KR20180003377A - Device and system for measuring distance traveled - Google Patents

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KR20180003377A
KR20180003377A KR1020160088218A KR20160088218A KR20180003377A KR 20180003377 A KR20180003377 A KR 20180003377A KR 1020160088218 A KR1020160088218 A KR 1020160088218A KR 20160088218 A KR20160088218 A KR 20160088218A KR 20180003377 A KR20180003377 A KR 20180003377A
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정구민
이태양
박창우
투룽후푸
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국민대학교산학협력단
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an apparatus for measuring a travel distance, which is an apparatus for measuring a travel distance of a user, comprises: a first filter unit configured to receive pressure data, filter the pressure data based on a preset threshold value, and generate filtered pressure data representing a swing phase and a stance phase of each step of the user; a step number calculation unit configured to calculate the number of steps of the user based on the filtered pressure data; an extraction unit configured to receive acceleration data and the filtered pressure data, and extract swing phase acceleration data associated with the swing phase of each step of the user from the acceleration data based on the filtered pressure data; a displacement calculation unit configured to calculate displacement of the swing phase of each step of the user based on the swing phase acceleration data; and a travel distance calculation unit configured to estimate step widths of the user based on the displacement and calculate a travel distance of the user based on the estimated step widths. Therefore, it is possible to improve the accuracy of travel distance measurement while minimizing implementation complexity and cost increase.

Description

이동거리 측정 장치 및 시스템{Device and system for measuring distance traveled}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명의 기술적 사상은 이동거리 측정 장치 및 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 기술적 사상은 신발에 구비된 센서에 의해 획득되는 압력, 가속도 데이터를 기초로 선형회귀분석을 수행하여 사용자의 걸음 폭을 추정하고, 추정된 걸음 폭을 기초로 사용자의 이동거리를 산출하는 이동거리 측정 장치 및 시스템에 관한 것이다.Technical aspects of the present invention relate to a moving distance measuring apparatus and system. More specifically, the technical idea of the present invention is to estimate a user's step width by performing a linear regression analysis based on pressure and acceleration data obtained by a sensor provided in a shoe, And a moving distance measuring apparatus and system for calculating a moving distance.

센서 및 IT 기술의 발달로 인해 스마트 폰 등의 휴대용 전자 장치는 다양한 사용자 상호 작용 기능을 지원하고 있다. 예를 들어, 휴대용 전자 장치는 휴대용 전자 장치에 탑재된 센서들에 의해 해당 장치 사용자의 이동(또는 움직임)에 따른 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 이용하여 해당 장치 사용자의 이동거리를 측정하여 측정된 이동거리 및 이를 활용한 다양한 정보(예컨대, 측정된 이동거리에 따른 운동량)을 사용자에게 제공하는 기능을 지원하고 있다.Due to the development of sensors and IT technologies, portable electronic devices such as smart phones are supporting various user interaction functions. For example, the portable electronic device acquires data according to the movement (or movement) of the user of the device by the sensors mounted on the portable electronic device, measures the movement distance of the user of the device using the acquired data, And a function of providing the user with various information (e.g., the amount of exercise according to the measured movement distance) using the movement distance.

최근에는 보다 정밀하게 사람의 이동, 움직임을 측정하기 위해 웨어러블 장치, 예를 들어 스마트 신발에 의해 스마트 신발 사용자의 이동(또는 움직임)을 센싱하고, 센싱 결과를 기초로 상기 사용자의 이동거리 등을 측정하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. In recent years, a movement (or movement) of a smart shoe user is sensed by a wearable device such as a smart shoe in order to more precisely measure the movement and movement of a person, and the movement distance or the like of the user is measured Studies are being actively carried out.

그러나, 스마트 신발에 장착된 센서에 의해 획득되는 데이터는 신발에 가해지는 힘과 신발의 움직임이 순간적으로 크게 변화하여 노이즈가 크고, 바이어스 오차 등 다양한 오차 성분을 포함하고 있어, 해당 데이터를 이용하여 이동거리 측정 시 정확도가 떨어지며, 이로 인해 오차 추정, 보상 등을 위한 추가적인 장치가 요구되므로 구현 비용이 증가하고 구현 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.However, the data obtained by the sensor mounted on the smart shoe includes various error components such as the power applied to the shoe and the motion of the shoe which instantly change greatly, resulting in a large noise and a bias error. The accuracy of the distance measurement is decreased. Therefore, an additional device for error estimation and compensation is required, which increases the implementation cost and increases the implementation complexity.

본 발명의 기술적 사상에 따른 이동거리 측정 장치 및 시스템이 이루고자 하는 기술적 과제는, 신발에 장착된 센서에 의해 획득되는 데이터를 기초로 신발 착용자의 이동거리를 측정함에 있어서 구현 복잡도와 비용 증가를 최소화하면서 이동거리 측정 정확도를 향상시키는 데 있다.Technical Solution According to an aspect of the present invention, there is provided a moving distance measuring apparatus and system, which measures moving distance of a shoe wearer based on data acquired by a sensor mounted on a shoe, And to improve the accuracy of moving distance measurement.

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 이동거리 측정 장치는, 사용자의 이동거리를 측정하는 장치로, 압력 데이터를 수신하고, 상기 압력 데이터를 미리 설정된 임계 값을 기초로 필터링하여 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계(swing phase)와 스탠스 단계(stance phase)를 나타내는 필터된(filtered) 압력 데이터를 생성하도록 구성되는 제1 필터부; 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 계산하도록 구성되는 걸음 수 계산부; 가속도 데이터 및 상기 필터된 압력 데이터를 수신하고, 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출하도록 구성되는 추출부; 상기 스윙 단계 가속도 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계에 대한 변위량(displacement)을 계산하도록 구성되는 변위량 계산부; 및 상기 변위량을 기초로 상기 사용자의 걸음 폭들을 추정하고, 추정된 걸음 폭들을 기초로 상기 사용자의 이동거리를 계산하도록 구성되는 이동거리 계산부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a moving distance of a user, the apparatus comprising: receiving pressure data, filtering the pressure data based on a predetermined threshold value, A first filter configured to generate filtered pressure data representative of a swing phase and a stance phase of each of the first and second filters; A step number calculator configured to calculate the number of steps of the user based on the filtered pressure data; An extraction unit configured to receive acceleration data and the filtered pressure data and extract swing phase acceleration data associated with each swing phase of the user's steps from the acceleration data based on the filtered pressure data; A displacement amount calculation unit configured to calculate a displacement for each swing step of the user's steps based on the swing step acceleration data; And a movement distance calculation unit configured to estimate the user's step widths based on the displacement amount and calculate the movement distance of the user based on the estimated step widths.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 이동거리 측정 장치는, 상기 사용자가 착용한 신발의 인솔(insole)에 장착된 센싱 장치와 통신적으로 연결될 수 있으며, 상기 센싱 장치로부터 제1 내지 제n 로우(raw) 압력 데이터 및 로우 가속도 데이터를 수신할 수 있고, 상기 이동거리 측정 장치는, 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 병합하여 상기 압력 데이터를 생성하고, 상기 압력 데이터를 상기 제1 필터로 전송하도록 구성되는 병합부; 및 상기 로우 가속도 데이터를 필터링하여 상기 가속도 데이터를 생성하고, 상기 가속도 데이터를 상기 추출부로 전송하도록 구성되는 제2 필터부;를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the moving distance measuring device may be communicatively coupled to a sensing device mounted on an insole of a shoe worn by the user, and the first to the n-th row ) Pressure data and low acceleration data, wherein the moving distance measuring device is configured to combine the first through n-th low pressure data to generate the pressure data, and to transmit the pressure data to the first filter A merging unit configured to be configured; And a second filter unit configured to filter the row acceleration data to generate the acceleration data, and to transmit the acceleration data to the extracting unit.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 중 어느 하나는, 상기 센싱 장치에 의해 상기 신발 인솔의 다수의 지점 중 어느 하나의 지점에서 센싱된 압력 값을 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, any one of the first through the n-th low pressure data may include a sensed pressure value at any one of a plurality of points of the shoe insole by the sensing device.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 제1 필터부는, 상기 압력 데이터가 상기 임계 값보다 크거나 같으면 상기 스윙 단계를 나타내는 제1 값을 출력하고 상기 압력 데이터가 상기 임계 값보다 작으면 상기 스탠스 단계(stance phase)를 나타내는 제2 값을 출력하여 상기 필터된 압력 데이터를 생성할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the first filter unit outputs a first value indicating the swing step when the pressure data is greater than or equal to the threshold value, and outputs a first value indicating the swing step if the pressure data is less than the threshold value, phase to generate the filtered pressure data.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 걸음 수 계산부는, 상기 필터된 압력 데이터에서 상기 제1 값의 수를 카운팅하여 상기 사용자의 걸음 수를 계산할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the step number calculation unit may calculate the number of steps of the user by counting the number of the first values in the filtered pressure data.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 추출부는, 상기 가속도 데이터와 상기 필터된 압력 데이터를 곱하여 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 상기 스윙 단계 가속도 데이터를 추출할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the extracting unit may multiply the acceleration data and the filtered pressure data to extract the swing step acceleration data associated with each swing step of the user's steps from the acceleration data.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 변위량은, 제1 내지 제5 부분(partial) 변위량을 포함할 수 있고, 상기 변위량 계산부는, 다음의 수학식 1에 따라 상기 제1 내지 제5 부분 변위량을 계산할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the displacement amount may include first to fifth partial displacement amounts, and the displacement amount calculation unit may calculate the first to fifth partial displacement amounts according to the following equation (1) have.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, d1 내지 d5는 상기 제1 내지 제5 부분 변위량을 나타내고, ts는 스윙 단계의 시작 시간을 나타내고, T는 스윙 단계의 주기를 나타내고, ax(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 x축 가속도 데이터 값을 나타내고, ay(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 y축 가속도 데이터 값을 나타내고, az(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 z축 가속도 데이터 값을 나타냄.Here, d1 to d5 represent the first to fifth partial displacement amounts, ts represents the start time of the swing phase, T represents the period of the swing phase, and ax (t) represents the swing phase acceleration data axis acceleration data value, ay (t) denotes a y-axis acceleration data value according to time in the swinging step acceleration data, az (t) denotes a z-axis acceleration data value according to time in the swinging step acceleration data, Indicate.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 변위량은, 제1 내지 제5 부분 변위량을 포함할 수 있고, 상기 이동거리 계산부는, 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계 중 어느 하나의 스윙 단계에 대한 제1 내지 제4 부분 변위량을 독립 변수로 이용하는 선형 회귀 분석을 수행하여 보정 계수를 생성하는 보정 계수 생성부; 상기 보정 계수와 상기 어느 하나의 스윙 단계에 대한 제5 부분 변위량을 곱하여 상기 어느 하나의 스윙 단계와 연관된 상기 사용자의 걸음 폭을 추정하는 걸음 폭 추정부; 및 상기 걸음 폭 추정부에 의해 추정된 걸음 폭들을 합하여 상기 사용자의 이동거리를 계산하는 계산부;를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the amount of displacement may include first to fifth partial displacement amounts, and the movement distance calculation unit may calculate the movement distance of each of the first to fifth partial displacement amounts, A correction coefficient generation unit for performing a linear regression analysis using the fourth partial displacement amount as an independent variable to generate a correction coefficient; A step width estimator for multiplying the correction coefficient by a fifth partial displacement amount of the one swing step to estimate a step width of the user associated with the one swing step; And a calculation unit for calculating the movement distance of the user by summing the widths of the steps estimated by the step width estimating unit.

본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 이동거리 측정 장치는, 사용자의 이동거리를 측정하는 시스템으로, 상기 사용자가 착용한 신발의 인솔에 구비되며, 상기 사용자의 이동에 따라 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 로우 가속도 데이터를 획득하는 센싱 장치; 상기 센싱 장치와 통신적으로 연결되고, 상기 센싱 장치로부터 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 상기 로우 가속도 데이터를 수신하고, 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 상기 로우 가속도 데이터를 기반으로 상기 사용자의 걸음 수를 계산하고 상기 사용자의 걸음 폭을 추정하여 상기 사용자의 이동거리를 계산하는 이동거리 측정 장치;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a movement distance measurement apparatus for measuring a movement distance of a user, the distance measurement apparatus being provided on an insole of a shoe worn by the user, A sensing device for acquiring low-pressure data and low-acceleration data; Wherein the sensing device is connected to the sensing device and receives the first through n-th low pressure data and the low acceleration data from the sensing device, and receives the first through n-th low pressure data and the low acceleration data, And a movement distance measuring device for calculating the number of steps of the user and calculating the movement distance of the user by estimating the step width of the user.

예시적인 실시예에 따르면, 상기 이동거리 측정 장치는, 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 병합하여 압력 데이터를 생성하도록 구성되는 병합부; 상기 압력 데이터를 미리 설정된 임계 값을 기초로 필터링하여 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 스탠스 단계를 나타내는 필터된 압력 데이터를 생성하도록 구성되는 제1 필터부; 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 계산하도록 구성되는 걸음 수 계산부; 상기 로우 가속도 데이터를 필터링하여 가속도 데이터를 생성하도록 구성되는 제2 필터부; 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출하도록 구성되는 추출부; 상기 스윙 단계 가속도 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계에 대한 변위량을 계산하도록 구성되는 변위량 계산부; 및 상기 변위량을 기초로 상기 사용자의 걸음 폭들을 추정하고, 추정된 걸음 폭들을 기초로 상기 사용자의 이동거리를 계산하도록 구성되는 이동거리 계산부;를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the moving distance measuring apparatus includes: a merging unit configured to merge the first through n-th low pressure data to generate pressure data; A first filter unit configured to filter the pressure data based on a preset threshold value to generate filtered pressure data representing a swing step and a stance step of each of the user's steps; A step number calculator configured to calculate the number of steps of the user based on the filtered pressure data; A second filter configured to filter the low acceleration data to generate acceleration data; An extraction unit configured to extract swing step acceleration data associated with each swing step of the user's steps from the acceleration data based on the filtered pressure data; A displacement amount calculation unit configured to calculate a displacement amount for each swing step of the user's steps based on the swing step acceleration data; And a movement distance calculation unit configured to estimate the user's step widths based on the displacement amount and calculate the movement distance of the user based on the estimated step widths.

본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 이동거리 측정 장치 및 시스템은, 구현 복잡도와 비용 증가를 최소할 수 있고, 이동거리 측정 정확도를 향상시킬 수 있다.The moving distance measuring apparatus and system according to embodiments of the present invention can minimize the complexity of implementation and the cost increase and improve the moving distance measurement accuracy.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 이동거리 측정 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 압력 데이터 및 도 1의 제1 필터부에 의해 생성되는 필터된 압력 데이터의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 가속도 데이터의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 이동거리 계산부의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 이동거리 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 5의 단계 S508을 더 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited herein.
1 is a block diagram for explaining a moving distance measurement system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of the pressure data and the filtered pressure data generated by the first filter unit of FIG.
3 is a diagram showing an example of acceleration data.
4 is a diagram showing an example of the travel distance calculation unit of FIG.
5 is a flowchart illustrating a moving distance measurement method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart for explaining step S508 of FIG. 5 in more detail.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. However, it should be understood that the technical idea of the present invention is not limited to the specific embodiments but includes all changes, equivalents, and alternatives included in the technical idea of the present invention.

본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 기술적 사상의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0027] In the following description of the present invention, a detailed description of known technologies will be omitted when it is determined that the technical idea of the present invention may be unnecessarily obscured. In addition, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description of the present invention are merely an identifier for distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when an element is referred to as being "connected" or "connected" with another element, the element may be directly connected or directly connected to the other element, It should be understood that, unless an opposite description is present, it may be connected or connected via another element in the middle.

또한, 본 명세서에 기재된 "~부(유닛)", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.It should be noted that the terms such as " unit, "" to, "and" to module ", as used herein, mean units for processing at least one function or operation, Or a combination of hardware and software.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.It is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by each main function of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner.

이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 이동거리 측정 시스템(10)을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 압력 데이터 및 도 1의 제1 필터부(220)에 의해 생성되는 필터된 압력 데이터의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 3은 가속도 데이터의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1의 이동거리 계산부(270)의 일 예를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram for explaining a moving distance measuring system 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing an example of the pressure data and the filtered pressure data generated by the first filter unit 220 in FIG. 3 is a diagram showing an example of acceleration data. 4 is a diagram showing an example of the travel distance calculation unit 270 of FIG.

도 1을 참조하면, 이동거리 측정 시스템(10)은 서로 통신적으로 연결되는 센싱 장치(100) 및 이동거리 측정 장치(200)를 포함할 수 있다. 이동거리 측정 시스템(10)은, 이동거리 측정 장치(200)의 사용자가 출발지로부터 도착지까지 걷거나 달려서 이동하는 경우, 이동거리 측정 장치(200)가 센싱 장치(100)로부터 사용자의 이동을 센싱한 소정의 데이터를 수신하고 수신된 소정의 데이터를 기초로 상기 사용자의 각 걸음의 폭을 추정하여 상기 사용자의 이동거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 한편, 센싱 장치(100) 및 이동거리 측정 장치(200)는 블루투스 등의 근거리 무선통신을 통해 연결될 수 있으며, 도 1에서는 센싱 장치(100)와 이동거리 측정 장치(200) 각각에서 상호간의 통신을 위한 수단은 생략하였음을 알려둔다.Referring to FIG. 1, the moving distance measuring system 10 may include a sensing device 100 and a moving distance measuring device 200 communicatively connected to each other. When the user of the movement distance measuring device 200 moves or moves from the start point to the end point of the moving distance measuring system 10 and the moving distance measuring device 200 detects a movement of the user from the sensing device 100 And measure the movement distance of the user by estimating the width of each step of the user based on the received predetermined data. The sensing device 100 and the movement distance measuring device 200 may be connected via short-range wireless communication such as Bluetooth. In FIG. 1, the sensing device 100 and the movement distance measuring device 200 may communicate with each other It should be noted that the means for

센싱 장치(100)는 이동거리 측정 장치(200)의 사용자가 착용하는 신발에 구비될 수 있다. 상세하게는, 센싱 장치(100)는 상기 사용자가 착용하는 신발의 인솔에 장착될 수 있다. 센싱 장치(100)는 사용자의 발에 의해 상기 인솔에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센싱부(110) 및 사용자의 이동에 따른 신발의 움직임에 대응하는 가속도를 센싱하는 가속도 센싱부(120)를 포함할 수 있다.The sensing device 100 may be provided in a shoe worn by a user of the movement distance measuring device 200. In detail, the sensing device 100 may be mounted on an insole of a shoe worn by the user. The sensing device 100 includes a pressure sensing unit 110 for sensing a pressure applied to the insole by a user's foot and an acceleration sensing unit 120 for sensing an acceleration corresponding to movement of the shoe according to the movement of the user can do.

압력 센싱부(110)는 상기 인솔의 바닥면 다수의 지점에서 압력을 센싱하는 제1 내지 제n(n은 자연수) 압력 센서를 포함할 수 있다. 압력 센싱부(110)는 상기 제1 내지 제n 압력 센서들 각각이 센싱한 압력 값들에 대해 소정의 처리(예를 들어, 디지털 변환 처리)를 수행하고, 처리된 압력 값들을 제1 내지 제n 로우 압력 데이터로서 이동거리 측정 장치(200)로 전송할 수 있다.The pressure sensing unit 110 may include first to n-th (n is a natural number) pressure sensors for sensing pressure at a plurality of points on the bottom surface of the insole. The pressure sensing unit 110 performs predetermined processing (e.g., digital conversion processing) on the pressure values sensed by the first to n < th > pressure sensors, and outputs the processed pressure values to the first to n- And can be transmitted to the moving distance measuring apparatus 200 as low pressure data.

가속도 센싱부(120)는 적어도 하나의 가속도 센서를 포함할 수 있으며, 3개의 축, 측면(later) 방향 축(x축), 진행(forward) 방향(y축), 중력(downward) 방향(z축)에서 상기 신발의 움직임에 대응하는 가속도를 감지하도록 구성될 수 있다. 한편, 가속도 센싱부(120)는 하나의 3축 가속도 센서나 3개의 단일 축 가속도 센서를 이용하여 구현될 수 있다.The acceleration sensing unit 120 may include at least one acceleration sensor and may include three axes, a later direction axis (x axis), a forward direction (y axis), a downward direction z Axis to detect an acceleration corresponding to the motion of the shoe. Meanwhile, the acceleration sensing unit 120 may be implemented using one three-axis acceleration sensor or three single-axis acceleration sensors.

이동거리 측정 장치(200)는, 병합부(210), 제1 필터부(220), 걸음 수 계산부(230), 제2 필터부(240), 추출부(250), 변위량 계산부(260) 및 이동거리 계산부(270)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 이동거리 측정 장치(200)는 스마트폰, 태블릿 PC, MP3 플레이어, 스마트 시계, 스마트 안경 등의 휴대용 전자 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이동거리 측정 장치(200)는 상기 휴대용 전자 장치와 별개의 장치로 구현될 수 있다. 이 경우, 이동거리 측정 장치(200)는 상기 휴대용 전자 장치와 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 휴대용 전자 장치 사용자의 이동거리를 측정할 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 이동거리 측정 장치(200)가 상기 휴대용 전자 장치로 구현되어 상기 휴대용 전자 장치 사용자의 이동거리를 측정하는 실시예를 들어 설명한다.The travel distance measuring apparatus 200 includes a merging unit 210, a first filter unit 220, a step number calculating unit 230, a second filter unit 240, an extracting unit 250, a displacement calculation unit 260 And a movement distance calculation unit 270. [0050] 1 may be a portable electronic device such as, but not limited to, a smart phone, a tablet PC, an MP3 player, a smart clock, smart glasses, and the like. The moving distance measuring device 200 may be implemented as a device separate from the portable electronic device. In this case, the moving distance measuring device 200 may be connected to the portable electronic device by wire or wirelessly, and may measure the moving distance of the portable electronic device. Hereinafter, for convenience of explanation, an embodiment will be described in which the moving distance measuring apparatus 200 is implemented as the portable electronic apparatus to measure the moving distance of the user of the portable electronic apparatus.

병합부(210)는 센싱 장치(100)로부터 전송되는 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 수신할 수 있다. 병합부(210)는 수신된 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 병합(merging)하여 압력 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 병합부(210)는 각기 2비트로 구성되는 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 머징하여 2n비트 단위의 압력 데이터를 생성할 수 있다.The merging unit 210 may receive the first through n-th low pressure data transmitted from the sensing device 100. The merging unit 210 may generate the pressure data by merging the received first through n-th low pressure data. For example, the merging unit 210 may generate the 2n-bit units of pressure data by merging the first to n-th low-pressure data each consisting of 2 bits.

제1 필터부(220)는 병합부(210)로부터 상기 압력 데이터를 수신할 수 있다. 제1 필터부(220)는 상기 압력 데이터를 미리 설정된 임계 값을 기초로 필터링하여 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계(swing phase)와 스탠스 단계(stance phase)를 나타내는 필터된 압력 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 스윙 단계는 상기 사용자의 신발이 지면에서 떨어져 있는 상태를 나타내는 단계를 의미하고, 상기 스탠스 단계는 상기 사용자의 신발이 지면에 닿아 있는 상태를 나타내는 단계를 의미하며, 상기 스윙 단계와 상기 스탠스 단계가 하나의 사용자 걸음을 구성하며 반복된다.The first filter unit 220 may receive the pressure data from the merging unit 210. The first filter unit 220 filters the pressure data based on a preset threshold value and generates filtered pressure data indicating a swing phase and a stance phase of each of the user's steps . Herein, the swing step refers to a state where the shoe of the user is separated from the ground, and the stance step refers to a state where the shoe of the user touches the ground. The steps constitute one user step and are repeated.

도 2를 참조하면, 제1 필터부(220)는 상기 압력 데이터(S1 참조)와 상기 임계 값을 비교하고, 상기 압력 데이터가 상기 임계 값보다 크거나 같으면 상기 스윙 단계를 나타내는 제1 값(예컨대, 1)을 출력하고(SWP 참조), 상기 압력 데이터가 상기 임계 값보다 작으면 제2 값(예컨대, 0)을 출력하여(STP 참조), 상기 필터된 압력 데이터를 생성할 수 있다(S2 참조). Referring to FIG. 2, the first filter unit 220 compares the pressure data (see S1) with the threshold value. If the pressure data is equal to or greater than the threshold value, the first filter unit 220 outputs a first value (See STP), and generate the filtered pressure data (refer to step S2) if the pressure data is smaller than the threshold value ).

다시 도 1을 참조하면, 걸음 수 계산부(230)는 제1 필터부(220)로부터 상기 필터된 압력 데이터를 수신할 수 있다. 걸음 수 계산부(230)는 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 계산할 수 있다. 도 2를 더 참조하면, 예를 들어, 걸음 수 계산부(230)는 상기 필터된 압력 데이터에서 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계를 나타내는 제1 값들의 개수를 카운팅하여 상기 사용자의 걸음 수를 계산할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the step number calculation unit 230 may receive the filtered pressure data from the first filter unit 220. The step number calculation unit 230 may calculate the number of steps of the user based on the filtered pressure data. 2, for example, the step number calculator 230 may count the number of first values indicating the swing step of each of the user's steps in the filtered pressure data, Can be calculated.

제2 필터부(240)는 센싱 장치(100)로부터 전송되는 로우 가속도 데이터를 수신할 수 있고, 상기 로우 가속도 데이터를 미리 설정된 주파수 대역의 범위를 갖도록 필터링하여 가속도 데이터를 생성할 수 있다. 이 경우 제2 필터부(240)는 하이패스 필터로 구성될 수 있으며, 상기 가속도 데이터는 상기 로우 가속도 데이터가 제2 필터부(240)에 의한 필터링 처리로 인해 평탄화(smooth)된 데이터일 수 있다.The second filter 240 may receive the low acceleration data transmitted from the sensing device 100 and may generate the acceleration data by filtering the low acceleration data to have a predetermined frequency band range. In this case, the second filter unit 240 may be a high pass filter, and the acceleration data may be data that has been smooth due to the filtering process by the second filter unit 240 .

추출부(250)는 제1 필터부(220)로부터 상기 필터된 압력 데이터를 수신할 수 있고, 제2 필터부(240)로부터 상기 가속도 데이터를 수신할 수 있다. 추출부(250)는 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출할 수 있다. The extraction unit 250 may receive the filtered pressure data from the first filter unit 220 and may receive the acceleration data from the second filter unit 240. The extraction unit 250 may extract swing step acceleration data associated with each swing step of the user's steps from the acceleration data based on the filtered pressure data.

예를 들어, 추출부(250)는 상기 가속도 데이터와 도 2에 도시된 상기 필터된 압력 데이터를 곱하여, 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출할 수 있다. 도 3을 참조하여 더 설명하면, 상기 가속도 데이터는 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 x축 가속도 데이터, y축 가속도 데이터, z축 가속도 데이터를 포함할 수 있으며, 추출부(250)는 단일 축 가속도 데이터들 각각과 도 2에 도시된 상기 필터된 압력 데이터를 곱하여, 상기 스윙 단계에서의 단일 축 가속도 데이터들을 포함하는 스윙 단계 가속도 데이터를 추출할 수 있다.For example, the extractor 250 may multiply the acceleration data by the filtered pressure data shown in FIG. 2 to extract swing step acceleration data associated with each swing step of the user's steps. 3, the acceleration data may include x-axis acceleration data, y-axis acceleration data, and z-axis acceleration data as shown in (a) to (c) The controller 250 may multiply each of the single-axis acceleration data and the filtered pressure data shown in FIG. 2 to extract swing-step acceleration data including single-axis acceleration data in the swing step.

변위량 계산부(260)는 추출부(250)로부터 상기 스윙 단계 가속도 데이터를 수신할 수 있고, 상기 스윙 단계 가속도 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계에 대한 변위량을 계산할 수 있다. 변위량 계산부(260)는 상기 스윙 단계들에서 x축, y축 및 z축 중 적어도 하나의 축에 대한 가속도, 크기 등을 기초로 다양한 부분 변위량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 변위량 계산부(260)는 다음의 수학식 1에 따라 계산되는 제1 내지 제5 부분 변위량을 포함할 수 있다.The displacement amount calculation unit 260 can receive the swing step acceleration data from the extraction unit 250 and calculate a displacement amount for each swing step of the user's steps based on the swing step acceleration data. The displacement calculator 260 may calculate various partial displacements based on acceleration, magnitude, and the like of at least one of the x, y, and z axes in the swing steps. For example, the displacement calculation unit 260 may include first through fifth partial displacement amounts calculated according to the following equation (1).

Figure pat00006
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Figure pat00007
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Figure pat00008
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Figure pat00009
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여기서, d1 내지 d5는 상기 제1 내지 제5 부분 변위량을 나타내고, ts는 스윙 단계의 시작 시간을 나타내고, T는 스윙 단계의 주기를 나타내고, ax(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 x축 가속도 데이터 값을 나타내고, ay(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 y축 가속도 데이터 값을 나타내고, az(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 z축 가속도 데이터 값을 나타낸다.Here, d1 to d5 represent the first to fifth partial displacement amounts, ts represents the start time of the swing phase, T represents the period of the swing phase, and ax (t) represents the swing phase acceleration data axis acceleration data value, ay (t) denotes a y-axis acceleration data value according to time in the swinging step acceleration data, az (t) denotes a z-axis acceleration data value according to time in the swinging step acceleration data, .

이동거리 계산부(270)는 변위량 계산부(260)에 의해 계산된 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계에 대한 변위량을 기초로 걸음들 각각의 폭을 추정할 수 있고, 추정된 걸음 폭들을 기초로 상기 사용자의 이동거리를 계산할 수 있다.The movement distance calculation unit 270 can estimate the width of each of the steps based on the amount of displacement for each swing step of the user's steps calculated by the displacement amount calculation unit 260, The moving distance of the user can be calculated.

도 4를 더 참조하면, 이동거리 계산부(270)는 보정 계수 생성부(271), 저장부(272), 걸음 폭 추정부(273) 및 계산부(274)를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 변위량 계산부(260)에 의해 계산된 변위량이 제1 내지 제5 부분 변위량을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.4, the movement distance calculation unit 270 may include a correction coefficient generation unit 271, a storage unit 272, a step width estimation unit 273, and a calculation unit 274. Hereinafter, for convenience of explanation, the case where the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit 260 includes the first to fifth partial displacement amounts will be described as an example.

보정 계수 생성부(271)는 상기 사용자의 걸음들 중 제m(m은 자연수) 걸음의 스윙 단계에 대한 제1 내지 제4 부분 변위량을 독립 변수로 이용하는 선형 회귀 분석(linear regression analysis)을 수행하여 상기 제m 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수를 생성할 수 있다. 상기 보정 계수는, 다음의 수학식 2에 따라 정의될 수 있다.The correction coefficient generation unit 271 performs a linear regression analysis using the first to fourth partial displacement amounts of the swing steps of the m (m is a natural number) step of the user's steps as independent variables The correction coefficient for the swing phase of the m-th step can be generated. The correction coefficient may be defined according to the following equation (2).

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, k는 상기 보정 계수를 나타내고, θ1 내지 θ4는 제1 내지 제4 회귀 계수, d1 내지 d4는 상기 제1 내지 제4 부분 변위량을 나타낸다.Here, k represents the correction coefficient,? 1 to? 4 represent first to fourth regression coefficients, and d1 to d4 represent the first to fourth partial displacement amounts.

구체적으로, 보정 계수 생성부(271)는 상기 제1 내지 제4 부분 변위량과 저장부(272)에 미리 저장된 기준 값(reference value)을 이용하여 상기 제1 내지 제4 회귀 계수를 계산하고, 계산된 상기 제1 내지 제4 회귀 계수와 상기 제1 내지 제4 부분 변위량을 이용하여 상기 제m 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수를 생성할 수 있다. Specifically, the correction coefficient generation unit 271 calculates the first through fourth regression coefficients using the first through fourth partial displacement amounts and a reference value stored in advance in the storage unit 272, The correction coefficient for the swing phase of the m-th step can be generated using the first to fourth regression coefficients and the first to fourth partial displacement amounts.

보정 계수 생성부(271)는 상기 제m 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수를 저장부(272)에 저장할 수 있고, 제m+1 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수 생성 시 상기 제m 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수를 기준 값으로 이용하여 상기 제m+1 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수를 생성할 수 있다. 유사하게, 보정 계수 생성부(271)는 각 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수를 계속적으로 갱신할 수 있다.The correction coefficient generation unit 271 may store the correction coefficient for the swing phase of the m-th step in the storage unit 272, and may generate the correction coefficient for the swing step of the (m + And a correction coefficient for the swing step of the (m + 1) -th step can be generated using the correction coefficient for the step as a reference value. Similarly, the correction coefficient generation unit 271 can continuously update the correction coefficient for the swing step of each step.

걸음 폭 추정부(273)는 보정 계수 생성부(271)에 의해 생성된 상기 제m 걸음의 스윙 단계에 대한 보정 계수와 상기 제5 부분 변위량을 곱하여 상기 제m 걸음의 폭을 추정할 수 있다. 유사하게, 걸음 폭 추정부(273)는 보정 계수 생성부(271)에 의해 갱신되는 보정 계수들을 이용하여 상기 갱신되는 보정 계수들 각각에 대응하는 걸음의 폭을 추정할 수 있다.The step width estimation unit 273 may estimate the width of the m-th step by multiplying the correction coefficient for the swing step of the m-th step generated by the correction coefficient generation unit 271 by the fifth partial displacement amount. Similarly, the step width estimating unit 273 can estimate the step width corresponding to each of the updated correction coefficients using the correction coefficients updated by the correction coefficient generating unit 271. [

계산부(274)는 추정된 걸음 폭들을 합하여 상기 사용자의 이동거리를 계산할 수 있다. 즉, 계산부(274)는 걸음 수 계산부(230)에 의해 계산된 상기 사용자의 걸음 수만큼 추정된 걸음 폭의 값들을 합하여 상기 사용자의 이동거리를 계산할 수 있다.The calculation unit 274 may calculate the moving distance of the user by summing the estimated step widths. That is, the calculation unit 274 may calculate the movement distance of the user by summing the values of the step width estimated by the number of steps of the user calculated by the step number calculation unit 230.

한편, 도 4에서는 저장부(272)가 이동거리 계산부(270)에 구비되는 것으로 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니고, 저장부(272)는 이동거리 측정 장치(200)가 구비되는 휴대용 전자 장치의 다른 저장부일 수 있음은 물론이다.4, the storage unit 272 is illustrated as being included in the travel distance calculation unit 270, but the storage unit 272 is not limited to the storage unit 272, It goes without saying that it may be another storage part.

이와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 이동거리 측정 시스템(10)은, 이동거리 측정 장치(200)가 노이즈, 오차 성분 등이 포함되는 센싱 장치(100)의 데이터들에 대해 노이즈 등을 제거하고 오차 성분을 보상해주기 위한 추가 장치를 사용하지 않고, 선형회귀분석을 통해 상기 사용자의 걸음 폭 각각을 정확하게 추정하여 상기 사용자의 이동거리를 측정할 수 있다.As described above, the moving distance measuring system 10 according to the technical idea of the present invention is configured such that the moving distance measuring device 200 measures noise of the sensing device 100 including noise, The moving distance of the user can be measured by accurately estimating each of the walking widths of the user through linear regression analysis without using an additional device for removing errors and compensating for the error components.

이에 따라, 이동거리 측정 시스템(10)은 구현 복잡도와 구현 비용의 증가없이도 이동거리 측정 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the movement distance measurement system 10 has an effect of improving the moving distance measurement accuracy without increasing the complexity of implementation and the implementation cost.

도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 이동거리 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 도 5의 단계 S508을 더 상세히 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5에 도시된 이동거리 측정 방법의 프로세스 단계들은 도 1에 도시된 이동거리 측정 장치(200)에서 시계열적으로 또는 병렬적으로 처리될 수 있다. 이하에서는, 이동거리 측정 방법의 프로세스 단계들을 설명함에 있어서 도 1을 함께 참조하여 설명하되, 도 1에서와 중복되는 설명은 생략한다.5 is a flowchart illustrating a moving distance measurement method according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart for explaining step S508 of FIG. 5 in more detail. The process steps of the moving distance measuring method shown in Fig. 5 can be processed in time series or in parallel in the moving distance measuring apparatus 200 shown in Fig. Hereinafter, the process steps of the moving distance measuring method will be described with reference to FIG. 1 together, but a description overlapping with FIG. 1 will be omitted.

도 1 및 도 5를 참조하면, 이동거리 측정 장치(200)는 센싱 장치(100)로부터 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 로우 가속도 데이터를 수신한다(S501).Referring to FIGS. 1 and 5, the moving distance measuring apparatus 200 receives first through nth low pressure data and low acceleration data from the sensing device 100 (S501).

이동거리 측정 장치(200)는 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 병합하여 압력 데이터를 생성하고(S502), 압력 데이터를 미리 설정된 임계 값을 기초로 필터링하고(S503), 필터된 압력 데이터를 기초로 걸음 수를 계산한다(S504).The moving distance measuring apparatus 200 merges the first to nth low pressure data to generate pressure data (S502), filters the pressure data based on a preset threshold value (S503) (Step S504).

이동거리 측정 장치(200)는 로우 가속도 데이터를 필터링하여 가속도 데이터를 생성하고(S505), 상기 가속도 데이터로부터 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출하고(S506), 스윙 단계 가속도 데이터를 기초로 걸음들 각각의 스윙 단계들에 대한 변위량을 계산한다(S507).The moving distance measuring apparatus 200 generates acceleration data by filtering thelow acceleration data (S505), extracts swing phase acceleration data associated with each swing phase from the acceleration data (S506), calculates swing phase acceleration data The amount of displacement for each swing step is calculated (S507).

이동거리 측정 장치(200)는 계산된 변위량을 기초로 스윙 단계들에 대응하는 걸음 폭들을 추정하고, 걸음 수와 추정된 걸음 폭들을 기초로 이동거리를 계산한다(S508). The movement distance measuring apparatus 200 estimates the step widths corresponding to the swing steps based on the calculated displacement amount, and calculates the movement distance based on the number of steps and the estimated step widths (S508).

도 6을 더 참조하여 단계 S508을 더 상세히 설명하면, 이동거리 측정 장치(200)는 변위량을 독립 변수로 이용하는 선형 회귀 분석을 수행하여 보정 계수를 생성하고(S601), 변위량과 보정 계수를 이용하여 걸음 폭들을 추정하고(S602), 걸음 수에 대응하는 추정된 걸음 폭들을 합하여 이동거리를 계산할 수 있다(S603).6, the moving distance measuring apparatus 200 generates a correction coefficient by performing a linear regression analysis using the amount of displacement as an independent variable (S601), and calculates the correction coefficient using the displacement amount and the correction coefficient Step widths are estimated (S602), and the travel distance may be calculated by summing the estimated step widths corresponding to the number of steps (S603).

한편, 상술한 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예에 따른 이동거리 측정 방법의 각 단계들은 이동거리 측정 장치(200), 또는 이동거리 측정 장치(200)가 구비되는 휴대용 전자 장치에서 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 적어도 하나의 프로그램으로서 구현될 수 있다. In the meantime, each step of the moving distance measuring method according to the technical idea of the present invention described above can be applied to a moving distance measuring apparatus 200 or a portable electronic apparatus equipped with the moving distance measuring apparatus 200 Code as the at least one program.

상기 프로그램 코드는, 정보 처리 능력을 가지는 컴퓨팅 장치가 직접 또는 다른 언어로 변환, 상이한 자료 형태로 재생산 및/또는 압축과 같은 과정의 임의의 조합 이후에 특정한 기능을 수행하도록 야기하는 임의의 언어의 명령어 집합의 표현, 코드 또는 표기를 의미한다.The program code may be in any language that causes the computing device having information processing capabilities to perform a particular function after any combination of processes, such as direct or translation into another language, reproduction and / or compression in a different data format Means a representation, code or notation of a set.

상기 프로그램은 이동거리 측정 장치(200)의 저장 수단(도시 생략), 이동거리 측정 장치(200)가 구비되는 휴대용 전자 장치의 저장 수단(도시 생략) 중 어느 하나에 저장될 수 있다. The program may be stored in any one of storage means (not shown) of the moving distance measuring apparatus 200 and storage means (not shown) of the portable electronic apparatus having the moving distance measuring apparatus 200.

구현예에 따라서는, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장될 수 있으며, 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체로부터 상술한 저장 수단들에 다운로드될 수 있다. Depending on the implementation, the program may be stored in a computer-readable medium and downloaded from the computer-readable medium to the storage means described above.

예를 들어, 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 메모리, 마그네틱 테이프, 탈착식 컴퓨터 디스켓, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 테이프, 강자기 디스크(rigid magnetic disk) 및 광 디스크와 같은 반도체 또는 솔리드 스테이트 메모리를 포함할 수 있다. 상기 광 디스크의 현재의 예시는 CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), CD-R/W(Compact Disk Read/Write) 및 DVD를 포함할 수 있다.For example, the computer-readable medium may be a computer readable medium, such as a memory, a magnetic tape, a removable computer diskette, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a tape, a rigid magnetic disk, Or solid state memory. Current examples of the optical disc include a CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), a CD-R / W (Compact Disc Read / Write) and a DVD.

다른 구현예에 따라서는, 상기 프로그램은 애플리케이션 프로그램으로 구현되어 애플리케이션 웹 서버 상에 저장될 수 있으며, 상기 웹 서버로부터 상술한 저장 수단들에 다운로드될 수 있다.According to another embodiment, the program may be implemented as an application program and stored on an application web server, and downloaded from the web server to the storage means described above.

이상, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments but may be modified within the scope of the technical idea of the present invention. Various modifications and variations are possible.

100: 센싱 장치
110: 압력 센싱부
120: 가속도 센싱부
200: 이동거리 측정 장치
210: 병합부
220: 제1 필터부
230: 걸음 수 계산부
240: 제2 필터부
250: 추출부
260: 변위량 계산부
270: 이동거리 계산부100: sensing device
110: Pressure sensing unit
120: acceleration sensing unit
200: Moving distance measuring device
210:
220: first filter unit
230: step number calculation unit
240: second filter portion
250:
260: displacement amount calculation unit
270: Moving distance calculation unit

Claims (10)

사용자의 이동거리를 측정하는 장치로,
압력 데이터를 수신하고, 상기 압력 데이터를 미리 설정된 임계 값을 기초로 필터링하여 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계(swing phase)와 스탠스 단계(stance phase)를 나타내는 필터된(filtered) 압력 데이터를 생성하도록 구성되는 제1 필터부;
상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 계산하도록 구성되는 걸음 수 계산부;
가속도 데이터 및 상기 필터된 압력 데이터를 수신하고, 상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출하도록 구성되는 추출부;
상기 스윙 단계 가속도 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계에 대한 변위량(displacement)을 계산하도록 구성되는 변위량 계산부; 및
상기 변위량을 기초로 상기 사용자의 걸음 폭들을 추정하고, 추정된 걸음 폭들을 기초로 상기 사용자의 이동거리를 계산하도록 구성되는 이동거리 계산부;
를 포함하는, 이동거리 측정 장치.
A device for measuring the movement distance of a user,
And generates filtered pressure data representative of a swing phase and a stance phase of each of the user's steps by receiving the pressure data and filtering the pressure data based on a preset threshold value A first filter portion configured to filter the first filter portion;
A step number calculator configured to calculate the number of steps of the user based on the filtered pressure data;
An extraction unit configured to receive acceleration data and the filtered pressure data and extract swing phase acceleration data associated with each swing phase of the user's steps from the acceleration data based on the filtered pressure data;
A displacement amount calculation unit configured to calculate a displacement for each swing step of the user's steps based on the swing step acceleration data; And
A movement distance calculation unit configured to estimate the user's step widths based on the amount of displacement and calculate the movement distance of the user based on the estimated step widths;
And a moving distance measuring device.
제1 항에 있어서,
상기 이동거리 측정 장치는, 상기 사용자가 착용한 신발의 인솔(insole)에 장착된 센싱 장치와 통신적으로 연결되며, 상기 센싱 장치로부터 제1 내지 제n 로우(raw) 압력 데이터 및 로우 가속도 데이터를 수신하고,
상기 이동거리 측정 장치는,
상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 병합하여 상기 압력 데이터를 생성하고, 상기 압력 데이터를 상기 제1 필터로 전송하도록 구성되는 병합부; 및
상기 로우 가속도 데이터를 필터링하여 상기 가속도 데이터를 생성하고, 상기 가속도 데이터를 상기 추출부로 전송하도록 구성되는 제2 필터부;
를 더 포함하는. 이동거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
The moving distance measuring device is communicatively connected to a sensing device mounted on an insole of a shoe worn by the user and is configured to receive first to nth raw pressure data and low acceleration data from the sensing device Receiving,
Wherein the moving distance measuring device comprises:
A merging unit configured to merge the first through n-th low pressure data to generate the pressure data, and to transmit the pressure data to the first filter; And
A second filter unit configured to filter the row acceleration data to generate the acceleration data, and to transmit the acceleration data to the extracting unit;
≪ / RTI > Moving distance measuring device.
제2 항에 있어서,
상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 중 어느 하나는, 상기 센싱 장치에 의해 상기 신발 인솔의 다수의 지점 중 어느 하나의 지점에서 센싱된 압력 값을 포함하는, 이동거리 측정 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein one of said first through nth low pressure data includes a pressure value sensed at any one of a plurality of points of said shoe insole by said sensing device.
제1 항에 있어서,
상기 제1 필터부는, 상기 압력 데이터가 상기 임계 값보다 크거나 같으면 상기 스윙 단계를 나타내는 제1 값을 출력하고 상기 압력 데이터가 상기 임계 값보다 작으면 상기 스탠스 단계(stance phase)를 나타내는 제2 값을 출력하여 상기 필터된 압력 데이터를 생성하는, 이동거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first filter unit outputs a first value indicating the swing phase if the pressure data is greater than or equal to the threshold value and outputs a second value indicative of the stance phase if the pressure data is less than the threshold value, To generate the filtered pressure data.
제4 항에 있어서,
상기 걸음 수 계산부는, 상기 필터된 압력 데이터에서 상기 제1 값의 수를 카운팅하여 상기 사용자의 걸음 수를 계산하는, 이동거리 측정 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the step number calculator calculates the number of steps of the user by counting the number of the first values in the filtered pressure data.
제1 항에 있어서,
상기 추출부는, 상기 가속도 데이터와 상기 필터된 압력 데이터를 곱하여 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 상기 스윙 단계 가속도 데이터를 추출하는, 이동거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the extracting unit multiplies the acceleration data by the filtered pressure data to extract the swing step acceleration data associated with each swing step of the user's steps from the acceleration data.
제1 항에 있어서,
상기 변위량은, 제1 내지 제5 부분(partial) 변위량을 포함하고,
상기 변위량 계산부는,
다음의 수학식 1에 따라 상기 제1 내지 제5 부분 변위량을 계산하는, 이동거리 측정 장치.
[수학식 1]
Figure pat00012

Figure pat00013

Figure pat00014

Figure pat00015

Figure pat00016

여기서, d1 내지 d5는 상기 제1 내지 제5 부분 변위량을 나타내고, ts는 스윙 단계의 시작 시간을 나타내고, T는 스윙 단계의 주기를 나타내고, ax(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 x축 가속도 데이터 값을 나타내고, ay(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 y축 가속도 데이터 값을 나타내고, az(t)는 상기 스윙 단계 가속도 데이터 중 시간에 따른 z축 가속도 데이터 값을 나타냄.
The method according to claim 1,
Wherein the amount of displacement includes first to fifth partial displacements,
The displacement amount calculation unit calculates,
And calculates the first to fifth partial displacement amounts according to the following equation (1).
[Equation 1]
Figure pat00012

Figure pat00013

Figure pat00014

Figure pat00015

Figure pat00016

Here, d1 to d5 represent the first to fifth partial displacement amounts, ts represents the start time of the swing phase, T represents the period of the swing phase, and ax (t) represents the swing phase acceleration data axis acceleration data value, ay (t) denotes a y-axis acceleration data value according to time in the swinging step acceleration data, az (t) denotes a z-axis acceleration data value according to time in the swinging step acceleration data, Indicate.
제1 항에 있어서,
상기 변위량은, 제1 내지 제5 부분 변위량을 포함하고,
상기 이동거리 계산부는,
상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계 중 어느 하나의 스윙 단계에 대한 제1 내지 제4 부분 변위량을 독립 변수로 이용하는 선형 회귀 분석을 수행하여 보정 계수를 생성하는 보정 계수 생성부;
상기 보정 계수와 상기 어느 하나의 스윙 단계에 대한 제5 부분 변위량을 곱하여 상기 어느 하나의 스윙 단계와 연관된 상기 사용자의 걸음 폭을 추정하는 걸음 폭 추정부; 및
상기 걸음 폭 추정부에 의해 추정된 걸음 폭들을 합하여 상기 사용자의 이동거리를 계산하는 계산부;
를 포함하는, 이동거리 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the displacement amount includes first to fifth partial displacement amounts,
The movement distance calculation unit may calculate,
A correction coefficient generation unit for performing a linear regression analysis using the first through fourth partial displacement amounts for any of the swing steps of the user's steps as independent variables to generate correction coefficients;
A step width estimator for multiplying the correction coefficient by a fifth partial displacement amount of the one swing step to estimate a step width of the user associated with the one swing step; And
A calculation unit for calculating the movement distance of the user by summing the widths of the steps estimated by the step-width estimating unit;
And a moving distance measuring device.
사용자의 이동거리를 측정하는 시스템으로,
상기 사용자가 착용한 신발의 인솔에 구비되며, 상기 사용자의 이동에 따라 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 로우 가속도 데이터를 획득하는 센싱 장치;
상기 센싱 장치와 통신적으로 연결되고, 상기 센싱 장치로부터 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 상기 로우 가속도 데이터를 수신하고, 상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터 및 상기 로우 가속도 데이터를 기반으로 상기 사용자의 걸음 수를 계산하고 상기 사용자의 걸음 폭을 추정하여 상기 사용자의 이동거리를 계산하는 이동거리 측정 장치;
를 포함하는, 이동거리 측정 시스템.
As a system for measuring the movement distance of a user,
A sensing device which is provided on the insole of the shoe worn by the user and acquires first to nth low pressure data and low acceleration data according to the movement of the user;
Wherein the sensing device is connected to the sensing device and receives the first through n-th low pressure data and the low acceleration data from the sensing device, and receives the first through n-th low pressure data and the low acceleration data, A moving distance measuring device for calculating the number of steps of a user and calculating a moving distance of the user by estimating a walking width of the user;
Wherein the moving distance measuring system comprises:
제9 항에 있어서,
상기 이동거리 측정 장치는,
상기 제1 내지 제n 로우 압력 데이터를 병합하여 압력 데이터를 생성하도록 구성되는 병합부;
상기 압력 데이터를 미리 설정된 임계 값을 기초로 필터링하여 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 스탠스 단계를 나타내는 필터된 압력 데이터를 생성하도록 구성되는 제1 필터부;
상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음 수를 계산하도록 구성되는 걸음 수 계산부;
상기 로우 가속도 데이터를 필터링하여 가속도 데이터를 생성하도록 구성되는 제2 필터부;
상기 필터된 압력 데이터를 기초로 상기 가속도 데이터로부터 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계와 연관된 스윙 단계 가속도 데이터를 추출하도록 구성되는 추출부;
상기 스윙 단계 가속도 데이터를 기초로 상기 사용자의 걸음들 각각의 스윙 단계에 대한 변위량을 계산하도록 구성되는 변위량 계산부; 및
상기 변위량을 기초로 상기 사용자의 걸음 폭들을 추정하고, 추정된 걸음 폭들을 기초로 상기 사용자의 이동거리를 계산하도록 구성되는 이동거리 계산부;
를 포함하는, 이동거리 측정 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the moving distance measuring device comprises:
A merging unit configured to merge the first through n-th low pressure data to generate pressure data;
A first filter unit configured to filter the pressure data based on a preset threshold value to generate filtered pressure data representing a swing step and a stance step of each of the user's steps;
A step number calculator configured to calculate the number of steps of the user based on the filtered pressure data;
A second filter configured to filter the low acceleration data to generate acceleration data;
An extraction unit configured to extract swing step acceleration data associated with each swing step of the user's steps from the acceleration data based on the filtered pressure data;
A displacement amount calculation unit configured to calculate a displacement amount for each swing step of the user's steps based on the swing step acceleration data; And
A movement distance calculation unit configured to estimate the user's step widths based on the amount of displacement and calculate the movement distance of the user based on the estimated step widths;
Wherein the moving distance measuring system comprises:
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