KR20090081122A - step counting apparatus embedded in the mobile tools and step counting method using step counting apparatus - Google Patents

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KR20090081122A
KR20090081122A KR1020080007027A KR20080007027A KR20090081122A KR 20090081122 A KR20090081122 A KR 20090081122A KR 1020080007027 A KR1020080007027 A KR 1020080007027A KR 20080007027 A KR20080007027 A KR 20080007027A KR 20090081122 A KR20090081122 A KR 20090081122A
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acceleration
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차호정
나기욱
이지영
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

A step counting apparatus embedded in mobile tools and a step counting method using the same are provided to count steps accurately even in case the step counting apparatus is mounted on a user's body with being inclined. A step counting apparatus embedded in mobile tools comprises a sensor unit(10), a calculation unit(20), a comparison unit(30), and a counter unit(40). The sensor unit senses acceleration value of two or more axes when a mobile device inclines. The calculation unit calculates the acceleration value in the gravity direction by using acceleration value of two or more axes. The comparison unit compares the acceleration value in the gravity direction with reference acceleration value and outputs the result. The counting unit performs counting according to the return value of the comparison unit.

Description

모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치 및 이를 이용한 걸음수 측정 방법{step counting apparatus embedded in the mobile tools and step counting method using step counting apparatus}Step counting apparatus embedded in the mobile tools and step counting method using step counting apparatus}

본 발명은 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치 및 이를 이용한 걸음수 측정 방법에 관한 것으로, 특히 가속도 센서가 장착된 상기 모바일 기기가 정상 상태 또는 기울어진 상태에 있을 때라도, 상기 가속도 센서에서 센싱한 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 계산된 중력 방향의 가속도 값이 기준 가속도 값 이상인 경우에 걸음이 발생한 것으로 판단함으로써, 걸음수 측정 장치가 기울어진 상태로 사용자 몸에 소지 되더라도 정확한 걸음수를 측정할 수 있는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치 및 이를 이용한 걸음수 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a step counting apparatus mounted on a mobile device and a step counting method using the same, in particular, even when the mobile device equipped with an acceleration sensor is in a normal state or an inclined state, By determining that the step occurs when the acceleration value in the direction of gravity calculated using the acceleration value over the axis is equal to or greater than the reference acceleration value, even if the step measuring device is inclined to the user's body, accurate steps can be measured. The present invention relates to a step measuring apparatus mounted on a mobile device and a step measuring method using the same.

걸음수 검출 시스템은 pedometer와 같이 mechanical 성분을 이용하여 이루어진 것과 MEMS 센서를 이용하여 전기적으로 측정하는 두 가지 방법으로 이루어져 왔다. 그러나 두 가지 방법 모두 특정 방향으로 사람의 몸 일부에 고정시켜 사용하여 왔으며, 고정된 장치가 기울어지거나 축이 바뀌어 버리는 등 신체 움직임에 따라 장치의 위치가 변하는 동작에 대해 측정이 되지 않아 불편한 점을 지니고 있었다. The step detection system has been composed of two methods, one using mechanical components, such as a pedometer, and the other measuring electronically using MEMS sensors. However, both methods have been used fixed to a part of the human body in a specific direction, and because the fixed device is inclined or the axis is changed, it is inconvenient because it cannot measure the movement of the device changes according to the body movement. there was.

이러한 시스템의 대표적인 문제점은 걸음을 측정하기 위해 측정장치를 사람의 몸 일부에 고정시켜 사용한다는 점이며, 이를 보다 보편화시키기 위해 자연스럽게 사람 몸에 지니고 다니더라도 판별할 수 있는 방법이 필요하다. A typical problem of such a system is that a measuring device is fixed to a part of a human body to measure a step, and in order to make it more general, a method that can be distinguished even if it is naturally carried on a human body is needed.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 가속도 센서를 상기 모바일 기기에 기울어진 상태로 장착하고, 상기 가속도 센서에서 센싱한 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 계산된 중력 방향의 가속도 값이 기준 가속도 값 이상인 경우에 걸음이 발생한 것으로 판단함으로써, 걸음수 측정 장치가 기울어진 상태로 사용자 몸에 소지 되더라도 정확한 걸음수를 측정할 수 있는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치 및 이를 이용한 걸음수 측정 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the acceleration sensor is mounted on the mobile device in an inclined state, and the gravity direction calculated using the acceleration values of two or more axes sensed by the acceleration sensor. The step counting device mounted on the mobile device that can measure the exact number of steps even if the step number is inclined to the user body by determining that the step occurs when the acceleration value of the reference acceleration value or more and the It is an object of the present invention to provide a method for measuring the number of steps used.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이루는 구성수단은, 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치에 있어서, 상기 모바일 기기가 기울어진 상태 또는 정상 상태에 있을 때, 2축 이상의 가속도 값을 센싱하는 센서부, 상기 센서부에서 측정한 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 중력 방향의 가속도 값을 계산하는 계산부, 상기 계산부에서 계산한 중력 방향의 가속도 값과 기준 가속도 값을 비교하여, 그 결과 값을 출력하는 비교부, 상기 비교부의 결과 값에 따라 카운팅을 수행하는 카운터부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the constituent means of the step measuring apparatus mounted on the mobile device of the present invention is a step measuring apparatus mounted on the mobile device, wherein the mobile device is in an inclined state or a normal state. When present, the sensor unit for sensing the acceleration value of two or more axes, the calculation unit for calculating the acceleration value in the gravity direction using the acceleration value of the two or more axes measured by the sensor unit, the acceleration value calculated in the gravity direction calculated by the calculation unit And a comparison unit for comparing the reference acceleration value with a reference value and outputting the result value, and a counter unit performing counting according to the result value of the comparison unit.

여기서, 상기 센서부는 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서인 것이 바람 직하다.Here, the sensor unit is preferably a two-axis acceleration sensor or a three-axis acceleration sensor.

또한, 상기 카운터부는 상기 중력 방향의 가속도 값이 상기 기준 가속도 값의 이상인 경우에 카운팅 값을 증가시키는 것을 특징으로 한다.The counter may increase the counting value when the acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the reference acceleration value.

한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법을 이루는 구성수단은, 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법에 있어서, 센서부가 2축 이상의 가속도 값을 센싱하는 단계, 상기 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 계산부가 중력 방향의 가속도 값을 계산하는 단계, 상기 계산부에서 계산한 중력 방향의 가속도 값이 기준 가속도 값의 이상인지를 비교부가 비교 판단하여 그 결과 값을 출력하는 단계, 상기 비교부에서 출력되는 값이, 상기 중력 방향의 가속도 값이 상기 기준 가속도 값의 이상인 경우에 해당할 때, 카운터부가 카운팅 값을 증가시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.On the other hand, in order to solve the above problems, the constituent means of the step measuring method using the step measuring device mounted on the mobile device of the present invention, the step measuring method using the step measuring device mounted on the mobile device In the sensor, sensing the acceleration value of two or more axes, the calculation unit calculates the acceleration value of the gravity direction using the acceleration value of the two or more axes, the acceleration value calculated by the calculation unit is the reference acceleration Comparing and determining whether the value is greater than the value, and outputting the result, when the value output from the comparing unit corresponds to a case where the acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the reference acceleration value, the counter unit counts a value Characterized in that it comprises a step of increasing.

또한, 상기 센서부는 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서인 것이 바람직하다.In addition, the sensor unit is preferably a two-axis acceleration sensor or a three-axis acceleration sensor.

또한, 상기 중력 방향의 가속도 값은, 각 축의 센싱된 가속도 값에서 중력 가속도 값이 "0"일 때 각 축의 가속도 값을 뺀 값을 제곱시켜 더해준 값의 제곱근 값인 것을 특징으로 한다.In addition, the acceleration value in the gravity direction is a square root value of a value obtained by adding the square value obtained by subtracting the acceleration value of each axis when the gravity acceleration value is "0" from the sensed acceleration value of each axis.

또한, 상기 중력 방향의 가속도 값은, 각 축의 센싱된 가속도 값에서 이전에 센싱된 가속도 값들을 이용한 각 축의 평균 가속도 값을 뺀 값을 제곱시켜 더해준 값의 제곱근 값인 것을 특징으로 한다.In addition, the acceleration value in the gravity direction is a square root value of a value obtained by adding the square value obtained by subtracting the average acceleration value of each axis using the previously sensed acceleration values from the sensed acceleration value of each axis.

상기와 같은 과제 및 수단을 가지는 본 발명인 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치 및 이를 이용한 걸음수 측정 방법에 의하면, 가속도 센서가 장착된 상기 모바일 기기가 기울어진 상태 또는 정상 상태에 있을 때라도, 상기 가속도 센서에서 센싱한 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 계산된 중력 방향의 가속도 값이 기준 가속도 값 이상인 경우에 걸음이 발생한 것으로 판단하기 때문에, 걸음수 측정 장치가 기울어진 상태로 사용자 몸에 소지 되더라도 정확한 걸음수를 측정할 수 있는 장점이 있다.According to the step number measuring apparatus and the step number measuring method using the same according to the present invention having the above problems and means, even when the mobile device equipped with an acceleration sensor is in an inclined state or a normal state, the acceleration Since the step is determined to occur when the acceleration value in the direction of gravity calculated using the acceleration value sensed by the sensor is greater than or equal to the reference acceleration value, even if the step counting device is inclined on the user's body, the correct step It has the advantage of being able to measure numbers.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 수단 및 효과를 가지는 본 발명인 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치 및 이를 이용한 걸음수 측정 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a step measuring apparatus and a step measuring method using the same mounted on a mobile device of the present invention having the above problems, means and effects.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a step measuring apparatus mounted on a mobile device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치는 센서부(10), 계산부(20), 비교부(30) 및 카운터부(40)를 포함하여 이루어진다. 이와 같은 구성요소들은 휴대폰, PDA, PMP, DMB, 스마트 폰, MP3 플레이어 등 휴대용 기기에 내장 또는 외장 형태로 장착 설치된다.As shown in FIG. 1, the apparatus for measuring a number of steps mounted on a mobile device according to the present invention includes a sensor unit 10, a calculation unit 20, a comparison unit 30, and a counter unit 40. Such components are installed in a built-in or external form in a portable device such as a mobile phone, PDA, PMP, DMB, smart phone, MP3 player.

상기 센서부(10)는 상기 모바일 기기가 기울어진 상태 또는 정상 상태에 있을 때, 2축 이상의 가속도 값을 센싱하는 것으로, 각 축 방향의 가속도 값을 센싱하여 출력한다. 비용 및 설치의 간편성을 고려하여 상기 센서부(10)는 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서인 것이 바람직하다. The sensor unit 10 senses an acceleration value of two or more axes when the mobile device is in an inclined state or a normal state, and senses and outputs an acceleration value in each axis direction. In consideration of cost and simplicity of installation, the sensor unit 10 is preferably a two-axis acceleration sensor or a three-axis acceleration sensor.

이와 같은 센서부(10)는 상기 모바일 기기에 장착되어, 2축 이상의 가속도 값을 정상적으로 센싱한다. 따라서, 상기 모바일 기기가 정상 상태에 있을 때뿐만 아니라, 기울어진 상태에 있을 때에도 상기 센서부(10)는 정상적으로 2축 이상의 가속도 값을 센싱하고 후술하는 계산부(20) 및 비교부(30) 및 카운터부(40)에 의하여 정확하게 걸음걸이를 측정할 수 있다.The sensor unit 10 is mounted on the mobile device, and normally senses acceleration values of two or more axes. Therefore, not only when the mobile device is in a normal state but also when the mobile device is in an inclined state, the sensor unit 10 normally senses acceleration values of two or more axes, and includes a calculation unit 20 and a comparison unit 30 and By the counter 40, the gait can be measured accurately.

상기 센서부(10)가 2축 가속도 센서로 구성되는 경우에는 X축 방향의 가속도 값과 Y축 방향의 가속도 값을 센싱하여 출력하고, 3축 가속도 센서로 구성되는 경우에는 X축 및 Y축의 가속도 값뿐 아니라, Z축 방향의 가속도 값도 센싱하여 출력한다.When the sensor unit 10 is configured as a 2-axis acceleration sensor, it senses and outputs the acceleration value in the X-axis direction and the acceleration value in the Y-axis direction, and in the case of the 3-axis acceleration sensor, the acceleration in the X-axis and Y-axis In addition to the value, the acceleration value in the Z-axis direction is sensed and output.

상기 센서부(10)에서 출력한 2축 이상의 가속도 값은 계산부(20)로 전달된다. 그러면 상기 계산부(20)는 상기 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 중력 방향의 가속도 값을 계산한다. 상기 중력 방향의 가속도 값은 소정의 수식에 의하여 이루어지는데 이에 대해서는 후술하겠다.Acceleration values of two or more axes output from the sensor unit 10 are transmitted to the calculation unit 20. Then, the calculation unit 20 calculates the acceleration value in the gravity direction using the acceleration values of the two axes or more. The acceleration value in the gravity direction is made by a predetermined formula, which will be described later.

상기 계산부(20)에서 계산된 중력 방향의 가속도 값은 비교부(30)에 전달된다. 그러면, 상기 비교부(30)는 상기 전달받은 중력 방향의 가속도 값과 사전에 세팅된 기준 가속도 값을 비교하여, 그 결과 값을 출력한다.The acceleration value in the direction of gravity calculated by the calculator 20 is transmitted to the comparator 30. Then, the comparison unit 30 compares the received acceleration value in the gravitational direction with a reference acceleration value set in advance, and outputs the result value.

구체적으로, 상기 비교부(30)는 상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 이상인지를 비교 판단하여 그 결과 값을 출력한다. 예를 들어, 상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 이상인 경우에는 "1" 값을 출력하고, 상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 미만인 경우에는 "0"값을 출력한다.Specifically, the comparison unit 30 compares and determines whether the calculated acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the preset reference acceleration value and outputs the result value. For example, when the calculated acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the preset reference acceleration value, a value of "1" is output, and the calculated acceleration value in the gravity direction is less than the preset reference acceleration value. In this case, the value "0" is output.

상기 비교부(30)에서 출력된 비교 결과 값은 카운터부(40)에 전달된다. 상기 카운터부(40)는 상기 비교부의 결과 값에 따라 카운팅을 수행한다. 구체적으로, 상기 결과 값이, 상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 이상인 경우를 의미할 때는 카운팅을 증가시키고, 반대로 상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 미만인 경우를 의미할 때는 카운팅을 수행하지 않는다. The comparison result value output from the comparison unit 30 is transmitted to the counter unit 40. The counter 40 performs counting according to the result value of the comparator. Specifically, when the result value means that the calculated acceleration value in the gravity direction is greater than or equal to the preset reference acceleration value, counting is increased, and conversely, the calculated acceleration value in the gravity direction is set in advance. Counting is not performed when it is less than the reference acceleration value.

예를 들어, 상기 결과 값이 "1"(상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 이상인 경우를 의미)인 경우에는 카운팅을 수행하고, "0"(상기 계산된 중력 방향의 가속도 값이 상기 사전에 세팅된 기준 가속도 값 미만인 경우를 의미)인 경우에는 카운팅을 수행하지 않는다.For example, when the result value is "1" (which means that the calculated acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the preset reference acceleration value), counting is performed, and "0" (the calculated gravity Counting is not performed if the acceleration value in the direction is less than the preset reference acceleration value.

도 2는 상기와 같은 구성으로 이루어진 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법에 관한 절차도이다. 이를 참조하여 걸음수 측정 방법에 대하여 상세하게 설명한다.2 is a flowchart illustrating a method for measuring the number of steps using the apparatus for measuring the number of steps mounted on a mobile device having the above configuration. This method will be described in detail with reference to the steps.

먼저, 모바일 기기에 장착되는 센서부가 2축 이상의 가속도 값을 센싱한다(S10). 상기 2축 이상의 가속도 값을 센싱하는 센서부는 상기 모바일 기기가 정 상 상태에 있을 때뿐만 아니라, 기울어진 상태에 있을 때라도 2축 이상의 가속도 값을 정상적으로 센싱하여, 상기 모바일 기기가 기울어진 상태에 있더라도 정확한 걸음걸이를 측정할 수 있도록 한다.First, the sensor unit mounted on the mobile device senses an acceleration value of two or more axes (S10). The sensor unit sensing the acceleration value of two or more axes normally senses the acceleration value of two or more axes not only when the mobile device is in a normal state but also when the mobile device is in an inclined state, so that the mobile device is accurate even when the mobile device is in an inclined state. Allow you to measure your steps.

상기 센서부는 복수 축 방향의 가속도 값을 센싱하는 가속도 센서로 구성할 수 있는데, 비용 또는 장착의 편이성을 고려하여 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서로 상기 센서부를 구성한다. 따라서, 상기 센서부에 의하여 센싱된 각 축의 가속도 값은 X축 및 Y축 방향의 가속도 값이거나 , X축, Y축 및 Z축 방향의 가속도 값이 될 수 있다.The sensor unit may be configured as an acceleration sensor that senses acceleration values in a plurality of axial directions. The sensor unit is configured as a 2-axis acceleration sensor or a 3-axis acceleration sensor in consideration of cost or ease of mounting. Therefore, the acceleration value of each axis sensed by the sensor unit may be an acceleration value in the X-axis and Y-axis directions, or may be an acceleration value in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

상기 센서부에 의하여 센싱된 2축 이상의 가속도 값은 계산부에 전달되어 중력 방향의 가속도 값을 계산하는데 이용된다. 즉, 상기 계산부는 상기 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 중력 방향의 가속도 값을 계산한다(S20).Acceleration values of two or more axes sensed by the sensor unit are transmitted to the calculation unit and used to calculate the acceleration value in the gravity direction. That is, the calculation unit calculates the acceleration value in the gravity direction using the acceleration values of the two or more axes (S20).

상기 계산부에 의하여 계산되는 중력 방향의 가속도 값은 각 축의 센싱된 가속도 값에서 중력 가속도 값이 "0"일 때 각 축의 가속도 값을 뺀 값을 제곱시켜 더해준 값의 제곱근 값에 해당하는 값이다.The acceleration value in the direction of gravity calculated by the calculator is a value corresponding to the square root of the value obtained by squared the value obtained by subtracting the acceleration value of each axis when the gravity acceleration value is "0" from the sensed acceleration value of each axis.

예를 들어, 상기 센서부가 2축 가속도 센서로 구성되고, 상기 계산부가 X축 방향의 가속도 센서 값과 Y축 방향의 가속도 센서 값을 전달받은 경우에는 아래 수식 1에 의하여 중력 방향의 가속도 값을 계산한다.For example, when the sensor unit is configured as a 2-axis acceleration sensor, and the calculation unit receives the acceleration sensor value in the X-axis direction and the acceleration sensor value in the Y-axis direction, the acceleration value in the gravity direction is calculated by Equation 1 below. do.

Figure 112008005618024-PAT00001
(수식 1)
Figure 112008005618024-PAT00001
(Formula 1)

여기서 상기 f(Xn, Yn)은 중력 방향의 가속도 값을 의미하고, Xn과 Yn은 센싱 된 X축 및 Y축 방향의 가속도 값을 의미하며, X0와 Y0는 각 축이 중력 가속도의 힘만을 받는 경우 측정된 X축 및 Y축 방향의 가속도 값을 의미한다.Here, f (X n , Y n ) means acceleration values in the direction of gravity, X n and Y n mean acceleration values in the sensed X and Y directions, and X 0 and Y 0 are the respective axes. When only the force of gravity acceleration is applied, it means the measured acceleration value in the X-axis and Y-axis directions.

만약, 상기 센서부가 3축 가속도 센서로 구성되는 경우에는 Z축 방향의 성분을 고려하여 중력 방향의 가속도 값을 계산하면 된다.If the sensor unit is configured as a three-axis acceleration sensor, the acceleration value in the gravity direction may be calculated in consideration of the component in the Z-axis direction.

그런데, 상기와 같이 각 축이 중력 가속도만을 지닐 경우 측정된 X축 및 Y축 방향의 가속도 값인 X0와 Y0를 이용하는 경우에는 한가지 문제점이 발생한다. 즉, 상기 걸음수 측정 장치가 지속적으로 움직이는 경우에는 상기 가속도 센서 축의 위치가 지속적으로 틀어지며 기울어지기 때문에 각 축이 온전히 중력가속도를 받는다고 할 수 없어 상기 X0와 Y0값이 지속적으로 변한다. 결과적으로 상기 중력 방향의 가속도 값의 범위가 넓어지면서 걸음수 측정의 정확도가 떨어지게 된다.However, as described above, when each axis has only gravity acceleration, one problem occurs when using X 0 and Y 0 , which are measured acceleration values in the X-axis and Y-axis directions. That is, when the step measuring device moves continuously, since the position of the acceleration sensor axis is constantly shifted and tilted, the respective axes cannot be said to be completely subjected to gravity acceleration, and thus the X 0 and Y 0 values continuously change. As a result, the range of acceleration values in the direction of gravity becomes wider, and thus the accuracy of the number of steps is reduced.

따라서, 본 발명에서는 걸음수 측정의 정확도를 높이기 위하여 이전에 측정된 각 축의 가속도 값의 평균값을 이용하여 중력 방향의 가속도 값을 계산한다. 즉, 각 축의 센싱된 가속도 값에서 이전에 센싱된 가속도 값들을 이용한 각 축의 평균 가속도 값을 뺀 값을 제곱시켜 더해준 값의 제곱근 값을 상기 중력 방향의 가속도 값으로 계산한다.Therefore, in the present invention, the acceleration value in the direction of gravity is calculated by using the average value of the acceleration values of each axis previously measured in order to increase the accuracy of the step measurement. That is, the square root of the added value is calculated as the acceleration value in the gravitational direction by the squared value obtained by subtracting the average acceleration value of each axis using the previously sensed acceleration values from the sensed acceleration value of each axis.

예를 들어, 상기 센서부가 2축 가속도 센서로 구성되고, 상기 계산부가 X축 방향의 가속도 센서 값과 Y축 방향의 가속도 센서 값을 전달받은 경우에는 아래 수식 2에 의하여 중력 방향의 가속도 값을 계산한다.For example, when the sensor unit is configured as a 2-axis acceleration sensor, and the calculation unit receives the acceleration sensor value in the X-axis direction and the acceleration sensor value in the Y-axis direction, the acceleration value in the gravity direction is calculated by Equation 2 below. do.

Figure 112008005618024-PAT00002
(수식 2)
Figure 112008005618024-PAT00002
(Formula 2)

여기서, 상기 f(Xn, Yn)은 중력 방향의 가속도 값을 의미하고, Xn과 Yn은 센싱된 X축 및 Y축 방향의 가속도 값을 의미하며, Xavg와 Yavg는 이전에 센싱된 X축 및 Y축 가속도 값들의 평균 값을 의미한다.Here, f (X n , Y n ) means acceleration values in the direction of gravity, X n and Y n mean acceleration values in the sensed X and Y directions, and X avg and Y avg previously Mean average value of the sensed X-axis and Y-axis acceleration values.

상기 이전에 센싱된 X축 및 Y축 가속도 값들의 평균 값은 아래 수식 3과 수식 4에 의하여 계산된다.The average value of the previously sensed X-axis and Y-axis acceleration values is calculated by Equations 3 and 4 below.

Figure 112008005618024-PAT00003
(수식 3)
Figure 112008005618024-PAT00003
(Formula 3)

Figure 112008005618024-PAT00004
(수식 4)
Figure 112008005618024-PAT00004
(Formula 4)

여기서 상기 K는 평균을 구할 이전에 센싱된 각 축의 가속도 값들의 수를 의미하는데, 이 값은 30개 또는 60개 등 다양하게 적용할 수 있다. 이와 같이, 이전에 센싱된 각 축의 가속도 값의 평균값을 이용함에 따라, 계산된 중력 방향의 가속도 값의 범위가 좁아지고, 계산된 값의 신뢰도가 향상된다.Here, K denotes the number of acceleration values of each axis sensed before the average is calculated, and this value may be variously applied, such as 30 or 60. As such, by using the average value of the acceleration values of each axis sensed previously, the range of the calculated acceleration values in the direction of gravity is narrowed, and the reliability of the calculated values is improved.

도 3은 상술한 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용하여 걸음수를 측정한 실험 결과표를 보여준다. 이 실험은 Tmote Sky platform에 2축 가속도계 센서(accelerometer sensor)를 장치시키고, 주머니에 다양한 각도로 걸음수 측정 장치를 위치시키며 걸음을 검출해 봄으로써 걸음 검출 효과를 판단하였다. Figure 3 shows an experimental result table measuring the number of steps using the step measuring apparatus mounted on the above-mentioned mobile device. In this experiment, the step detection effect was determined by installing a 2-axis accelerometer sensor on the Tmote Sky platform, placing the step counting device at various angles in the pocket, and detecting the step.

상기 실험은 걸음수 측정 장치를 0도, 45도, 90도로 위치시키며 100걸음을 걸었을 때 걸음 검출 수를 판단하였으며, 그 결과 도 3에서 나타난 것처럼 99%의 정확도를 보여준다. In the experiment, the step counting device was placed at 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees, and the number of step detections was determined when 100 steps were taken. As a result, it shows 99% accuracy as shown in FIG.

결과적으로, 가속도 센서를 포함한 걸음수 측정 장치를 모바일 기기에 장착하여, 상기와 같이 걸음수 측정 장치가 장착된 모바일 기기가 다양한 각도로 변경되더라도, 걸음수를 정확하게 측정할 수 있다.As a result, the step counting device including the acceleration sensor is mounted on the mobile device, so that the step count can be accurately measured even if the mobile device equipped with the step counting device is changed to various angles as described above.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a step measuring apparatus mounted on a mobile device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법에 관한 절차도이다.2 is a flowchart illustrating a method for measuring a number of steps using a device for measuring a number of steps mounted on a mobile device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명인 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 실험 결과표이다.3 is an experimental result table using the step measurement apparatus mounted on the mobile device of the present invention.

Claims (7)

모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치에 있어서,In the step measuring device mounted on a mobile device, 상기 모바일 기기가 기울어진 상태 또는 정상 상태에 있을 때, 2축 이상의 가속도 값을 센싱하는 센서부;A sensor unit configured to sense acceleration values of two or more axes when the mobile device is in an inclined state or a normal state; 상기 센서부에서 측정한 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 중력 방향의 가속도 값을 계산하는 계산부;A calculator for calculating an acceleration value in a gravity direction using at least two acceleration values measured by the sensor unit; 상기 계산부에서 계산한 중력 방향의 가속도 값과 기준 가속도 값을 비교하여, 그 결과 값을 출력하는 비교부;A comparison unit for comparing the acceleration value in the gravity direction and the reference acceleration value calculated by the calculation unit and outputting a result value; 상기 비교부의 결과 값에 따라 카운팅을 수행하는 카운터부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치.The apparatus for measuring the number of steps mounted to a mobile device, characterized in that it comprises a counter for performing a counting according to the result value of the comparison unit. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 센서부는 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치.The sensor unit is a step measurement device mounted to the mobile device, characterized in that the two-axis acceleration sensor or three-axis acceleration sensor. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 카운터부는 상기 중력 방향의 가속도 값이 상기 기준 가속도 값의 이상 인 경우에 카운팅 값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치.And the counter unit increases the counting value when the acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the reference acceleration value. 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법에 있어서,In the step measuring method using a step measuring device mounted on a mobile device, 센서부가 2축 이상의 가속도 값을 센싱하는 단계;Sensing an acceleration value of at least two axes by a sensor unit; 상기 2축 이상의 가속도 값을 이용하여 계산부가 중력 방향의 가속도 값을 계산하는 단계;Calculating, by a calculation unit, an acceleration value in a gravitational direction using the acceleration values of two or more axes; 상기 계산부에서 계산한 중력 방향의 가속도 값이 기준 가속도 값의 이상인지를 비교부가 비교 판단하여 그 결과 값을 출력하는 단계;Comparing and comparing a comparison unit to determine whether the acceleration value calculated in the calculation direction is equal to or greater than a reference acceleration value, and outputting a result value; 상기 비교부에서 출력되는 값이, 상기 중력 방향의 가속도 값이 상기 기준 가속도 값의 이상인 경우에 해당할 때, 카운터부가 카운팅 값을 증가시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법.When the value output from the comparator corresponds to a case where the acceleration value in the gravity direction is equal to or greater than the reference acceleration value, the counter unit increases the counting value. Step measurement method using a water measuring device. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 센서부는 2축 가속도 센서 또는 3축 가속도 센서인 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법.The sensor unit is a step measuring method using a step measuring device mounted to the mobile device, characterized in that the two-axis acceleration sensor or three-axis acceleration sensor. 청구항 4에 있어서, 상기 중력 방향의 가속도 값은,The method according to claim 4, wherein the acceleration value in the direction of gravity, 각 축의 센싱된 가속도 값에서 중력 가속도 값이 "0"일 때 각 축의 가속도 값을 뺀 값을 제곱시켜 더해준 값의 제곱근 값인 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법.Step measurement method using the step measurement device mounted on a mobile device, characterized in that the square root of the value obtained by subtracting the acceleration value of each axis when the gravity acceleration value is "0" from the sensed acceleration value of each axis . 청구항 4에 있어서, 상기 중력 방향의 가속도 값은,The method according to claim 4, wherein the acceleration value in the direction of gravity, 각 축의 센싱된 가속도 값에서 이전에 센싱된 가속도 값들을 이용한 각 축의 평균 가속도 값을 뺀 값을 제곱시켜 더해준 값의 제곱근 값인 것을 특징으로 하는 모바일 기기에 장착되는 걸음수 측정 장치를 이용한 걸음수 측정 방법.Step measurement method using the step measurement device mounted on a mobile device, characterized in that the square root of the value obtained by adding the squared value obtained by subtracting the average acceleration value of each axis using the previously sensed acceleration values of each axis .
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