KR101950453B1 - Apparatus and method for wearing position proposal of measuring sensor - Google Patents
Apparatus and method for wearing position proposal of measuring sensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR101950453B1 KR101950453B1 KR1020170109672A KR20170109672A KR101950453B1 KR 101950453 B1 KR101950453 B1 KR 101950453B1 KR 1020170109672 A KR1020170109672 A KR 1020170109672A KR 20170109672 A KR20170109672 A KR 20170109672A KR 101950453 B1 KR101950453 B1 KR 101950453B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rms
- sensor
- electrode channels
- related information
- measurement unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6844—Monitoring or controlling distance between sensor and tissue
-
- A61B5/0488—
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/389—Electromyography [EMG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
Abstract
Description
본원은 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for suggesting a wear position of a sensor measuring instrument.
최근 사용자의 신체에 센서 기기를 착용(또는 부착)한 후 센서 기기로부터 획득되는 생체 관련 신호(예를 들어, 근전도 신호 등)를 이용하여 사물을 제어하거나 사용자의 의도를 파악하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, studies have been actively carried out to control objects using a bio-related signal (for example, an EMG signal) acquired from a sensor device after wearing (or attaching) the sensor device to the user's body have.
근전도 센서는 신호를 측정하고자 하는 근육에 따라 착용되는 위치가 다르고, 동일한 근육에 대해서도 근전도 센서가 착용되는 위치에 따라 신호측정 결과가 다르게 나타남에 따라, 근전도 신호의 정확한 신호 측정을 위해서는 센서 기기를 최적의 착용위치에 놓이도록 해야할 필요가 있으나, 관련 분야에서는 이에 대한 기술 개발이 마땅치 않은 실정이다.Since the EMG sensor has different positions to be worn according to the muscle to be measured and the signal measurement result is different according to the position where the EMG sensor is worn for the same muscle, It is necessary to place it at the position of the wearer's body.
또한, 종래에는 센서 기기의 현재 착용위치가 최적의 착용위치라 할지라도, 센서 기기를 복수회 사용할 경우, 복수회 사용시 마다 매번 최적의 착용위치를 제공하는데 한계가 있고, 최적의 착용위치를 찾는데에 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.In addition, even if the present position of the sensor device is the optimum position for wearing the sensor device, there is a limitation in providing an optimal position for wearing the sensor device every time when the sensor device is used a plurality of times. There is a problem that takes considerable time.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제1646914호 (등록일: 2016.08.03)에 개시되어 있다.The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1646914 (registered on Aug. 20, 2016).
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 센서 기기의 최적 착용위치를 제안할 수 있는 센서 착용위치 제안 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for proposing a sensor wear position capable of proposing an optimum position for wearing a sensor device.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 센서 기기를 복수회 반복적으로 사용할 경우에도 항시 최적의 착용위치를 용이하게 제안할 수 있는 센서 착용위치 제안 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for proposing a sensor wearing position which can easily suggest an optimum wearing position at all times even when a sensor device is repeatedly used a plurality of times .
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.It should be understood, however, that the technical scope of the embodiments of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치는, 사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기에 포함된 복수의 전극 채널을 통해 상기 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하는 수신부, 수신된 상기 근전도 신호를 이용하여 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하고, 산출된 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS를 이용하여 상기 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출하는 연산부, 산출된 상기 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 제안하는 제안부를 포함하되, 상기 제안부는 상기 RMS 비율과 상기 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 상기 착용위치를 제안할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for proposing a wearer's position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention. The apparatus includes a plurality of electrode channels, (RMS) value for each of the electrode channels using the received EMG signal, and calculates an RMS value for each of the electrode channels using the calculated RMS And a proposal unit for suggesting a wearing position of the sensor measuring device in consideration of a difference between the calculated RMS ratio and a preset reference RMS ratio, And a position where the difference between the ratio and the preset reference RMS ratio is minimized.
또한, 상기 수신부는, 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다.In addition, the receiving unit may receive an EMG signal according to at least two muscle active actions.
또한, 상기 연산부는, 수신된 상기 근전도 신호에서 근활성 구간을 추출하고, 추출된 상기 근활성 구간에서의 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 산출할 수 있다.Also, the operation unit may extract a muscle activity period from the received EMG signal, and calculate an RMS value for each of the electrode channels in the extracted muscle activity period.
또한, 상기 연산부는, 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써 산출되는 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기반하여 상기 근활성 동작에 대응하는 상기 RMS 비율을 산출할 수 있다.Also, the operation unit may calculate the RMS value corresponding to the muscle activity based on the RMS ratio for each of the electrode channels, which is calculated by dividing the RMS value for each of the electrode channels by the average value of the RMS values for the electrode channels, The ratio can be calculated.
또한, 상기 RMS 비율은, 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 하여 산출되는 상기 복수의 전극 채널들 간의 비율일 수 있다.The RMS ratio may be a ratio between the plurality of electrode channels calculated based on a maximum RMS value among the RMS values of the electrode channels.
또한, 상기 수신부는 상기 센서 측정 기기에 포함된 관성측정유닛을 통해 관성 신호를 더 수신하고, 상기 연산부는 수신된 상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 위치 관련 정보를 산출하고, 상기 제안부는 상기 위치 관련 정보를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안할 수 있다.The receiving unit may further receive an inertial signal through an inertial measurement unit included in the sensor measuring device, and the calculating unit may calculate position-related information for the inertial measurement unit using the received inertial signal, The controller can suggest correction information for correcting the wearing position of the sensor measuring device in consideration of the position related information.
또한, 상기 위치 관련 정보는 상기 관성측정유닛의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 포함하고, 상기 제안부는, 상기 위치 관련 정보와 상기 기준 RMS 비율에 대응하여 기 설정된 기준 위치 관련 정보를 비교함으로써 상기 보정 정보를 제안할 수 있다.Further, the position-related information includes a roll angle, a pitch angle, a yaw angle and a slope of the inertia measurement unit, and the proposing unit compares the position-related information with preset reference position-related information corresponding to the reference RMS ratio So that the correction information can be proposed.
또한, 상기 제안부는, 상기 보정 정보로서, 상기 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치로부터 상기 기준 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치까지의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안할 수 있다.The proposing unit may suggest, as the correction information, a rotation amount from a position of the sensor measuring instrument corresponding to the position-related information to a position of the sensor measuring instrument corresponding to the reference position-related information and a rotation direction.
또한, 상기 연산부는, 상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션(Orientation) 초기값 및 상기 관성 신호의 실시간 수신에 따른 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션 값을 계산하고, 상기 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터 및 상기 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 상기 위치 관련 정보를 산출할 수 있다.The calculation unit may calculate an orientation initial value of the inertia measurement unit and an orientation value of the inertia measurement unit according to real-time reception of the inertia signal using the inertia signal, and based on the orientation initial value, The position-related information for the inertial measurement unit can be calculated using the determined reference vector and the motion vector determined based on the orientation value.
또한, 상기 센서 측정 기기는, 상기 인체 일부를 둘러싸도록 착용되는 밴드, 상기 밴드의 내주를 따라 상기 인체 일부에 대향하도록 간격을 두고 배치되는 복수의 전극 및 상기 센서 측정 기기의 일영역에 형성되는 관성측정유닛을 포함하되, 상기 관성측정유닛은 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서를 포함할 수 있다.The sensor measuring instrument may further comprise: a band to be worn to surround a part of the human body; a plurality of electrodes spaced apart from each other so as to face a part of the human body along the inner periphery of the band; The inertial measurement unit may include a three-axis acceleration sensor, a three-axis angular velocity sensor, and a three-axis geomagnetic sensor.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법은 사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기에 포함된 복수의 전극 채널을 통해 상기 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하는 단계, 수신된 상기 근전도 신호를 이용하여 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하고, 산출된 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS를 이용하여 상기 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출하는 단계, 산출된 상기 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 제안하는 단계를 포함하되, 상기 제안하는 단계는 상기 RMS 비율과 상기 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 상기 착용위치를 제안 할 수 있다.Meanwhile, a method of proposing a wearable position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention includes receiving an EMG signal according to a muscle activity of the user through a plurality of electrode channels included in a sensor measuring instrument worn on a part of a user's body Calculating an RMS (Root Mean Square) value for each of the electrode channels using the received EMG signal, and calculating an RMS ratio corresponding to the muscle activity using the calculated RMS for each of the electrode channels And proposing a wearing position of the sensor measuring device in consideration of a difference between the calculated RMS ratio and a preset reference RMS ratio, wherein the proposing step includes the steps of: comparing the RMS ratio with the preset reference RMS ratio It is possible to suggest the wearing position to a position where the difference is minimized.
또한, 상기 수신하는 단계는, 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다.In addition, the receiving step may receive an EMG signal according to at least two muscle active actions.
또한, 상기 산출하는 단계는, 수신된 상기 근전도 신호에서 근활성 구간을 추출하고, 추출된 상기 근활성 구간에서의 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 산출할 수 있다.Also, the calculating step may extract a muscle activity section from the received EMG signal, and calculate an RMS value for each of the electrode channels in the extracted muscle activity section.
또한, 상기 산출하는 단계는, 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써 산출되는 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기반하여 상기 근활성 동작에 대응하는 상기 RMS 비율을 산출할 수 있다.Also, the calculating may include calculating an RMS value for each of the electrode channels based on an RMS ratio for each of the electrode channels calculated by dividing an RMS value for each of the electrode channels by an average value of RMS values for each of the electrode channels, The RMS ratio can be calculated.
또한, 상기 RMS 비율은, 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 하여 산출되는 상기 복수의 전극 채널들 간의 비율일 수 있다.The RMS ratio may be a ratio between the plurality of electrode channels calculated based on a maximum RMS value among the RMS values of the electrode channels.
또한, 상기 수신하는 단계는, 상기 센서 측정 기기에 포함된 관성측정유닛을 통해 관성 신호를 더 수신하고, 상기 산출하는 단계는, 수신된 상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 위치 관련 정보를 산출하고, 상기 제안하는 단계는, 상기 위치 관련 정보를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안할 수 있다.The receiving step may further receive an inertia signal through an inertial measurement unit included in the sensor measuring device, and the calculating step may calculate the position related information for the inertial measurement unit using the received inertia signal And the proposing step may propose correction information for correcting the wearing position of the sensor measuring device in consideration of the position related information.
또한, 상기 위치 관련 정보는 상기 관성측정유닛의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 포함하고, 상기 제안하는 단계는, 상기 위치 관련 정보와 상기 기준 RMS 비율에 대응하여 기 설정된 기준 위치 관련 정보를 비교함으로써 상기 보정 정보를 제안할 수 있다.Further, the position-related information includes a roll angle, a pitch angle, a yaw angle, and a slope of the inertia measurement unit, and the suggesting step includes: So that the correction information can be proposed.
또한, 상기 제안하는 단계는, 상기 보정 정보로서, 상기 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치로부터 상기 기준 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치까지의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안할 수 있다.The proposed step may suggest, as the correction information, the amount of rotation from the position of the sensor measuring instrument corresponding to the position related information to the position of the sensor measuring instrument corresponding to the reference position related information and the rotation direction have.
또한, 상기 산출하는 단계는, 상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션(Orientation) 초기값 및 상기 관성 신호의 실시간 수신에 따른 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션 값을 계산하고, 상기 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터 및 상기 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 상기 위치 관련 정보를 산출할 수 있다.The calculating step may include calculating an orientation initial value of the inertia measurement unit and an orientation value of the inertia measurement unit according to real-time reception of the inertia signal using the inertia signal, The position-related information for the inertial measurement unit can be calculated using the motion vector determined based on the reference vector and the orientation value determined on the basis of the orientation vector.
또한, 상기 센서 측정 기기는, 상기 인체 일부를 둘러싸도록 착용되는 밴드, 상기 밴드의 내주를 따라 상기 인체 일부에 대향하도록 간격을 두고 배치되는 복수의 전극 및 상기 센서 측정 기기의 일영역에 형성되는 관성측정유닛을 포함하되, 상기 관성측정유닛은 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서를 포함할 수 있다.The sensor measuring instrument may further comprise: a band to be worn to surround a part of the human body; a plurality of electrodes spaced apart from each other so as to face a part of the human body along the inner periphery of the band; The inertial measurement unit may include a three-axis acceleration sensor, a three-axis angular velocity sensor, and a three-axis geomagnetic sensor.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기로부터 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하여 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출하고, 산출된 RMS 비율과 기 설정된 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 센서 측정기기의 최적의 착용위치를 제안할 수 있는 효과가 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, an EMG signal corresponding to a muscle active action of a user is received from a sensor measuring instrument worn on a part of a user's body to calculate an RMS ratio corresponding to muscle activity, It is possible to propose an optimum wearing position of the sensor measuring apparatus considering the difference between the predetermined RMS ratios.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기에 포함된 관성측정유닛을 통해 관성 신호를 수신하여 관성측정유닛에 대한 위치 관련 정보를 산출하고, 위치 관련 정보와 RMS 비율을 고려하여 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안하여 센서 측정기기의 최적의 착용위치를 제안할 수 있는 효과가 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an inertial measurement unit comprising: an inertial measurement unit included in a sensor measuring device worn by a part of a user's body; It is possible to propose correction information for correcting the wearing position in consideration of the ratio, and to suggest an optimal wearing position of the sensor measuring apparatus.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 보정 정보로서 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안하여 반복 착용시 센서 측정기기의 최적의 착용위치를 제안할 수 있는 효과가 있다. According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, it is possible to propose a rotation amount and a rotation direction as correction information, and to propose an optimum wearing position of the sensor measuring instrument in repeated wear.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치에서 근활성 구간 및 동작 활성 구간의 검출 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치를 제안하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법에 대한 개략적인 동작 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a device for proposing a wearing position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a diagram illustrating a sensor measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of detection of a muscle activity section and an operation activity section in a device for proposing a wearer's position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic flow chart for suggesting a wear position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic flowchart illustrating a method of proposing a wear position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
구체적인 설명에 앞서, 근전도 센서는 신호를 측정하고자 하는 근육에 따라 착용하는 위치를 다르게 해야 하고, 동일한 근육에 대해서도 근전도 센서를 착용하는 위치에 따라 신호측정 결과가 다르게 나타나기 때문에 센서 착용시 사용자의 전문성이 필요로하는 문제가 있다.Prior to the detailed description, the EMG sensor needs to be placed at different positions according to the muscle to be measured, and the signal measurement result is different depending on the position where the EMG sensor is worn for the same muscle. Therefore, There is a problem that needs to be done.
한편, 종래에 근전도 센서를 이용한 센서의 착용(부착)위치의 제안 방법 중 하나로서 근전도 센서 착용 후 손목 폄 동작에 따른 신호를 역치값과 비교하여 착용위치를 제안하는 방법이 있는데, 이는 손목 폄 동작만으로 센서가 위치한 부분의 모든 근육을 활성화시킬 수 없음에 따라 사용자의 정확한 동작 인식이 어려운 문제가 있다. 또한, 근전도 신호는 개인차에 따라 근육별 최대 센싱값이 다르게 나타날 뿐 아니라 동일한 사람에 대해서도 사용자의 상태나 측정 시간에 따라 값이 다르게 측정되므로 근전도 센서가 부착된 모든 근육에 대한 최적의 착용위치를 제안할 수 없는 문제점이 있다.As a method of suggesting a wear (attachment) position of a sensor using an electromyogram sensor, there is a method of suggesting a wear position by comparing a signal according to a wrist swing operation with an threshold value after wearing the electromyogram sensor. It is not possible to activate all the muscles in the part where the sensor is located, so that it is difficult for the user to recognize the exact motion. In addition, since the EMG signal has a different maximum sensing value per muscle according to the individual difference, the value of the same person is also measured according to the user's state or measurement time, so that the optimum position of wearing the EMG sensor is suggested There is a problem that can not be done.
이러한 문제점을 해소하고자, 본원은 근전도 신호 및 관성 신호를 이용하여 센서 측정 기기의 반복 사용시에도 항시 최적의 착용위치를 제안하는 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치 및 방법을 제공한다.In order to solve such a problem, the present invention provides an apparatus and method for suggesting a wearing position of a sensor measuring instrument that always suggests an optimum wearing position even when repeatedly using a sensor measuring instrument using an EMG signal and an inertial signal.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view illustrating an overall configuration of a device for proposing a wearing position of a sensor measuring apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a view showing a sensor measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치(100)는 수신부(110), 연산부(120) 및 제안부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an
수신부(110)는 사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기(10)로부터 사용자의 근전도 신호 및 관성 신호를 수신할 수 있다.The
도 2를 참조하면, 근전도 신호 및 관성 신호 획득을 위해 이용되는 센서 측정 기기(10)는 사용자의 인체의 일부에 착용될 수 있다. 여기서, 인체 일부는 일예로 사용자의 팔 부위를 의미할 수 있다. 특히, 팔 부위는 손목에서 팔꿈치 사이의 부위인 하완(forearm) 부위를 의미할 수 있으며, 팔꿈치에서 어깨 사이의 부분인 상완(upper arm) 부위를 의미할 수 있다. 또한, 다른 일예로 신체 일부는 사용자의 다리 부위를 의미할 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 2, a
센서 측정 기기(10)는 밴드(11), 복수의 전극(예를 들어, 제1 전극(1), 제2 전극(2), 제3 전극(3), …) 및 관성측정유닛(IMU, Intertial Measurement Unit)(12)을 포함할 수 있다. 밴드(11)는 센서 측정 기기(10)가 사용자의 신체 일부를 둘러싸도록 착용되는 밴드일 수 있다. 밴드(11)는, 센서 측정 기기(10)가 착용되는 사용자의 신체 부위에 따라 확장 또는 수축 가능한 재질일 수 있다.The
복수의 전극(1, 2, 3, …)은 밴드(11)의 내주를 따라 간격을 두고 인체 일부에 대향하도록 간격을 두고 배치될 수 있다. 복수의 전극(1, 2, 3, …)은 근전도 전극일 수 있다. 관성측정유닛(12)은 센서 측정 기기(10)의 일 영역에 형성될 수 있다. 관성측정유닛(12)은 3축 가속센서(accelerometer), 3축 자이로센서(gyroscope) 및 3축 지자기센서(magnetometer)를 포함할 수 있다.The plurality of
수신부(110)는 복수의 전극 채널을 통해 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 복수의 전극 채널은, 복수의 전극(1, 2, 3, …) 각각에 대응하는 채널을 의미할 수 있다.The receiving
또한, 수신부(110)는 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다.In addition, the receiving
사용자의 취한 동작(이는 제스쳐나 행동 등을 의미하는 것으로서, 일예로 수화 동작, 지화 동작 등의 동작을 의미할 수 있음)을 정확하게 인식(식별)하기 위한 센서 측정 기기(10)의 착용 위치를 제안함에 있어서, 단일한 동작에 따른 근전도 신호만을 이용할 경우에는 당일 동작만으로 근전도 센서가 위치한 부분의 모든 근육의 활성화가 이루어지지 않아 사용자가 취한 동작의 인식(식별)이 정확하게 이루어지지 못할 수 있다.The position of the
이를 고려하여, 수신부(110)는 센서 측정 기기(10)가 착용된 인체 일부와 관련된 모든 근육이 활성화되도록(또는 센서 측정 기기가 착용된 인체의 모든 근육이 활성화되도록)하는 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 근활성 동작은 일예로, 묵, 찌, 빠로 일컬어지는 동작을 의미할 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니다.In consideration of this, the receiving
연산부(120)는 수신된 근전도 신호를 이용하여 전극 채널 각각에 대한 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하고, 산출된 전극 채널 각각에 대한 RMS를 이용하여 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출할 수 있다.The
여기서, RMS(Root Mean Square) 값은 실효 값, 실효 출력 값 등으로 불릴 수 있다.Here, the Root Mean Square (RMS) value may be referred to as an effective value, an effective output value, or the like.
구체적으로, 연산부(120)는 RMS 값을 산출하기에 앞서, 근전도 신호에 10~450 Hz의 EMG 밴드 패스 필터를 적용시켜 근전도 신호 스펙트럼을 추출할 수 있다.Specifically, the calculating
연산부(120)는, 수신된 근전도 신호에서 근활성 구간을 추출할 수 있다.The
연산부(120)는 수신부(110)에서 수신된 근전도 신호에 대역통과필터, 저역통과필터, TKEO 기법, 정류, 합성 데이터의 실효값 출력 등을 수행함으로써, 근전도 신호를 단순화한 선형 포락선(Linear Envelope) 신호를 획득할 수 있다. 이후, 추출부(120)는 선형 포락선 신호에 기초하여, 근활성 구간을 추출할 수 있다. 근활성 구간의 추출 예는 도 3(a)를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.The
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치에서 근활성 구간 및 동작 활성 구간의 검출 예를 나타낸 도면이다. 특히, 도 3(a)는 근전도 신호에서의 근활성 구간의 검출 예를 나타내고, 도 3(b)는 관성 신호에서의 동작 활성 구간의 검출 예를 나타낸다. 이하에서는 근활성 구간의 검출 예에 대하여 먼저 설명하고, 동작 활성 구간의 검출 예에 대해서는 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of detection of a muscle activity section and an operation activity section in a device for proposing a wearer's position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention. Particularly, FIG. 3 (a) shows an example of detection of a muscle activity section in an EMG signal, and FIG. 3 (b) shows an example of detection of an active active section in an inertia signal. Hereinafter, an example of detection of the active section will be described first, and an example of detection of the active section will be described later in more detail.
도 3(a)를 참조하면, 근활성 구간을 검출하기 위한 역치값(threshold value)은 사용자 입력에 의하여 미리 설정될 수 있다. 역치값은 ‘Baseline의 평균 + J*표준편차’로 정의될 수 있다. 이때, Baseline은 사용자가 힘을 주고 있지 않을 때 측정된 근전도 신호를 의미하고, j는 상수값을 의미한다.Referring to FIG. 3 (a), a threshold value for detecting a muscle activity interval may be preset by user input. The threshold value can be defined as 'Baseline average + J * standard deviation'. In this case, the baseline means an electromyogram signal measured when the user is not giving a force, and j means a constant value.
역치값은 피검자의 근육이 근활성 상태인지의 여부를 판단하기 위한 척도로서, 센서 측정 기기(10)를 통해 측정된 근전도 신호가 역치값 이상이면 근활성 ON 상태로 판단하고, 근전도 신호가 역치값 미만이면 근활성 OFF 상태로 판단할 수 있다.The threshold value is a measure for determining whether or not the muscles of the subject are muscular active. If the measured value of the electromyogram signal is greater than or equal to the threshold value, the threshold value is determined to be the muscle active ON state. , It can be determined that the muscle is in the active OFF state.
도 3(a)에서 a 지점은 근활성이 ON 되는 지점을 나타내고, b 지점은 근활성이 OFF 되는 지점을 나타낸다. 따라서, a 지점과 b 지점 사이의 구간은 근활성 구간이라 할 수 있다. 상기의 과정을 통해, 연산부(120)는 근전도 신호에서 미리 설정된 근활성 역치값 이상인 구간을 근활성 구간으로서 추출할 수 있다.In Fig. 3 (a), a point represents a point where muscle activity is ON, and a point b represents a point where muscle activity is OFF. Therefore, the section between point a and point b can be said to be the muscle active section. Through the above process, the
이후, 연산부(120)는 추출된 근활성 구간에서 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 산출할 수 있다.Thereafter, the
연산부(120)는 하기 수학식 1를 통해, 근활성 구간에서의 각 채널들에 대한 근전도 신호의 실효 출력 값(FRMSC)을 산출할 수 있다.The
[수학식 1][Equation 1]
이때, C는 전극의 채널 번호를 나타내고, τ는 근활성 구간을 나타낸다. 예를 들어, 제1 전극(1)의 채널 번호는 1, 제2 전극(2)의 채널 번호는 2 등 일 수 있다.At this time, C represents the channel number of the electrode and τ represents the muscle active period. For example, the channel number of the
이후, 연산부(120)는, 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 전극 채널 각각에 대한 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써 산출되는 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기반하여 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출할 수 있다.The calculating
구체적으로, 연산부(120)는 하기 수학식 2를 통해 실효 출력 값(FRMSC)을 전극 채널의 수로 나눔으로써 RMS 값의 평균값(RMS AVG)을 산출할 수 있다.Specifically, the
[수학식 2]&Quot; (2) "
이때, N은 전극 채널의 수를 나타내고, C는 전극의 채널 번호를 나타낸다.In this case, N represents the number of electrode channels, and C represents the channel number of the electrode.
이후, 연산부(120)는 복수의 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 수학식 2에서 산출된 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써, 복수의 전극 채널 각각에 대한 RMS 비를 산출할 수 있다. 연산부(120)는 하기 수학식 3을 통해 복수의 전극 채널 각각에 대한 RMS 비(RMS RateC)를 산출할 수 있다.The
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서, C는 전극의 채널 번호를 나타낸다.Here, C represents the channel number of the electrode.
연산부(120)는 복수의 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기초하여 사용자의 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출할 수 있다.The
여기서, RMS 비율은, 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 하여 산출되는 복수의 전극 채널들 간의 비율일 수 있다.Here, the RMS ratio may be a ratio between a plurality of electrode channels calculated based on the maximum RMS value among the RMS values of the electrode channels.
구체적으로, RMS 비율은 복수의 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 한 복수의 전극 채널들 간의 RMS 값의 비율을 의미할 수 있다. 달리 말해, 복수의 전극 채널별 RMS 값 크기의 비율을 의미할 수 있다.In particular, the RMS ratio may refer to a ratio of RMS values between a plurality of electrode channels based on a maximum RMS value among RMS values for each of a plurality of electrode channels. In other words, it can mean the ratio of the RMS value magnitude per a plurality of electrode channels.
또한, RMS 비율은 전극 채널 각각에 대하여 산출된 RMS 비에서 최대 RMS 비를 기준으로 하여 산출되는 복수의 전극 채널들 간의 비율을 의미할 수 있으며, 이에 대한 설명은 앞서 설명한 최대 RMS 값을 기준으로 하는 RMS 비율에 대한 설명과 동일 내지 유사하게 이해될 수 있으므로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Also, the RMS ratio may mean a ratio between a plurality of electrode channels calculated based on a maximum RMS ratio in an RMS ratio calculated for each electrode channel, and the description is based on the maximum RMS value described above RMS ratio, the description thereof will be omitted.
제안부(130)는 산출된 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 센서 측정 기기(10)의 착용위치를 제안할 수 있다. 제안부(130)는 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 착용위치를 제안할 수 있다.The proposing
여기서, 기준 RMS 비율은 사용자의 인체 일부에 센서 측정 기기(10)가 착용되었을 때, 센서 측정 기기(10)가 착용된 해당 위치가 최적의 착용위치인 것으로 판단되도록 하는 그 기준이 되는 위치에 대응하는 RMS 비율을 의미할 수 있다. 이러한 기준 RMS 비율에 대한 설정은 사용자 입력 등에 의하여 미리 설정되어 있을 수 있다.Here, the reference RMS ratio corresponds to a position at which the
제안부(130)는 기 설정된 기준 RMS 비율과 연산부(120)를 통해 산출된 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 센서 측정 기기의 착용위치를 최적의 착용위치로서 제안할 수 있다. 한편, 초기 착용위치에 대한 정보(근전도 채널별 RMS 비율, 기울기, 각도 값 등)는 착용위치 제안 장치(100)의 저장부(미도시)에 저장되어 있을 수 있으며, 저장부(미도시)에 저장된 정보에 기반하여 센서 측정 기기(10)의 반복 사용시에도 동일한 위치에 착용할 수 있도록 착용위치를 제안할 수 있다. 여기서, 초기 착용위치라 함은 기준 RMS 비율에 대응하는 기준 착용위치(달리 말해, 미리 설정되어 있는 최적의 착용위치)를 의미할 수 있다. 이에 따라, 초기 착용위치에 대한 정보로는 기준 RMS 비율, 기준 착용위치에서의 관성센서의 기울기 값 및 각도 값을 포함하는 후술할 기준 위치 관련 정보를 의미할 수 있다.The proposing
이러한 본원은 근피로 등으로 인해 사용자의 근육 상태가 변하여 최대 RMS값이 바뀌더라도 RMS 비율은 일정하게 유지된다는 점을 고려하여, RMS 비율에 기반하여 센서 측정 기기의 착용위치를 제안함으로써, 사용자가 센서 측정 기기를 반복적으로 복수회 사용할 때 사용자로 하여금 항시 최적의 착용위치에 센서 측정 기기가 놓이도록 제안할 수 있다.The present invention proposes a wearing position of the sensor measuring instrument based on the RMS ratio in consideration of the fact that the RMS ratio is kept constant even when the maximum RMS value is changed due to the change of the user's muscle state due to the muscle fatigue or the like, When the device is used repeatedly a plurality of times, the user can be suggested to always place the sensor measuring device at the optimum wearing position.
한편, 수신부(110)는 센서 측정 기기(10)에 포함된 관성측정유닛(12)을 통해 관성 신호를 수신할 수 있다.Meanwhile, the receiving
수신부(110)는 센서 측정 기기(10)에 포함된 관성측정유닛(12)을 통해 사용자의 동작에 따른 관성 신호를 수신할 수 있다. The receiving
또한, 연산부(120)는 관성 신호에 5~50 Hz의 IMU 밴드 패스 필터를 적용시켜 이를 통해 관성측정유닛(12)에 포함된 가속도, 각속도 및 지자기 센서의 신호 스펙트럼을 추출할 수 있다.The
또한 연산부(120)는 수신된 관성 신호에서 동작 활성 구간을 추출할 수 있다. 동작 활성 구간의 추출 예는 도 3(b)를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.Also, the
도 3(b)를 참조하면, 수신부(120)는 센서 측정 기기(10)로부터 획득된 관성 신호에서, 일정한 역치값 이상으로 상승하는 시간을 동작 활성 ON 상태로 판단하고, 역치값 이하로 떨어지는 시간을 동작 활성 OFF 상태로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the receiving
도 3(b)에서 a 지점은 동작 활성이 ON 되는 지점을 나타내고, b 지점은 동작 활성이 OFF 되는 지점을 나타낸다. 따라서, a 지점과 b 지점 사이의 구간은 동작 활성 구간이라 할 수 있다.In FIG. 3 (b), the point a indicates the point where the operation activity is ON, and the point b indicates the point where the operation activity is OFF. Therefore, the interval between point a and point b can be referred to as the active active period.
연산부(120)는 수신부(110)에서 수신된 관성 신호에서, 역치값 이상으로 상승하는 지점을 동작 활성 ON 지점(예를 들어, a 지점)으로 설정하고, 역치값 이하로 하강하는 지점을 동작 활성 OFF 지점(예를 들어, b 지점)으로 설정함으로써, 동작 활성 주기를 추출할 수 있다.The
상기의 과정을 통해, 연산부(120)는 관성 신호에서 미리 설정된 움직임 역치값 이상인 구간을 동작 활성 구간으로서 추출할 수 있다.Through the process described above, the
또한, 연산부(120)는 수신된 관성 신호를 이용하여 관성측정유닛(12)에 대한 위치 관련 정보를 산출할 수 있다. 위치 관련 정보는 관성측정유닛(12)의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 포함할 수 있다.Further, the
연산부(120)는 동작 활성 구간에서 관성측정유닛(12)에 대한 위치 관련 정보를 산출할 수 있다.The
연산부(120)는, 관성 신호를 이용하여 관성측정유닛(10)의 오리엔테이션(Orientation) 초기값 및 관성 신호의 실시간 수신에 따른 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 값을 계산할 수 있다.The calculating
연산부(120)는 관성측정유닛(12)을 통해 측정된 관성 신호를 이용하여 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션(Orientation) 초기값을 계산할 수 있다. 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 초기값으로는 롤(Roll) 회전에 대응하는 롤 각도(파이, ), 피치(Pitch) 회전에 대응하는 피치 각도(쎄타, ) 및 요(Yaw) 회전에 대응하는 요 각도(프사이, )를 포함할 수 있다.The calculating
이하에서는 수학식 4 내지 수학식 11을 통해 일예로 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 초기값을 계산하는 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of calculating the initial orientation value of the
연산부(120)는 관성측정유닛(12)의 x축의 가속도 신호, 관성측정유닛(12)의 y축의 가속도 신호 및 관성측정유닛(12)의 z축의 가속도 신호를 이용하여 관성측정유닛(12)의 롤 각도의 초기값 및 관성측정유닛(12)의 피치 각도의 초기값을 결정할 수 있다. 하기 수학식 4 및 수학식 5는 일예로 연산부(120)에 의해 롤 각도의 초기값 및 피치 각도의 초기값을 결정하는 예를 나타낸다.The
[수학식 4]&Quot; (4) "
수학식 4를 참조하면, 연산부(120)는 롤 각도인 파이()와 피치 각도인 쎄타()를 구하기 위해, 관성측정유닛(12)의 x축의 가속도 신호인 ax, 관성측정유닛(12)의 y축의 가속도 신호인 ay 및 관성측정유닛(12)의 z축의 가속도 신호인 az와 중력 가속도 벡터인 g를 이용할 수 있다. 이때, 는 변환행렬을 의미할 수 있으며, 이러한 는 수학식 5 같이 나타낼 수 있다.Referring to Equation (4), the
[수학식 5]&Quot; (5) "
수학식 5를 참조하면, 변환행렬인 는 기준 좌표계에서 동체 좌표계로의 변환을 나타내는 항법 좌표계를 의미할 수 있다. 수학식 5에 나타난 바와 같이, 변환행렬 는 롤 각도의 변환, 피치 각도의 변환 및 요 각도의 변환을 요소들로 가질 수 있으며, 롤 각도의 변환, 피치 각도의 변환 및 요 각도 각각은 , , 로 표현될 수 있다.Referring to Equation (5), the transformation matrix May refer to a navigation coordinate system that represents the transformation from the reference coordinate system to the body coordinate system. As shown in equation (5), the transformation matrix Can convert the roll angle, the pitch angle, and the yaw angle, respectively, and the roll angle conversion, the pitch angle conversion, and the yaw angle, respectively, , , . ≪ / RTI >
수학식 4과 수학식 5를 참조하면, 연산부(120)는 x축, y축 및 z축의 3축 중 z 축이 중력 가속도 방향과 일치하여, 그 축의 값을 1 (g: 중력 가속도)로 결정하고, 나머지 두 축인 x축, y축 각각은 0으로 결정함으로써, 롤 각도인 파이(), 피치 각도인 쎄타()의 값을 계산할 수 있다. 연산부(120)는 계산한 롤 각도인 파이(), 피치 각도인 쎄타() 각각을 롤 각도의 초기값 및 피치 각도의 초기값으로 결정할 수 있다. 한편, 요 각도는 프사이()로 표현될 수 있다.Referring to equations (4) and (5), the
연산부(120)는 관성측정유닛(12)의 x축의 지자계 신호, 관성측정유닛(12)의 y축의 지자계 신호 및 관성측정유닛(12)의 z축의 지자계 신호를 이용하여 관성측정유닛(12)의 요 각도의 초기값을 결정할 수 있다. 이하에서는, 수학식 6 내지 수학식 11을 통해, 연산부(120)에 의해 요 각도의 초기값을 결정하는 것의 일례를 설명한다.The
수학식 6을 참조하면, 연산부(120)는 관성측정유닛(12)의 x축의 지자계 신호인 mx, 관성측정유닛(12)의 y축의 지자계 신호인 my 및 관성측정유닛(12)의 z축의 지자계 신호인 mz, 변환행렬 및 지구의 지자계 벡터인 를 이용하여 요 각도인 프사이()의 초기값을 계산할 수 있다.Referring to Equation 6, the
[수학식 6]&Quot; (6) "
한편, ()은 수학식 7와 같이 롤 각도와 피치 각도와 연관된 C1과 요 각도와 연관된 C2로 표현될 수 있으며, 수학식 4는 수학식 8 및 수학식 9로 변환될 수 있다.Meanwhile, ( Can be expressed as C 1 associated with the roll angle and pitch angle and C 2 associated with the yaw angle as shown in equation (7), and equation (4) can be transformed into equation (8) and equation (9).
[수학식 7]&Quot; (7) "
[수학식 8]&Quot; (8) "
[수학식 9]&Quot; (9) "
수학식 7에서의 C1과 C2를 수학식 9에 대입하면, 수학식 10 및 수학식 11이 도출된다. 연산부(120)는 수학식 11에 롤 각도인 파이() 및 피치 각도인 쎄타() 각각이 0일 때의 지자계 신호인 mx, my 및 mz와 지구의 지자계 벡터의 값인 m1, m2 및 m3를 대입하여, 요 각도의 초기값을 구할 수 있다. Substituting C 1 and C 2 in Equation (7) into Equation (9) yields Equation (10) and Equation (11). The
[수학식 10]&Quot; (10) "
[수학식 11]&Quot; (11) "
이처럼, 연산부(120)는 수학식4 내지 수학식 11을 통해, 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션(Orientation) 초기값, 즉 관성측정유닛(12)의 롤 각도(파이, ) 초기값, 피치 각도(쎄타, ) 초기값 및 요 각도(프사이, ) 초기값을 계산할 수 있다. 연산부(120)는 계산된 오퍼레이션 초기값에 기초하여 기준 벡터(Vector0)를 결정할 수 있다. 기준 벡터를 결정함으로써 관성 신호에 대한 초기 캘리브레이션 수행이 완료될 수 있다.In this way, the
이후, 연산부(120)는 관성측정유닛(12)을 통해 측정된 관성 신호를 실시간으로 수신함에 따라, 관성 신호의 실시간 수신에 따른 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 값을 계산할 수 있다. 즉, 연산부(120)는 오퍼레이션 초기값을 계산한 이후 수학식 4 내지 수학식 11을 통해 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 값을 실시간으로 연산할 수 있다. 연산부(120)는 실시간으로 연산된 오리엔테이션 값을 이용하여 이동 벡터(Vectormove)를 결정할 수 있다.Thereafter, the
연산부(120)는 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터(Vector0) 및 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터(Vectormove)를 이용하여, 관성측정유닛(12)의 롤 각도, 피치 각도 및 요 각도를 연산할 수 있다. 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.The
먼저, 연산부(120)는 기준 벡터(Vector0)에서 이동 벡터(Vectormove)로 회전할 때의 쿼터니언 요소를 계산할 수 있다. 쿼터니언 요소는 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.First, the
[수학식 12]&Quot; (12) "
연산부(120)는 쿼터니언 요소를 계산하기 위해, 두 벡터 사이의 내적과 외적을 이용하여 쿼터니언 요소를 연산하는 Half-Way Quaternion Solution을 적용할 수 있다.In order to calculate the quaternion element, the
이에 따라, 기준 벡터(Vector0)와 이동 벡터(Vectormove) 사이에 각도 성분인 Q1은, 수학식 13과 같이, 기준 벡터(Vector0)와 이동 벡터(Vectormove)의 내적과 벡터 크기의 곱으로 유도할 수 있다.Accordingly, the reference vector (Vector 0) and the motion vector (Vector move) Q1 of angular components between, the product of the inner product and the vector size as shown in Equation 13, the reference vector (Vector 0) and the motion vector (Vector move) Lt; / RTI >
[수학식 13]&Quot; (13) "
또한, 회전축의 x, y, z 성분인 Q2, Q3, Q4는 기준 벡터(Vector0)와 이동 벡터(Vectormove) 사이의 x, y, z 성분 벡터 외적으로 유도할 수 있으며, 이는 수학식 14과 같이 표현될 수 있다.Q2, Q3 and Q4 which are the x, y and z components of the rotation axis can be derived out of the x, y and z component vectors between the reference vector (Vector 0 ) and the movement vector (Vector move ) Can be expressed as:
[수학식 14]&Quot; (14) "
이후, 연산부(120)는 쿼터니언-오일러 변환 공식에 기초하여, 관성측정유닛(12)의 롤 각도, 피치 각도 및 요 각도를 연산할 수 있으며, 이는 수학식 15와 같이 표현될 수 있다.Then, the
[수학식 15]&Quot; (15) "
또한, 요 각도의 변화를 이용하여 기울기를 연산할 수 있다.In addition, the inclination can be calculated using the change in the yaw angle.
이러한 연산부(120)는 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터 및 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터를 이용하여 관성측정유닛(12)에 대한 위치 관련 정보(즉, 관성측정유닛의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기)를 산출할 수 있다.The
제안부(130)는 위치 관련 정보를 고려하여 센서 측정 기기(10)의 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안할 수 있다.The proposing
제안부(130)는 최적의 센서 착용위치로부터 사용자가 센서 측정 기기(10)를 착용하고 있는 위치를 비교하여 센서 측정 기기(10)의 착용위치를 보정할 수 있는 보정 정보를 제안할 수 있다.The proposing
제안부(130)는, 위치 관련 정보와 기준 RMS 비율에 대응하여 기 설정된 기준 위치 관련 정보를 비교함으로써 보정 정보를 제안할 수 있다.The proposing
기준 위치 관련 정보는 센서 측정 기기(10)가 착용된 해당 위치가 최적의 착용위치인 것으로 판단되도록 하는 그 기준이 되는 위치에 대응하는 관성측정유닛(12)의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 의미할 수 있다. 이러한 기준 위치 관련 정보에 대한 설정은 사용자 입력 등에 의하여 미리 설정되어 있을 수 있다.The pitch angle, the yaw angle and the yaw angle of the
또한, 제안부(130)는, 보정 정보로서, 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기(10)의 위치로부터 기준 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기(10)의 위치까지의 로테이션량(회전량) 및 로테이션 방향(회전 방향)을 제안할 수 있다.The
제안부(130)는 보정정보로서 최적의 센서 착용위치로부터 사용자가 센서 측정 기기(10)를 착용하고 있는 위치를 비교하여 센서 측정 기기(10)의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안할 수 있다. The proposing
이러한 제안부(130)는 기 설정된 기준 RMS 비율과 산출된 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치에 대하여 센서 측정 기기(10)가 얼만큼 로테이션(또는 회전)되어야 하는지 로테이션량(또는 회전량)을 제안할 수 있다. 또한, 센서 측정 기기(10)가 어느 방향으로 로테이션(또는 회전)되어야 하는지 로테이션 방향(또는 회전방향)을 제안할 수 있다.The
센서 측정 기기(10)의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안하기 때문에 반복 사용시에도 정확한 착용위치를 제안할 수 있다.Since the rotation amount and the rotation direction of the
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치를 제안하기 위한 개략적인 흐름도이다.4 is a schematic flow chart for suggesting a wear position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 수신부(110)는 복수의 전극 채널을 통해 근전도 신호를 수신하고, 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서를 포함한 관성측정유닛(12)을 통해 관성 신호를 수신할 수 있다.4, the receiving
연산부(120)는 근전도 신호에서 근육 활성 구간(근활성 구간)을 추출할 수 있다. 연산부(120)는 추출된 근활성 구간에서 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 연산하고, 연산된 RMS를 이용하여 RMS비율을 연산할 수 있다.The
또한, 연산부(120)는 관성 신호에서 동작 활성 구간을 추출할 수 있다. 연산부(120)는 오리엔테이션 값을 계산하고, 동작 활성 구간에서 관성측정유닛(10)의 오리엔테이션 값에 기초하여 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 연산할 수 있다.In addition, the
제안부(130)는 연산된 RMS비율과 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기에 대응하는 센서 측정기기(10)의 최적의 착용위치를 제안할 수 있다.The
또한, 제안부(130)는 현재위치와 최적 착용위치를 비교하여 로테이션 방향 및 로테이션 정도(로테이션량)을 제안할 수 있다.In addition, the proposing
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation flow of the present invention will be briefly described based on the details described above.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법에 대한 개략적인 동작 흐름도이다. 도 5에 도시된 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법은 앞서 설명된 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 센서 착용위치 제안 장치(100)에 대하여 설명된 내용은 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.5 is a schematic flowchart illustrating a method of proposing a wear position of a sensor measuring instrument according to an embodiment of the present invention. The method of proposing the wearing position of the sensor measuring apparatus shown in FIG. 5 can be performed by the
도 5를 참조하면, 단계 S510에서는, 수신부(110)를 통해 사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기(10)에 포함된 복수의 전극 채널을 통해 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다.5, in step S510, an EMG signal according to a user's muscle activity is received through a plurality of electrode channels included in a
단계 S510에서 수신부(110)는, 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신할 수 있다.In step S510, the receiving
또한, 단계 S510에서 수신부(110)는, 센서 측정 기기(10)에 포함된 관성측정유닛(12)을 통해 관성 신호를 더 수신할 수 있다.In addition, in step S510, the receiving
다음으로 단계 S520에서는 연산부(120)를 통해 수신된 근전도 신호를 이용하여 전극 채널 각각에 대한 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하고, 산출된 전극 채널 각각에 대한 RMS를 이용하여 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출할 수 있다.Next, in step S520, an RMS (Root Mean Square) value for each of the electrode channels is calculated using the electromyogram signal received through the
또한, 단계 S520에서 연산부(120)는, 수신된 근전도 신호에서 근활성 구간을 추출하고, 추출된 근활성 구간에서의 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 산출할 수 있다.In addition, in step S520, the
또한, 단계 S520에서 연산부(120)는, 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 전극 채널 각각에 대한 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써 산출되는 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기반하여 상기 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출할 수 있다. RMS 비율은, 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 하여 산출되는 복수의 전극 채널들 간의 비율일 수 있다.In addition, in step S520, the
또한, 단계 S520에서 연산부(120)는, 수신된 관성 신호를 이용하여 관성측정유닛(12)에 대한 위치 관련 정보를 산출할 수 있다. 위치 관련 정보는 관성측정유닛(12)의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 포함할 수 있다.Further, in step S520, the
또한, 단계 S520에서 연산부(120)는, 관성 신호를 이용하여 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션(Orientation) 초기값 및 관성 신호의 실시간 수신에 따른 관성측정유닛(12)의 오리엔테이션 값을 계산하고, 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터 및 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터를 이용하여 관성측정유닛(12)에 대한 위치 관련 정보를 산출할 수 있다.In step S520, the
다음으로 단계 S530에서는 제안부(130)를 통해 산출된 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 센서 측정 기기(10)의 착용위치를 제안할 수 있다. 또한 단계 S530에서 제안부(130)는 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 상기 착용위치를 제안 할 수 있다.Next, in step S530, it is possible to suggest a wearing position of the
또한 단계 S530에서 제안부(130)는 위치 관련 정보를 고려하여 센서 측정 기기(10)의 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안할 수 있다.Also, in step S530, the
또한 단계 S530에서 제안부(130)는 위치 관련 정보와 상기 기준 RMS 비율에 대응하여 기 설정된 기준 위치 관련 정보를 비교함으로써 보정 정보를 제안할 수 있다.In step S530, the
또한 단계 S530에서 제안부(130)는 보정 정보로서, 상기 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기(10)의 위치로부터 상기 기준 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치까지의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안할 수 있다.In step S530, the
상술한 설명에서, 단계 S510 내지 S530은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S510 to S530 may be further divided into additional steps, or combined in fewer steps, according to embodiments of the present disclosure. Also, some of the steps may be omitted as necessary, and the order between the steps may be changed.
본원의 일 실시 예에 따른 센서 착용위치 제안 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method of proposing a sensor wearing position according to one embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
또한, 전술한 센서 착용위치 제안 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.Furthermore, the above-described sensor wearing position suggesting method can also be implemented in the form of a computer program or an application executed by a computer stored in a recording medium.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
100: 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치
110: 수신부
120: 연산부
130: 제안부
10: 센서 측정 기기100: Sensor position measuring device
110:
120:
130: Proposal Department
10: Sensor measuring instrument
Claims (21)
사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기에 포함된 복수의 전극 채널을 통해 상기 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하는 수신부;
수신된 상기 근전도 신호를 이용하여 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하고, 산출된 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS를 이용하여 상기 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출하는 연산부;
산출된 상기 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 제안하는 제안부를 포함하되,
상기 제안부는 상기 RMS 비율과 상기 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 상기 착용위치를 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.In a device for proposing a wear position of a sensor measuring instrument,
A receiving unit for receiving an electromyogram signal according to a muscle activity of the user through a plurality of electrode channels included in a sensor measuring instrument worn on a part of a user's body;
Calculating an RMS (Root Mean Square) value for each of the electrode channels using the received EMG signal, and calculating an RMS ratio corresponding to the muscle activity using the calculated RMS for each of the electrode channels, ;
And a proposal unit for suggesting a wearing position of the sensor measuring device in consideration of a difference between the calculated RMS ratio and a preset reference RMS ratio,
Wherein the proposing unit proposes the wearing position to a position where a difference between the RMS ratio and the preset reference RMS ratio is minimized.
상기 수신부는, 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method according to claim 1,
Wherein the receiving unit receives an EMG signal corresponding to at least two muscle active actions.
상기 연산부는,
수신된 상기 근전도 신호에서 근활성 구간을 추출하고, 추출된 상기 근활성 구간에서의 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 산출하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method according to claim 1,
The operation unit,
Extracting a muscle activity interval from the received EMG signal and calculating an RMS value for each of the electrode channels in the extracted muscle activity interval.
상기 연산부는,
상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써 산출되는 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기반하여 상기 근활성 동작에 대응하는 상기 RMS 비율을 산출하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method of claim 3,
The operation unit,
And calculating the RMS ratio corresponding to the muscle activity based on the RMS ratio for each of the electrode channels calculated by dividing the RMS value for each of the electrode channels by the average value of the RMS values for each of the electrode channels , A device for proposing a wear position of a sensor measuring instrument.
상기 RMS 비율은,
상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 하여 산출되는 상기 복수의 전극 채널들 간의 비율인 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method according to claim 1,
The RMS ratio,
And a ratio between the plurality of electrode channels calculated based on the maximum RMS value of the RMS values for each of the electrode channels.
상기 수신부는 상기 센서 측정 기기에 포함된 관성측정유닛을 통해 관성 신호를 더 수신하고,
상기 연산부는 수신된 상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 위치 관련 정보를 산출하고,
상기 제안부는 상기 위치 관련 정보를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method according to claim 1,
Wherein the receiving unit further receives the inertia signal through the inertial measurement unit included in the sensor measuring device,
Wherein the calculation unit calculates position-related information for the inertial measurement unit using the received inertia signal,
Wherein the proposing unit proposes correction information for correcting the wearing position of the sensor measuring device in consideration of the position related information.
상기 위치 관련 정보는 상기 관성측정유닛의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 포함하고,
상기 제안부는,
상기 위치 관련 정보와 상기 기준 RMS 비율에 대응하여 기 설정된 기준 위치 관련 정보를 비교함으로써 상기 보정 정보를 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method according to claim 6,
Wherein the position related information includes a roll angle, a pitch angle, a yaw angle and a slope of the inertia measurement unit,
[0027]
And suggests the correction information by comparing the position-related information with preset reference position-related information corresponding to the reference RMS ratio.
상기 제안부는,
상기 보정 정보로서, 상기 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치로부터 상기 기준 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치까지의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.8. The method of claim 7,
[0027]
Related information and a rotation direction from a position of the sensor-measuring instrument corresponding to the position-related information to a position of the sensor-measuring instrument corresponding to the reference-position-related information, and a rotation direction, Proposed device.
상기 연산부는,
상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션(Orientation) 초기값 및 상기 관성 신호의 실시간 수신에 따른 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션 값을 계산하고,
상기 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터 및 상기 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 상기 위치 관련 정보를 산출하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.8. The method of claim 7,
The operation unit,
Calculating an orientation initial value of the inertia measurement unit and an orientation value of the inertia measurement unit according to real-time reception of the inertia signal using the inertia signal,
Wherein the position-related information for the inertial measurement unit is calculated using a reference vector determined based on the orientation initial value and a motion vector determined based on the orientation value.
상기 센서 측정 기기는,
상기 인체 일부를 둘러싸도록 착용되는 밴드;
상기 밴드의 내주를 따라 상기 인체 일부에 대향하도록 간격을 두고 배치되는 복수의 전극; 및
상기 센서 측정 기기의 일영역에 형성되는 관성측정유닛,
을 포함하되,
상기 관성측정유닛은 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서를 포함하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 장치.The method according to claim 1,
The sensor measuring device includes:
A band worn to surround a part of the human body;
A plurality of electrodes arranged at intervals so as to face a part of the human body along an inner periphery of the band; And
An inertia measurement unit formed in one area of the sensor measurement device,
≪ / RTI >
Wherein the inertia measurement unit includes a three-axis acceleration sensor, a three-axis angular velocity sensor, and a three-axis geomagnetic sensor.
사용자의 인체 일부에 착용된 센서 측정 기기에 포함된 복수의 전극 채널을 통해 상기 사용자의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하는 단계;
수신된 상기 근전도 신호를 이용하여 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS(Root Mean Square) 값을 산출하고, 산출된 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS를 이용하여 상기 근활성 동작에 대응하는 RMS 비율을 산출하는 단계;
산출된 상기 RMS 비율과 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 제안하는 단계를 포함하되,
상기 제안하는 단계는 상기 RMS 비율과 상기 기 설정된 기준 RMS 비율 간의 차이가 최소화되는 위치로 상기 착용위치를 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.In a method of proposing a wear position of a sensor measuring instrument,
Receiving an electromyogram signal according to a muscle activity of the user through a plurality of electrode channels included in a sensor measuring instrument worn on a part of a user's body;
Calculating an RMS (Root Mean Square) value for each of the electrode channels using the received EMG signal, and calculating an RMS ratio corresponding to the muscle activity using the calculated RMS for each of the electrode channels ;
And suggesting a wearing position of the sensor measuring device in consideration of a difference between the calculated RMS ratio and a predetermined reference RMS ratio,
Wherein the suggesting step proposes the wear position to a position where a difference between the RMS ratio and the preset reference RMS ratio is minimized.
상기 수신하는 단계는, 적어도 두가지 이상의 근활성 동작에 따른 근전도 신호를 수신하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the receiving step receives an EMG signal according to at least two muscle active actions.
상기 산출하는 단계는,
수신된 상기 근전도 신호에서 근활성 구간을 추출하고, 추출된 상기 근활성 구간에서의 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 산출하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the calculating step comprises:
Extracting a muscle activity period from the received EMG signal, and calculating an RMS value for each of the electrode channels in the extracted muscle activity period.
상기 산출하는 단계는,
상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값을 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값의 평균값으로 나눔으로써 산출되는 상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 비에 기반하여 상기 근활성 동작에 대응하는 상기 RMS 비율을 산출하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the calculating step comprises:
And calculating the RMS ratio corresponding to the muscle activity based on the RMS ratio for each of the electrode channels calculated by dividing the RMS value for each of the electrode channels by the average value of the RMS values for each of the electrode channels , Suggestion of wearing position of sensor measuring instrument.
상기 RMS 비율은,
상기 전극 채널 각각에 대한 RMS 값 중 최대 RMS 값을 기준으로 하여 산출되는 상기 복수의 전극 채널들 간의 비율인 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.12. The method of claim 11,
The RMS ratio,
And a ratio between the plurality of electrode channels calculated based on a maximum RMS value of the RMS values for each of the electrode channels.
상기 수신하는 단계는, 상기 센서 측정 기기에 포함된 관성측정유닛을 통해 관성 신호를 더 수신하고,
상기 산출하는 단계는, 수신된 상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 위치 관련 정보를 산출하고,
상기 제안하는 단계는, 상기 위치 관련 정보를 고려하여 상기 센서 측정 기기의 착용위치를 보정하는 보정 정보를 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the receiving further comprises receiving an inertia signal through an inertial measurement unit included in the sensor measuring device,
Wherein the calculating step calculates the position-related information for the inertial measurement unit using the received inertia signal,
Wherein the proposing step suggests correction information for correcting the wearing position of the sensor measuring device in consideration of the position related information.
상기 위치 관련 정보는 상기 관성측정유닛의 롤 각도, 피치 각도, 요 각도 및 기울기를 포함하고,
상기 제안하는 단계는,
상기 위치 관련 정보와 상기 기준 RMS 비율에 대응하여 기 설정된 기준 위치 관련 정보를 비교함으로써 상기 보정 정보를 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.17. The method of claim 16,
Wherein the position related information includes a roll angle, a pitch angle, a yaw angle and a slope of the inertia measurement unit,
In the proposed step,
And proposes the correction information by comparing the position-related information with preset reference position-related information corresponding to the reference RMS ratio.
상기 제안하는 단계는,
상기 보정 정보로서, 상기 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치로부터 상기 기준 위치 관련 정보에 대응하는 센서 측정 기기의 위치까지의 로테이션량 및 로테이션 방향을 제안하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.18. The method of claim 17,
In the proposed step,
Related information and a rotation direction from a position of the sensor-measuring instrument corresponding to the position-related information to a position of the sensor-measuring instrument corresponding to the reference-position-related information, and a rotation direction, Proposed method.
상기 산출하는 단계는,
상기 관성 신호를 이용하여 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션(Orientation) 초기값 및 상기 관성 신호의 실시간 수신에 따른 상기 관성측정유닛의 오리엔테이션 값을 계산하고,
상기 오리엔테이션 초기값에 기초하여 결정된 기준 벡터 및 상기 오리엔테이션 값에 기초하여 결정된 이동 벡터를 이용하여 상기 관성측정유닛에 대한 상기 위치 관련 정보를 산출하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the calculating step comprises:
Calculating an orientation initial value of the inertia measurement unit and an orientation value of the inertia measurement unit according to real-time reception of the inertia signal using the inertia signal,
Wherein the position-related information for the inertial measurement unit is calculated using a reference vector determined based on the orientation initial value and a motion vector determined based on the orientation value.
상기 센서 측정 기기는,
상기 인체 일부를 둘러싸도록 착용되는 밴드;
상기 밴드의 내주를 따라 상기 인체 일부에 대향하도록 간격을 두고 배치되는 복수의 전극; 및
상기 센서 측정 기기의 일영역에 형성되는 관성측정유닛,
을 포함하되,
상기 관성측정유닛은 3축 가속도 센서, 3축 각속도 센서 및 3축 지자기 센서를 포함하는 것인, 센서 측정 기기의 착용위치 제안 방법.12. The method of claim 11,
The sensor measuring device includes:
A band worn to surround a part of the human body;
A plurality of electrodes arranged at intervals so as to face a part of the human body along an inner periphery of the band; And
An inertia measurement unit formed in one area of the sensor measurement device,
≪ / RTI >
Wherein the inertia measurement unit includes a three-axis acceleration sensor, a three-axis angular velocity sensor, and a three-axis geomagnetic sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170109672A KR101950453B1 (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Apparatus and method for wearing position proposal of measuring sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170109672A KR101950453B1 (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Apparatus and method for wearing position proposal of measuring sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101950453B1 true KR101950453B1 (en) | 2019-02-20 |
Family
ID=65562167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170109672A KR101950453B1 (en) | 2017-08-29 | 2017-08-29 | Apparatus and method for wearing position proposal of measuring sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101950453B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220140348A (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-18 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and Apparatus for Estimating Joint Torque According to Sensor Position Change |
KR20230105419A (en) | 2022-01-04 | 2023-07-11 | 동의대학교 산학협력단 | Nerve and muscle compression device using electromyography sensor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002502274A (en) * | 1997-04-15 | 2002-01-22 | パラスパイナル ダイアグノスティック コーポレイション | Computerized electromyographic diagnosis system |
KR20140086179A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-08 | 삼성전자주식회사 | System and method of skeletal muscle stimulation |
KR20160105481A (en) * | 2013-12-31 | 2016-09-06 | 라이프스캔, 인코포레이티드 | Methods, systems, and devices for optimal positioning of sensors |
KR101746217B1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-06-12 | 동서대학교 산학협력단 | Human interface apparatus using electromyogram, control method for device using the same |
-
2017
- 2017-08-29 KR KR1020170109672A patent/KR101950453B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002502274A (en) * | 1997-04-15 | 2002-01-22 | パラスパイナル ダイアグノスティック コーポレイション | Computerized electromyographic diagnosis system |
KR20140086179A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-08 | 삼성전자주식회사 | System and method of skeletal muscle stimulation |
KR20160105481A (en) * | 2013-12-31 | 2016-09-06 | 라이프스캔, 인코포레이티드 | Methods, systems, and devices for optimal positioning of sensors |
KR101746217B1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-06-12 | 동서대학교 산학협력단 | Human interface apparatus using electromyogram, control method for device using the same |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220140348A (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-18 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and Apparatus for Estimating Joint Torque According to Sensor Position Change |
KR102489646B1 (en) * | 2021-04-09 | 2023-01-17 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and Apparatus for Estimating Joint Torque According to Sensor Position Change |
KR20230105419A (en) | 2022-01-04 | 2023-07-11 | 동의대학교 산학협력단 | Nerve and muscle compression device using electromyography sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10679360B2 (en) | Mixed motion capture system and method | |
Ahmad et al. | Reviews on various inertial measurement unit (IMU) sensor applications | |
CN104757976B (en) | A kind of Human Body Gait Analysis method and system based on Multi-sensor Fusion | |
US20150149104A1 (en) | Motion Tracking Solutions Using a Self Correcting Three Sensor Architecture | |
US9599634B2 (en) | System and method for calibrating inertial measurement units | |
EP1970005B1 (en) | A system and a method for motion tracking using a calibration unit | |
JP4547537B2 (en) | BODY STATE DETECTION DEVICE, DETECTION METHOD AND DETECTION PROGRAM | |
JP7023234B2 (en) | How to estimate pedestrian movement | |
Liu et al. | A wearable human motion tracking device using micro flow sensor incorporating a micro accelerometer | |
US20130113704A1 (en) | Data fusion and mutual calibration for a sensor network and a vision system | |
JP2007530966A (en) | Method and apparatus for determining human behavior | |
CN112334965B (en) | Sports training aid with motion detector | |
CN112292720B (en) | Real-time golf swing training aid | |
US11875697B2 (en) | Real time sports motion training aid | |
CN110609621B (en) | Gesture calibration method and human motion capture system based on microsensor | |
WO2015146048A1 (en) | Error estimation method, motion analysis method, error estimation device, and program | |
US20150005674A1 (en) | Systems and methods to assess balance | |
KR101950453B1 (en) | Apparatus and method for wearing position proposal of measuring sensor | |
Kyrarini et al. | Comparison of vision-based and sensor-based systems for joint angle gait analysis | |
US20210068674A1 (en) | Track user movements and biological responses in generating inputs for computer systems | |
Bai et al. | Low cost inertial sensors for the motion tracking and orientation estimation of human upper limbs in neurological rehabilitation | |
Yahya et al. | Accurate shoulder joint angle estimation using single RGB camera for rehabilitation | |
KR101930942B1 (en) | Sign language recognition system and method | |
Daponte et al. | Experimental comparison of orientation estimation algorithms in motion tracking for rehabilitation | |
Callejas-Cuervo et al. | Capture and analysis of biomechanical signals with inertial and magnetic sensors as support in physical rehabilitation processes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |