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3축(X, Y, Z축)의 가속도 신호를 검출하는 가속도 검출부;
각속도신호를 검출하는 각속도 검출부;
FSR(Force Sensing Resistor) 신호를 검출하는 FSR 검출부;
2 내지15 Hz 범위의 대역 통과 특성을 갖는 대역 통과 필터를 구비하고 있으며, 상기 대역통과 필터를 통해 입력된 상기 가속도 검출부의 출력신호와 상기 각속도 검출부의 출력신호로부터 획득된 속도데이터를 적분과정을 거쳐 COG(중력 중심점)를 구하며, 상기 FSR 검출부에서 출력된 FSR 데이터들중 최대 FSR 데이터를 COP(압력 중심점)로 추정하는 연산처리부;
상기 연산처리부로 부터 수신된 COG, COP를 디스플레이하는 디스플레이부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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제1항에 있어서,
상기 가속도 검출부는, 3축 가속도 센서; 상기 3축 가속도 센서로부터 출력된 가속도 신호를 디지탈신호로 변환하는 가속도 데이터처리부;를 구비하며,
상기 각속도 검출부는, 자이로 센서; 상기 자이로 센서로부터 출력된 각속도 신호를 디지탈신호로 변환하는 각속도 데이터처리부;를 구비하며,
FSR 검출부는, FSR 센서부; 상기 FSR 센서부로부터 출력된 FSR 신호를 디지탈신호로 변환하는 FSR 데이터처리부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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인체의 COG 및 COP 의 움직임을 측정하여 보행을 분석하는 시스템으로서,
상기 인체의 3 차원 가속도 감지를 위한 3 축 가속도 센서;
상기 인체의 각속도 감지를 위한 자이로 센서;
족압 분포를 측정하기 위한 FSR (Force Sensing Resistor)센서;
상기 가속도 센서, 자이로 센서, 및 FSR 센서로부터의 신호를 수신하여 연산처리하되, 대역 통과 필터를 거쳐 입력된 상기 가속도 센서의 출력신호를 두번의 적분과정을 거쳐 COG(중력 중심점)를 구하며, 상기 FSR 센서에서 출력된 FSR 신호들중 최대 FSR 데이터를 COP(압력 중심점)로 추정하는 연산처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자이로 센서와 상기 가속도 센서는 천추 부위에 장착되는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 FSR 센서부는
신발의 인솔에 다수의 FSR 센서가 골고루 분포되어 장착되는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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6
제2항에 있어서,
상기 가속도 데이터처리부와 상기 각속도 데이터처리부는 하나의 데이터처리부로 이루어진 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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제2항에 있어서,
상기 FSR 데이터취득부는 FSR 신호를 무선으로 연산처리부로 전송하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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제3항에 있어서,
상기 대역 통과 필터는 2 내지15 Hz 범위의 대역 통과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,
상기 연산처리부는,
상기 대역 통과 필터의 출력신호인 x, y, z 축에서 나오는 3 축 가속도 성분의 데이터들
(단, v는 속도이며, a는 가속도 신호이며, t는 시간이며, vo는 초기속도임)
의 수학식을 이용하여 속도 데이터를 구하고,
상기 속도 데이터
(단, s는 위치이며, so는 초기위치임)
의 수학식을 이용하여 위치 데이터를 구하며,
이렇게 구하여진 위치 데이터가 COG로 추정하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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12
제1항에 있어서,
상기 디스플레이부는 COG 및 COP의 기준범위를 더 표시하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 시스템
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3축 가속도 검출부를 적어도 구비하는 보행 분석 시스템을 이용한 보행분석 방법에 있어서,
상기 3축 가속도 검출부로 부터 수신된 3축 가속도 신호를 2 내지 15 Hz 범위의 대역통과 필터링하는 대역통과 필터링단계;
상기 대역통과 필터링 단계의 출력신호를 적분하여 속도 데이터를 획득하는 속도데이터 획득단계;
상기 속도데이터 획득단계의 출력신호를 적분하여 위치 데이터를 획득하는 위치데이터 획득단계;
상기 위치데이터 획득단계에서 획득된 위치 데이터를 COG로서 추정하고 이를 출력하는 COG 출력단계;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 보행분석 방법
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제13항에 있어서,
상기 속도데이터 획득단계는
상기 대역통과 필터링단계의 출력신호인 x, y, z 축에서 나오는 3 축 가속도 성분의 데이터들
(단, v는 속도이며, a는 가속도 신호이며, t는 시간이며, vo는 초기속도임)
의 수학식을 이용하여 속도 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 보행분석 방법
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제14항에 있어서,
위치데이터 획득단계는
상기 속도데이터 획득단계에서 출력된 속도 데이터를
(단, s는 위치이며, so는 초기위치임)
의 수학식을 이용하여 위치 데이터를 구하는 것을 특징으로 하는 보행분석 방법
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제15항에 있어서,
상기 보행 분석 시스템은 신발의 인솔에 다수 FSR 센서가 분포되어 장착된 FSR 센서부를 더 구비하여, FSR 센서부의 다수의 FSR 센서로부터의 출력을 디지탈 변환하여 수신하는 FSR데이터 수신단계;
상기 FSR데이터 수신단계에서 수신된 다수의 FSR 데이터에서 최대 FSR 데이터를 검출하는 최대 FSR 검출단계;
상기 최대 FSR 검출단계에서 검출된 최대 FSR 데이터를 COP로 추정하고 추정된 COP를 출력하는 COP 출력단계;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보행분석 방법
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인체의 COG 및 COP 의 움직임을 측정하여 보행을 분석하는 방법으로서,
상기 인체의 3 차원 가속도를 감출하는 가속도 검출단계;
신발 인솔에 분포되어 있는 다수의 FSR 센서로부터 FSR 신호를 검출함으로써 족압의 분포를 검출하는 족압분포 검출단계;
상기 가속도 검출단계에서 검출된 3차원 가속도 신호를 두번 적분하여 COG(중력 중심점)를 구하며, 상기 족압분포 검출단계에서 검출된 FSR 신호들중 최대 FSR 데이터를 COP(압력 중심점)로 추정하는 연산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 분석 방법
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