KR101665500B1

KR101665500B1 - Wearable device for estimating the body movement

Info

Publication number: KR101665500B1
Application number: KR1020140172534A
Authority: KR
Inventors: 권주연; 이면우; 경규형; 시오셔핑
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-10-13
Also published as: KR20160067323A

Abstract

본 발명은 기기 장착만으로 착용자의 신체활동을 편리하게 구분할 수 있는 신체 활동 추정용 착용 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 신체 활동 추정용 착용 장치에 있어서, 착용자 상지에 장착되는 상 센서시스템; 착용자 하지에 장착되는 하 센서시스템; 및 상기 상 센서시스템 및 하 센서시스템의 출력 신호를 이용하여 착용자의 신체 활동을 대근력활동, 소근력활동 및 인지활동으로 추정하는 신호처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to provide a wearer's apparatus for estimating a physical activity that can easily distinguish a physical activity of a wearer by only installing the apparatus.
According to an aspect of the present invention, there is provided a body motion estimation wearer comprising: a phase sensor system mounted on a wearer's upper body; A lower sensor system mounted on a wearer's lower limb; And a signal processor for estimating physical activity of the wearer as major muscle activity, minor muscle activity and cognitive activity using the output signals of the phase sensor system and the lower sensor system.

Description

[0001] Wearable device for estimating the body movement [0002]

본 발명은 신체 활동 추정용 착용 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 착용자의 신체 활동을 추정하는 신체 활동 추정용 착용 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for estimating a physical activity, and more particularly to a device for estimating a physical activity of a wearer.

근래 센서 시스템의 발달과 신호처리 장치 등의 범용화에 힘입어 착용자가 착용 가능한 장치(Wearable device)이면서 특별한 기능을 수행하는 구성들이 다양한 분야에 적용되고 있다.Recently, due to the development of the sensor system and the generalization of the signal processing apparatuses, configurations in which a wearer wears a wearable device and perform a specific function are applied to various fields.

예를 들면, 공개특허 제2014-0100076호에는 신체의 상체에 걸리는 형태로 착용되어 해당 신체의 낙상 여부를 감지하는 센서노드와, 상기 센서노드를 통해 감지되는 신호 값과 비교되기 위한 낙상 판별용 벡터 데이터가 저장되는 저장부를 포함하며, 상기 센서노드는 가속도 값을 측정하기 위한 가속도계와, 각속도 값을 측정하기 위한 자이로스코프와, 상기 가속도계 각축의 중력에 의해 영향을 받는 가속도를 이용하여 해당 신체의 상체와 지면 간 각도를 검출하고 검출된 각도를 통해 해당 신체의 현 상태가 누운 상태인지 판별 후 상기 가속도계와 자이로스코프에서 각각 측정되는 가속도와 각속도를 이용하여 해당 신체의 눕는 동작 시 발생한 충격량을 산출하고 산출된 충격량을 상기 저장부의 벡터 데이터와 비교하여 해당 신체의 낙상 여부를 판별하는 낙상 판단부를 포함하는 낙상 감지 장치의 구성이 개시되어 있다.For example, Japanese Laid-Open Patent Application No. 2014-0100076 discloses a sensor node that is worn in the form of being caught on the upper body of a body and detects whether or not the body falls, a fall discrimination vector for comparison with a signal value sensed through the sensor node Wherein the sensor node includes an accelerometer for measuring an acceleration value, a gyroscope for measuring an angular velocity value, and an acceleration sensor for sensing acceleration of the upper body of the body using acceleration, which is affected by gravity of each axis of the accelerometer, And determines the current state of the body by the detected angle, calculates an impulse generated in the lie-down operation of the corresponding body using the accelerations and angular velocities measured by the accelerometer and the gyroscope, Is compared with the vector data of the storage unit to determine whether the body falls or not Fall determination there is disclosed a structure of a fall detection device including the.

또한, 등록특허 제1306528호에는 작업자의 호흡수, 체온, 혈압, 심박수, 급성스트레스지수 등의 생체정보 측정시스템을 이용하여 신체활동량과 종합적인 스트레스지수를 예측하는 구성이 개시되어 있다.In addition, Japanese Patent No. 1306528 discloses a configuration for predicting the amount of physical activity and a comprehensive stress index using a bio-information measuring system such as respiration rate, body temperature, blood pressure, heart rate, and acute stress index of a worker.

또한, 등록특허 제975368호에는 참조 모션 데이터를 선택하는데 이용되는 환경 정보 또는 사용자 정보를 입력 받는 단계, 상기 사용자 정보 또는 환경 정보에 대응하는 참조 모션 데이터를 검색하는 단계, 상기 사용자의 소정 신체 부위에 부착된 1 이상의 센서로부터 상기 사용자의 움직임 정보를 수신하는 단계, 상기 검색된 참조 모션 데이터를 디스플레이하는 단계 및 상기 참조 모션 데이터와 상기 사용자의 움직임 정보의 일치도를 피드백하는 단계를 포함하는 참조 모션을 제공하는 방법이 개시되어 있다.In addition, in Japanese Patent No. 975368, there is provided a method for receiving reference motion data, comprising the steps of: receiving environment information or user information used for selecting reference motion data; searching reference motion data corresponding to the user information or environment information; The method comprising: receiving motion information of the user from at least one attached sensor; displaying the retrieved reference motion data; and providing reference motions including feedback of the degree of agreement between the reference motion data and the motion information of the user Method is disclosed.

마지막으로 공개특허 제2006-0023003호에는 각종 운동의 동작 특성에 따라 소정의 신체 부위에 착용되어 신체의 움직임에 따른 가속도를 검출하여 RF 신호로 송신하는 운동량 측정기와, RF 신호를 수신하여 수신 신호에 포함된 가속도 정보에 의거하여 운동량을 산출한 후 이용자가 인지할 수 있도록 산출된 운동량을 표시하는 운동량 표시기를 포함하는 가속도 센서를 이용한 운동량 측정 장치의 구성이 개시되어 있다.Finally, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-0023003, there is disclosed an apparatus and method for measuring a motion of a user, comprising: a momentum measurer for detecting an acceleration in accordance with movement of a body, And a momentum indicator that displays a momentum calculated so as to allow the user to recognize the momentum based on the included acceleration information.

상기의 선행 기술들은 착용자에 부착된 다양한 센서들의 신호를 기초로 하여 다양한 기능을 수행하는 구성들로 개별 목적에 부합되는 특징을 나타낸다.The foregoing prior arts are features that fulfill various functions based on signals of various sensors attached to the wearer and exhibit characteristics meeting the respective purpose.

한편, 인간의 신체활동은 상지와 하지의 활동이 강한 대근육활동과, 주로 상지만 활동하는 소근육활동 및 상하지 모두 활동이 미미한 인지활동으로 구분되며, 각 신체 활동에 따라 다른 형태의 운동 특성을 나타낸다.On the other hand, human physical activity is divided into strong muscular activity of the upper and lower extremities, and small cognitive activity which is mainly active only in the upper limb, .

상기와 같은 활동 구분은 의복의 제조나, 특히 아동의 행동 패턴에 따른 발육 등의 분석에 매우 필요한 인자에 해당되므로, 사람의 활동 중 상기와 같은 구분이 반드시 필요하다.Such an activity classification is a factor that is very necessary for the analysis of the manufacture of clothes, especially development according to a behavior pattern of a child, and therefore, the above-mentioned distinction among the activities of a person is indispensable.

본 발명은 상기와 같은 필요에 의하여 안출된 것으로, 기기 장착만으로 착용자의 신체활동을 편리하게 구분할 수 있는 신체 활동 추정용 착용 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide a wearer's apparatus for estimating a physical activity which can conveniently distinguish a wearer's physical activity only by wearing a device.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 신체 활동 추정용 착용 장치에 있어서, 착용자 상지에 장착되는 상 센서시스템; 착용자 하지에 장착되는 하 센서시스템; 및 상기 상 센서시스템 및 하 센서시스템의 출력 신호를 이용하여 착용자의 신체 활동을 대근력활동, 소근력활동 및 인지활동으로 추정하는 신호처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a body motion estimation wearer comprising: a phase sensor system mounted on a wearer's upper body; A lower sensor system mounted on a wearer's lower limb; And a signal processor for estimating physical activity of the wearer as major muscle activity, minor muscle activity and cognitive activity using the output signals of the phase sensor system and the lower sensor system.

바람직하게는, 상기 센서시스템은 가속도계 또는 자이로 센서를 포함하여 구성되며, 감지된 신호를 무선으로 송출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the sensor system includes an accelerometer or a gyro sensor, and transmits the sensed signal wirelessly.

더욱 바람직하게는, 상기 신호처리장치는 내부에 메모리를 더 포함하며, 상기 센서시스템에서 출력되는 신호를 수신된 가속도 또는 각가속도를 기초로, 속도 또는 각속도, 변위 또는 각도를 산출하여 가속도 또는 각속도, 속도 및 각속도, 변위 또는 각도로 이루어지는 운동 정보를 상기 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the signal processing apparatus further includes a memory, and the signal output from the sensor system is calculated based on the received acceleration or angular acceleration or velocity or angular velocity, displacement or angle to calculate acceleration or angular velocity, velocity And motion information composed of angular velocity, displacement, or angle is stored in the memory.

더욱 바람직하게는, 상기 신호처리장치는 선택된 추정 시간 중에 상기 메모리에 저장되는 운동 정보 중 디시 성분을 제외한 가속도 또는 각속도 정보를 이용하여 비교 가속도를 선정하고, 디시 성분을 제외한 변위 또는 각도 정보를 이용하여 비교 주파수 및 비교 진폭을 선정하고, 상기 비교 가속도, 비교 주파수 및 비교 진폭을 이용하여 신체활동을 추정하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the signal processing apparatus selects the comparison acceleration using the acceleration or angular velocity information excluding the dicing component in the motion information stored in the memory during the selected estimation time, and uses the displacement or angle information excluding the dicing component The comparison frequency and the comparison amplitude are selected, and the physical activity is estimated using the comparison acceleration, the comparison frequency, and the comparison amplitude.

더욱 바람직하게는, 상기 신호처리장치는 사전에 입력된 a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2 및 c3를 포함하며, 상지의 비교 가속도가 a1이상이고, 상지의 비교 주파수가 a2이상이고, 상지의 비교 진폭이 a3이상이고, 하지의 비교 가속도가 b1이상이고, 하지의 비교 주파수가 b2이상이고, 하지의 비교 진폭이 b3이상인 경우에 대근력활동으로 추정하고, 이외의 경우에는 상지의 비교 가속도가 c1이상이고, 상지의 비교 주파수가 c2이상이고, 상지의 비교 진폭이 c3이상인 경우 소근력활동으로 추정하고, 이외의 경우에는 인지활동으로 추정하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the signal processing apparatus includes a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2 and c3 inputted in advance and the comparison acceleration of the upper limb is a1 or more and the comparison frequency of the upper limb is a2 , The relative amplitude of the upper limb is equal to or greater than a3, the relative acceleration of the lower limb is equal to or greater than b1, the lower limb's relative frequency is equal to or greater than b2, and the lower limb's relative amplitude is equal to or greater than b3. And the cognitive activity is estimated in the other cases when the comparison acceleration of the upper limb is c1 or more, the upper frequency of the comparison is more than c2, and the comparison amplitude of the upper limb is c3 or more.

더욱 바람직하게는, 상기 비교 가속도는 가속도 또는 각가속도의 최대값이며, 상기 비교 주파수는 주파수의 최대값이며, 상기 비교 진폭은 진폭의 최대값인 것을 특징으로 한다.More preferably, the comparison acceleration is a maximum value of acceleration or angular acceleration, the comparison frequency is a maximum value of the frequency, and the comparison amplitude is a maximum value of the amplitude.

바람직하게는, 상기 비교 가속도는 가속도 또는 각가속도의 평균값이며, 상기 비교 주파수는 주파수의 평균값이며, 상기 비교 진폭은 진폭의 평균값인 것을 특징으로 한다.Preferably, the comparison acceleration is an average value of acceleration or angular acceleration, the comparison frequency is an average value of frequencies, and the comparison amplitude is an average value of amplitudes.

바람직하게는, 상기 상 센서시스템 및 하 센서시스템은 각각 2개인 것을 특징으로 한다.Preferably, the phase sensor system and the lower sensor system are each two.

본 발명에 따른 신체 활동 추정용 착용 장치는 착용자의 상지에 장착되는 상 센서시스템, 착용자의 하지에 장착되는 하 센서시스템, 상기 센서시스템의 출력을 기초로 착용자의 상지와 하지의 운동 특성을 산정하는 신호처리장치를 포함하여 구성되어, 착용자의 신체활동을 대근력활동, 소근력활동 및 인지활동으로 구분하고, 일정 시간 동안 어느 정도의 활동이 있었는지 바로 분석할 수 있어, 신체활동을 근거로 시험되는 제품 개발에 편리하게 활용될 수 있는 효과가 있다.The apparatus for estimating physical activity according to the present invention includes a phase sensor system mounted on an upper limb of a wearer, a lower sensor system mounted on a wearer's lower limb, and a motion characteristic estimating device for estimating a motion characteristic of a wearer's upper and lower limbs based on the output of the sensor system And a signal processing device so that the wearer's physical activity can be classified into high intensity activity, low intensity activity and cognitive activity, and it is possible to immediately analyze how much activity has occurred over a certain period of time, It can be advantageously used for product development.

도 1은 본 발명에 따른 신체 활동 추정용 착용 장치의 착용도이며,
도 2는 도 1에 도시된 장치의 구성도이며,
도 3은 도 1의 신호처리장치의 처리 절차도이다.1 is a view of a wearer of a physical activity estimating apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is a configuration diagram of the apparatus shown in Fig. 1,
FIG. 3 is a process flow chart of the signal processing apparatus of FIG. 1; FIG.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 신체 활동 추정용 착용 장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 착용자의 상지 장착되는 상 센서시스템(10), 착용자의 하지에 장착되는 하 센서시스템(20), 착용자의 몸체에 장착되어 상기 센서시스템(10, 20)들의 신호를 수신하여 착용자의 활동을 분석하는 신호처리장치(50)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the physical activity estimation wearable apparatus 100 according to the present invention includes a top sensor system 10 mounted on a wearer's upper body, a bottom sensor system 20 mounted on a wearer's base, And a signal processor 50 mounted on the wearer's body for receiving signals from the sensor systems 10 and 20 and analyzing the activity of the wearer.

먼저, 상지에 장착되는 상 센서시스템(10)은 상지의 운동 특성을 감지하기 위한 구성으로 상지중 팔목에 착용하는 것이 바람직하나, 필요한 경우, 팔목이 아닌 다른 부위인, 손 또는 팔뚝 부위에 장착할 수도 있다.First, the image sensor system 10 mounted on the upper limb is configured to detect the motion characteristics of the upper limb and is preferably worn on the upper limb of the upper limb. If necessary, the limb is mounted on the hand or forearm, It is possible.

상기 상 센서시스템(10)은 상지 하나에 장착되나, 필요한 경우 각각의 상지에 장착될 수도 있다.The phase sensor system 10 is mounted on one upper limb, but may be mounted on each upper limb as needed.

그리고 상기 하지에 장착되는 하 센서시스템(20)은 역시 하지의 운동 특성을 감지하기 위한 구성으로, 하지 중 발목에 장착하는 것이 가장 바람직하나, 무릎, 발 또는 허벅지에 장착 가능하다.Further, the lower sensor system 20 mounted on the lower leg is also configured to detect the motion characteristics of the lower limb, and is most preferably mounted on the ankle of the lower limb, but can be mounted on the knee, foot or thigh.

상기 하 센서시스템(20) 역시 하나의 하지 또는 양쪽 모두 각각 장착될 수 있다.The bottom sensor system 20 may also be mounted on one or both of the bases.

상기 센서시스템(10, 20)은 별도의 센서를 착용자에게 착용하는 형태로 구성 가능하나, 필요한 경우 의복에 부착하여 착용자가 의복을 착용하는 것만으로도 장착되는 형태로도 구성할 수 있다.The sensor system 10, 20 may be configured to wear a separate sensor to the wearer. However, the sensor system 10, 20 may be attached to the wearer, if necessary, and the wearer wears the wearer's garment.

또한 상기 센스시스템(10, 20)은 착용자의 운동을 감지하는 센서와 상기 센서의 신호를 외부로 전달하는 전송기(트랜스미터)를 포함하여 구성되며, 상기 전송기는 무선으로 신호를 출력하는 것이 바람직하다.In addition, the sense systems 10 and 20 include a sensor for sensing movement of a wearer and a transmitter for transmitting a signal of the sensor to the outside, and the transmitter may output a signal wirelessly.

이때 상기 센서는 가속도 센서 또는 자이로 센서로 구현한다. 상기 센서는 3축으로 구성하는 것이 바람직하나, 필요한 경우에는 3축 이하 또는 이상으로 구성할 수 있다. 3축 센서인 경우에는 3축을 기초로 주축을 계산하여 주축에 대한 가속도를 전송하도록 구성한다. 물론 자이로 센서의 경우에는 주축에 대한 각가속도를 전송하도록 구성한다.At this time, the sensor is implemented as an acceleration sensor or a gyro sensor. The sensor is preferably constructed in three axes, but it can be constructed in three axes or more if necessary. In the case of a three-axis sensor, the main axis is calculated on the basis of three axes and the acceleration to the main axis is transmitted. Of course, in the case of the gyro sensor, it is configured to transmit the angular acceleration to the main shaft.

이때 1축으로 구성하는 경우에는 운동량이 가장 큰 방향으로 센서 축을 설정하여 부착하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 팔목의 경우 팔의 원운동 방향, 발목의 경우 발의 원운동 방향 등으로 설정한다.In this case, in the case of constituting one axis, it is preferable to set and attach the sensor axis in the direction in which the momentum is the greatest. For example, the direction of the circular motion of the arm in the case of the cuff and the direction of the circular motion of the foot in the case of the ankle are set.

본 발명에 따른 신체 활동 추정용 착용 장치(100)는 상지 및 하지의 반복 운동을 기초로 신체 활동을 추정하는 것을 목적으로 하므로, 상기와 같이 구성하는 것이 경제적이며, 신호처리 측면에서도 유리하다.Since the apparatus 100 for estimating physical activity according to the present invention aims at estimating physical activity based on the repetitive motion of the upper and lower limbs, it is economical to construct the apparatus as described above, and it is also advantageous in terms of signal processing.

한편, 신호처리장치(50)는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 모바일 단말기 형태로 구성되며, 상기 센서시스템(10, 20)의 신호를 무선으로 수신하여 운동을 분석하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 1, the signal processing apparatus 50 is configured in the form of an external mobile terminal. The signal processing apparatus 50 wirelessly receives signals of the sensor systems 10 and 20 and analyzes the motion.

또한, 상기 신호처리장치(50)는 내부에 메모리를 포함하며, 상기 센서시스템(10, 20)의 신호를 수신하여 필요한 연산 후, 연산된 값을 상기 메모리에 저장하는 형태로 구동하며, 필요 시 외부에서 상기 메모리의 값을 추출할 수 있는 외부 인터페이스를 포함하여 구성된다.In addition, the signal processing device 50 includes a memory therein. The signal processing device 50 receives a signal from the sensor systems 10 and 20, and performs a required operation and stores the calculated values in the memory. If necessary, And an external interface capable of extracting the value of the memory from outside.

상기 신호처리장치(50)는 상기 센서시스템(10, 20)들의 신호를 수신하여 가속도, 가속도를 적분한 속도, 그리고 속도를 적분한 변위 정보를 먼저 계산한다. 이때 상기 센서가 자이로 센서인 경우에는 각가속도, 각속도, 각도로 표현되나, 설명의 편의를 위하여 가속도, 속도 및 변위로 설명한다.The signal processing device 50 first receives the signals of the sensor systems 10 and 20 and calculates displacement information obtained by integrating the acceleration, the velocity obtained by integrating the acceleration, and the velocity. At this time, when the sensor is a gyro sensor, it is expressed by angular acceleration, angular velocity, and angle, but it is described as acceleration, velocity, and displacement for convenience of explanation.

즉, 가속도, 속도 및 변위에 대한 3개의 정보가 각 센서시스템(10, 20)의 가속도값을 기초로 계산되어 메모리에 저장되며, 이때 샘플링 시간은 적절히 선택하여 구성한다.That is, three pieces of information on the acceleration, the velocity and the displacement are calculated based on the acceleration values of the sensor systems 10 and 20 and stored in the memory, and the sampling time is appropriately selected and configured.

따라서, 2개의 상 센스시스템(10) 및 2개의 하 센서시스템(20)이 하지에 장착되는 경우, 상지에 대하여 6개의 정보, 하지에 대하여 6개의 정보를 포함하는 운동정보가 지속적으로 저장된다.Therefore, when two upper senses system 10 and two lower sensor systems 20 are mounted on the lower limb, exercise information including six pieces of information about upper limb and six pieces of information on limb are continuously stored.

상기 신호처리장치(50)는 상기 운동정보를 기초로 신체 활동을 추정하며, 상기 추정은 일정한 시간 구간(추정 시간)마다 수행되며, 상기 시간을 사용자가 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 추정 시간을 5분으로 설정하는 경우, 5분 간격으로 신체활동을 구분하며, 10분이면, 10분 간격으로 구분한다.The signal processing device 50 estimates physical activity based on the exercise information, and the estimation is performed every predetermined time interval (estimated time), and the user can appropriately select the time. For example, if the estimated time is set to 5 minutes, the physical activity is divided at 5 minute intervals, and if it is 10 minutes, it is divided into 10 minute intervals.

그리고 상기 신호처리장치(50)는 상기 운동정보의 디시성분(직류성분)을 제거한다.Then, the signal processing device 50 removes the dicing component (DC component) of the motion information.

상기한 바와 같이, 사람의 신체활동 특히 상지와 하지의 경우에는 어깨 또는 골반을 중심으로 반복 회전 운동이 많은 부분을 차지하므로, 상기와 같이 디시 성분을 제거하고 반복적인 운동정보를 기초로 판단하는 것이 바람직하다.As described above, in the case of human physical activity, particularly in the upper limb and the lower limb, the repetitive rotational motion is mainly centered on the shoulder or pelvis. Thus, the decision is made based on repetitive exercise information desirable.

이때 상기 추정 시간 동안의 운동 정보에서 상지와 하지의 비교 가속도, 비교 주파수, 비교 진폭을 선정한다.At this time, the comparison acceleration of the upper and lower limbs, the comparison frequency, and the comparison amplitude are selected from the exercise information during the estimated time.

이때 비교 가속도는 상지 및 하지의 최대 가속도(절대치) 또는 평균 가속도로 설정할 수 있으며, 비교 주파수 및 비교 진폭 역시 최대 값 또는 평균으로 설정할 수 있다.At this time, the comparison acceleration can be set by the maximum acceleration (absolute value) or the average acceleration of the upper and lower limbs, and the comparison frequency and the comparison amplitude can be set to the maximum value or the average value.

이때 평균 값은 각 상지 운동의 평균값을 구한 후, 양 상지 평균을 다시 평균으로 선정할 수 있으며, 2개의 상지 운동을 산술적으로 평균할 수도 있다.At this time, the average value of each upper extremity motion can be obtained, the upper extremity average can be selected again, and the two upper extremity movements can be arithmetically averaged.

하지 역시 동일한 방식으로 평균값을 설정한다.The average value is set in the same manner.

그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 추정 시간 동안에 착용자의 신체활동을 구분한다.Then, as shown in FIG. 3, the wearer's physical activity is distinguished during the estimated time.

먼저, 상지의 비교 가속도가 a1이상 이고, 비교 주파수가 a2이상이고, 비교 진폭이 a3이상이고, 하지의 비교 가속도가 b1이상 이고, 비교 주파수가 b2이상이고, 비교 진폭이 b3이상이면, 대근력활동으로 판단한다.First, when the comparison acceleration of the upper limb is equal to or greater than a1, the comparison frequency is equal to or greater than a2, the comparison amplitude is equal to or greater than a3, the reference acceleration of the lower limb is equal to or greater than b1, the comparison frequency is equal to or greater than b2, We judge it as activity.

여기서 a1, a2, a3, b1, b2, b3값은 사전에 정의되는 값으로 적절한 표준활동에 의하여 산정한다.The values of a1, a2, a3, b1, b2, and b3 are predefined values and are calculated by appropriate standard activities.

그리고 상기 대근력활동이 아닌 경우에는 상지의 비교 가속도가 c1이상 이고, 비교 주파수가 c2이상이고, 비교 진폭이 c3이상인 경우에는 소근력활동으로 판단한다. 이때, c값 역시 사전에 정의되는 값으로 a값보다 작다.If the comparison acceleration is not less than c1, the comparison frequency is not less than c2, and the comparison amplitude is not less than c3, it is determined that the exercise is minor exercise. At this time, c value is also a predefined value, which is smaller than a value.

마지막으로 인지활동은 상기 대근력활동 및 소근력활동이 아닌 경우에 해당 활동으로 판단한다.Finally, the cognitive activity is judged as the activity when it is not the major muscle activity or the minor muscle activity.

통상 대근력활동은 상지와 하지의 운동이 동시에 진행되는 운동 등에서 발생하는 활동이므로, 상기와 같이 상지와 하지가 일정 이상의 운동이 발생하는 경우이고, 소근력활동은 가벼운 손운동 등에 의한 활동이므로, 상지만을 그 대상으로 하고, 나머지는 상하지 모두 미미한 활동인 인지활동으로 구분한다.Since the normal muscular force activity is an activity that occurs in a movement in which the upper limb and the lower limb move simultaneously, the upper limb and the lower limb move more than a predetermined amount, and the small muscular activity is an activity due to a slight hand movement. , And the rest are categorized into cognitive activities, which are both minor and minor activities.

즉, 상기 신호처리장치(50)는 추정 시간 간격으로 착용자의 신체활동을 대근력활동, 소근력활동 및 인지활동으로 구분한다.That is, the signal processing device 50 divides the physical activity of the wearer into the major muscle activity, the minor muscle activity, and the cognitive activity at the estimated time interval.

이때 활동구분을 메모리에 저장하는 경우, 추정 시간 단위로 해당 신체활동 구분을 확인할 수 있다.
In this case, when the activity class is stored in the memory, the physical activity class can be confirmed by the estimated time unit.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.

10: 상 센서시스템 20: 하 센서시스템
50: 신호처리장치 100: 신체 활동 추정용 착용 장치10: phase sensor system 20: bottom sensor system
50: Signal processing device 100: Physical activity estimation wearer

Claims

delete

In a physical activity estimating apparatus,
A phase sensor system mounted on the wearer's upper limb;
A lower sensor system mounted on a wearer's lower limb; And
And a signal processing device for estimating physical activity of the wearer as major muscle activity, minor muscle activity and cognitive activity using the output signals of the phase sensor system and the lower sensor system,
The sensor system includes an accelerometer or a gyro sensor, transmits a sensed signal wirelessly,
The signal processing apparatus further includes a memory therein and calculates a velocity or an angular velocity, a displacement or an angle based on the received acceleration or angular acceleration, and outputs the signal output from the sensor system to an acceleration or angular velocity, a velocity and an angular velocity, Storing motion information made of an angle in the memory,
The signal processing apparatus selects the comparison acceleration using the acceleration or angular velocity information excluding the dicing component in the motion information stored in the memory during the selected estimation time and uses the displacement or angle information excluding the dicing component to calculate the comparison frequency and the comparison amplitude And the physical activity is estimated using the comparison acceleration, the comparison frequency, and the comparison amplitude,
Wherein the signal processing apparatus includes a1, a2, a3, b1, b2, b3, c1, c2 and c3 inputted in advance and the comparison acceleration of the upper limb is a1 or more, the upper frequency of the comparison is a2 or more, The relative amplitude is greater than or equal to a3, the base acceleration is equal to or greater than b1, the base frequency is equal to or greater than b2, and the base amplitude is equal to or greater than b3.
In other cases, it is estimated that the relative acceleration of the upper limb is greater than or equal to c1, the upper limb comparison frequency is greater than or equal to c2,
And estimates a cognitive activity in other cases.

The apparatus according to claim 5, wherein the comparison acceleration is a maximum value of acceleration or angular acceleration, the comparison frequency is a maximum value of the frequency, and the comparison amplitude is a maximum value of the amplitude.

The apparatus according to claim 5, wherein the comparison acceleration is an average value of acceleration or angular acceleration, the comparison frequency is an average value of frequencies, and the comparison amplitude is an average value of amplitudes.

The apparatus according to claim 5, wherein the phase sensor system and the lower sensor system are each two.