즈 성분인 60Hz 잡음, 고주파 잡음 등을 제거하기 위해 일차적으로 아날로그 필터링 한다. 전치증폭기(200)와 필터부(300)는 신호전처리부를 구성한다.The
A/D변환기(400)는 필터부(300)로부터 출력된 아날로그 필터링된 X, Y, Z축의 동작신호를 각각 디지탈 신호로 변환한다.The A /
마이크로프로세서(500)는 A/D변환기(400)로부터 수신된 가속도 데이터들, 즉, X, Y, Z축의 동작신호들을 송신부(600)로 전송한다.The microprocessor 500 transmits acceleration data received from the A /
송신부(600)는 마이크로프로세서(500)의 출력신호를 무선 송신한다. 블루투 스를 이용하여 무선송신하며, 경우에 따라서는 RF무선 송신할 수 있다.The transmitter 600 wirelessly transmits an output signal of the microprocessor 500. Wireless transmission using Bluetooth, and in some cases RF wireless transmission.
수신부(700)은 송신부(600)로부터 전송된 신호, 즉 X, Y, Z축의 동작신호들을 무선 수신하여 신호 분석부(800)로 전송한다. 본 발명에서 무선 송수신은 블루투스 모듈 또는 RF모듈을 이용할 수 있다. 블루투스 모듈로는 PROMI-ESD(Chipsen, 대한민국)를 사용할 수 있으며, RF모듈로는 라디오매트릭스(Radiometrix)사의 TX1-173.250-10과 RX1-173.250-10 등을 사용할 수 있다.The receiver 700 wirelessly receives signals transmitted from the transmitter 600, that is, operation signals on the X, Y, and Z axes, and transmits the signals to the
신호 분석부(800)는 수신부(700)로부터 수신된 동작 신호로 부터 동작 상태를 분석한다. 신호 분석부(800)에서 분석하여 얻어진 데이터는 인터넷망을 통해 보호자, 주치의의 컴퓨터(850)로 전송된다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 활동 동작 신호분석의 흐름도이다.4 is a flowchart of an activity operation signal analysis according to an embodiment of the present invention.
동작신호 수신단계(S110)로, 휴대용 모니터링 장치(50)에서 검출되어 분석 시스템(650)으로 전송된 신호, 즉, 가속도센서부에서 검출되어 A/D변환기, 마이크로프로세서를 통해 신호 분석부(800)에서 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작 신호를 수신한다(S110). In the operation signal receiving step (S110), the signal detected by the
정부(正否, +와-) 데이터 분리단계(S120)로, 상기 동작신호 수신단계에서 수신된 X, Y, Z축 동작신호들을 0을 기준으로 정부 데이터 분리하여, X축 정(正, +) 동작신호, X축 부(否, -) 동작신호, Y축 정 동작신호, Y축 부 동작신호, Z축 정 동작신호, Z축 부 동작신호를 구한다(S120).In the step of separating the positive (+,-) data (S120), the X, Y, and Z-axis operation signals received in the operation signal receiving step are separated by 0 from the government data, and the X-axis positive (+) The operation signal, the X-axis negative operation signal, the Y-axis positive operation signal, the Y-axis negative operation signal, the Z-axis positive operation signal, and the Z-axis negative operation signal are obtained (S120).
여기서, X축 정 동작신호는 동작신호 수신단계에 수신된 X축 동작신호에서 정(正, +)의 부호를 띤 신호만을 검출하여 X축 정 동작신호라 한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식1과 같다.Here, the X-axis positive operation signal is referred to as an X-axis positive operation signal by detecting only a signal having a positive sign from the X-axis operation signal received in the operation signal receiving step. This is represented by the equation (1).
X축 부 동작신호는 동작신호 수신단계에 수신된 X축 동작신호에서 부(否, -)의 부호를 띤 신호만을 검출하여 X축 부 동작신호라 한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식2와 같다.The X-axis sub operation signal is referred to as an X-axis sub operation signal by detecting only a signal having a negative sign from the X-axis operation signal received in the operation signal receiving step. This is expressed as an equation (2).
여기서, Y축 정 동작신호는 동작신호 수신단계에 수신된 Y축 동작신호에서 정(正, +)의 부호를 띤 신호만을 검출하여 Y축 정 동작신호라 한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식 3과 같다.Here, the Y-axis positive operation signal is referred to as a Y-axis positive operation signal by detecting only a signal having a positive sign from the Y-axis operation signal received in the operation signal receiving step. This is represented by the equation (3).
Y축 부 동작신호는 동작신호 수신단계에 수신된 Y축 동작신호에서 부(否, -)의 부호를 띤 신호만을 검출하여 Y축 부 동작신호라 한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식 4와 같다.The Y-axis sub operation signal is referred to as a Y-axis sub operation signal by detecting only a signal having a negative sign from the Y axis operation signal received in the operation signal receiving step. This is expressed as an equation (4).
여기서, Z축 정 동작신호는 동작신호 수신단계에 수신된 Z축 동작신호에서 정(正, +)의 부호를 띤 신호만을 검출하여 Z축 정 동작신호라 한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식 5와 같다.Here, the Z-axis positive operation signal is referred to as a Z-axis positive operation signal by detecting only a signal having a positive sign from the Z-axis operation signal received in the operation signal receiving step. This is represented by the equation (5).
Z축 부 동작신호는 동작신호 수신단계에 수신된 Z축 동작신호에서 부(否, -)의 부호를 띤 신호만을 검출하여 Z축 부 동작신호라 한다. 이를 수식으로 나타내면 수학식 6과 같다.The Z-axis sub operation signal is referred to as a Z-axis sub operation signal by detecting only a signal having a negative sign from the Z axis operation signal received in the operation signal receiving step. This is expressed as an equation (6).
절대치 적용단계(S130)로, 동작신호 수신단계(S110)에서 수신된 X축 동작신호의 절대치, Y축 동작신호의 절대치, Z축 동작 신호의 절대치를 구한다(S130).In the absolute value applying step (S130), the absolute value of the X-axis operation signal, the absolute value of the Y-axis operation signal, the absolute value of the Z-axis operation signal received in the operation signal receiving step (S110) is obtained (S130).
이동평균 연산단계(S140)로, 상기 정부 데이터 분리단계(S120)에서 출력된 X축 정 동작신호, X축 부 동작신호, Y축 정 동작신호, Y축 부 동작신호, Z축 정 동작신호, Z축 부 동작신호들의 각각 이동평균을 구하며, 또한 절대치 적용단계(S130)에서 수신된 X축 동작신호의 절대치, Y축 동작신호의 절대치, Z축 동작 신호의 절대치의 각각 이동평균을 구한다(S130). 즉 정부 데이터 분리단계(S120)의 출력신호로부터 구해진 이동평균 동작신호는 총 6개이며, 절대치 적용단계(S130)을 거친 신호들부터 구해진 이동평균 동작신호는 총 3개이다. 여기서 이동평균을 구하는 구간, 즉 이동평균을 구하는 샘플 수는 60 포인트로 할 수 있다.In the moving average calculation step (S140), the X-axis positive operation signal, the X-axis negative operation signal, the Y-axis positive operation signal, the Y-axis negative operation signal, the Z-axis positive operation signal output from the government data separation step (S120), The moving average of the Z-axis sub-operation signals is calculated, and the moving average of the absolute value of the X-axis operation signal, the absolute value of the Y-axis operation signal, and the absolute value of the Z-axis operation signal received in the absolute value applying step (S130) (S130). ). That is, a total of six moving average operation signals obtained from the output signal of the government data separation step S120 and a total of three moving average operation signals obtained from the signals passing through the absolute value applying step S130 are three. Here, the interval for obtaining the moving average, that is, the number of samples for obtaining the moving average may be 60 points.
디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로, 이동평균 연산단계(S140)에서 구해진 각 동작신호들의 이동평균들을 디지탈 저역통과필터를 통과시킨다(S150). 여기서 디지탈 저역통과필터는 1Hz저역통과필터를 사용할 수 있다. In the digital low pass filtering step S150, the moving averages of the respective operation signals obtained in the moving average calculation step S140 are passed through the digital low pass filter S150. Here, the digital low pass filter may use a 1 Hz low pass filter.
일반적으로 평상시에 사람의 움직임은 초당 약 2보(step)정도이며, 더구나 독거노인들의 경우 조심조심하여 걷는 특성이 있기에 더 느릴 수도 있기 때문에, 가속도 신호의 특징을 잘 나타내면서 불필요한 고주파수(2Hz) 이상의 노이즈 성분을 제거하고 신호를 부드럽게 만들어 주도록 하기 위하여, 여기서 저역통과 필터를 적용하였다.In general, a person's movement is about 2 steps per second, and elderly people living alone may be slower because of their careful walking characteristics. In order to remove the components and smooth the signal, a lowpass filter was applied here.
동작구분(자세분류) 단계(S160)로, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호들로부터 각 동작(자세)을 구분하여 저장한다(S160). 즉, 동작 분석단계(S160)에서는 엎드리기, 돌아눕기, 바로눕기, 앉기, 뛰기, 계단 내려가기, 계단 올라가기, 서기, 걷기의 9가지 동작을 구분한다.In the operation classification step S160, each operation (posture) is separately stored from the output signals of the digital low pass filtering step S150 (S160). That is, in the motion analysis step (S160), the nine motions of lying down, turning over, lying down, sitting, running, going down the stairs, going up the stairs, standing, and walking are distinguished.
1일 운동상태 분석단계(S170)로, 동작구분 단계(S160)에서 9가지 동작 데이터로 구분되어 1일 동안 저장된 데이터로부터, 하루 중 각 자세별 활동(%), 시간대별 자세활동(%)을 분석한다.In the daily exercise status analysis step (S170), the motion classification step (S160) divided into nine motion data from the data stored for one day, each posture activity (%) of the day, posture activity (%) by time zone Analyze
도 5는 도 4의 동작구분(자세분류) 단계에서 9가지 동작 구분을 위한 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart for distinguishing nine operations in the operation classification (posture) stage of FIG. 4.
엎드리기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된, X축 부 동작신호의 이동평균(Mlower ,X)이 -15보다 작고 X축 동작신호의 절대치의 이동평균(MX)가 10보다 크다면(S210), 현재동작은 "엎드리기"로 판정한다(S220). 여기서 X축 부 동작신호(Mlower ,X)의 이동평균의 엎드리기 기준치로 사용된 -15와, X축 동작신호의 절대치의 이동평균(MX)의 엎드리기 기준치로 사용된 10은 반복 실험에서 얻어진 수치이다. In the lying down step, the moving average M lower , X of the X-axis negative operation signal output from the digital low pass filtering step S150 is smaller than -15 and the moving average of the absolute value of the X-axis operation signal M X is If greater than 10 (S210), the current operation is determined to be "down" (S220). Here , -15 used as the reference value of the moving average of the X-axis sub-operation signal (M lower , X ) and 10 used as the reference value of the moving average (M X ) of the absolute value of the X-axis sub-signal are obtained in the repeated experiments. It is a shame.
다시말해, Mlower ,X<-15 and MX>10 일때, "엎드리기"로 판정한다. 여기서 Mlower,X는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 X축 부 동작신호의 이동평균이며, MX는 X축 동작신호의 절대치의 이동평균이다.In other words, when M lower , X <-15 and M X > 10, it is determined to be "down". Where M lower, X is the moving average of the X-axis sub-operation signal output from the digital low pass filtering step (S150), M X is the moving average of the absolute value of the X-axis operation signal.
돌아눕기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,x)이 10보다 크고, Z축 동작신호의 절대치의 이동평균(Mz)이 15보다 크다면(S230), 현재동작은 "돌아눕기"로 판정한다(S240). 여기서 X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,x)의 돌아눕기 기준치로 사용된 10과, Z축 동작신호의 절대치의 이동평균(Mz)의 돌아눕기 기준치로 사용된 15는 반복 실험에서 얻어진 수치이다. The inverting division step receives the output signal of the digital low pass filtering step S150, and the moving average M upper , x of the X-axis positive operation signal is greater than 10, and the moving average of the absolute value of the Z-axis operation signal ( If M z ) is greater than 15 (S230), the current operation is determined as "turn over" (S240). Here , 10 used as a turning reference value of the moving average (M upper , x ) of the X- axis motion signal and 15 used as a turning reference of the moving average (M z ) of the absolute value of the Z-axis motion signal are repeated in the repeated experiments. It is the numerical value obtained.
다시말해, Mupper ,x>10 and Mz>15 일때, "돌아눕기"로 판정한다. 여기서 Mupper ,x는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 X축 정 동작신호의 이동평균이며, Mz는 Z축 동작신호의 절대치의 이동평균이다.In other words, when M upper , x > 10 and M z > 15, it is determined as "turn over". Where M upper and x are moving averages of the X-axis positive operation signals output from the digital low pass filtering step S150, and M z is a moving average of the absolute values of the Z-axis operation signals.
바로눕기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,x)이 20보다 크고 X축 동작신호의 절대치의 이동평균(Mx)이 20보다 크다면(S250), 현재동작은 "바로눕기"로 판정한다(S260). 여기서 X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,x)의 바로눕기 기준치로 사용된 20과, X축 동작신호의 절대치의 이동평균(Mx)의 바로눕기 기준치로 사용된 20은 반복 실험에서 얻어진 수치이다. In the step of sorting, the output signal of the digital low pass filtering step S150 is received, and the moving average M upper , x of the X-axis positive operation signal is greater than 20 and the moving average of the absolute value of the X-axis operation signal M. x ) is greater than 20 (S250), the current operation is determined to be "overturning" (S260). Here , 20 used as the reference value for the moving average of the X-axis motion signal (M upper , x ) and 20 used as the value for the straight-up value of the moving average (M x ) of the absolute value of the X-axis motion signal are repeated in the repeated experiments. It is the numerical value obtained.
다시말해, Mupper ,x>20 and Mx>20 일때, "바로눕기"로 판정한다. 여기서 Mupper ,x는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 X축 정 동작신호의 이동평균이며, Mx는 X축 동작신호의 절대치의 이동평균이다.In other words, when M upper , x > 20 and M x > 20, it is determined as "turn on". Where M upper and x are the moving averages of the X-axis positive operation signals output from the digital low pass filtering step S150, and M x is the moving averages of the absolute values of the X-axis operation signals.
앉기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,x)이 2보다 크고 Y축 정 동작신호의 이동평균( Mupper ,y)이 1보다 작다면(S270), 현재동작은 "앉기"로 판정한다(S280). 여기서 X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,x)의 앉기 기준치로 사용된 2와, Y축 정 동작 신호의 이동평균( Mupper ,y)의 앉기 기준치로 사용된 1은 반복 실험에서 얻어진 수치이다. Sitting nine minutes stage, receives the output signal of the digital low-pass filtering step (S150), the moving average of the X-axis direct-acting signal (M upper, x) a moving average (M upper large and Y axis direct-acting signal than the second, If y ) is less than 1 (S270), the current operation is determined to be "sit down" (S280). Here , 2 used as the sitting reference value of the moving average (M upper , x ) of the X-axis positive operating signal and 1 used as the sitting reference value of the moving average (M upper , y ) of the Y-axis positive operating signal are obtained from the repeated experiments. It is a shame.
다시말해, Mupper ,x>2 and Mupper ,Y<1 일때, "앉기"로 판정한다. 여기서 Mupper ,x는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 X축 정 동작신호의 이동평균이며, Mupper,Y는 Y축 정 동작신호의 이동평균이다.In other words, when M upper , x > 2 and M upper , Y <1, it is determined as "sitting." Here, M upper and x are moving averages of the X-axis positive operation signals output from the digital low pass filtering step S150, and M upper and Y are moving averages of the Y-axis positive operation signals.
뛰기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, Y축 부 동작신호의 이동평균(Mlower ,Y)가 -5보다 작고 Y축 동작신호의 절대치의 이동평균(MY)이 15보다 크다면(S290), 현재동작은 "뛰기"로 판정한다(S300). 여기서 Y축 부 동작신호의 이동평균(Mlower ,Y)의 뛰기 기준치로 사용된 -5와, Y축 동작신호의 절대치의 이동평균(MY)의 뛰기 기준치로 사용된 15는 반복 실험에서 얻어진 수치이다. The run segmentation step receives the output signal of the digital low pass filtering step (S150), so that the moving average (M lower , Y ) of the Y-axis sub-operation signal is less than -5 and the moving average (M) of the absolute value of the Y-axis operation signal. If Y ) is greater than 15 (S290), the current operation is determined to be "run" (S300). Here , -5 used as the running reference value of the moving average (M lower , Y ) of the Y-axis sub-movement signal and 15 used as the running reference value of the moving average (M Y ) of the absolute value of the Y-axis operating signal are obtained from the repeated experiments. It is a shame.
다시말해, Mlower ,Y<-5 and MY>15 일때, "뛰기"로 판정한다. 여기서 Mlower ,Y는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 Y축 부 동작신호의 이동평균이며, MY는 Y축 동작신호의 절대치의 이동평균이다.In other words, when M lower , Y <-5 and M Y > 15, it is determined to "run". Here, M lower and Y are moving averages of the Y-axis sub-operation signal output from the digital low pass filtering step S150, and M Y is a moving average of the absolute values of the Y-axis operation signal.
계단 내려가기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, Y축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,Y)이 3보다 크고 Y축 동작신호의 절대치의 이동평균(MY)이 4보다 크다면(S310), 현재동작은 "계단 내려가기"로 판정한다(S320). 여기서 Y축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,Y)의 계단 내려가기 기준치로 사용된 3과, Y축 동작신호의 절대치의 이동평균(MY)의 계단 내려가기 기준치로 사용된 4는 반복 실험에서 얻어진 수치이다. The step descending step receives the output signal of the digital low pass filtering step (S150), and the moving average (M upper , Y ) of the Y-axis positive operation signal is greater than 3 and the moving average of the absolute value of the Y-axis operation signal ( If M Y ) is greater than 4 (S310), the current operation is determined as "down the stairs" (S320). Here , 3 used as a reference value for moving down the stairs of the Y-axis motion signal (M upper , Y ) and 4 used as a reference value for moving down the stairs (M Y ) of the absolute value of the Y-axis motion signal are repeated. This is the numerical value obtained from the experiment.
다시말해, Mupper ,Y>3 and MY>4 일때 "계단 내려가기"로 판정한다. 여기서 Mupper,Y는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 Y축 정 동작신호의 이동평균이며, MY는 Y축 동작신호의 절대치의 이동평균이다.In other words, when M upper , Y > 3 and M Y > 4, it is determined to "go down the stairs". Here, M upper and Y are moving averages of the Y-axis positive operation signals output from the digital low pass filtering step S150, and M Y is a moving average of the absolute values of the Y-axis operating signals.
계단 올라가기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,X)이 1보다 작고 X축 부 동작신호의 이동평균(Mlower ,X)이 1.5보다 작다면(S330), 현재동작은 "계단 올라가기"로 판정한다(S340). 여기서 X축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,X)의 계단 올라가기 기준치로 사용된 1과, X축 부 동작신호의 이동평균(Mlower ,X)의 계단 올라가기 기준치로 사용된 -1.5는 반복 실험에서 얻어진 수치이다. The step climbing step receives the output signal of the digital low pass filtering step (S150), and the moving average (M upper , X ) of the X-axis positive operation signal is smaller than 1 and the moving average (M) of the X-axis sub operation signal. lower , X ) is less than 1.5 (S330), the current operation is determined to "step up" (S340). Here , 1 is used as a step-up reference value of the moving average (M upper , X ) of the X-axis positive motion signal and -1.5 is used as a step-up reference value of the moving average (M lower , X ) of the X-axis negative motion signal. Is a value obtained in a repeated experiment.
다시말해, Mupper ,X<1 and Mlower ,X<-1.5 일때 "계단 올라가기"로 판정한다. 여기서 Mupper ,X는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 X축 정 동작신호의 이동평균이며, Mlower ,X는 X축 부 동작신호의 이동평균이다.In other words, when M upper , X <1 and M lower , X <-1.5, it is determined to "step up". Here, M upper and X are moving averages of the X-axis positive operating signals output from the digital low pass filtering step S150, and M lower and X are moving averages of the X-axis negative operating signals.
서기 구분단계는, 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)의 출력신호를 수신하여, Y축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,Y)이 1보다 작고 Y축 동작신호의 절대치의 이동평균(MY)이 1보다 작다면(S350), 현재동작은 "서기"로 판정한다(S360). 여기서 Y축 정 동작신호의 이동평균(Mupper ,Y)의 서기 기준치로 사용된 1과, Y축 동작신호의 절대치의 이동평균(MY)의 서기 기준치로 사용된 1은 반복 실험에서 얻어진 수치이다. AD nine minutes stage, receives the output signal of the digital low-pass filtering step (S150), Y-axis positive moving average of the operating signal (M upper, Y) is smaller than 1 Y absolute movement of the axial motion signal average (M Y Is smaller than 1 (S350), the current operation is determined as "standing" (S360). Here , 1 used as the reference value of the moving average (M upper , Y ) of the Y-axis positive motion signal and 1 used as the reference value of the moving average (M Y ) of the absolute value of the Y-axis motion signal is a numerical value obtained in a repeated experiment. to be.
다시말해, Mupper ,Y<1 and MY<1 일때, "서기"로 판정한다. 여기서 Mupper ,Y는 디지탈 저역통과필터링 단계(S150)로부터 출력된 Y축 정 동작신호의 이동평균이며, MY는 Y축 동작신호의 절대치의 이동평균이다.In other words, when M upper , Y <1 and M Y <1, it is determined as "standing". Here, M upper and Y are moving averages of the Y-axis positive operation signals output from the digital low pass filtering step S150, and M Y is a moving average of the absolute values of the Y-axis operation signals.
이들 모두가 아닌 경우에는 "걷기"로 판정한다(S380).If not all of them, it is determined as "walk" (S380).
신호 분석부(800)에서 앉기, 서기, 바로 눕기, 돌아눕기, 엎드리기 등의 정적 자세와 뛰기, 걷기, 계단 오르기, 계단 내려가기 등의 동적 움직임을 구분하여 모니터 화면에 디스플레이한다.In the
도 6은 도 4의 1일 운동상태 분석단계의 흐름도이다. 즉, 도 6에서는 1일동안 신호가 측정되어, 이들 신호들이 동작구분 단계(S160)까지를 거쳐 9가지 동작으로 구분된 자세데이터가 1일동안의 분량만큼 신호분석부(800)의 메모리에 저장되어 있을때, 이로부터 하루 중 각 자세별 활동(%), 시간대별 자세활동(%)을 구한다.6 is a flowchart of a daily exercise state analysis step of FIG. 4. That is, in FIG. 6, signals are measured for one day, and these signals are stored in the memory of the
데이터읽기단계(S410)로, 신호분석부(800)의 메모리로부터 1일 동안의 자세데이터를 읽어들인다(S410). In the data reading step S410, the posture data for one day is read from the memory of the signal analyzing unit 800 (S410).
분석 종류의 선택단계(S420)로, 전체 분석을 할 것인지, 1일 자세별 분석을 할 것인지, 시간대별 자세 분석을 할 것인지를 선정한다(S420).In the selection step of the analysis type (S420), it is selected whether to perform a full analysis, daily analysis by posture, or posture analysis by time zone (S420).
분석 종류의 선택단계(S420)에서 전체분석을 선택한 경우, 1일 데이터, 즉 24시간 데이터를 시간순서대로 출력한다(S430).When the entire analysis is selected in the selection step of the analysis type (S420), one-day data, that is, 24-hour data is output in chronological order (S430).
분석 종류의 선택단계(S420)에서 1일 자세별 분석을 선택한 경우, 1일 데이터에서 각움직임 전체시간, 즉, 엎드리기, 돌아눕기, 바로눕기, 앉기, 뛰기, 계단 내려가기, 계단 올라가기, 서기, 걷기의 각각에 대한 전체시간을 24로 나누어, 각움직임이 1일 동안 차지하는 비율을 계산한다(S440). 이는 수학식 7과 같다.In the step S420 of the analysis type selection step (S420), if you select the analysis by posture, the whole time of movement in the day data, that is, lying down, turning, lying down, sitting, running, going down the stairs, going up the stairs, standing , Dividing the total time for each of the walks by 24, calculates the percentage of each movement for one day (S440). This is shown in Equation 7.
여기서 움직임 전체시간이란 하루동안에 그 움직임을 총합한 전체시간을 말한다.Here, the total time of movement means the total time of the movements totaled in one day.
1일 자세별 분석결과 출력단계로, 하루중 각 움직임별(자세별) 비율을 출력한다(S450). 하루중 각 움직임별 비율로부터 하루 활동 동안 각 움직임 동작을 한 비율을 알 수 있으며, 이로부터 하루의 활동 정도등을 알 수 있다.As a result of output analysis for each posture per day, the ratio of each movement (posture) of the day is output (S450). From the ratio of each movement of the day, the ratio of each movement movement during the day activity can be known, and from this, the degree of activity of the day can be known.
분석 종류의 선택단계(S420)에서 시간대별 자세 분석을 선택한 경우, 각 시간대별 움직임의 전체분을 60으로 나누어, 각 움직임이 각 시간 동안 차지하는 비율을 계산한다(S460). 이는 수학식 8과 같다.When the posture analysis by time zone is selected in the selection step of the analysis type (S420), the total minutes of the movements in each time zone are divided by 60 to calculate the ratio of each movement during each time (S460). This is shown in Equation 8.
여기서 움직임 전체분이란 한 시간동안에 하나의 움직임의 전체분을 말한다.Here, the total motion refers to the total motion of one motion in an hour.
시간대별 자세분석결과 출력단계로, 각 시간동안 각 움직임별 비율을 출력한다(S470). 각 시간당 각 움직임별 비율로부터 하루중 각 시간대별로 각 움직임 동작을 한 비율을 알 수 있다. 이로부터 시간대별로 운동을 많이 하는 시간대 등을 알 수 있다.As a step of outputting a posture analysis result for each time zone, a ratio for each movement is output during each time (S470). From the ratio of each movement per hour, the ratio of each movement movement in each time zone of the day can be known. From this, you can find out the time zone during which you exercise a lot.
본 발명에서는 먼저 동작(자세)을 분류한 결과를 신호분석부의 모니터 화면으로 사용자가 실시간 볼 수 있어, 현재의 동작 상태를 사용자에게 피드백한다. 그리고 1일 운동상태 분석은 저장된 자세분류 데이터를 바탕으로 의사나 운동 처방사가 과거의 데이터를 보고 현재와 비교해 보고자할 때 사용할 수 있다. 본 발명에서는 신호분석부의 메모리에 저장되는 데이터는 각 분류된 자세 결과가 데이터 획득 후 1초 마다 저장되며, 그 데이터를 읽어 들여 데이터를 분석하게 된다.In the present invention, the result of classifying the operation (posture) can be viewed in real time on the monitor screen of the signal analyzer, and the current operation status is fed back to the user. The daily exercise status analysis can be used when a doctor or exercise prescriber wants to see past data and compare it with the present based on the stored posture classification data. In the present invention, the data stored in the memory of the signal analyzer is stored in each classified posture result every 1 second after data acquisition, and the data is read and analyzed.
도 7은 도 4의 정부 데이터 분리단계의 출력신호로부터 구해진 이동평균 동작신호의 일예이다.FIG. 7 is an example of a moving average operation signal obtained from an output signal of the government data separation step of FIG. 4.
도 7은 1초 간격으로 데이터를 분석한 경우의 일예로, 가속도 신호를 60Hz의 샘플링 주파수로 데이터를 획득하였을 시, 1초마다 60개의 샘플 데이터가 존재한다. FIG. 7 illustrates an example of analyzing data at one second intervals. When data is acquired at a sampling frequency of 60 Hz, there are 60 sample data every second.
도 7의 (a), (b) 와 (c)는 가속도 신호의 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호의 원(raw)데이터이며, 여기서는 피검자로 하여금 30초씩 서기-계단오르기-서기-계단내려가기-서기-뛰기-걷기-서기-앉기-서기-걷기-서기-바로눕기-돌아눕기-엎드리기-서기의 순서로 진행하도록 하였을 경우이다. 동작신호 수신단계(S110)에 수신된 가속도 3축 데이터, 즉 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호가 도 7의 (a), (b), (c)에 해당한다.(A), (b) and (c) of FIG. 7 are raw data of the X-axis motion signal, the Y-axis motion signal, and the Z-axis motion signal of the acceleration signal. This is the case when you want to proceed in the order of -stand-step-step-stand-run-walk-stand-sit-stand-walk-stand-stand-over-turn-down-down-stander. The acceleration 3-axis data received in the operation signal receiving step S110, that is, the X-axis operation signal, the Y-axis operation signal, and the Z-axis operation signal correspond to FIGS. 7A, 7B, and 7C.
도 7의 (a), (b), (c)가 정부 데이터 분리단계(S120) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과가 도 7의 (d) 내지 (i) 이다. 도 7의 (d)와 (e)는 도 7의 (a)에 대한 정부 데이터 분리단계(S120) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과이며, 도 7의 (f)와 (g)는 도 7의 (b)에 대한 정부 데이터 분리단계(S120) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과이며, 도 7의 (h)와 (i)는 도 7의 (c)에 대한 정부 데이터 분리단계(S120) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과이다.7 (a), 7 (b) and 7 (c) pass through the government data separation step S120 and the moving average calculation step S140, the results are shown in FIGS. (D) and (e) of FIG. 7 are results of the government data separation step S120 and the moving average calculation step S140 of FIG. 7a, and FIGS. The result of going through the government data separation step S120 and the moving average calculation step S140 of FIG. 7B, and FIGS. 7H and i show the government data separation process of FIG. 7C. The result of the step S120 and the moving average operation step S140 is obtained.
도 8은 도 4의 절대치 적용단계를 거친 신호들부터 구해진 이동평균 동작신호의 일예이다. 도 8은 정부 데이터 분리단계(S120)를 통과하지 않고 절대치 적용단계(S130)를 통과한 경우의 일예를 나타낸다.FIG. 8 is an example of a moving average operation signal obtained from signals passing through an absolute value applying step of FIG. 4. 8 illustrates an example in which the absolute value applying step (S130) is passed without passing through the government data separation step (S120).
도 8의 (a), (b) 와 (c)는 가속도 신호의 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호의 원(raw)데이터이며, 여기서는 피검자로 하여금 30초씩 서기-계단오르기-서기-계단내려가기-서기-뛰기-걷기-서기-앉기-서기-걷기-서기-바로눕기-돌아눕기-엎드리기-서기의 순서로 진행하도록 하였을 경우이다. 동작신호 수신단계(S110)에 수신된 가속도 3축 데이터, 즉 X축 동작신호, Y축 동작신호, Z축 동작신호가 도 8의 (a), (b), (c)에 해당한다.(A), (b) and (c) of FIG. 8 are raw data of the X-axis motion signal, the Y-axis motion signal, and the Z-axis motion signal of the acceleration signal, in which the examinee climbs the stair-step by 30 seconds. This is the case when you want to proceed in the order of -stand-step-step-stand-run-walk-stand-sit-stand-walk-stand-stand-over-turn-down-down-stander. The acceleration 3-axis data received in the operation signal receiving step (S110), that is, the X-axis operation signal, the Y-axis operation signal, and the Z-axis operation signal correspond to FIGS. 8A, 8B, and 8C.
도 8의 (a), (b), (c)가 절대치 적용단계(S130) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과가 도 8의 (d) 내지 (f) 이다. 도 8의 (d)는 도 8의 (a)에 대한 절대치 적용단계(S130) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과이며, 도 8의 (e)는 도 8의 (b)에 대한 절대치 적용단계(S130) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과이며, 도 8의 (f)는 도 8의 (c)에 대한 절대치 적용단계(S130) 및 이동평균 연산단계(S140)를 거친 결과이다.8A, 8B, and 8C show the results of going through the absolute value applying step S130 and the moving average calculating step S140 of FIGS. FIG. 8 (d) shows the result of applying the absolute value (S130) and the moving average calculation step (S140) to FIG. 8 (a), and FIG. 8 (e) shows the absolute value of FIG. 8 (b). Result of applying the step (S130) and the moving average calculation step (S140), Figure 8 (f) is the result of the absolute value applying step (S130) and moving average calculation step (S140) for Figure 8 (c). to be.
본 발명에서 기준치 등으로 사용한 수치는 하나의 실시예에 불과한 것으로 이로써 본발명을 한정하고자 한 것이 아님을 밝혀둔다.Numerical values used as reference values in the present invention are only one example and thus it is not intended to limit the present invention.
본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.The present invention is not limited to the above described and illustrated in the drawings, and of course, more modifications and variations are possible to those skilled in the art within the scope of the following claims.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 휴대용 신체활동 모니터링 장치는 3축 가속도 센서를 이용하여 사람의 동작에 따른 신체 활동을 실시간으로 모니터링하여 여러 가지 활동으로 구분할 수 있으며, 저가이고, 휴대가 간편하며, 사용하기 편리하며, 구체적으로 동작에 따른 신체활동을 구분할 수 있다. 또한, 본 발명은 소형의 3축 가속도 센서를 이용하며, 클립형으로 벨트나 바지허리에 끼우도록 되어 있으며, 무선으로 신호를 전송하여 PC에서 확인할 수 있도록 하여 무감독 상태의 모니터링이 가능하다.As described above, the portable physical activity monitoring apparatus of the present invention can be divided into various activities by real-time monitoring of physical activity according to a human motion using a three-axis acceleration sensor, and is inexpensive, portable, and easy to use. It is convenient to do, and in particular, it is possible to distinguish physical activity according to the movement. In addition, the present invention uses a small three-axis acceleration sensor, and is clipped to the belt or the waist of the pants, it is possible to monitor the non-supervised state by transmitting a signal wirelessly to check the PC.
본 발명은 앉기, 서기, 바로 눕기, 돌아눕기, 엎드리기 등의 정적 자세와 뛰기, 걷기, 계단 오르기, 계단 내려가기 등의 동적 움직임을 구분하여 모니터 화면으로 나타내어, 독거노인이나 장애인 또는 환자들에게 본 장치를 부착 후 인터넷망을 이용하여 보호자나 병원의 주치의에게 현재 상태를 전송하여 비상 시 신속한 응 급조치가 가능하다. The present invention is divided into static postures such as sitting, standing, lying down, turning, lying down and dynamic movements such as running, walking, climbing the stairs, descending the stairs, etc. are displayed on the monitor screen, as seen by the elderly living alone or disabled or patients. After the device is attached, the current status is transmitted to the guardian or the attending physician of the hospital by using the internet network, so that emergency response can be taken quickly in an emergency.
또한, 본 발명은 휘트니스 센터 등에서 운동 중인 일반인들에게 부착시켜 운동 처방사가 직접 관찰하지 않고 중앙 컴퓨터에서 관리 감독이 가능하다.In addition, the present invention can be attached to the general public exercising in a fitness center, such as exercise supervision can be managed and supervised by a central computer directly.
다시말해, 독거노인이나 장애인, 환자의 무감독 모니터링으로 중앙 컴퓨터로 데이터를 실시간으로 전송받아 다수의 대상을 동시에 모니터링하여 심장발작이나 간질 등으로 인한 낙상 등의 비정상적인 신체활동 발생 시 신속하게 응급조치가 가능하도록 하며, 또한 휘트니스 센터 등에서 운동 처방사가 운동하는 사람을 직접 관찰하지 않고 중앙 컴퓨터의 모니터 화면으로 다수의 운동인을 관찰하여 활동 상태 확인이 가능하도록 한다.In other words, by monitoring data of the elderly, disabled people, and patients living alone, real-time data is sent to the central computer to monitor a large number of subjects simultaneously. In addition, it is possible to check the activity state by observing a large number of athletes on the monitor screen of the central computer without directly observing the person exercising in a fitness center or the like.
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