KR101125672B1 - Method for measuring exercise pattern and apparatus for measuring exercise quantity using the method - Google Patents

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Abstract

운동패턴 분석방법 및 이를 이용한 운동량 산출장치가 개시된다.
일 실시예에 따른 운동패턴을 분석하는 방법은 3축 가속도의 벡터크기를 연산하는 벡터크기 산출단계, 산출된 벡터크기들의 표준편차를 구하는 표준편차 산출단계 및 표준편차를 이용하여 운동패턴을 판단하는 운동패턴 판단단계를 포함한다.
따라서, 본 발명은 사람의 동작에 따른 신체활동을 실시간으로 모니터링하여 운동패턴을 분석하고 분석된 운동패턴을 이용하여 운동량을 산출할 수 있다.
An exercise pattern analysis method and an exercise amount calculating device using the same are provided.
A method of analyzing a motion pattern according to an embodiment includes determining a motion pattern using a vector magnitude calculation step of calculating a vector magnitude of three-axis acceleration, a standard deviation calculation step of obtaining a standard deviation of the calculated vector sizes, and a standard deviation. The exercise pattern determination step is included.
Therefore, the present invention can monitor the physical activity according to the motion of a person in real time to analyze the exercise pattern and calculate the amount of exercise using the analyzed exercise pattern.

Description

운동패턴 분석방법 및 이를 이용한 운동량 산출장치{Method for measuring exercise pattern and apparatus for measuring exercise quantity using the method}Method for measuring exercise pattern and apparatus for measuring exercise quantity using the method

본 발명은 운동패턴 분석방법 및 이를 이용한 운동량 산출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사람의 동작에 따른 신체활동을 실시간으로 모니터링하여 운동패턴을 분석하고 분석된 운동패턴을 이용하여 운동량을 산출하는 운동패턴 분석방법 및 이를 이용한 운동량 산출장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an exercise pattern analysis method and an exercise amount calculating device using the same, and more specifically, an exercise pattern analysis by analyzing physical activity according to a human motion in real time and calculating an exercise amount using the analyzed exercise pattern. It relates to a pattern analysis method and a momentum calculation device using the same.

근래에 산업발달과 고령화 시대에 도래함에 따라 독거노인이나 장애인이 늘어나고 있는 추세로, 이러한 독거노인이나 장애인 또는 환자들을 24시간 돌보기는 어려운 일이다. As the industrial development and the aging age have recently come, the number of the elderly and the disabled living alone is increasing, and it is difficult to take care of the elderly, the disabled or the patients alone for 24 hours.

따라서 보호자, 간병인 등이 이들을 24시간 돌볼 필요없이 이들의 동작을 24시간 모니터링하여 비상시 신속한 응급조치가 가능한 신체활동을 실시간으로 모니터링하는 장치가 요망된다.Therefore, there is a need for a device that monitors physical activity in real time to enable rapid emergency treatment in case of emergency by monitoring their operation 24 hours without having to care for them 24 hours.

또한, 휘트니스 센터 등에서 운동 중인 일반인에게 부착시켜 운동 처방사가 직접 관찰하지 않고 중앙 컴퓨터에서 관리 감독이 가능한 신체활동을 실시간으로 모니터링하는 장치가 요망된다.In addition, there is a need for a device that monitors physical activity that can be supervised by a central computer in real time without attaching it to a general public who is exercising in a fitness center or the like, without directly observing the exercise prescriber.

종래에는 운동패턴에 따른 운동량을 분석하기 위해 고가의 3차원 동작 분석기가 개발된 바가 있으나, 이는 실험실에서만 사용이 가능하는 등 시공간적인 제약 이 존재하고 휴대가 불편하였다.Conventionally, an expensive three-dimensional motion analyzer has been developed to analyze the amount of exercise according to a movement pattern, but this is limited to space-time constraints such as being available only in a laboratory and inconvenient to carry.

또한, 만보기를 탑재한 스마트폰을 개발하여 휴대의 편리성을 개선하였으나 이는 걷기, 뛰기 등 단편적인 운동패턴만 분석이 가능하여 보다 정밀한 운동량을 측정하기엔 한계가 존재하였다.
In addition, the development of a smart phone equipped with a pedometer improved the convenience of carrying, but it was possible to analyze only the fragmentary exercise patterns such as walking and running, there was a limit to measure more precise exercise amount.

본 발명의 목적은 사람의 동작크기들의 표준편차들을 통해 사람의 동작이 나타내는 운동패턴을 분석하는 운동패턴 분석방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an exercise pattern analysis method for analyzing an exercise pattern represented by a human motion through standard deviations of human motion sizes.

본 발명의 다른 목적은 분석된 운동패턴을 이용하여 운동량을 산출하는 운동량 산출장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an exercise amount calculating device for calculating an exercise amount using the analyzed exercise pattern.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명학하게 이해될 수 있을 것이다.
The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 운동량산출 장치는, 피측정자에 장착되어 피측정자의 운동에 의해 발생되는 가속도를 검출하는 가속도 센서부, 검출된 가속도의 크기를 연산하고, 연산된 크기들의 표준편차를 연산하며, 연산된 표준편차를 기초로 피측정자의 운동패턴을 판단하는 신호분석부 및 신호분석부에서 판단된 운동패턴을 참고하여 운동량을 산출하는 운동량산출부를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention for achieving the above object, the momentum calculation device, the acceleration sensor unit for detecting the acceleration generated by the movement of the subject, the acceleration sensor unit for calculating the magnitude of the detected acceleration, The standard deviation of the magnitudes is calculated, and includes a signal analyzer for determining a movement pattern of the subject based on the calculated standard deviation, and an exercise amount calculation unit for calculating an exercise amount with reference to the exercise pattern determined by the signal analyzer.

한편, 신호분석부는 가속도가 복수개의 단위로 나뉘어 저장되는 제 1 어레이를 포함하는 메모리 모듈, 제 1 어레이에 저장된 복수의 가속도의 크기를 연산하여 메모리 모듈에 포함된 제 2 어레이에 저장하는 벡터크기 연산모듈, 제 2 어레이에 저장된 복수의 가속도의 크기들의 표준편차를 연산하는 표준편차 연산모듈 및 표준편차를 기초로 운동패턴을 분석하는 운동패턴 판단모듈을 포함할 수 있다.On the other hand, the signal analyzer calculates the magnitude of the plurality of accelerations stored in the first array, the memory module including a first array in which the acceleration is divided into a plurality of units stored in the second array included in the memory module The module may include a standard deviation calculation module for calculating a standard deviation of the magnitudes of the plurality of accelerations stored in the second array, and a motion pattern determination module for analyzing the motion pattern based on the standard deviation.

또한, 신호분석부는 운동패턴 판단모듈에서 분석된 운동패턴의 변화를 센싱하여 운동패턴 변화시점 및 운동패턴의 정보를 포함한 임계점을 생성하고, 임계점을 메모리 모듈에 저장하는 임계점 생성모듈을 더 포함할 수 있다.The signal analyzer may further include a threshold generation module configured to sense a change in the exercise pattern analyzed by the exercise pattern determination module, generate a threshold including a change point of the exercise pattern and information of the exercise pattern, and store the threshold in the memory module. have.

한편, 메모리 모듈은 임계점 생성모듈로부터 임계점을 수신하면, 제 1 어레이 및 제 2 어레이에 저장된 가속도 및 가속도의 크기를 삭제하는 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, when the memory module receives the threshold from the threshold generation module, the memory module may delete the acceleration and the magnitude of the acceleration stored in the first array and the second array.

또한, 운동패턴은 정적인 운동패턴 및 동적인 운동패턴 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The exercise pattern may include at least one of a static exercise pattern and a dynamic exercise pattern.

또한, 정적인 운동패턴은 눕기, 앉기 및 서있기 중 적어도 하나를 포함하고, 동적인 운동패턴은 걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the static exercise pattern may include at least one of lying down, sitting, and standing, and the dynamic exercise pattern may be at least one of walking, climbing, stepping down, fast walking, running, and skipping.

또한, 가속도는 주기적으로 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the acceleration may be characterized in that it is detected periodically.

본 발명의 다른 면에 따른 운동패턴을 분석하는 방법은, X축 방향의 가속도, Y축 방향의 가속도, Z축 방향의 가속도로 구성된 3축 동작신호를 검출하는 3축 가속도 센서를 이용하여 운동패턴을 분석하는 방법이다.According to another aspect of the present invention, a method of analyzing a motion pattern includes a motion pattern using a three-axis acceleration sensor that detects a three-axis motion signal composed of acceleration in the X-axis direction, acceleration in the Y-axis direction, and acceleration in the Z-axis direction. How to analyze it.

운동패턴 분석 방법은 피측정자의 운동에 의해 검출되는 가속도가 복수개의 단위로 나뉘어 제 1 어레이의 형태로 저장되는 단계, 제 1 어레이에 저장된 가속도의 크기가 연산되어 제 2 어레이에 저장되는 벡터크기 산출 및 저장단계, 제 2 어레이에 저장된 가속도의 크기들의 표준편차가 산출되는 표준편차 산출단계 및 산출된 표준편차를 이용하여 운동패턴이 판단되는 운동패턴 판단단계를 포함한다.The motion pattern analysis method includes the steps of: the acceleration detected by the movement of the subject is divided into a plurality of units and stored in the form of a first array; the magnitude of the acceleration stored in the first array is calculated to calculate a vector size stored in the second array; And a storage step, a standard deviation calculation step of calculating a standard deviation of the magnitudes of the accelerations stored in the second array, and a movement pattern determination step of determining a motion pattern using the calculated standard deviation.

또한, 운동패턴 판단단계에서 판단된 운동패턴의 변화를 센싱하여 운동패턴의 변화시점 및 운동패턴의 정보를 포함한 임계점이 생성되고, 임계점이 저장되는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include a step of sensing a change in the exercise pattern determined in the exercise pattern determination step, and generating a threshold point including a change point of the exercise pattern and information on the exercise pattern, and storing the threshold point.

또한, 운동패턴은 정적인 운동패턴 및 동적인 운동패턴 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The exercise pattern may include at least one of a static exercise pattern and a dynamic exercise pattern.

또한, 정적인 운동패턴은 눕기, 앉기 및 서있기 중 적어도 하나를 포함하고,동적인 운동패턴은 걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the static exercise pattern may include at least one of lying down, sitting, and standing, and the dynamic exercise pattern may be characterized in that at least one of walking, climbing stairs, descending stairs, fast walking, jumping and skipping.

또한. 가속도는 주기적으로 검출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
Also. Acceleration may be characterized in that it is detected periodically.

본 발명에 따르면, 사람의 동작크기들의 표준편차들을 통해 사람의 동작이 나타내는 운동패턴을 분석할 수 있게 되어, 운동패턴에 대한 정확한 분석이 가능하다. 또한 본 발명에 따르면, 눕기, 앉기, 서있기, 걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 등과 같이 운동패턴을 보다 세부적으로 구분할 수 있게 된다. According to the present invention, it is possible to analyze the movement pattern represented by the movement of the person through the standard deviation of the movement size of the person, it is possible to accurately analyze the movement pattern. In addition, according to the present invention, it is possible to further distinguish the exercise pattern, such as lying down, sitting, standing, walking, climbing the stairs, going down the stairs, fast walking, running and jumping rope.

또한, 위 분석방법에 의해 분석된 운동패턴을 이용하여 운동량을 산출할 수 있게 되어, 운동량을 보다 정확하게 산출할 수 있게 된다. In addition, it is possible to calculate the exercise amount by using the exercise pattern analyzed by the above analysis method, it is possible to calculate the exercise amount more accurately.

또한, 독거노인이나 장애인 또는 환자들에게 본 발명인 운동량 산출장치를 부착시킨 후 이를 서버와 연결하여 비상시 신속한 응급조치가 가능하게 할 수 있다.In addition, after attaching the present inventors exercise amount calculating device to the elderly, disabled people or patients living alone can be connected to the server to enable rapid emergency measures in an emergency.

또한, 휘트니스 센터 등에서 운동 중인 일반인에게 본 발명인 운동량 산출장치를 부착시켜 운동 처방사가 직접 관찰하지 않고 중앙 컴퓨터에서 관리 감독이 가능하게 할 수 있다.
In addition, by attaching the exercise amount calculating device of the present inventor to a general person exercising in a fitness center, etc., the exercise prescriber can directly monitor and manage from a central computer.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 산출장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 신호분석부의 개략적인 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동패턴 분석 방법의 순서도이다.
도 4는, 도 3에 도시된 운동패턴 구분단계의 순서도이다.
1 is a schematic block diagram of an exercise amount calculating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram of the signal analyzer shown in FIG. 1.
Figure 3 is a flow chart of the exercise pattern analysis method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a movement pattern classification step shown in FIG. 3.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운동량 산출장치의 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of an exercise amount calculating device according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 운동량 산출장치(100)는 3축 가속도 센서부(110), 신호증폭부(120), 필터링부(130), 신호분석부(140) 및 운동량 산출부(150)를 포함한다.The exercise amount calculating apparatus 100 according to the present exemplary embodiment includes a three-axis acceleration sensor unit 110, a signal amplifier 120, a filtering unit 130, a signal analyzer 140, and an exercise amount calculating unit 150. .

3축 가속도 센서부(110)는 피측정자에 장착되어 X, Y, Z축의 가속도를 측정하여 출력한다. 3축 가속도 센서부(110)는 X, Y, Z축의 3차원의 가속도를 각각 분리 계측한다. 즉, 3축 가속도 센서부(110)는 X축 방향의 가속도, Y축 방향의 가속도 및 Z축 방향의 가속도로 구성된 3축 가속도를 검출한다고 할 수 있다.The three-axis acceleration sensor unit 110 is mounted on the subject to measure and output the acceleration of the X, Y, Z axis. The three-axis acceleration sensor unit 110 separately measures the three-dimensional acceleration of the X, Y, and Z axes. That is, the three-axis acceleration sensor unit 110 can be said to detect the three-axis acceleration consisting of the acceleration in the X-axis direction, the acceleration in the Y-axis direction and the acceleration in the Z-axis direction.

또한, 3축 가속도는 0.1초마다 주기적으로 검출될 수 있는데, 검출 주기는 0.1초 이외의 다른 주기로 구현할 수 있다.In addition, the three-axis acceleration can be detected periodically every 0.1 seconds, the detection period may be implemented in a period other than 0.1 seconds.

신호증폭부(120)는 3축 가속도 센서부(110)의 출력인 3축 가속도를 증폭하여 필터링부(130)로 전송한다.The signal amplifier 120 amplifies the three-axis acceleration that is the output of the three-axis acceleration sensor unit 110 and transmits it to the filtering unit 130.

필터링부(130)는 신호증폭부(120)로부터 전송받은 증폭된 3축 가속도에서 불필요한 노이즈 성분을 제거한다. 필터링부(130)는 운동량 산출장치(100)의 피측정자의 가속도 신호의 특징을 잘 나타내기 위해 불필요한 고주파수 이상의 노이즈 성분을 제거하는 저역통과필터를 사용할 수 있다. The filtering unit 130 removes unnecessary noise components from the amplified three-axis acceleration received from the signal amplifier 120. The filtering unit 130 may use a low pass filter that removes unnecessary high frequency noise components in order to express the characteristics of the acceleration signal of the subject of the momentum calculator 100.

신호분석부(140)는 필터부(130)로부터 노이즈 성분이 제거된 3축 가속도로부터 운동패턴을 분석한다. 구체적으로, 신호분석부(140)는 3축 가속도로부터 피측정자에 의해 행해진 운동패턴이 정적인 운동패턴과 동적인 운동패턴인지 판단할 수 있다.The signal analyzer 140 analyzes the motion pattern from the 3-axis acceleration from which the noise component is removed from the filter 130. In detail, the signal analyzer 140 may determine whether the motion pattern performed by the subject from the 3-axis acceleration is a static motion pattern or a dynamic motion pattern.

또한, 신호분석부(140)는 1)정적인 운동패턴이라면 눕기, 앉기 및 서있기 중 어느 운동패턴인지 판단할 수 있고, 2)동적인 운동패턴이라면 걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 중 어느 운동패턴인지 판단할 수 있다.In addition, the signal analysis unit 140 1) if the static movement pattern can determine which movement pattern of lying down, sitting and standing, and 2) if the dynamic movement pattern walking, climbing stairs, descending stairs, fast walking, It is possible to determine which exercise pattern is skipping and skipping.

그리고, 신호분석부(140)는 판단한 운동패턴을 모니터 화면에 디스플레이할 수 있다.In addition, the signal analyzer 140 may display the determined exercise pattern on a monitor screen.

이하에서는, 신호분석부(140)가 운동패턴을 판단하는 과정을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는, 도 1에 도시된 신호분석부(140)의 상세 블럭도이다.Hereinafter, the process of the signal analysis unit 140 to determine the movement pattern will be described in detail with reference to FIG. 2 is a detailed block diagram of the signal analyzer 140 shown in FIG. 1.

도 2에 도시된 바에 따르면, 신호분석부(140)는 메모리모듈(141), 벡터크기 연산모듈(142), 표준편차 연산모듈(143), 운동패턴 판단모듈(144) 및 임계점 생성모듈(145)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the signal analyzer 140 may include a memory module 141, a vector size calculation module 142, a standard deviation calculation module 143, a motion pattern determination module 144, and a threshold point generation module 145. ).

메모리 모듈(141)은 주기적으로 측정된 3축 가속도를 어레이(Array) 형태로 저장한다. 3축 가속도의 측정 주기는 0.1초일 수 있으나 0.1초 이외의 다른 주기로 구현할 수 있음은 당연하다. The memory module 141 stores the periodically measured three-axis acceleration in the form of an array. Although the measurement period of the three-axis acceleration may be 0.1 second, it can be realized that other periods other than 0.1 seconds.

또한, 측정된 3축 가속도는 특정 갯수의 단위로 나누어 저장될 수 있는데 메모리 모듈(141)의 메모리 용량에 따라 상기 특정 갯수는 달라질 수 있다. In addition, the measured three-axis acceleration may be divided and stored in units of a specific number. The specific number may vary according to the memory capacity of the memory module 141.

일 실시예에 따라 메모리 모듈(141)은 0.1초의 측정주기로 측정된 3축 가속도를 10개의 단위로 나누어 저장한다. 즉, '10개'의 3축 가속도가 시간순으로 저장되는 것이다. According to an exemplary embodiment, the memory module 141 divides and stores the three-axis acceleration measured by a measurement period of 0.1 second into ten units. That is, the 'three' three-axis acceleration is stored in chronological order.

예컨대, 3축 가속도가 측정되기 시작한 시각이 9시이고 0.1초를 주기로 측정되었다면, 9시를 기준으로 1초 후인 9시부터 9시 1초까지 측정된 10개의 3축 가속도를 메모리 모듈(141)에 저장한다. 즉, 3축 가속도가 측정이 완료되는 시간까지 1초의 단위로 나누어 3축 가속도를 저장하는 것이다. For example, if the time at which the 3-axis acceleration starts to be measured is 9 o'clock and measured at the interval of 0.1 second, the 10-axis acceleration measured from 9 o'clock to 9 o'clock, which is 1 second after 9 o'clock, is measured. Store in That is, the three-axis acceleration is divided into units of one second until the time to complete the measurement to store the three-axis acceleration.

메모리 모듈(141)은 캐쉬(Cache) 메모리로 구현할 수 있다. 즉, 단위별로 나누어 어레이 형태로 저장된 3축 가속도로부터 운동패턴이 판단되면, 상기 운동패턴이 판단된 3축 가속도는 삭제되고, 상기 3축 가속도가 저장되었던 어레이에 새로운 3축 가속도를 저장하는 것이다. The memory module 141 may be implemented as a cache memory. That is, when the movement pattern is determined from the three-axis acceleration stored in the array form divided by units, the three-axis acceleration from which the movement pattern is determined is deleted, and the new three-axis acceleration is stored in the array in which the three-axis acceleration was stored.

벡터크기 연산모듈(142)은 메모리 모듈(141)에 특정 갯수의 단위로 나누어 어레이 형태로 저장된 3축 가속도의 벡터크기를 연산한다. 벡터크기의 연산은 3축 가속도 각각을 제곱하여 합산한 후 이에 대한 제곱근의 값을 산출하는 것이다. 이를 수식으로 나타내면 하기 수학식 1과 같다.The vector size calculation module 142 calculates the vector size of the three-axis acceleration stored in an array form by dividing the memory module 141 into a specific number of units. The calculation of the vector size is to calculate the square root for each of the three-axis accelerations and square them. This is represented by the following equation (1).

Figure 112010032437880-pat00001
Figure 112010032437880-pat00001

수학식 1에서의 X는 X축 방향의 가속도, Y는 Y축 방향의 가속도, Z는 Z축 방향의 가속도를 나타낸다.In Equation 1, X represents acceleration in the X-axis direction, Y represents acceleration in the Y-axis direction, and Z represents acceleration in the Z-axis direction.

벡터크기 연산모듈(142)은 산출된 벡터크기를 메모리 모듈(141)에 전송하고,메모리 모듈(141)은 벡터크기 연산모듈(142)로부터 수신된 벡터크기를 상기 벡터크기와 대응되는 3축 가속도와 함께 저장한다. 즉, 벡터크기도 3축 가속도와 동일하게 특정 갯수의 단위로 어레이 형태로 저장되는 것이다. The vector size calculation module 142 transmits the calculated vector size to the memory module 141, and the memory module 141 has a three-axis acceleration corresponding to the vector size received from the vector size calculation module 142. Save with. That is, the vector size is also stored in the form of an array in a specific number of units similar to the three-axis acceleration.

예컨대, 9시에 측정된 3축 가속도의 벡터크기는 상기 3축 가속도가 저장된 어레이에 함께 저장된다. 즉, 일 실시예에 따라 3축 가속도가 측정되기 시작한 9시부터 9시 1초까지 0.1초 간격으로 측정된 10개의 3축 가속도로부터 각각 벡터크기를 산출한다. 산출된 벡터크기는 다시 메모리 모듈(141)에 전송되어 상기 벡터크기와 대응되는 3축 가속도와 함께 10개로 나누어 어레이 형태로 저장된다.For example, the vector magnitude of the 3-axis acceleration measured at 9 o'clock is stored together in an array in which the 3-axis acceleration is stored. That is, the vector size is calculated from the ten three-axis accelerations measured at 0.1 second intervals from 9 o'clock to 9 o'clock 1 second when the three-axis acceleration starts to be measured. The calculated vector size is transmitted to the memory module 141 again and divided into 10 pieces together with the 3-axis acceleration corresponding to the vector size and stored in an array form.

표준편차 연산모듈(143)은 메모리 모듈(141)에 특정 갯수의 단위로 나누어 어레이 형태로 저장된 벡터크기들의 표준편차를 연산한다. 표준편차의 연산은 아래의 수학식 2와 같이 일반적으로 표준편차를 구하는 식을 이용한다. The standard deviation calculation module 143 calculates the standard deviation of the vector sizes stored in the array form by dividing the memory module 141 into a certain number of units. The standard deviation is calculated using a formula for obtaining a standard deviation, as shown in Equation 2 below.

Figure 112010032437880-pat00002
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수학식 2에서

Figure 112010032437880-pat00003
는 메모리 모듈(141)에 특정 갯수의 단위로 나누어 저장된 벡터크기들에 해당하고, m은 특정 갯수의 단위로 나누어 저장된 벡터크기들의 평균을 나타낸다. 또한, n은 상기 특정 갯수에 해당한다. 상술한 바와 같이 일 실시예에 따라 n은 10이지만, 메모리 모듈(141)의 메모리 용량에 따라 n값은 변화할 수 있다.In Equation 2,
Figure 112010032437880-pat00003
Denotes the vector sizes stored in the memory module 141 in units of a specific number, and m denotes an average of the vector sizes stored in units of a specific number. In addition, n corresponds to the specific number. As described above, n is 10 according to an embodiment, but n may vary according to the memory capacity of the memory module 141.

예컨대, 9시부터 9시 1초까지의 산출된 10개의 벡터크기들로부터 표준편차를 산출하여 1초의 간격으로 표준편차를 산출하는 것이다. For example, the standard deviation is calculated at intervals of one second by calculating the standard deviation from the calculated ten vector sizes from 9:00 to 9: 1.

운동패턴 판단모듈(144)은 표준편차 연산모듈(143)에서 산출된 표준편차를 기초로 피측정자의 운동패턴을 판단한다. 이하, 운동패턴 판단모듈(144)에서 산출된 표준편차에 따라 운동패턴을 판단하는 방법에 대해 자세히 알아본다.The exercise pattern determination module 144 determines the exercise pattern of the subject based on the standard deviation calculated by the standard deviation calculation module 143. Hereinafter, the method of determining the exercise pattern according to the standard deviation calculated by the exercise pattern determination module 144 will be described in detail.

1) 표준편차가 '2.0'보다 작으면, 운동패턴 판단모듈(144)은 피측정자의 운동패턴을 "눕기, 앉기"로 판단하고, 1) If the standard deviation is less than '2.0', the exercise pattern determination module 144 determines the exercise pattern of the subject as "lie down, sit",

2) 표준편차가 '2.0'이상이고 '2.5'보다 작으면, 운동패턴 판단모듈(144)은 피측정자의 운동패턴을 "서있기"로 판단하며,2) If the standard deviation is more than '2.0' and less than '2.5', the exercise pattern determination module 144 determines the exercise pattern of the subject as "standing",

3) 표준편차가 '2.5'이상이고 '35'보다 작으면, 운동패턴 판단모듈(144)은 피측정자의 운동패턴을 "걷기, 계단내려가기"로 판단하고, 3) If the standard deviation is greater than '2.5' and less than '35', the exercise pattern determination module 144 determines the exercise pattern of the subject as "walking, going down stairs",

4) 표준편차가 '35'이상이고 '80'보다 작으면, 운동패턴 판단모듈(144)은 피측정자의 운동패턴을 "계단오르기, 빨리걷기"로 판단하며, 4) If the standard deviation is greater than or equal to '35' and less than '80', the exercise pattern determination module 144 judges the exercise pattern of the subject as "climbing up, walking fast",

5) 표준편차가 '80'이상이면, 운동패턴 판단모듈(144)은 피측정자의 운동패턴을 "뛰기, 줄넘기"로 판단한다. 5) If the standard deviation is '80' or more, the exercise pattern determination module 144 determines the exercise pattern of the subject as "skip, skipping."

여기서, '2.0','2.5','35' 및 '80'의 수치는 반복적인 실험에서 얻어진 수치에 해당하는데, 이 수치들은 다른 수치들로 대체할 수 있음은 당연하다.Here, the values of '2.0', '2.5', '35' and '80' correspond to the values obtained in the repetitive experiment, and it is natural that these values can be replaced with other values.

예컨대, 메모리 모듈(141)에 특정 갯수의 단위로 나누어 저장된 벡터크기들을 기초로 구한 표준편차가 '35'에서 '80'사이에 해당하면, 그 때의 운동은 "계단오르기"나 "빨리걷기"로 판단하는 것이다.For example, if the standard deviation obtained based on the vector sizes stored in the memory module 141 based on a certain number of units falls between '35' and '80', the motion at that time is "climbing" or "fast walking". To judge.

임계점 생성모듈(145)은 운동패턴 판단모듈(144)에서 판단된 운동패턴을 기초로 운동패턴의 변화여부를 센싱하여 임계점을 생성한다. 여기서 임계점이란 운동패턴이 변화하는 시점을 말한다. 따라서, 운동패턴 변화 시간 및 그 때의 운동패턴의 정보가 포함된 임계점이 생성되면, 상기 임계점은 메모리 모듈(141)에 전송되어 저장된다. 즉, 특정 단위시간 간격으로 산출된 벡터크기의 표준편차로부터 판단한 운동패턴이 변화하는지를 센싱하여 변화시의 시간 및 그 때의 운동패턴을 저장하고, 이를 이용하여 운동량을 산출하는 것이다.The threshold point generation module 145 generates a threshold point by sensing whether the exercise pattern changes based on the exercise pattern determined by the exercise pattern determination module 144. The critical point is a point in time at which the movement pattern changes. Therefore, when a threshold including the movement pattern change time and the information of the movement pattern at that time is generated, the threshold is transmitted to and stored in the memory module 141. That is, by sensing whether the movement pattern determined from the standard deviation of the vector size calculated at a specific unit time interval is changed, the time at the time of change and the movement pattern at that time are stored, and the amount of exercise is calculated using the movement pattern.

예컨대, 피측정자가 9시부터 9시 10분까지는 '걷기'의 운동을 하였고 9시 10분부터는 '빨리걷기'를 하였다고 가정한다.For example, it is assumed that the subject performs a 'walking' from 9:00 to 9:10 and 'walks quickly' from 9:10.

일 실시예에 따라 메모리 모듈(141)은 9시부터 9시 10분까지의 3축 가속도를 10개의 단위로 나누어 어레이 형태로 저장한다. 상기 3축 가속도는 0.1초의 주기로 측정될 수 있으므로 상기 어레이에는 1초간의 3축 가속도가 저장된다. 벡터크기 연산모듈(142)은 메모리 모듈(141)에 단위별로 저장된 3축 가속도의 벡터크기를 산출한다. 표준편차 연산모듈(143)은 10개의 단위로 나누어 저장된 벡터크기로부터 표준편차를 산출한다. According to an exemplary embodiment, the memory module 141 divides three-axis accelerations from 9 o'clock to 9:10 into 10 units and stores them in an array. The 3-axis acceleration can be measured at a period of 0.1 second, so the 3-axis acceleration of 1 second is stored in the array. The vector size calculation module 142 calculates the vector size of the three-axis acceleration stored in each unit in the memory module 141. The standard deviation calculation module 143 calculates the standard deviation from the stored vector size divided into ten units.

운동패턴 판단모듈(144)은 산출된 표준편차를 기초로 운동패턴을 판단하고, 임계점 생성모듈(145)은 운동패턴의 변화를 센싱하는데 9시 10분을 운동패턴의 변화가 있는 시점으로 센싱할 것이다. 따라서, 임계점 생성모듈(145)은 9시부터 9시 10분은 '걷기'의 운동을 하였고, 9시 10분부터 '빨리걷기'를 시작하였음의 정보를 포함한 임계점을 생성하고 이를 메모리 모듈(141)로 전송하는 것이다. The exercise pattern determination module 144 determines an exercise pattern based on the calculated standard deviation, and the threshold point generation module 145 senses a change in the exercise pattern at 9:10 as the time when there is a change in the exercise pattern. will be. Therefore, the threshold generation module 145 generates a threshold including the information that the exercise of 'walking' is performed from 9 to 9:10 and starts to 'walk quickly' from 9:10 and the memory module 141 is generated. Will be sent.

임계점 생성모듈(145)에서 생성된 임계점이 메모리 모듈(141)에 저장되면, 메모리 모듈(141)에 저장된 3축 가속도, 벡터크기는 모두 삭제되고 새롭게 측정된 3축 가속도가 저장되어 이를 기초로 상기와 같은 과정을 반복 수행하여 운동패턴의 정보를 산출한다.When the threshold point generated by the threshold point generation module 145 is stored in the memory module 141, all of the three-axis acceleration and the vector size stored in the memory module 141 are deleted, and the newly measured three-axis acceleration is stored based on this. Repeat the same process to calculate the information of the exercise pattern.

운동량 산출부(150)는 신호분석부(140)에서 판단된 운동패턴에 대한 운동량을 소모칼로리로 산출하여 저장한다.The exercise amount calculating unit 150 calculates and stores the exercise amount for the exercise pattern determined by the signal analyzer 140 as a calorie.

운동량 산출부(150)는 운동량 데이터 베이스에 저장된 METs(Metabolic Equinalents)점수, 피측정자의 몸무게 및 운동시간을 이용하여 운동량을 산출한다. 운동량 산출 연산은 하기 수학식 3과 같다.The exercise amount calculating unit 150 calculates the amount of exercise using METs (Metabolic Equinalents) scores stored in the exercise database, the weight of the subject and the exercise time. The momentum calculation operation is as shown in Equation 3 below.

Figure 112010032437880-pat00004
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METs는 운동패턴에 따른 신체활동의 강도 지수이고, W는 피측정자의 몸무게(kg단위)이며, T는 피측정자의 운동시간에 해당한다.METs is the intensity index of physical activity according to the exercise pattern, W is the weight of the subject (in kg), and T is the exercise time of the subject.

METs지수는 표준화된 지수로서, 신체활동에 따른 칼로리 소비량을 현장에서 쉽게 활용가능하게 하고, 신체활동에 관련한 연구들 간에 비교를 가능하게 하기 위해 제정하였다. 1 METs는 안정시 대사율과 동일하고, 운동패턴에 따른 신체활동의 강도가 높을수록 METs지수는 높아진다.The METs Index is a standardized index designed to make calorie consumption according to physical activity readily available on site and to allow comparisons between studies related to physical activity. 1 METs are equal to resting metabolic rate, and the higher the intensity of physical activity according to exercise pattern, the higher the METs index.

METs지수는 운동패턴과 함께 테이블 형태로 운동량 데이터 베이스에 저장된다. 운동패턴은 눕기, 앉기, 서있기, 걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 등이 있을 수 있다.The METs index is stored in the momentum database in table form along with the exercise pattern. Exercise patterns may include lying, sitting, standing, walking, climbing stairs, descending stairs, walking fast, jumping, and skipping rope.

T는 운동시간으로서 시간(hour)단위로 환산한 값이다. T는 임계점 생성 모듈(145)에서 센싱된 운동패턴 변화시간을 시간단위로 환산한 값과 같다. 예컨대, 9시부터 운동을 시작해서 운동패턴이 변화된 시간이 9시 10분으로 센싱되었다면, T는 1/6로 산출된다.T is an exercise time value converted in hours. T is equal to a value obtained by converting the movement pattern change time sensed by the threshold generation module 145 into units of time. For example, if the time at which the exercise pattern is changed from 9 o'clock to 9 o'clock is sensed as 9:10, T is calculated as 1/6.

이하, 수학식 3을 이용한 운동량의 산출을 예를 들어 설명한다.Hereinafter, the calculation of the exercise amount using Equation 3 will be described by way of example.

80kg의 피측정자가 20분 동안 "걷기" 운동을 했다면, 피측정자의 운동량은 3.3METs * 80kg * (20분/60분)에 의해 88Kcal로 산출된다. If an 80 kg subject has "walked" for 20 minutes, the exercise amount of the subject is calculated as 88 Kcal by 3.3 METs * 80 kg * (20 minutes / 60 minutes).

도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운동패턴을 분석하는 방법의 순서도이고, 도 4는, 도 3에 도시된 운동패턴 판단단계의 순서도이다.3 is a flowchart of a method of analyzing a motion pattern according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart of a motion pattern determination step shown in FIG. 3.

운동패턴을 분석하는 방법은, X축 방향의 가속도, Y축 방향의 가속도, Z축 방향의 가속도로 구성된 3축 가속도를 저장하는 단계(S100), 3축 가속도의 벡터크기를 연산하고 저장하는 단계(S200), 연산된 벡터크기들의 표준편차를 구하는 표준편차 연산단계(S300) 및 표준편차를 이용하여 운동패턴을 판단하는 단계(S400), 운동패턴의 변화가 있는지 판단하는 단계(S500) 및 운동패턴의 변화가 있으면 임계점을 생성하고 이를 저장하는 단계(S600)을 포함한다.The method for analyzing a motion pattern includes storing a three-axis acceleration including an acceleration in the X-axis direction, an acceleration in the Y-axis direction, and an acceleration in the Z-axis direction (S100), and calculating and storing the vector magnitude of the three-axis acceleration. (S200), the standard deviation calculation step of obtaining the standard deviation of the calculated vector sizes (S300) and the step of determining the exercise pattern using the standard deviation (S400), the step of determining whether there is a change in the exercise pattern (S500) and the exercise If there is a change in the pattern, a step of generating a threshold point and storing it is included.

3축 가속도를 저장하는 단계(S100)는 피측정자에 장착된 운동량 산출장치(100)에 마련된 3축 가속도 센서부(110)가 X, Y, Z축의 가속도를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 과정에 의해 수행된다. 3축 가속도는 0.1초마다 반복 계측될 수 있고 0.1초가 아닌 다른 주기로 계측될 수 있음은 당연하다. Storing the three-axis acceleration (S100) is in the process of the three-axis acceleration sensor unit 110 provided in the momentum calculation device 100 mounted on the subject to convert the acceleration of the X, Y, Z axis into an electrical signal to output Is performed by. Naturally, the 3-axis acceleration can be measured repeatedly every 0.1 seconds and can be measured at intervals other than 0.1 seconds.

또한, 상기 주기적으로 계측된 3축 가속도는 특정 갯수의 단위로 나누어 어레이 형태로 저장된다. 일 실시예에 따라, 상기 계측된 3축 가속도에서 10개씩을 하나의 단위로 구성하고 단위별로 저장한다. 따라서, 상기 3축 가속도가 0.1초의 주기로 측정되었으므로, 1초 간의 3축 가속도가 어레이 형태로 저장되는 것이다. 상기 '10개'의 단위는 메모리 용량에 따라 가변할 수 있으며, 가변된 단위로 3축 가속도를 저장하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.In addition, the periodically measured three-axis acceleration is divided into a specific number of units and stored in an array form. According to an embodiment, the measured three-axis acceleration is configured in a unit of 10 each and stored for each unit. Therefore, since the three-axis acceleration was measured at a period of 0.1 second, the three-axis acceleration for one second is stored in an array form. The unit of '10' may vary according to memory capacity, and storing the 3-axis acceleration in the variable unit is also included in the scope of the present invention.

벡터크기의 산출 및 저장단계(S200)는 상기 특정 갯수의 단위로 나누어 어레이 형태로 저장된 3축 가속도로부터 벡터크기를 산출하고, 상기 산출된 벡터크기를 대응되는 3축 가속도와 함께 어레이 형태로 저장하는 단계이다. In the calculating and storing of the vector size (S200), the vector size is calculated from the three-axis acceleration stored in an array form by dividing the unit into a specific number, and the calculated vector size is stored in an array form with the corresponding three-axis acceleration. Step.

표준편차 산출단계(S300)는 상기 특정 갯수의 단위로 나누어 어레이 형태로 저장된 벡터크기들로부터 표준편차를 산출하는 단계이다. The standard deviation calculating step (S300) is a step of calculating standard deviation from vector sizes stored in an array form by dividing the data into a specific number of units.

운동패턴 판단단계(S400)는 표준편차 산출단계(S300)에서 산출된 표준편차를 기초로 눕기, 앉기, 서있기, 걷기, 계단내려가기, 계단오르기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기의 운동패턴을 판단한다. 즉, 상기 특정 단위로 나누어 저장된 벡터크기들로부터 산출된 표준편차는 특정시간 동안의 3축 가속도 벡터크기의 표준편차에 해당하므로, 운동패턴 판단단계(S400)는 특정시간 동안의 운동패턴이 무엇인지 판단하는 단계이다. Exercise pattern determination step (S400) determines the movement pattern of lying, sitting, standing, walking, going down stairs, climbing stairs, fast walking, running and skipping based on the standard deviation calculated in the standard deviation calculation step (S300). . That is, since the standard deviation calculated from the vector sizes stored in the specific unit corresponds to the standard deviation of the three-axis acceleration vector size for a specific time, the motion pattern determination step (S400) determines what the motion pattern is during the specific time. Judging.

눕기, 앉기 구분단계(S420)는 표준편차 산출단계(S300)에서 산출된 표준편차가 '2'보다 작으면(S410), 현재동작은 "눕기, 앉기"로 판정한다. 여기서 표준편차 기준치로 사용된 '2'은 반복 실험에서 얻어진 수치이다.If the standard deviation calculated in the standard deviation calculation step S300 is less than 2 (S410), the current operation is determined to be "lie down, sit". Here, '2' used as a standard deviation reference value is obtained from a repeated experiment.

서있기 구분단계(S440)는 표준편차 산출단계(S300)에서 산출된 표준편차가 '2'보다 크고(S410) '2.5'보다 작으면(S430), 현재동작은 "서있기"로 판정한다. 여기서 표준편차 기준치로 사용된 '2'와 '2.5'는 반복 실험에서 얻어진 수치이다.In the standing division step (S440), if the standard deviation calculated in the standard deviation calculation step (S300) is greater than '2' (S410) and less than '2.5' (S430), the current operation is determined as "standing". Here, '2' and '2.5' used as standard deviation reference values are obtained from repeated experiments.

걷기, 계단내려가기 구분단계(S460)는 표준편차 산출단계(S300)에서 산출된 표준편차가 '2.5'보다 크고(S430) '35'보다 작으면(S450), 현재동작은 "걷기, 계단내려가기"로 판정한다. 여기서 표준편차 기준치로 사용된 '2.5'와 '35'는 반복 실험에서 얻어진 수치이다.If the standard deviation calculated in the standard deviation calculation step (S300) is greater than '2.5' (S430) and less than '35' (S450), the current operation is "walking, descending stairs". Go ". The '2.5' and '35' used as standard deviation reference values are obtained from repeated experiments.

계단오르기, 빨리 걷기 구분단계(S480)는 표준편차 산출단계(S300)에서 산출된 표준편차가 '35'보다 크고(S450) '80'보다 작으면(S470), 현재동작은 "계단오르기, 빨리 걷기"로 판정한다. 여기서 표준편차 기준치로 사용된 '35'와 '80'은 반복 실험에서 얻어진 수치이다.Ascending stairs, walking fast (S480) is the standard deviation calculated in the standard deviation calculation step (S300) is greater than '35' (S450) and less than '80' (S470), the current operation is "step climbing, fast Walk ". Here, '35' and '80' used as standard deviation reference values are obtained from repeated experiments.

뛰기, 줄넘기 구분단계(S490)는 표준편차 산출단계(S300)에서 산출된 표준편차가 '80'보다 크면(S470), 현재동작은 "뛰기, 줄넘기"로 판정한다. 여기서 표준편차 기준치로 사용된 '80'은 반복 실험에서 얻어진 수치이다.If the standard deviation calculated in the standard deviation calculation step S300 is greater than '80' (S470), the current operation is determined to be "skip, skipping rope". Here, '80' used as a standard deviation reference value is obtained from a repeated experiment.

운동패턴 변화여부를 판단하는 단계(S500)는 운동패턴 판단단계(S400)에서 판단한 운동패턴의 변화가 있는지를 판단하는 단계이다. Determining whether the exercise pattern changes (S500) is a step of determining whether there is a change in the exercise pattern determined in the exercise pattern determination step (S400).

운동패턴의 변화가 있으면 운동패턴의 변화가 있는 시점의 시각과 운동패턴의 정보를 포함한 임계점을 생성하고 이를 저장한다(S600). 예컨대, 9시부터 9시 10분까지 '걷기'의 운동을 하였다면 9시 및 9시 10분의 시각과 그 때의 운동패턴인 '걷기'를 함께 저장하는 것이다. If there is a change in the exercise pattern, and generates a critical point including the time and information of the exercise pattern at the time when the change in the exercise pattern (S600). For example, if the exercise of 'walking' is performed from 9:00 to 9:10, the time of 9:00 and 9:10 and the movement pattern at that time are stored together.

지금까지 설명한 운동량 산출장치(100)는 독거노인이나 장애인 또는 환자들에게 부착되어 이용될 수 있으며, 이 경우 운동량 산출장치(100)는 관리 서버에 운동량에 대한 정보를 전송하고, 비상시 관리 서버가 응급구호기관에 응급조치를 요청하도록 할 수 있다.The exercise amount calculating device 100 described so far may be used to be attached to an elderly person, a disabled person or a patient, and in this case, the exercise amount calculating device 100 transmits information on the amount of exercise to the management server, and the emergency management server may emergency. You can ask the relief agency for first aid.

또한, 운동량 산출장치(100)는 휘트니스 센터 등에서 운동 중인 일반인에게 부착되어 이용될 수 있으며, 이 경우 운동량 산출장치(100)는 중앙컴퓨터에 운동량에 대한 정보를 전송하여 운동 처방사가 직접 관찰하지 않고 중앙 컴퓨터에서 관리 감독이 가능하도록 할 수 있다.In addition, the exercise amount calculating apparatus 100 may be attached to and used by a general person exercising in a fitness center. In this case, the exercise amount calculating apparatus 100 transmits information on the amount of exercise to a central computer so that the exercise prescriber does not directly observe the center. Management supervision can be made from a computer.

한편, 운동량 산출장치(100)를 구성하는 신호분석부(140)만을 분리하여 별도의 운동패턴 분석장치를 구현하는 것도 가능하며, 이와 같이 구현한 운동패턴 분석장치의 경우도 본 발명의 보호범위에 포함됨은 당연하다.On the other hand, it is also possible to implement a separate exercise pattern analysis apparatus by separating only the signal analysis unit 140 constituting the exercise amount calculating apparatus 100, the case of the exercise pattern analysis apparatus implemented as described above is also within the protection scope of the present invention. Of course it is included.

위 실시예에서는, 연산된 표준편차의 크기를 기초로 피측정자의 운동패턴을 판단하는 것으로 상정하였는데, 이는 설명의 편의를 위한 일 예에 불과하다. 운동패턴을 판단함에 있어, 표준편차의 크기만을 고려되는 것이 아닌 표준편차의 다른 요소를 참고하는 것도 가능함을 물론이다. 예를 들면, 표준편차의 변화율이나 패턴 등의 다른 요소를 기초로 운동패턴을 판단하는 것도 가능함을 물론이다.In the above embodiment, it is assumed that the movement pattern of the subject is determined based on the magnitude of the calculated standard deviation, which is merely an example for convenience of description. In determining the movement pattern, it is of course possible not only to consider the magnitude of the standard deviation, but also to refer to other elements of the standard deviation. For example, it is of course possible to determine the movement pattern based on other factors such as the rate of change of the standard deviation or the pattern.

또한, 운동패턴을 참고하여 운동량을 산출하는 것으로서 실시예에서 제시한 수학식 3을 이용하지 않고 다른 방식으로 운동패턴을 참고하여 운동량을 산출하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to calculate the exercise amount by referring to the exercise pattern in another manner without using Equation 3 presented in the embodiment as calculating the exercise amount with reference to the exercise pattern.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적이 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 운동패턴을 분류하는 신호분석방법을 실현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체의 형태 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. For example, a program for realizing a signal analysis method for classifying a motion pattern of the present invention may be implemented in various forms such as a form of a recording medium in which a program is recorded. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

100: 운동량 산출장치
110: 3축 가속도 센서부
120: 신호 증폭부
130: 필터링부
140: 신호 분석부
150: 운동량 산출부
100: momentum output device
110: 3-axis acceleration sensor
120: signal amplifier
130: filtering unit
140: signal analysis unit
150: momentum calculation unit

Claims (12)

피측정자에 장착되어 상기 피측정자의 운동에 의해 발생되는 가속도를 검출하는 가속도 센서부;
상기 검출된 가속도의 크기를 연산하고, 상기 연산된 크기들의 표준편차를 연산하며, 상기 연산된 표준편차를 기초로 상기 피측정자의 운동패턴을 판단하는 신호분석부; 및
상기 신호분석부에서 판단된 운동패턴을 참고하여 운동량을 산출하는 운동량산출부;를 포함하고,
상기 신호분석부는,
상기 가속도가 복수개의 단위로 나뉘어 저장되는 제 1 어레이를 포함하는 메모리 모듈;
상기 제 1 어레이에 저장된 복수의 가속도의 크기를 연산하여 상기 메모리 모듈에 포함된 제 2 어레이에 저장하는 벡터크기 연산모듈;
상기 제 2 어레이에 저장된 상기 복수의 가속도의 크기들의 표준편차를 연산하는 표준편차 연산모듈; 및
상기 표준편차를 기초로 운동패턴을 분석하는 운동패턴 판단모듈;을 포함하는 운동량 산출장치.
An acceleration sensor unit mounted on the subject to detect an acceleration generated by the movement of the subject;
A signal analyzer for calculating the magnitude of the detected acceleration, calculating the standard deviation of the calculated magnitudes, and determining a movement pattern of the subject based on the calculated standard deviation; And
And an exercise amount calculating unit calculating an exercise amount by referring to the exercise pattern determined by the signal analyzing unit.
The signal analysis unit,
A memory module including a first array in which the acceleration is divided into a plurality of units and stored;
A vector size calculation module for calculating magnitudes of the plurality of accelerations stored in the first array and storing the magnitudes of the accelerations in a second array included in the memory module;
A standard deviation calculation module for calculating a standard deviation of the magnitudes of the plurality of accelerations stored in the second array; And
And an exercise pattern determination module analyzing the exercise pattern based on the standard deviation.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 신호분석부는
상기 운동패턴 판단모듈에서 분석된 운동패턴의 변화를 센싱하여 운동패턴 변화시점 및 운동패턴의 정보를 포함한 임계점을 생성하고, 상기 임계점을 메모리 모듈에 저장하는 임계점 생성모듈;을 더 포함하는 운동량 산출장치.
The method according to claim 1,
The signal analysis unit
And a threshold point generation module configured to sense a change in the exercise pattern analyzed by the exercise pattern determination module, to generate a threshold point including a change point of the exercise pattern and information of the exercise pattern, and to store the threshold point in a memory module. .
청구항 3에 있어서,
상기 메모리 모듈은
상기 임계점 생성모듈로부터 임계점을 수신하면, 상기 제 1 어레이 및 제 2 어레이에 저장된 가속도 및 상기 가속도의 크기를 삭제하는 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.
The method according to claim 3,
The memory module
Receiving a threshold point from the threshold generation module, the momentum calculation apparatus, characterized in that for removing the acceleration and the magnitude of the acceleration stored in the first array and the second array.
청구항 1에 있어서,
상기 운동패턴은
정적인 운동패턴 및 동적인 운동패턴 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.
The method according to claim 1,
The exercise pattern is
An exercise amount calculating apparatus comprising at least one of a static exercise pattern and a dynamic exercise pattern.
청구항 5에 있어서,
상기 정적인 운동패턴은
눕기, 앉기 및 서있기 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 동적인 운동패턴은
걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.
The method according to claim 5,
The static movement pattern is
At least one of lying down, sitting and standing,
The dynamic movement pattern
An exercise amount calculating device, characterized in that at least one of walking, climbing stairs, descending stairs, fast walking, running and skipping.
청구항 1에 있어서,
상기 가속도는 주기적으로 검출되는 것을 특징으로 하는 운동량 산출장치.
The method according to claim 1,
The momentum calculation device, characterized in that the acceleration is detected periodically.
피측정자의 운동에 의해 검출되는 가속도가 복수개의 단위로 나뉘어 제 1 어레이의 형태로 저장되는 단계;
상기 제 1 어레이에 저장된 가속도의 크기가 연산되어 제 2 어레이에 저장되는 벡터크기 산출 및 저장단계;
상기 제 2 어레이에 저장된 상기 가속도의 크기들의 표준편차가 산출되는 표준편차 산출단계; 및
상기 산출된 표준편차를 이용하여 운동패턴이 판단되는 운동패턴 판단단계;를 포함하는 운동패턴 분석방법.
Storing acceleration in the form of a first array divided into a plurality of units, the acceleration detected by the movement of the subject;
Calculating and storing a vector size in which the magnitude of the acceleration stored in the first array is calculated and stored in the second array;
A standard deviation calculation step of calculating a standard deviation of the magnitudes of the accelerations stored in the second array; And
And a motion pattern determination step of determining a motion pattern using the calculated standard deviation.
청구항 8에 있어서,
상기 운동패턴 판단단계에서 판단된 운동패턴의 변화를 센싱하여 상기 운동패턴의 변화시점 및 상기 운동패턴의 정보를 포함한 임계점이 생성되고, 상기 임계점이 저장되는 단계;를 더 포함하는 운동패턴 분석방법.
The method according to claim 8,
And detecting a change in the exercise pattern determined in the exercise pattern determination step, generating a threshold point including a change point of the exercise pattern and information on the exercise pattern, and storing the threshold point.
청구항 8에 있어서,
상기 운동패턴은
정적인 운동패턴 및 동적인 운동패턴 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 운동패턴 분석방법.
The method according to claim 8,
The exercise pattern is
An exercise pattern analysis method comprising at least one of a static exercise pattern and a dynamic exercise pattern.
청구항 10에 있어서,
상기 정적인 운동패턴은
눕기, 앉기 및 서있기 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 동적인 운동패턴은
걷기, 계단오르기, 계단내려가기, 빨리걷기, 뛰기 및 줄넘기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 운동패턴 분석방법.
The method according to claim 10,
The static movement pattern is
At least one of lying down, sitting and standing,
The dynamic movement pattern
Exercise pattern analysis method, characterized in that at least one of walking, climbing stairs, going down stairs, fast walking, running and skipping.
청구항 8에 있어서,
상기 가속도는
주기적으로 검출되는 것을 특징으로 하는 운동패턴 분석방법.
The method according to claim 8,
The acceleration is
Movement pattern analysis method characterized in that it is detected periodically.
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