관성측정장치를 이용한 보행거리 측정 시스템 개발

이기혁; 강신일; 조재성; 임도형; 이종실; 김인영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이기혁 (한양대학교) 강신일 (한양대학교) 조재성 (한양대학교) 임도형 (세종대학교) 이종실 (한양대학교) 김인영 (한양대학교)

저널정보: 한국재활복지공학회 재활복지공학회논문지 재활복지공학회논문지 제9권 제2호

발행연도: 2015.5

수록면: 161 - 168 (8page)

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본 논문은 자체 개발한 관성측정장치의 가속도, 각속도, 지자기계 데이터를 이용하여 보행거리를 측정하는 시스템 개발에 관한 것이다. 관성센서들의 오프셋 및 이득 오차를 최소화하기 위하여 9축의 자유도를 갖는 지그를 제작하였으며, 이를 이용하여 캘리브레이션을 수행하였다. 보행거리의 정확한 측정을 위하여, 기울기 하강법을 이용하여 가속도계의 중력성분 제거 및 보행패턴 분석을 통한 드리프트 성분을 제거하였다. 최종적으로 보정된 가속도 데이터의 이중적분을 통하여 보행거리를 측정하였다. 시스템의 성능 평가를 위하여, 실내 직선 10m 직선 보행에 대하여 캘리브레이션 전, 후 오차 개선 비율를 비교하였으며, 간단한 보행에 대해 Vicon과의 비교 실험을 수행하였다. 직선 보행에 대해서는 x, y, z축 각각에 대하여 31.4±14.38%(mean±S.D.), 78.64±10.84% 및 69.71±26.25% 개선이 되었음을 확인하였으며, Vicon과의 비교 실험 결과 x, y, z축 각각에 대하여 0.1m, 0.16m, 0.12m의 오차를 얻을 수 있었다.

#Inertial Measurement Units #Gait distance #Double-integration #Accelerometer

참고문헌 (10)

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1. [학술지(정기간행물)] - A. E. Minetti. / 2002 / Energy cost of walking and running at extreme uphill and downhill slopes / J Appl Physiol 93 (3) : 1039 ~ 1046

2. [학술지(정기간행물)] - R. Feliz. / 2009 / Pedestrian tracking using inertial sensors / JoPhA 3 (1) : 35 ~ 43

3. [학술지(정기간행물)] - H. Zheng. / 2005 / Positioning-sensing technologies for movement analysis in stroke rehabilitation / Med Biol Eng Comput 43 (4) : 413 ~ 420

4. [학술지(정기간행물)] - J. Boudarham. / 2013 / Variations in kinematics during clinical gait analysis in stroke patients / PLos One 8 (6) : e66421 ~

5. [학술대회논문] - Y. Karasawa. / 2013 / A trial of making reference gait data for simple gait evaluation system with wireless inertial sensors / Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2013 : 3427 ~ 3430

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