허리와 손목의 가속도 센서를 이용한 신체활동 에너지 소비량 예측 알고리즘 구현

Implementation of Physical Activity Energy Expenditure Prediction Algorithm using Accelerometer at Waist and Wrist

본 논문에서는 3축 가속도 동작 감지기를 이용하여 신체활동 에너지 소비량 예측 알고리즘을 구현 하였다. 피험자 33명(남성: 15, 여성: 18명)을 대상으로 트레드밀에서 호흡가스분석기, 3축 가속도 동작 감지기(피트미터)를 허리와 손목에 착용 후 2 km/h ~ 11 km/h 까지 각 단계별 2분 수행 후, 1 km/h 씩 증가 시키면 실험을 진행하였다. 3축 가속도 동작 감지기의 x, y, z축 출력 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude: SVM)와 산소소비량과의 회귀분석을 통하여 신체활동 에너지 소비량 예측 알고리즘을 구현 하였다. 허리, 손목, 허리와 손목의 3축 가속도 동작 감지기 착용 위치에 따라 알고리즘을 구현하고 각각의 알고리즘 별로 비교하여 신체활동의 특성에 따라 선택적으로 이용할 수 있도록 구현 하였다.

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 33 participants(15 males and 18 females) that performed walking and running on treadmill at 2 ~ 11 km/h speeds(each stage increase 1km/h). Algorithm for energy expenditure of physical activities were implemented with $VO_2$ consumption and SVM correlation between the data. Algorithm consists of three kinds and hip, wrist, waist and hip can be used to apply.