• 센서학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.79-85
• /
• 2016

This paper proposes a threshold-based fall recognition algorithm to discriminate between falls and activities of daily living (ADL) using a tri-axial accelerometer and a bi-axial gyroscope sensor mounted on the upper sternum. The experiment was executed ten times according to the proposed experimental protocol. The output signals of the tri-axial accelerometer and the bi-axial gyroscope were measured during eight falls and eleven ADL action sequences. The threshold values of the signal vector magnitude (SVM_Acc), angular velocity (${\omega}_{res}$), and angular variation (${\theta}_{res}$) parameter were calculated using MATLAB. From the preliminary study, three thresholds (TH1, TH2, and TH3) were set so that the falls could be distinguished from ADL. When the parameter SVM_Acc is greater than 2.5 g (TH1), ${\omega}_{res}$ is greater than 1.75 rad/s (TH2), and ${\theta}_{res}$ is greater than 0.385 rad (TH3), these action sequences are recognized as falls. If at least one or more of these conditions is not satisfied, the sequence is classified as ADL.

• 센서학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.7-14
• /
• 2017

A threshold-based fall recognition algorithm using a tri-axial accelerometer and a bi-axial gyroscope mounted on the skin above the upper sternum was proposed to recognize fall-like activities of daily living (ADL) events. The output signals from the tri-axial accelerometer and bi-axial gyroscope were obtained during eight falls and eleven ADL action sequences. The thresholds of signal vector magnitude (SVM_Acc), angular velocity (${\omega}_{res}$), and angular variation (${\theta}_{res}$) were calculated using MATLAB. When the measured values of SVM_Acc, ${\omega}_{res}$, and ${\theta}_{res}$ were compared to the threshold values (TH1, TH2, and TH3), fall-like ADL events could be distinguished from a fall. When SVM_Acc was larger than 2.5 g (TH1), ${\omega}_{res}$ was larger than 1.75 rad/s (TH2), and ${\theta}_{res}$ was larger than 0.385 rad (TH3), eight falls and eleven ADL action sequences were recognized as falls. When at least one of these three conditions was not satisfied, the action sequences were recognized as ADL. Fall-like ADL events such as jogging and jumping up (or down) have posed a problem in distinguishing ADL events from an actual fall. When the measured values of SVM_Acc, ${\omega}_{res}$, and ${\theta}_{res}$ were applied to the sequential processing algorithm proposed in this study, the sensitivity was determined to be 100% for the eight fall action sequences and the specificity was determined to be 100% for the eleven ADL action sequences.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제8권6호
• /
• pp.75-83
• /
• 2008

철근 콘크리트 구조물에서 발생하는 균열에 의한 손상은 과도한 하중이나 사용성에 의해 발생한다. 이러한 손상을 검사하는 방법으로 육안으로 확인하거나 비파괴 시험법을 주로 이용하고 있다. 후자의 경우, 콘크리트 내부 철근의 배근 방향성에 의해 균열에 의한 손상인지 판별하기 어려운 문제가 발생하게 되며, 비파괴시험(Non-destructive Test)에 사용되는 대부분의 센서(Sensor)는 1축 가속도 센서이기 때문에 중첩된 전달파를 분석하기에는 어렵다. 따라서, 이를 해결하기 위해 중공 유리관을 이용하였고 콘크리트 보 내부에 매입하여 철근이 매입되어 있는 경우에 대하여 3축 가속도계를 이용하여 탄성파로 가진 하였을 경우에 발생하는 파(Wave)를 비교 분석하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제8권8호
• /
• pp.253-260
• /
• 2008

최근 핸드폰, PDA 등에서 가속도센서를 이용한 연구가 많이 증가하고 있다. 본 논문에서는 3축 가속도센서를 이용해 사람이 보행 시 발생하는 데이터를 취득하여 사람의 걸음 수를 계산해 내는 알고리즘과 활동량을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 UI 시스템을 개발하였다. 걷기, 제자리 걷기, 뛰기, 천천히 걷기 등의 각 상황별 걸음 수를 정밀하게 측정하기 위해 적응적인 임계값을 사용하는 보행 횟수 검출 알고리즘을 제안하였다. 또 이러한 알고리즘에 의해 얻은 보행 횟수를 이용해서 활동량으로 환산하고 UI화면에 실시간으로 보임으로써 정량화된 활동량으로 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 실험결과 제안한 보행 횟수 검출 알고리즘이 에너지 기반의 기존의 고정 임계값을 이용하는 알고리즘 보다 $5{\sim}10%$ 정확도가 높은 결과 값을 얻을 수 있었으며 특히, 천천히 걷기에서 정확도가 높아진 것을 확인하였다.

• 센서학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.131-136
• /
• 2011

In this study, a compact wireless vibration measurement system was developed using a 3-axial accelerometer in order to evaluate the vibration stimulation system. A low power microprocessor chip integrated with 2.4 GHz RF transceiver was used for the wireless data communication. To evaluate the system, the frequencies and accelerations from the vibration stimulation system were measured using an LVDT sensor and a vibration measurement system. The average frequency difference by the measurement system was less than 0.1 Hz, and the standard deviation of frequencies estimated by the LVDT sensor and the accelerometer was below 0.08 Hz. The developed system was applied to access a vibration stimulation system for the future study. The average acceleration difference of the central and peripheral point of the stimulation system was less than 0.0005 g(1 g=9.8 $m/s^2$), and the standard deviation of the acceleration was below 0.004 g, which shows the usefulness of the wireless vibration measurement system.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제18D권2호
• /
• pp.143-148
• /
• 2011

본 논문에서는 3축 가속도 센서를 소형 디바이스(활동량 측정기)로 구성하고 이를 사람의 신체에 착용하고 사람이 보행 시 발생하는 가속도 센서의 Raw 데이터 출력 값을 획득하여 실시간 활동량으로 변환하고 모니터링 할 수 있는 활동량 측정기와 알고리즘을 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀(Treadmill)에서 호흡가스대사분석기(K4B2), Actical 그리고 본 연구에서 개발된 활동량 측정기를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 다양한 속력의 걸음(느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기)에 대해서 실험을 하였다. 가속도 센서의 출력 데이터와 피험자 정보를 이용하여 에너지소비량(Energy Expenditure :EE)을 추정하는 회귀식을 도출하였으며 이는 실험시 같이 착용한 Actical보다 제안하는 활동량 변환 알고리즘의 성능이 1.61% 향상 되었다.

• 대한안전경영과학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.87-93
• /
• 2012

The purpose of this study suggests a personalized algorithm of physical activity energy expenditure prediction through comparison and analysis of individual physical activity. The research for a 3-axial accelerometer sensor has increased the role of physical activity in promoting health and preventing chronic disease has long been established. Estimating algorithm of physical activity energy expenditure was implemented by using a tri-axial accelerometer motion detector of the SVM(Signal Vector Magnitude) of 3-axis(x, y, z). A total of 10 participants(5 males and 5 females aged between 20 and 30 years). The activities protocol consisted of three types on treadmill; participants performed three treadmill activity at three speeds(3, 5, 8 km/h). These activities were repeated four weeks.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제11권12호
• /
• pp.103-111
• /
• 2011

최근 만성질환을 예방하고 건강을 증진시킬 목적으로 신체활동에 대한 중요성이 인식되면서 신체활동 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 3축 가속도 동작감지기 x, y, z축에 대한 $cm/s^2$의 가속도 합인 SVM(Signal Vector Magnitude)를 이용하여 신체활동 에너지 소비량 알고리즘을 구현하였다. 기존 실험을 통해 타당도가 입증된 COUNT 방식의 Freedson, Hendelman, Leenders, Yngve 알고리즘에 SVM 방식을 적용하여 구현 하였다. COUNT와 SVM 상관관계 분석을 위하여 총 10명의(성인 남성 5명, 여성 5명, 20 ~ 30 대) 피험자를 대상으로 실험을 진행하였다. 피험자는 트레드밀위에서 3단계 신체활동 (걷기: 3km/h, 빨리 걷기: 5km/h, 러닝: 8km/h)을 1주 간격으로 4주 간 반복 실험을 진행하였다. 실험결과 얻어진 COUNT와 SVM의 간의 상관관계를 분석하여 다양한 신체활동에 따른 맞춤형 에너지 측정 알고리즘을 구현하였다.

• 재활복지공학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2011

3축 가속도 동작감지기를 이용하여 x, y, z축에 대한 가속도 합인 SVM(Signal Vector Magnitude)를 적용한 신체활동 에너지 소비량과 신체활동 강도 예측 알고리즘을 구현하였다. 신체 건강한 20~30대 성인 남성 5명, 여성 5명을 대상으로 골반 장골능에 엑티그라프(LLC, USA)와 피트미터(Fit.life. korea)를 착용하고 트레드밀위에서 3단계 신체활동(걷기: 3km/h, 빨리 걷기: 5km/h, 러닝: 8km/h)을 수행하였다. 각 신체활동 단계별로 7분간 신체활동을 수행하고 5분간 휴식을 통하여 각 신체활동 단계별로 안정화된 상태에서 실험하였다. 이러한 실험을 1주 간격으로 4주간 반복 실험을 진행하였다. 실험결과 얻어진 엑티그라프와 피트미터의 600여개 데이터 상관관계를 분석하여 METs와 kcal 그리고 신체활동 강도를 구분하는 알고리즘을 구현하였다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.17-26
• /
• 2011

본 논문에서는 3축 가속도 센서를 이용하여 사람이 보행 시 발생하는 센서 데이터를 획득하여 실시간 걸음 수 검출이 가능한 웨어러블 디바이스를 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀에서 Actical 과 본 연구에서 개발된 디바이스를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기 등의 다양한 걸음 속력에서 테스트를 진행하였다. 3축 가속도 센서의 X, Y, Z축 출력 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude : SVM)를 사용하였다. 또한 정확한 걸음 수를 검출하기 위해 휴리스틱 알고리즘(Heuristic Algorithm : HA)을 제안하고 적응적인 임계값 알고리즘(Adaptive Threshold Algorithm : ATA), 적응적인 잠금 구간 알고리즘(Adaptive Locking Period Algorithm : ALPA)을 제안한다. 실험결과 제안하는 알고리즘의 걸음 수 인식률은 97.34%로 Actical의 인식률(91.74%)보다 5.6%향상 되었다.