가속도센서를 이용한 상황인식 시스템

Ambulatory System for Context Awareness Using a Accelerometer Sensor

본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술의 여러 응용 서비스에서 가장 핵심적인 요소 기술 중의 하나인 사용자의 상황인식시스템에 대하여 기술한다. 제안하는 시스템은 실험 대상자의 우측 상완에 착용하는 $SenseWear(R)PRO_2R$ Armband (BodyMedia사)에 내장된 2차원 가속도센서를 이용하여, 센서에서 출력되는 가속도 변화량의 절대치의 평균치인 MAD(mean of absolute difference)를 계산하여 활동량을 정량화 하였으며, PC 기반의 눕기, 앉기, 걷기, 뛰기 4단계 동작의 인체동작상태 구분과 한정된 응급상활을 인지하는 퍼지추론 시스템으로 구현하였다. 본 시스템으로 측정한 수직방향의 MAD는 눕기, 앉기, 걷기, 뛰기에서 각각 0.204 g/s, 0.373 g/s, 2.808 g/s, 16.243 g/s이었다. 이들을 이용하여 분석한 인체동작 인식률은 눕기, 앉기, 걷기 뛰기에 대하여 각각 96.7 %, 93.0 %, 95.2 %, 98.4 %로 나타났으며, 제한된 상황에서의 응급상황인식률은 100 %이었다.

This paper describes user context awareness system, which is one of the most essential technologies in various application services of ubiquitous computing. The proposed system used two-akial accelerometer, embedded in SenseWear(R)PRO2 Armband (BodyMedia). When it was worn on the right upper arm of the experiment subjects, MAD (mean of absolute difference) value of the sensor data was calculated to quantify the amount of the wear's activity. Using this data, PC-based fuzzy inference system was realized to distinguish human motion states, such as, lying, sitting, walking and running and to recognize the restricted emergency situations. In laboratory experiment, the amount of activities for tying, sitting, walking and running were 0.204 g/s, 0.373 g/s, 2.808 g/s and 16.243 g/s respectively. The recognition rates of human motion states were 96.7 %, 93.0 %, 95.2 % and 98.4 % respectively for lying, sitting, walking and running. The recognition rate of restricted emergency situation was 100%.