• 제목/요약/키워드: Smartphone Accelerometer

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스마트폰 내장 가속도계와 카메라를 이용한 케이블 장력 추정에 관한 연구 (A Study on Cable Tension Estimation Using Smartphone Built-in Accelerometer and Camera)

  • 이형진
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.773-782
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    • 2022
  • Estimation of cable tension through proper measurements is one of the essential tasks in evaluating the safety of cable structures. In this paper, a study on cable tension estimation using the built-in accelerometer and camera in a smartphone was conducted. For the experimental study, visual displacement measurement using a smartphone camera and acceleration measurement using a built-in accelerometer were performed in the cable-stayed bridge model. The estimated natural frequencies and transformed tensions from these measurements were compared with the theoretical values and results from the normal visual displacement method. Through comparison, it can be seen that the error between the method using the smartphone and the normal visual displacement is sufficiently small to be acceptable. It has also been shown that those errors are much smaller than the difference between the values calculated by the theoretical model. These results show that the deviation according to the type of measurement method is not large and it is rather important to use an appropriate mathematical model. In conclusion, in the case of cable tension estimation, it can be said that the visual displacement measurement and acceleration using a smartphone can be a sufficiently applicable method, just like the normal visual displacement method. It is also noteworthy that the smartphone accelerometer has a larger magnitude error and has more limitations such as high-frequency sampling instability compared to the visual displacement method, but shows almost the same performance as the visual displacement method in this cable tension estimation.

스마트폰 가속도 센서를 이용한 사용자 인증 방법 연구 (A Study on User Authentication with Smartphone Accelerometer Sensor)

  • 서준석;문종섭
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.1477-1484
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    • 2015
  • 스마트폰 기반 금융 산업의 발달로 스마트폰을 이용한 인증 기법에 관심이 높아지고 있다. 다양한 생체 기반 사용자 인증 방식이 존재하지만 아직까지 스마트폰 기반 사용자의 걸음 패턴(gait) 인증 방식은 뚜렷한 발전을 보이고 있지 않다. 본 논문에서는 스마트폰에 기본적으로 탑재된 가속도 센서를 이용해 사용자를 인증하는 방법을 제안한다. 구체적으로, 스마트폰에서 수집한 데이터를 3D 변환하여 자세를 교정하고, 변환된 데이터에서 특징을 추출한 뒤 주성분 분석, 가우시안 혼합 모델링 과정을 거쳐 데이터를 학습 시킨다. 다음으로, 신뢰구간 검증 방식을 사용해 사용자 데이터를 검증했다. 그 결과, 통제 요인과 한계점이 많았던 선행 가속도 연구들과 달리 최소한의 통제 요인과 높은 정확도(약 96%)로 사용자 인증이 가능함을 입증했다.

만성 뇌졸중 환자에서 스마트폰을 이용한 보행변수 평가의 신뢰도와 타당도 (Reliability and Validity of a Smartphone-based Assessment of Gait Parameters in Patients with Chronic Stroke)

  • 박진;김태호
    • 대한물리의학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.19-25
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    • 2018
  • PURPOSE: Most gait assessment tools are expensive and require controlled laboratory environments. Tri-axial accelerometers have been used in gait analysis as an alternative to laboratory assessments. Many smartphones have added an accelerometer, making it possible to assess spatio-temporal gait parameters. This study was conducted to confirm the reliability and validity of a smartphone-based accelerometer at quantifying spatio-temporal gait parameters of stroke patients when attached to the body. METHODS: We measured gait parameters using a smartphone accelerometer and gait parameters through the GAITRite analysis system and the reliability and validity of the smartphone-based accelerometer for quantifying spatio-temporal gait parameters for stroke patients were then evaluated. Thirty stroke patients were asked to walk at self-selected comfortable speeds over a 10 m walkway, during which time gait velocity, cadence and step length were computed from smartphone-based accelerometers and validated with a GAITRite analysis system. RESULTS: Smartphone data was found to have excellent reliability ($ICC2,1{\geq}.98$) for measuring the tested parameters, with a high correlation being observed between smartphone-based gait parameters and GAITRite analysis system-based gait parameters (r = .99, .97, .41 for gait velocity, cadence, step length, respectively). CONCLUSION: The results suggest that specific opportunities exist for smartphone-based gait assessment as an alternative to conventional gait assessment. Moreover, smartphone-based gait assessment can provide objective information about changes in the spatio-temporal gait parameters of stroke subjects.

스마트폰 가속도 센서를 이용한 행위 인식 시스템의 설계 (Design of an Activity Recognition System using Smartphone Accelerometer)

  • 김주희;남상하;허세경;김인철
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권1호
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    • pp.49-54
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    • 2013
  • 스마트폰 가속도 센서를 이용한 사용자 행위 인식은 동일한 행위를 수행하더라도 사용자마다 가속도 데이터 패턴이 서로 달라지는 사용자 의존성 문제를 가지고 있다. 그뿐만 아니라 스마트폰은 사용자의 어느 주머니나 손에도 놓일 수 있기 때문에 위치 의존성 문제도 지니고 있다. 본 논문에서는 특정 사용자나 특정 폰 위치에 대한 의존성이 적은 효과적인 행위 인식 방법을 제안한다. 제안한 방법을 기초로 안드로이드 스마트폰에서 동작하는 실시간 행위 인식 시스템을 구현하였다. 서로 다른 사용자와 서로 다른 폰 위치로부터 수집한 총 6642개의 샘플들을 이용한 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 행위 인식 시스템의 성능을 분석하였다.

스마트폰 가속도 센서 기반의 제스처 인식과 로봇 응용 (Smartphone Accelerometer-Based Gesture Recognition and its Robotic Application)

  • 남상하;김주희;허세경;김인철
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권6호
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    • pp.395-402
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    • 2013
  • 본 논문에서는 스마트폰 사용자를 위한 가속도 센서 기반의 제스처 인식 방법을 제안한다. 제안하는 제스처 인식 방법에서는 DTW 알고리즘을 적용하여 새로운 시계열 가속도 데이터와 각 제스처별 대표 훈련 데이터간의 유사도를 측정한 뒤, k-NN 알고리즘을 적용하여 제스처를 판별한다. 본 논문에서 제안하는 제스처 인식 방법의 성능을 분석해보기 위해, 안드로이드 스마트폰에서 동작하는 제스처 인식 프로그램과 이것을 활용한 제스처 기반 원격 제어 로봇 시스템을 구현하였다. 사용자-혼합 및 사용자-독립 실험들을 통해, 본 논문에서 제안한 제스처 인식방법과 구현 시스템이 높은 인식 성능과 확장성을 가진다는 것을 보였다.

스마트폰에서 가속도 센서와 진동 센서를 이용한 PIN 입력 기법 (Technique for PIN Entry Using an Accelerometer Sensor and a Vibration Sensor on Smartphone)

  • 정창훈;장룡호;양대헌;이경희
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권12호
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    • pp.497-506
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    • 2017
  • 스마트폰의 가속도 센서로 사용자의 걸음이나 행동을 분석하여 사용자 인증을 하는 연구는 이전에도 있었으나, PIN 입력에 적용하기에는 사용자 편의성이 낮아서 부족한 면이 있었다. 이 논문에서는 스마트폰의 스크린을 직접 터치하는 것이 아니라, 스마트폰의 진동 센서와 가속도 센서를 이용하여 PIN을 입력하는 기법을 제안한다. 우리는 제안한 기법을 이용하여 사용성 실험을 진행하였고 사용자가 이 기법에 익숙해짐에 따라 사용성이 높아진다는 것과 그로인해 평균 12.9초, 100%의 확률로 PIN을 입력할 수 있다는 것을 확인하였다. 또한 보안성 실험을 통해 공격자가 촬영 공격을 이용하여 사용자를 공격했을 때 공격 성공률이 0%이였다는 것과 그로인해 기존에 존재하는 PIN 입력 기법보다 안전하다는 것을 확인하였다. 결과적으로 충분히 사용될 수 있는 기법이라는 것을 확인하였다.

Comparison of smartphone accelerometer applications for structural vibration monitoring

  • Cahill, Paul;Quirk, Lucy;Dewan, Priyanshu;Pakrashi, Vikram
    • Advances in Computational Design
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    • 제4권1호
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    • pp.1-13
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    • 2019
  • Recent generations of smartphones offer accelerometer sensors as a standard feature. While this has led to the development of a number of related applications (apps), there has been no study on their comparative or individual performance against a benchmark. This paper investigates the comparative performance of a number of smartphone accelerometer apps amongst themselves and to a calibrated benchmark accelerometer. A total of 12 apps were selected for testing out of 90 following an initial review. The selected apps were subjected to sinusoidal vibration testing of varying frequency and the response of each compared against the calibrated baseline accelerometer. The performance of apps was quantified using analysis of variance (ANOVA) and test of significance was carried out. The apps were then compared for a realistic dynamic scenario of measuring the acceleration response of a bridge due to the passage of a French Train $\grave{a}$ Grande Vitesse (TGV) in a laboratory environment.

The design of the Fall detection algorithm using the smartphone accelerometer sensor

  • Lee, Daepyo;Lee, Jong-Yong;Jung, Kye-Dong
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.54-62
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    • 2017
  • Currently, falling to industrial field workers is causing serious injuries. Therefore, many researchers are actively studying the fall by using acceleration sensor, gyro sensor, pressure sensor and image information.Also, as the spread of smartphones becomes common, techniques for determining the fall by using an acceleration sensor built in a smartphone are being studied. The proposed method has complexity due to fusion of various sensor data and it is still insufficient to develop practical application. Therefore, in this paper, we use acceleration sensor module built in smartphone to collect acceleration data, propose a simple falling algorithm based on accelerometer sensor data after normalization and preprocessing, and implement an Android based app.

스마트폰을 이용한 실시간 낙상 감지 (Real-time Fall Detection with a Smartphone)

  • 황수영;유문호;김제남;양윤석
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제11권sup호
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    • pp.113-121
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    • 2012
  • In this study, a real-time fall detection system based on a smartphone equipped with three-axis accelerometer and magnetometer was proposed and evaluated. The proposed system provides a service that detects falls in real time, triggers alarm sound, and sends emergency SMS(Short Message Service) if the alarm is not deactivated within a predefined time. When both of the acceleration magnitude and angle displacement of the smartphone attached to waist belt are greater than predefined thresholds, it is detected as a fall. The proposed system was evaluated against activities of daily living(walking, jogging, sitting down, standing up, ascending stairs, and descending stairs) and unintended falls induced by a proprietary pneumatic-powered mattress. With the thresholds of acceleration magnitude 1.7g and angle displacement $80^{\circ}$, it showed 96.5% accuracy to detect the falls while all the activities of daily living were not detected as fall.

스마트폰 어플리케이션을 이용한 보행 평가 (Analysis of Walking Using Smartphone Application)

  • 정상철;이인영;윤수빈;김수연;우영근
    • PNF and Movement
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    • 제13권1호
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    • pp.39-46
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    • 2015
  • Purpose: The accelerometer is a tool for evaluating walking by the displacement of the center of mass (COM) in the body. Recently, smartphones have added an accelerometer app, and it can be used to evaluate outcomemanures in rehabilitation. The purpose of this study was to investigate the COM in the bodies of normal persons and stroke patients using this smartphone application while walking. Methods: Twenty normal persons and twenty-two stroke patients were recruited and had their COM measured using G-walk and the smartphone application, SMAP, during 10 m walking. Subjects repeated the 10 m of walking 3 times, and we used the SMAP, Accelerometer Monitor ver. 1.5.0, to evaluate COM during the walk. To measure the displacement of COM, we used the difference in value between the maximal angle and the minimum anterior-posterior (AP), mediolateral (ML), and rotational angles during the walk. Results: For the normal persons, there was significant correlation between the AP and AP of SMAP, and was also a significant correlation between rotational angle and the ML of SMAP. In the stroke patients, there was significant correlation between AP and ML, and the rotational angle of SMAP. Conclusion: Our research results suggest that if the SMAP system is reinforced in the case of patients who have a greater displacement of COM, it may be used as an evaluation tool during walking.