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스마트 폰을 사용한 움직임 패턴 기반 넘어짐 감지
Fall Detection for Mobile Phone based on Movement Pattern 원문보기

인터넷정보학회논문지 = Journal of Korean Society for Internet Information, v.13 no.4, 2012년, pp.23 - 31  

보비에트 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) ,  황민탕 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) ,  이창무 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) ,  최덕재 (전남대학교 전자컴퓨터공학과)

초록
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인간의 동작 인식은 건강관리, 상황기반 응용 등 실제적인 삶의 여러 부분에서 이용할 수 있기 때문에 중요한 주제이다. 건강관리를 위한 조언을 제공하는데 사용될 수 있기 때문에 동작인식 중 일상생활 동작인식이 주로 연구되고 있다. 특별히 넘어짐은 심장문제로 발생할 수 있기 때문에 넘어짐 인식은 독거 노인의 건강한 삶에 중요한 역할을 할 수 있다. 넘어짐 인식은 여전히 어려운 연구과제이다. 넘어짐 인식을 위해 몸에 여러 종류의 센서를 부착하는 시스템이 제안되었지만 이는 사용자가 센서를 부착하는 것을 잊어버리거나 이런 시스템에 익숙하지 않기 때문에 유용성에 문제가 있다. 본 연구에서는 사용자가 휴대하고 있는 스마트 폰 내의 가속도 및 자이로센서 값의 변화를 분석하여 알려진 넘어짐 패턴과 유사성을 분석하여 넘어짐을 판단하는 방법을 제안한다. 이 연구를 위해 5명의 자원자를 모집하여 다양한 종류의 넘어짐을 실험하였다. 실험결과는 본 연구를 통해서 넘어짐 인식을 위한 제안한 방식이 유효하다는 것을 보여준다. 실험 알고리즘은 많이 사용되고 있는 G1 스마트 폰 위에 구현하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nowadays, recognizing human activities is an important subject; it is exploited widely and applied to many fields in real-life, especially in health care and context aware application. Research achievements are mainly focused on activities of daily living which are useful for suggesting advises to h...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • In this paper we propose a novel method applied on an independent mobile phone to extract changes from built-in accelerometer, orientation sensor and detect fall activity. Ourproposed approach ensures simplicity and high efficiency because the algorithm can be implemented easily on popular phones and the fall activity is detected on time.
  • In this paper, we use an easy way with popular Google Nexus phone included built-in accelerometer and orientation sensor to observe the changes of acceleration and orientation based on characteristics of fall event and then propose a novel method based on acceleration thresholds and orientation and then measure similarity of new sample with typical collected falling sample to detect a fall event. The result from proposed algorithm shows the method can detect the falls effectively.
  • Each experiment was repeated 20 times for each category. The experiment in daily life activity was performed five times including walking, running, and climbing up/down stair. The result is summarized in Table 4.

대상 데이터

  • Fall detection experiments were done on 4 proposed categories. Five people aged over 23 years were recruited to evaluate our developed system. There have better experiments if we study on elderly people, but it is not easy because the risk of our experiment can harm to their health.
  • After the human lying down on the ground, it causes acceleration return around 1G in 3rd step. The 4 young volunteers, (age 22-30) with height from 1.6m to 1.75m are selected to attend experiment while bringing Google Nexus One phone. We collect data from the proposed categories to observe variation of acceleration in the steps.
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참고문헌 (12)

  1. Luo, S., Hu, Q. "A Dynamic Motion Pattern Analysis Approach to Fall Detection", IEEE International Workshop on Biomedical Circuits & Systems, Singapore, 2004. 

  2. Toreyin, B.U., Y. Dedeoglu, and A.E. Cetin, "HMM Based Falling Person Detection Using Both Audio and Video", Lecture Notes in Computer Science, 2005. 3766: p. 211-221. 

  3. Winters, J.M., "Emerging rehabilitative tele-healthcare anywhere. Was the Homecare Technologies Workshop visionary?" in RESNA Press, 2002: p. 95-111. 

  4. Yoshihiro .K, Hiroyuki .Ma, Member IEEE, "Recognizing User Context Using Mobile Handsets with Acceleration Sensors", IEEE International Conference on Portable Information Devices, 2007. 

  5. G.Williams, K.Doughty, K.Cameron, and D.A.Bradley, "A smart fall and activity monitor for telecare applications", Proc. 20th Annual Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society,1998. 

  6. AlertOne Services, Inc. $iLife^{TM}$ Fall Detection Sensor. http://www.falldetection.com, 2008-07-18. 

  7. Zhang, T., Wang, J., Liu, P., and Hou, J. "Fall Detection by Embedding an Accelerometer in Cellphone and Using KFD Algorithm", International Journal of Computer Science and Network Security, vol. 6, issue 10, 2006. 

  8. Raymond Y.W.Lee, Alison J.Carlisle, "Detection of falls using accelerometers and mobile phone technology", Age and Ageing 2011; 0:1-7, Oxford University Press, doi: 10.1093/ageing/afr050. 

  9. Chia-Wen Lin, Zhi-Hong Ling, Yuan-Cheng Chang, "Compressed-Domain Fall Incident Detection for Intelligent Home Surveillance", Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS 2005: p.2781-3784. 

  10. Lord SR, Ward JA, Williams P, Anstey KJ. "An epidemiological study of falls in older communitydwelling women: the Randwick falls and fractures study". Aust J Public Health 1993;17(3):240-5. 

  11. Sakoe, H., and Chiba S.. "Dynamic programming algorithm optimization for spoken word recognition". in IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing 26, 43-49, 1978. 

  12. Di Brina, C., Niels, R., Overvelde, A., Levi, G., and Hulstijn, W., 2008. "Dynamic time warping: a new method in the study of poor hand writing", in Human Movement Science 27, 242-255, 2008. 

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