KR102277292B1 - Measuring device for walking state - Google Patents

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KR102277292B1
KR102277292B1 KR1020200182707A KR20200182707A KR102277292B1 KR 102277292 B1 KR102277292 B1 KR 102277292B1 KR 1020200182707 A KR1020200182707 A KR 1020200182707A KR 20200182707 A KR20200182707 A KR 20200182707A KR 102277292 B1 KR102277292 B1 KR 102277292B1
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vision camera
stereo vision
photographing
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distance
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KR1020200182707A
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박세훈
최종문
이희태
조재성
윤준석
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근로복지공단
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Abstract

The present invention relates to a gait measurement device to measure an accurate state of a pedestrian outside rather than indoors. More specifically, the gait measurement device comprises: a stereo vision camera photographing the motion of a subject to be measured; a distance sensing means detecting a separation distance between the subject to be measured and the stereo vision camera and a separation distance between the stereo vision camera and the floor during photographing; an inertial measurement device detecting a horizontal state and motion of the stereo vision camera during photographing; a GPS sensor collecting information about the location and surrounding situation of the stereo vision camera during photographing; a pressure sensing means sensing the pressure of the foot of the subject to be measured during walking; and a memory connected to the stereo vision camera, the distance sensing unit, the inertial measurement device, the GPS sensor, and the pressure sensing unit to store data obtained therefrom.

Description

보행 상태 측정 장치{MEASURING DEVICE FOR WALKING STATE}Measuring device for walking state {MEASURING DEVICE FOR WALKING STATE}

본 발명은 보행 상태 측정 장치에 관한 것으로서, 특히, 실내가 아닌 외부에서 보행자의 정확한 보행 상태를 측정할 수 있도록 구성한 보행 상태 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gait state measuring device, and more particularly, to a gait state measuring device configured to measure an accurate gait state of a pedestrian outside instead of indoors.

의족 시스템은 대퇴절단자의 삶의 질을 향상시키는데 필수적인 재활 보조 장치이다. 의족 착용자의 움직임이 정상인의 보행(에너지를 가장 적게 소모하는 최적화된 움직임)과 유사한 움직임을 재현하기 위해서는 정확한 보행 진단이 필수적이다. 보행 측정은 의족 제어시스템이 정상 보행에 맞게 설정되었는지 확인할 수 있도록 해줄 뿐만 아니라, 의족 착용자의 신체적 특성 및 불균형 문제를 진단함으로써 사용자의 만족감을 증대시킬 수 있다. 보행 이상으로 인한 신체 평형과 보행 문제가 발생하면 낙상 빈도가 늘게 되고, 환자들의 생활을 위축시킬 수 있기 때문에 보행 측정을 통해 진단하고 적절한 처방 및 운동을 통해 문제를 개선할 수 있다.The prosthetic leg system is an essential rehabilitation support device to improve the quality of life of the amputee. Accurate gait diagnosis is essential in order to reproduce the movement of a prosthetic wearer similar to that of a normal person (optimized movement that consumes the least energy). Gait measurement can not only confirm whether the prosthetic leg control system is set for normal gait, but also can increase user satisfaction by diagnosing physical characteristics and imbalance problems of the prosthetic wearer. When body balance and gait problems due to gait abnormality occur, the frequency of falls increases and the lives of patients can be reduced. Therefore, it is possible to diagnose through gait measurement and improve the problem through appropriate prescription and exercise.

도 1은 종래 적외선카메라를 이용하여 보행 데이터를 분석하는 상태를 나타낸 개념도이다. 종래에는 실내에서 진단하는 경우, 일반적으로 실내에 위치가 고정된 12대의 적외선카메라를 이용한 3차원 모션 캡처 장비를 사용하고 있으나, 이는 수천만원대에 이르는 고가의 장비일 뿐만 아니라, 적외선 카메라의 위치가 조금만 변경되도 카메라 위치 보정작업을 다시 수행해야 한다. 즉, 기존의 보행 측정 시스템은 제한된 공간에서 여러 대의 적외선 카메라를 사용한 고가의 측정 장비로 구성되어 임상시험 환경 구축 및 테스트 비용이 큰 단점이 있다. 또한, 실내에서만 촬영하는 장비로써, 보행자의 평상시 정확한 보행 상태를 측정할 수 없다는 문제점도 함께 제기되었다.1 is a conceptual diagram illustrating a state of analyzing gait data using a conventional infrared camera. Conventionally, when diagnosing indoors, 3D motion capture equipment using 12 infrared cameras fixed indoors is generally used, but this is not only expensive equipment ranging from tens of thousands of won, but also the location of the infrared camera is small. Even if it is changed, the camera position correction operation must be performed again. That is, the existing gait measurement system consists of expensive measurement equipment using several infrared cameras in a limited space, and thus has a disadvantage in that the clinical trial environment establishment and test cost are large. In addition, since it is a device that only shoots indoors, there is also a problem that it is impossible to measure an accurate walking state of a pedestrian in normal times.

(0001) 대한민국 등록특허 제10-1674816호(0001) Republic of Korea Patent Registration No. 10-1674816

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전술한 문제점들을 해결하기 위해 시스템 구축 비용을 낮추고 제한된 실내 공간을 벗어나 실외 혹은 일상 생활에서도 보행 상황을 측정하고, 의족 제어시스템을 모니터링 할 수 있도록 구성한 보행 상태 측정 장치를 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to reduce the system construction cost in order to solve the above problems, measure the gait situation outdoors or in daily life outside the limited indoor space, and measure the gait state configured to monitor the prosthetic leg control system to provide the device.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명인 보행 상태 측정 장치는, 측정 대상자의 모션을 촬영하는 스테레오 비전 카메라(stereo vision camera); 촬영시 상기 측정 대상자와 상기 스테레오 비전 카메라 사이의 이격 거리와 상기 스테레오 비전 카메라와 바닥 사이의 이격 거리를 감지하는 거리감지수단; 촬영시 상기 스테레오 비전 카메라의 수평상태 및 모션을 감지하는 관성측정장치; 촬영시 상기 스테레오 비전 카메라의 위치 및 주변 상황 정보를 수집하는 GPS 센서; 보행시 상기 측정 대상자의 발의 압력을 감지하는 압력감지수단; 상기 스테레오 비전 카메라, 상기 거리감지수단, 상기 관성측정장치, 상기 GPS 센서, 상기 압력감지수단과 연결되어 이들로부터 취득된 데이터를 저장하는 메모리;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an apparatus for measuring a walking state for solving the above problem, comprising: a stereo vision camera for photographing a motion of a subject to be measured; a distance sensing means for sensing a separation distance between the subject to be measured and the stereo vision camera and a separation distance between the stereo vision camera and the floor when photographing; an inertial measurement device for detecting a horizontal state and motion of the stereo vision camera during photographing; a GPS sensor for collecting location information and surrounding situation information of the stereo vision camera during shooting; pressure sensing means for sensing the pressure of the foot of the subject to be measured while walking; and a memory connected to the stereo vision camera, the distance sensing unit, the inertial measuring device, the GPS sensor, and the pressure sensing unit to store data obtained therefrom.

또한, 상기 스테레오 비전 카메라, 상기 거리감지수단, 상기 관성측정장치, 상기 GPS 센서, 상기 압력감지수단은 하나의 휴대용 촬영장비로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stereo vision camera, the distance detecting means, the inertial measuring device, the GPS sensor, and the pressure detecting means are characterized in that it is composed of a single portable photographing equipment.

또한, 상기 메모리에 저장된 데이터는 PC와 연결되어 모니터링되는 것을 특징으로 한다.In addition, the data stored in the memory is connected to a PC and monitored.

이상에서 설명한 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention described above has the following effects.

먼저, 실내는 물론 실외에서도 의족 착용자의 보행 상태를 측정하고, 이를 토대로 정확한 보행 진단을 내릴 수 있으므로 의족 제어시스템이 정상 보행을 맞게 설정되었는지 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 의족 착용자의 신체적 특성 및 불균형 문제를 진단함으로써 사용자의 만족감을 증대시킬 수 있다.First, it is possible to measure the gait state of the prosthetic leg wearer both indoors and outdoors, and make an accurate gait diagnosis based on this, so it is possible not only to check whether the prosthetic leg control system is set for normal gait, but also to solve the problem of physical characteristics and imbalance of the prosthetic leg wearer Diagnosis can increase user satisfaction.

또한, 보행 이상으로 인한 신체 평형과 보행 문제가 발생하면 낙상 빈도가 늘게 되고 환자들의 생활을 위축시킬 수 있기 때문에 보행 측정을 통해 진단하고 적절한 처방 및 운동을 통해 이와 같은 문제를 개선할 수 있다.In addition, when body balance and gait problems due to gait abnormality occur, the frequency of falls increases and the lives of patients can be atrophy. Therefore, it is possible to diagnose through gait measurement and improve these problems through appropriate prescription and exercise.

또한, 보행 측정에 비전 카메라 센서를 단독으로 활용할 경우 영상 처리 시간이 많이 들고 적외선 카메라가 아닌 경우 3차원 데이터를 인식하는데 어려움이 있으므로, 관성측정장치(IMU : Inertial Measuring Unit), 엔코더와 같은 관절각 측정 센서들에 비전 데이터를 융합함으로서 제한된 보행 환경에서 벗어나 실제 보행 상태와 가까운 환경에서 역동적인 동작 측정이 가능하다.In addition, if the vision camera sensor is used alone for gait measurement, it takes a lot of time for image processing and it is difficult to recognize 3D data if it is not an infrared camera. Therefore, joint angles such as IMU (Inertial Measuring Unit) and encoder By fusion of vision data with measurement sensors, dynamic motion measurement is possible in an environment close to the actual walking state, out of the limited walking environment.

또한, 시스템 구축 비용을 낮추고 제한된 실내 공간을 벗어나 실외 혹은 일상 생활에서 보행 상황을 측정하고 의족 제어시스템을 모니터링 할 수 있으므로, 의족 착용자의 실생활에서의 보행 상태를 측정을 통해 정확한 대안책을 제시할 수 있다.In addition, since it is possible to lower the system construction cost, measure the walking situation outdoors or in daily life outside the limited indoor space, and monitor the prosthetic leg control system, it is possible to suggest an accurate alternative solution by measuring the walking condition of the prosthetic leg wearer in real life. .

도 1은 종래 적외선카메라를 이용하여 보행 데이터를 분석하는 상태를 나타낸 개념도,
도 2는 본 발명에 의한 보행 상태 측정 장치의 일 실시례에 따른 구성 개념도,
도 3은 본 발명에 의한 보행 상태 측정 장치의 적용 상태 예시도.1 is a conceptual diagram showing a state of analyzing gait data using a conventional infrared camera;
2 is a conceptual diagram of a configuration according to an embodiment of an apparatus for measuring a walking state according to the present invention;
Figure 3 is an exemplary view of the application state of the walking state measuring device according to the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

도 2는 본 발명에 의한 보행 상태 측정 장치의 일 실시례에 따른 구성 개념도이고, 도 3은 본 발명에 의한 보행 상태 측정 장치의 적용 상태 예시도이다.2 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the apparatus for measuring a walking state according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating an application state of the apparatus for measuring a walking state according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명인 보행 상태 측정 장치를 설명하면 다음과 같다.The apparatus for measuring a walking state according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .

본 발명인 보행 상태 측정 장치는 의족 시스템을 착용한 사용자의 보행 상태를 측정하여 사용자에게 보다 정확한 보행 알고리즘을 제공하기 위한 것이다. 전술한 바와 같이 종래에는 적외선카메라가 세팅된 평평한 실내에서만 의족 시스템을 착용한 사용자의 보행 상태를 측정하였으므로, 실생활에 반영하기에는 부족한 면이 없지 않았다. 즉, 사용자는 일상 생활을 하면서 울퉁불퉁한 도로를 걷거나 오르막 또는 내리막 길을 걷기도 하고 비탈진 길을 걷기도 한다. 이와 같은 실생활에서의 사용자의 보행상태를 측정하고, 이를 토대로 정확한 보행 데이터를 사용자에게 제공하기 위해서는 실내가 아닌 실외에서의 사용자의 보행 상태를 측정하는 것이 필요하며, 이를 토대로 정확한 보행 데이터(알고리즘)를 사용자에게 제공하는 것이 필요하다.The present invention's gait state measuring apparatus is to provide a more accurate gait algorithm to the user by measuring the gait state of a user wearing a prosthetic leg system. As described above, in the related art, since the walking state of the user wearing the prosthetic leg system was measured only in a flat room in which an infrared camera was set, there was no lack of reflection in real life. That is, in daily life, the user walks on a bumpy road, walks uphill or downhill, or walks on an incline. In order to measure the gait state of the user in real life and provide accurate gait data to the user based on this, it is necessary to measure the gait state of the user outdoors rather than indoors, and based on this, accurate gait data (algorithm) It needs to be provided to the user.

본 발명은 이를 위해 안출된 것으로써, 실내 뿐만이 아닌 실외에서도 사용자의 보행상태를 측정하기 위해 촬영하우징(60)의 형태로 제공된다. 쵤영하우징(60)은 일반적인 촬영 카메라의 형태일 수 있으며, 본 발명인 보행 상태 측정 장치의 전체적인 골격을 형성한다. 촬영하우징(60)은 합성 플라스틱 재질로 구성되며, 연성보다는 강성재질로 구성하는 것이 바람직할 것이다.The present invention has been devised for this purpose, and is provided in the form of a photographing housing 60 to measure the user's walking state not only indoors but also outdoors. The jooyoung housing 60 may be in the form of a general photographing camera, and forms the overall skeleton of the apparatus for measuring a walking state according to the present invention. The photographing housing 60 is made of a synthetic plastic material, and it is preferable to make it a rigid material rather than a soft material.

촬영하우징(60)에는 스테레오 비전 카메라(10), 거리감지수단(20), 관성측정장치(30), GPS센서(40) 및 메모리(100) 등이 구성될 수 있다.The photographing housing 60 may include a stereo vision camera 10 , a distance sensing means 20 , an inertial measurement device 30 , a GPS sensor 40 , and a memory 100 .

스테레오 비전 카메라(10, stereo vision camera)는 안전성과 자유도를 높이기 위해 주로 사용하며, 보행 측정에 비전 센서를 단독으로 활용할 경우 영상 처리 시간이 많이 들고, 적외선 카메라가 아닌 경우 3차원 데이터를 인식하는데 어려우이 있어 관성측정장치(30, IMU : Inertial Measuring Unit), 엔코더와 같은 관절각 측정 센서들에 비전 데이터를 융합함으로서 제한된 보행 환경에서 벗어나 실제 보행 상태와 가까운 환경에서 역동적인 동작 측정이 가능하다. 사용자의 몸, 특히 관절 부위에는 마커(Marker)가 설치되며, 스테레오 비전 카메라(10)를 통해 측정 대상자의 모션을 측정한다. 즉, 무릎각도, 고관절각도 및 발목각도 등의 움직임을 촬영한다.A stereo vision camera (10, stereo vision camera) is mainly used to increase safety and freedom. When a vision sensor is used alone for gait measurement, it takes a lot of time to process images, and if it is not an infrared camera, it is difficult to recognize 3D data. By fusion of vision data with joint angle measurement sensors such as inertial measurement unit (30, IMU: Inertial Measuring Unit) and encoder, dynamic motion measurement is possible in an environment close to the actual walking state, free from the limited walking environment. A marker is installed on the user's body, particularly the joint, and the motion of the subject to be measured is measured through the stereo vision camera 10 . That is, movements such as knee angle, hip joint angle, and ankle angle are photographed.

거리감지수단(20)은 촬영하우징(60)으로부터 측정 대상자(사용자)까지의 이격 거리와 촬영하우징(60)으로부터 바닥면까지의 이격 거리를 측정한다. 이를 위해 거리감지수단(20)은 프론트 레이저 다이오드(21, front laser diode) 및 보텀 레이저 다이오드(22, bottom laser diode)를 포함하며, 각각 적어도 하나로 구성될 수 있다.The distance sensing means 20 measures the separation distance from the photographing housing 60 to the measurement target (user) and the separation distance from the photographing housing 60 to the floor surface. To this end, the distance sensing means 20 includes a front laser diode (21) and a bottom laser diode (22, bottom laser diode), each of which may be composed of at least one.

관성측정장치(30)는 촬영시 스테레오 비전 카메라(10)의 수평상태 및 모션을 감지한다. 관성측정장치(30)는 이동 물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 장치로써, 3차원 공간에서 자유로운 움직임을 측정하려고 가속도계, 자이로스코프, 지자계 센서로 축을 이룬다. 가속도계는 이동 관성을, 자이로스코프는 회정 관성을, 지자계 센서는 방위각을 측정한다.The inertial measurement device 30 detects a horizontal state and motion of the stereo vision camera 10 when photographing. The inertial measuring device 30 is a device for measuring the speed, direction, gravity, and acceleration of a moving object, and forms an axis with an accelerometer, a gyroscope, and a geomagnetic sensor to measure free movement in a three-dimensional space. An accelerometer measures movement inertia, a gyroscope measures rotational inertia, and a geomagnetic sensor measures azimuth.

GPS센서(40)는 촬영시 스테레오 비전 카메라(10)의 위치 및 주변 상황 정보를 수집한다. GPS(global position system)는 인공위성에서 발사한 전파를 수신하여 위치를 파악하는 자동 위치 추적 시스템이다. 세계 어느 곳에 있든 자신의 위치를 정확하게 알 수 있는 시스템이다. GPS는 기본적으로 삼각 측량의 원리를 이용하여 알고 싶은 점을 사이에 두고 있는 두 변의 길이를 측정함으로써 미지의 점의 위치를 결정한다. 인공위성으로부터 수신기까지의 위치를 파악하는 위성을 이용한 자동 위치 추적 시스템이다. GPS는 3개 이상의 인공위성으로부터 떨어진 거리를 알면 GPS 수신기의 위치가 결정되며, 이를 통해 보행 상태 측정 장치의 정확한 위치를 알 수 있다.The GPS sensor 40 collects the location and surrounding situation information of the stereo vision camera 10 when shooting. Global Positioning System (GPS) is an automatic positioning system that receives radio waves emitted from artificial satellites to determine the location. It is a system that can accurately know your location no matter where you are in the world. GPS basically determines the position of an unknown point by measuring the lengths of two sides between the desired point using the triangulation principle. It is an automatic positioning system using satellites to determine the position from the satellite to the receiver. When GPS knows the distance from three or more satellites, the location of the GPS receiver is determined, and through this, the exact location of the walking state measuring device can be known.

압력감지수단(50)은 보행시 상기 측정 대상자의 발의 압력을 감지하는 것으로써, 인솔 센서(Insole Sensor)로 구성된다. 압력감지수단(50)은 측정 대상자의 신발에 장착되어 보행시 지면과의 반발력을 계산한다. 보행은 Force 측정, Torque 측정, Motion 측정으로 크게 나누어 측정할 수 있다. 발이 지면에 작용하는 반발력을 측정하여 힘과 모멘트, 압력 중심 등을 알 수 있고, 피험자의 신체 정보를 이용하여 역동역학적 해석을 수행할 수 있다. 압력감지수단(50)과 촬영하우징(60) 사이에는 유/무선 통신 환경이 구축되어 압력감지수단(50)에서 감지된 정보를 촬영하우징(60) 내부에 구비된 메모리(100)에 저장하거나, 압력감지수단(50) 내부에 자체 메모리를 구비하여 상기 자체 메모리에 저장된 데이터를 분석자료로 활용할 수도 있다.The pressure sensing means 50 detects the pressure of the foot of the measurement subject while walking, and is composed of an insole sensor. The pressure sensing means 50 is mounted on the person's shoes to calculate the repulsive force with the ground when walking. Walking can be measured by dividing it into force measurement, torque measurement, and motion measurement. By measuring the repulsive force acting on the ground by the foot, the force, moment, and center of pressure can be known, and dynamic dynamic analysis can be performed using the subject's body information. A wired/wireless communication environment is established between the pressure sensing means 50 and the photographing housing 60 to store the information sensed by the pressure sensing means 50 in the memory 100 provided inside the photographing housing 60, or It is also possible to use the data stored in the self-memory as analysis data by having its own memory inside the pressure sensing means 50 .

기본적으로 촬영하우징(60) 내부에는 메모리(100)가 구비되며, 전술한 스테레오 비전 카메라(10), 거리감지수단(20), 관성측정장치(30), GPS센서(40) 및 압력감지수단(50)으로부터 취득된 정보를 수집하여 저장한다.Basically, a memory 100 is provided inside the photographing housing 60, and the stereo vision camera 10, the distance detecting means 20, the inertial measuring device 30, the GPS sensor 40 and the pressure detecting means ( 50) collects and stores the information obtained from

또한, 미도시 하였으나, 촬영하우징(60)의 내부에는 상기 구성 장비들을 동작시키기 위한 별도의 전원부(배터리)가 구비되며, 전원부는 충전용 배터리로 구성할 수 있다.In addition, although not shown, a separate power supply unit (battery) for operating the components is provided inside the photographing housing 60, and the power supply unit may be configured as a rechargeable battery.

본 발명인 보행 상태 측정 장치는 이와 같이 하나의 휴대용 촬영장비로 구성함으로써, 실내는 물론 실외에서도 촬영자가 휴대하여 촬영하기가 용이하며, 스테레오 비전 카메라(10)와 연계된 각각의 센싱 데이터들을 토대로 의족 시스템 착용자의 정확한 보행 상태를 측정할 수 있다.The present invention's walking state measuring device is configured as a single portable imaging device as described above, so it is easy for a photographer to carry and take pictures indoors as well as outdoors, and based on the respective sensing data associated with the stereo vision camera 10 , the prosthetic leg system It is possible to measure the exact gait state of the wearer.

이와 같이 측정된 데이터는 적어도 하나로 구성된 메모리(100)에 저장되며, 메모리(100)에 저장된 데이터는 PC(70)와 연결되어 디스플레이(80)를 통해 모니터링할 수 있다.The measured data is stored in at least one memory 100 , and the data stored in the memory 100 may be connected to the PC 70 and monitored through the display 80 .

이상에서 설명한 본 발명인 보행 상태 측정 장치를 사용하면, 실내는 물론 실외에서도 의족 착용자의 보행 상태를 측정하고, 이를 토대로 정확한 보행 진단을 내릴 수 있으므로 의족 제어시스템이 정상 보행을 맞게 설정되었는지 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 의족 착용자의 신체적 특성 및 불균형 문제를 진단함으로써 사용자의 만족감을 증대시킬 수 있다. 또한, 종래 대비 제한된 보행 환경에서 벗어나 실제 보행 상태와 가까운 환경에서 역동적인 동작 측정이 가능하며, 시스템 구축 비용을 낮추고 제한된 실내 공간을 벗어나 실외 혹은 일상 생활에서 보행 상황을 측정하고 의족 제어시스템을 모니터링 할 수 있으므로, 의족 착용자의 실생활에서의 보행 상태를 측정을 통해 정확한 대안책을 제시할 수 있다.Using the gait state measuring device of the present invention described above, it is possible to measure the gait state of the prosthetic leg wearer both indoors and outdoors, and make an accurate gait diagnosis based on this, so that it is possible to check whether the prosthetic leg control system is set for normal gait. Rather, it is possible to increase the user's satisfaction by diagnosing the physical characteristics and imbalance problem of the prosthetic leg wearer. In addition, it is possible to measure dynamic motion in an environment close to the actual walking state by breaking out of the limited walking environment compared to the prior art, and it is possible to lower the system construction cost and measure the walking situation outdoors or in daily life outside the limited indoor space and monitor the prosthetic leg control system. Therefore, it is possible to present an accurate alternative solution by measuring the gait state of the prosthetic wearer in real life.

이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the above, even though it has been described that all components constituting the embodiment of the present invention operate as one combined or combined, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more. In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent, unless otherwise stated, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms such as terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are for explanation rather than limiting the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 스테레오 비전 카메라 20 : 거리감지수단
21 : 프론트 레이저 다이오드 22 : 보텀 레이저 다이오드
30 : 관성측정장치 40 : GPS센서
50 : 압력감지수단 60 : 촬영하우징
70 : PC 80 : 디스플레이
100 : 메모리10: stereo vision camera 20: distance sensing means
21: front laser diode 22: bottom laser diode
30: inertial measurement device 40: GPS sensor
50: pressure sensing means 60: photographing housing
70: PC 80: display
100 : memory

Claims (3)

실내가 아닌 외부에서 보행자의 정확한 보행 상태를 측정할 수 있도록 구성한 보행 상태 측정 장치에 관한 것으로,
측정 대상자의 모션을 촬영하는 스테레오 비전 카메라(stereo vision camera);
촬영시 상기 측정 대상자와 상기 스테레오 비전 카메라 사이의 이격 거리 감지를 위한 적어도 하나의 프론트 레이저 다이오드와 상기 스테레오 비전 카메라와 바닥 사이의 이격 거리를 감지를 위한 적어도 하나의 보텀 레이저 다이오드를 포함하는 거리감지수단;
촬영시 상기 스테레오 비전 카메라의 수평상태 및 모션을 감지하는 관성측정장치;
촬영시 상기 스테레오 비전 카메라의 위치 및 주변 상황 정보를 수집하는 GPS 센서;
보행시 상기 측정 대상자의 발의 압력을 감지하는 압력감지수단;
상기 스테레오 비전 카메라, 상기 거리감지수단, 상기 관성측정장치, 상기 GPS 센서, 상기 압력감지수단과 연결되어 이들로부터 취득된 데이터를 저장하는 메모리;를 포함하며,
상기 스테레오 비전 카메라, 상기 거리감지수단, 상기 관성측정장치, 상기 GPS 센서, 상기 압력감지수단은 하나의 휴대용 촬영장비로 구성되고,
상기 메모리에 저장된 데이터는 PC와 연결되어 모니터링되는 보행 상태 측정 장치.It relates to a gait state measuring device configured to measure the accurate gait state of pedestrians outside rather than indoors,
a stereo vision camera for photographing the motion of the subject to be measured;
Distance sensing means including at least one front laser diode for sensing the separation distance between the measurement target and the stereo vision camera and at least one bottom laser diode for sensing the separation distance between the stereo vision camera and the floor when photographing ;
an inertial measurement device for detecting a horizontal state and motion of the stereo vision camera during photographing;
a GPS sensor for collecting location information and surrounding situation information of the stereo vision camera during shooting;
pressure sensing means for sensing the pressure of the foot of the subject to be measured while walking;
a memory connected to the stereo vision camera, the distance sensing unit, the inertial measuring device, the GPS sensor, and the pressure sensing unit to store data obtained therefrom;
The stereo vision camera, the distance detecting means, the inertial measuring device, the GPS sensor, and the pressure detecting means are composed of a single portable photographing device,
The data stored in the memory is connected to a PC to monitor a walking state measurement device. 삭제delete 삭제delete
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