KR101489619B1 - 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법 및 장치 - Google Patents

전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법 및 장치가 제시된다. 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법은 초기 유휴 상태에서 상기 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 상기 활동상태로 전이하는 단계, 상기 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화하는 단계, 활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하여 사용자 활동을 인식하는 단계, 상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하는 단계, 상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계, 상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법 및 장치{Method and Apparatus of Sensing using Triple Axis Accelerometer of Smart Device for Power Reduction}
본 발명은 최근 유헬스 및 웰니스에 대한 관심이 증가하면서 사용자의 물리적인 행동을 실시간으로 인식하는 센싱 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 스마트 단말기의 발달과 함께 다양한 단말기 센서를 이용하는 기술 및 어플리케이션들이 연구되고 있다. 그 중 사회적으로 유헬스 및 웰니스에 대한 관심이 증가하면서 3축 가속도계 센서를 이용한 사용자의 물리적인 행동을 실시간으로 인식하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 실시간으로 행동을 인식하기 위해서 무한정으로 센서를 사용하기 때문에 극심한 전력 소모를 보인다.
Q. V. Vo, M. T. Hoang, and D. J. Choi “Personalization in Mobile Activity Recognition System Using K-Medoids Clustering Algorithm,” International Journal of Distributed Sensor Networks, vol.2013, article ID.315841, Jun, 2013. 에서는 3축 가속도계 센서만을 이용해서 행동을 인식을 하는 방법을 제시하고, 행동 인식의 알고리즘을 통해서 연산 자원을 절약하는 방법으로 전력 절감을 도모하고 있다. 제안하는 SVM (Support Vector Machine)과 TF (Time Feature)를 이용하는 방법은 기존의 FFT (Fast Fourier Transform)과 SVM을 사용한 방법보다 전력 소모를 약 6.7% 줄일 수 있다.
오세창, 최민, 임승호, "안드로이드 플랫폼에서 위치기반서비스의 전력소모 최소화를 위한 자원관리 기법", 한국정보과학회 2010 가을 학술발표논문집, 제37권, 제2호(B), pp.380-383, 2010. 에서는 행동 인식이 아닌 위치 기반 서비스를 위해서 스마트 단말기의 3축 가속도계 센서와 GPS 센서를 함께 이용을 하고 있다. 그리고 GPS 센서의 전력 소모의 문제점을 완충시키기 위해서 3축 가속도계 센서를 이용하고 있다. 그러나 마찬가지로 3축 가속도계 센서는 무한정으로 센싱을 하기 때문에 여전히 3축 가속도계 센서에 의해서 발생하는 전력 소모의 문제점은 남아 있다.
표 1은 Samsung Nexus S의 센서들이 소모하는 전력을 안드로이드 android.hardware.sensor.getPower API를 이용해서 측정한 값이다.
<표 1>
Figure 112014006084524-pat00001

표 1의 측정치를 보면 각 센서들 간의 전력 소모가 엄청난 차이를 보이는 것을 알 수 있다. 그리고 3축 가속도계 센서가 가장 적은 전력 소모를 보이는 것을 확인 할 수 있다. 그러므로 행동 인식을 위해서 3축 가속도계 센서를 이용하는 방법이 전력 소모를 줄이는데 효과적이라고 볼 수 있다.
그러나 안드로이드 단말기의 전력 소모를 측정할 수 있는 Power Tutor 소프트웨어를 이용해서 센서들의 전력 소모량을 측정해보면, 표 1에서 보여주고 있는 센서들의 전력 소모보다 실제로 소모되는 전력량이 더 크다는 것을 알 수 있다. 스마트 단말기의 3축 가속도계 센서의 경우, 평균 18.9㎽ 를 사용하고 있으며, 이는 안드로이드 API로 측정한 0.9㎽ 보다 큰 값이라는 것을 알 수 있다. 이러한 현상이 나타나는 이유는 센싱 과정에서 센서뿐만 아니라 스마트 단말기의 CPU도 함께 사용하기 때문이다. 그러므로 3축 가속도계 센서가 소모하는 전력량은 CPU가 소모한 전력 18㎽ 을 포함한 총 18.9㎽ 가 된다. 따라서, 전력 소모를 완화시키기 위해서 스마트 단말기의 3축 가속도계 센서의 센싱 과정에 센싱 실행 주기(Sensing Duty Cycle)를 조율하는 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실시간으로 행동을 인식하기 위한 센서의 전력 소모를 줄이기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 다시 말해, 스마트 단말기에서 실시간으로 사용자 행동을 인식하기 위해서 무한정으로 센서를 사용하기 때문에 극심한 전력 소모를 보이는 문제점을 개선하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법은 초기 유휴 상태에서 상기 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 상기 활동상태로 전이하는 단계, 상기 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화하는 단계, 활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하여 사용자 활동을 인식하는 단계, 상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하는 단계, 상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계, 상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하는 단계는 상기 사용자 활동이 동적인 활동인지 정적인 활동인지 판단할 수 있다.
상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계는 상기 인식된 사용자 활동이 정적인 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행시키고, 미리 설정된 설정타임아웃 함수를 이용하여 센싱타임아웃 및 휴면타임아웃을 설정하는 단계, 상기 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하는 단계, 상기 정적인 활동 상태에서 다시 센싱 상태로 전이될 때, 상기 동작 여부 값을 거짓으로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하는 단계는 상기 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행할 수 있다.
상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계는 상기 휴면 상태의 계수 값으로 센서실행주기를 재설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 재설정된 센서실행주기를 이용하여 센서휴면정지 타이머가 실행되고, 상기 센서휴면정지 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태의 계수 값이 증가할 수 있다.
상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계는 상기 인식된 사용자 활동이 동적인 경우, 실행되던 상기 센서실행정지 타이머를 정지하고 휴면 상태 계수 값을 초기화하는 단계, 상기 동작 여부 값을 참으로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치는 활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하는 처리부, 상기 가공된 원시데이터를 이용하여 사용자의 활동을 인식하고 동작 여부를 확인하는 판단부, 상기 인식된 사용자 활동에 따라 센서실행정지 타이머를 실행하는 수행부, 상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 초기 유휴 상태에서 상기 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 상기 활동상태로 전이하도록 제어하고, 상기 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화하도록 제어할 수 있다.
상기 판단부는 상기 사용자 활동이 동적인 활동인지 정적인 활동인지 판단할수 있다.
상기 수행부는 상기 인식된 사용자 활동이 정적인 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행시키고, 미리 설정된 설정타임아웃 함수를 이용하여 센싱타임아웃 및 휴면타임아웃을 설정할 수 있다.
상기 수행부는 상기 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하고, 상기 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 정적인 활동 상태에서 다시 센싱 상태로 전이될 때, 상기 동작 여부 값을 거짓으로 저장할 수 있다.
상기 제어부는 상기 휴면 상태의 계수 값으로 센서실행주기를 재설정하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 재설정된 센서실행주기를 이용하여 센서휴면정지 타이머가 실행되고, 상기 센서휴면정지 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태의 계수 값이 증가하도록 제어할 수 있다.
상기 수행부는 상기 인식된 사용자 활동이 동적인 경우, 실행되던 상기 센서실행정지 타이머를 정지하고, 상기 제어부는 휴면 상태 계수 값을 초기화할 수 있다. 그리고, 상기 수행부는 동작 여부 값을 참으로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 스마트 단말기의 3축 가속도계 센서의 센싱 과정에서 센싱 실행 주기(Sensing Duty Cycle)를 조율함으로써 스마트 단말기의 전력 소모를 줄일 수 있다. 최근 스마트 단말기의 발달과 함께 다양한 단말기 센서를 이용하는 기술 및 어플리케이션들이 연구되고 있다. 그 중 유헬스 및 웰니스에 대한 관심이 증가하면서 3축 가속도계 센서를 이용한 사용자의 물리적인 행동을 실시간으로 인식하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 제안하는 발명에 따르면, 종래 기술의 문제점인, 실시간으로 사용자 행동을 인식하기 위해 무한정으로 사용되는 센서의 전력 소모 문제를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도계 센싱 기법을 센서 행동 상태로 표현한 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴면 상태 계수 값을 인수로 받아서 센서의 실행과 휴면 주기를 결정하는 센서실행주기를 설정하는 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서실행주기에 따른 행동 인식 정확도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서실행주기에 따른 전력 소모량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 기법과 무한 센싱 기법의 전력 소모량을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도계 센싱 기법을 센서 행동 상태로 표현한 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 초기 유휴 상태(Idle)(110)에서 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너(SensorListener)를 등록하게 되면 활동 상태(Active)(120)로 전이(transition)될 수 있다. 활동 상태(Active)(120)는 하위 상태 기계(sub state machine)로 실행 상태(Run)(130)와 휴면 상태(Sleep)(140)를 포함할 수 있다. 그리고, 활동 상태(120)로 전이가 되면 센싱타임아웃(sensingTimeout)(121) 값과 동작 여부 값(isMoving)(122)의 초기값을 설정할 수 있다. 여기에서 센싱타임아웃은 센서실행주기를 말하며 다시 말해, 센싱타임아웃 값 동안 센싱을 실행할 수 있다. 동작 여부 값은 참(true) 또는 거짓(false)을 가질 수 있고, 동작 여부 값이 참(true)인 경우는 사용자 활동이 동적인 경우를 의미하며, 거짓(false)인 경우는 사용자 활동이 정적인 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 활동 상태(120)로 전이가 되면 센싱타임아웃(sensingTimeout)(121)과 동작 여부 값(isMoving)(122)을 각각 28초와 true로 초기화할 수 있다. 센싱타임아웃(sensingTimeout)(121) 값과 동작 여부 값(isMoving)(122)을 초기화한 후, 센싱를 실행할 수 있다.
활동 상태(120) 내에서 실행 상태(130)와 휴면 상태(140)로 서로 전이되는 과정이 제안된 기법의 핵심이다. 하위 상태 기계의 실행 상태(130)에서 센싱(Sensing)(131)이 시작될 수 있다. 그리고, 움직임이 감지(Sensed)(132)되면 내부적으로 가속도계의 원시 데이터(raw data)인 x, y, z 축의 가속도 크기(magnitude)를 활동인식함수(recognizeActivity)에서 가공하여 사용자 활동을 인식할 수 있다. 인식된 사용자의 물리적 행동은 '앉기', '서기', '눕기' 와 같은 움직임이 없는 정적인 행동(nonMove)과 '뛰기', '걷기', '달리기' 와 같은 동적인 행동(move)으로 분류할 수 있다.
만약 인식된 행동이 정적인 행동으로 판별되면 정적인 상태(NonMoving)(133)로 전이되며, 센서 실행 정지 타이머를 가동시킬 수 있다. 이 때, 센서실행주기 설정은 타임아웃설정(setTimeouts) 함수에 의해서 설정될 수 있다. 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴면 상태 계수 값을 인수로 받아서 센서의 실행과 센서휴면주기를 결정하는 센서실행주기를 설정하는 함수를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 휴면 상태 계수 값(count)을 인수로 받아서 센서실행주기와 센서휴면주기를 결정하는 타임아웃설정(setTimeouts) 함수를 나타낸다. 타임아웃설정(setTimeouts) 함수는 제안하는 발명에 따른 실험 결과를 바탕으로 센서실행주기와 센서휴면주기 시간을 결정하는 알고리즘으로 설계하였다. 센서실행주기는 센싱타임아웃(sensingTimeout) 값에 의해 결정되고, 센서휴면주기는 휴면타임아웃(sleepTimeout) 값에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 휴면 상태가 오래될수록 사용자의 활발한 움직임이 없을 것으로 가정하여 센서실행주기는 초기값인 28초에서 최소 6초까지 감소할 수 있다. 그리고, 센서휴면주기는 초기값인 2초에서 최대 30초까지 증가할 수 있다.
도 2를 참조하여 센서실행주기를 설정하는 과정을 상세히 설명하면, Line 2 ~ Ling 4에서, 휴면 상태 계수 값(count)이 0일 경우, 센서실행주기는 28초로 설정되고, 센서휴면주기는 2초로 설정되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 Line 5 ~ Line 7에서, 휴면 상태 계수 값(count)이 23초보다 작을 경우, 센서실행주기는 감소되는 것을 확인할 수 있다. 그리고, Line 8 ~ Line 10에서, 센서휴면주기가 30초보다 작을 경우, 센서휴면주기가 증가될 수 있다.
이때, 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 동작 여부 값(isMoving)을 확인할 수 있다. 만약 이전에 인식된 행동이 동적인 행동이었다면 센서 실행 정지 타이머를 실행할 수 있다. 그리고, 정적인 상태(NonMoving)(133)에서 다시 센싱(Sensing)(131) 상태로 전이 될 때, 동작 여부 값(isMoving)을 거짓(false)로 설정할 수 있다. 따라서, 다음 센싱 상태에서 이전 행동이 정적인 행동이었음을 기록해둘 수 있다.
만약 동적인 행동으로 판별하여 동적인 상태(Moving)(134)로 전이되면 가동되던 타이머를 정지할 수 있다. 그리고, 휴면 상태(140)가 몇 번 발생했는지 계수하는 값(count)을 0으로 초기화 할 수 있다. 이후, 동작 여부 값(isMoving)을 참(true)으로 설정할 수 있다.
실행 상태(130)에서 센서실행정지 타이머가 만료(expired)되면 휴면 상태(140)로 전이될 수 있다. 그리고, 전이되는 과정에 가속도계 센서는 정지할 수 있다. 휴면 상태에서는 휴면 상태 계수 값으로 센서실행주기를 재설정(141)할 수 있다. 이후 설정된 주기 값으로 센서휴면정지 타이머가 가동(142)하게 되고, 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태 계수 값의 증가(143)가 이루어질 수 있다. 그리고, 휴면 상태에서 실행 상태로 전이될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법은 초기 유휴 상태에서 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 활동 상태로 전이하는 단계(310), 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화하는 단계(320), 활동상태에서 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하여 사용자 활동을 인식하는 단계(330), 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하는 단계(340), 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계(350), 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계(360)를 포함할 수 있다.
단계(310)에서, 초기 유휴 상태에서 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 활동 상태로 전이할 수 있다. 활동 상태(Active)(120)는 하위 상태 기계(sub state machine)로 실행 상태(Run)와 휴면 상태(Sleep)를 포함할 수 있다. 그리고, 단계(320)에서, 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화할 수 있다. 예를 들어, 활동 상태로 전이가 되면 센싱타임아웃(sensingTimeout)과 동작 여부 값(isMoving)을 각각 28초와 true로 초기화할 수 있다. 센싱타임아웃(sensingTimeout)과 동작 여부 값(isMoving)을 초기화한 후, 센서를 실행할 수 있다.
단계(330)에서, 활동상태에서 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하여 사용자 활동을 인식할 수 있다. 사용자의 움직임이 감지(Sensed)되면 내부적으로 가속도계의 원시 데이터(raw data)인 x, y, z 축의 가속도 크기(magnitude)를 활동인식함수(recognizeActivity)에서 가공하여 사용자 활동을 인식할 수 있다. 이렇게 인식된 사용자의 물리적 행동은 '앉기', '서기', '눕기' 와 같은 움직임이 없는 정적인 행동(nonMove)과 '뛰기', '걷기', '달리기' 와 같은 동적인 행동(move)으로 분류할 수 있다.
단계(340)에서, 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인할 수 있다. 이때, 사용자 활동이 동적인 활동인지 정적인 활동인지 판단할 수 있다.
단계(350)에서, 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시킬 수 있다. 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계는 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하여 인식된 사용자 활동이 정적인 경우, 단계(410)에서 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인할 수 있다. 이때, 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 센서실행정지 타이머를 실행할 수 있다. 인식된 사용자 활동이 정적이고 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 단계(420)에서, 센서실행정지 타이머를 실행시키고, 미리 설정된 설정타임아웃 함수를 이용하여 센싱타임아웃 및 휴면타임아웃을 설정할 수 있다. 이때, 센서실행주기 설정은 앞서 설명한 타임아웃설정(setTimeouts) 함수에 의해서 설정될 수 있다. 이후 단계(430)에서, 정적인 활동 상태에서 다시 센싱 상태로 전이될 때, 동작 여부 값을 거짓으로 저장할 수 있다. 따라서, 다음 센싱 상태에서 이전 행동이 정적인 행동이었음을 기록해둘 수 있다.
인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하여 인식된 사용자 활동이 동적인 경우, 단계(440)에서, 실행되던 센서실행정지 타이머를 정지하고 휴면 상태 계수 값을 초기화할 수 있다. 다시 말해, 휴면 상태가 몇 번 발생했는지 계수하는 값(count)을 0으로 초기화 할 수 있다. 단계(450)에서, 동작 여부 값을 참으로 저장할 수 있다.
마지막으로 단계(350)에서, 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이될 수 있다. 그리고, 전이되는 과정에 가속도계 센서는 정지할 수 있다. 이때, 휴면 상태의 계수 값으로 센서실행주기를 재설정할 수 있다. 그리고, 재설정된 센서실행주기를 이용하여 센서휴면정지 타이머가 실행될 수 있다. 또한, 센서휴면정지 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태의 계수 값이 증가할 수 있다. 다시 말해, 센서휴면주기가 종료되면 다시 실행 상태로 전이될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치(500)의 구성을 나타내는 블록도이다.
전력 절감을 위한 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치(500)는 처리부(510), 판단부(520), 수행부(530), 제어부(540)를 포함할 수 있다.
처리부(510)는 활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공할 수있다. 실행 상태에서 센싱(Sensing)이 시작되어 움직임이 감지(Sensed)되면 내부적으로 가속도계의 원시 데이터(raw data)인 x, y, z 축의 가속도 크기(magnitude)를 활동인식함수(recognizeActivity)에서 가공하여 사용자 활동을 인식하도록 할 수 있다.
판단부(520)는 가공된 원시데이터를 이용하여 사용자의 활동을 인식하고 동작 여부를 확인할 수 있다. 다시 말해, 사용자 활동이 동적인 활동인지 정적인 활동인지 판단할 수 있다. 인식된 사용자의 물리적 행동은 '앉기', '서기', '눕기' 와 같은 움직임이 없는 정적인 행동(nonMove)과 '뛰기', '걷기', '달리기' 와 같은 동적인 행동(move)으로 분류할 수 있다.
수행부(530)는 인식된 사용자 활동에 따라 센서실행정지 타이머를 실행할 수 있다. 인식된 사용자 활동이 정적인 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행시키고, 미리 설정된 설정타임아웃 함수를 이용하여 센싱타임아웃 및 휴면타임아웃을 설정할 수 있다. 이때, 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하고, 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 센서실행정지 타이머를 실행할 수 있다. 반면에 인식된 사용자 활동이 동적인 경우, 실행되던 상기 센서실행정지 타이머를 정지할 수 있다.
제어부(540)는 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이하도록 제어할 수 있다. 제어부(540)는 초기 유휴 상태에서 상기 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 상기 활동상태로 전이하도록 제어할 수 있다. 또한, 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화하도록 제어할 수 있다. 또한, 휴면 상태의 계수 값으로 센서실행주기를 재설정하도록 제어할 수 있다. 이렇게 재설정된 센서실행주기를 이용하여 센서휴면정지 타이머가 실행되고, 센서휴면정지 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태의 계수 값이 증가하도록 제어할 수 있다. 그리고 인식된 사용자 활동이 동적인 경우, 정적인 활동 상태에서 다시 센싱 상태로 전이될 때 상기 동작 여부 값을 거짓으로 저장할 수 있다. 반면에 인식된 사용자 활동이 동적인 경우, 휴면 상태 계수 값을 초기화하고 동작 여부 값을 참으로 설정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서실행주기에 따른 행동 인식 정확도를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 센서실행주기와 센서휴면주기의 값에 따라 행동 인식 정확도를 보여준다. 범례의 <60, 2>에서 60은 센서실행주기를 나타내며, 2는 센서휴면주기를 나타낸다. 범례의 <60, 2>, <28, 2>, <14, 2> 에 따른 정확도를 비교해보면, 센서실행주기가 길수록 정확도가 높은 것을 확인할 수 있다. 반면에 범례의 <6, 10>, <6, 30>, <6, 60> 에 따른 정확도를 비교해보면, 센서휴면주기가 짧을수록 정확도가 높은 것을 확인할 수 있다. 그리고 비교적 주기 값의 변화에 영향을 많이 받는 행동은 '걷기', '뛰기'와 같은 동적인 상태들임을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서실행주기에 따른 전력 소모량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
센서실행주기 및 센서휴면주기에 따른 전력 소모량을 비교해 보면, <60, 2>와 <28, 2>의 정확도는 비슷하지만 전력 소모량에서는 <28, 2>가 <60, 2>보다 무려 23%의 절감 효과를 보여주는 것을 확인하였다. 또한, <6, 30>과 <6, 60>은 전력 소모량에서는 큰 차이가 없지만 <6, 30>이 정확도에서 평균 11% 높은 성능을 보이고 있음을 확인하였다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 기법과 무한 센싱 기법의 전력 소모량을 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6 및 도 7에서 보이는 측정결과를 토대로 제안하는 발명에서는 효율적인 전력 소모를 위한 센싱 기법으로 3축 가속도계 센서 실행 주기를 <28, 2>에서 <6, 30>까지 유동적으로 조절하는 방법을 적용했다. 도 8을 참조하면, 제안된 센싱 기법과 무한 센싱 기법을 24시간 동안 스마트 단말기의 움직임이 없이 가동시켜 얻은 전력 소모량의 비교를 보여준다. 초기 약 2시간 까지는 비슷한 전력 소모량을 보이지만 24시간 뒤에는 전력 소모량이 2877 mWh나 차이가 남을 확인할 수 있다. 이와 값은 실험 환경에 쓰인 스마트 단말기의 배터리 용량 5500 mWh의 절반 이상이다. 전력 절감 수치를 비율로 나타내면 제안된 센싱 기법이 66%의 절감 효과를 보이고 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (21)

  1. 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법에 있어서,
    활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하여 사용자 활동을 인식하는 단계;
    상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하는 단계;
    상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계; 및
    상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계
    를 포함하고,
    상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계는,
    상기 인식된 사용자 활동이 정적인 경우,
    상기 센서실행정지 타이머를 실행시키고, 미리 설정된 설정타임아웃 함수를 이용하여 센싱타임아웃 및 휴면타임아웃을 설정하는 단계
    를 포함하는 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    초기 유휴 상태에서 상기 3축 가속도계 센서의 이벤트 리스너를 등록하여 상기 활동상태로 전이하는 단계; 및
    상기 전이된 활동상태에서 센싱타임아웃 값과 동작 여부 값을 초기화하는 단계
    를 더 포함하는 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하는 단계
    를 더 포함하는 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하는 단계는,
    상기 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행하는
    스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정적인 활동 상태에서 다시 센싱 상태로 전이될 때, 상기 동작 여부 값을 거짓으로 저장하는 단계
    를 더 포함하는 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  8. 삭제
  9. 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법에 있어서,
    활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하여 사용자 활동을 인식하는 단계;
    상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부를 확인하는 단계;
    상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계; 및
    상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계
    를 포함하고,
    상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이되는 단계는,
    상기 휴면 상태의 계수 값으로 센서실행주기를 재설정하는 단계를 포함하고,
    상기 재설정된 센서실행주기를 이용하여 센서휴면정지 타이머가 실행되고, 상기 센서휴면정지 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태의 계수 값이 증가하는
    스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인식된 사용자 활동의 동작 여부에 따라 센서실행정지 타이머를 실행시키는 단계는,
    상기 인식된 사용자 활동이 동적인 경우,
    실행되던 상기 센서실행정지 타이머를 정지하고 휴면 상태 계수 값을 초기화하는 단계
    를 포함하는 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 방법.
  11. 삭제
  12. 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치에 있어서,
    활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하는 처리부;
    상기 가공된 원시데이터를 이용하여 사용자의 활동을 인식하고 동작 여부를 확인하는 판단부;
    상기 인식된 사용자 활동에 따라 센서실행정지 타이머를 실행하는 수행부; 및
    상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이하도록 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 수행부는,
    상기 인식된 사용자 활동이 정적인 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행시키고, 미리 설정된 설정타임아웃 함수를 이용하여 센싱타임아웃 및 휴면타임아웃을 설정하는
    스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 수행부는,
    상기 센서실행정지 타이머의 중복 실행을 막기 위해 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값을 확인하고, 상기 이전에 인식된 사용자 활동의 동작 여부 값이 참일 경우, 상기 센서실행정지 타이머를 실행하는
    스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 정적인 활동 상태에서 다시 센싱 상태로 전이될 때, 상기 동작 여부 값을 거짓으로 저장하는
    스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치.
  18. 삭제
  19. 스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치에 있어서,
    활동상태에서 상기 3축 가속도계의 원시 데이터를 가공하는 처리부;
    상기 가공된 원시데이터를 이용하여 사용자의 활동을 인식하고 동작 여부를 확인하는 판단부;
    상기 인식된 사용자 활동에 따라 센서실행정지 타이머를 실행하는 수행부; 및
    상기 센서실행정지 타이머가 만료되면 휴면 상태로 전이하도록 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 휴면 상태의 계수 값으로 센서실행주기를 재설정하도록 제어하고,
    상기 재설정된 센서실행주기를 이용하여 센서휴면정지 타이머가 실행되고, 상기 센서휴면정지 타이머가 만료되는 시점에 휴면 상태의 계수 값이 증가하도록 제어하는
    스마트 단말기 3축 가속도계 센싱 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9723383B2 (en) 2015-03-27 2017-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for recognizing user's activity using accelerometer
CN107145834A (zh) * 2017-04-12 2017-09-08 浙江工业大学 一种基于物理属性的自适应行为识别方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009063563A (ja) * 2007-08-10 2009-03-26 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 加速度検出デバイスおよびそれを備えた携帯機器
US20110254760A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Invensense, Inc. Wireless Motion Processing Sensor Systems Suitable for Mobile and Battery Operation
KR20130097423A (ko) * 2012-02-24 2013-09-03 주식회사 팬택 휴대용 단말기에서 동작인식의 처리를 관리하는 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009063563A (ja) * 2007-08-10 2009-03-26 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 加速度検出デバイスおよびそれを備えた携帯機器
US20110254760A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Invensense, Inc. Wireless Motion Processing Sensor Systems Suitable for Mobile and Battery Operation
KR20130097423A (ko) * 2012-02-24 2013-09-03 주식회사 팬택 휴대용 단말기에서 동작인식의 처리를 관리하는 장치 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9723383B2 (en) 2015-03-27 2017-08-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for recognizing user's activity using accelerometer
CN107145834A (zh) * 2017-04-12 2017-09-08 浙江工业大学 一种基于物理属性的自适应行为识别方法
CN107145834B (zh) * 2017-04-12 2020-06-30 浙江工业大学 一种基于物理属性的自适应行为识别方法

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