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문제 정의
- 특별히 사람의 여러 가지 생체신호들을 다양한 센서들을 이용하여 분석하고, 사람이 어떠한 상황에 있는지 어떠한 의도를 가지고 있는지에 대하여 올바르게 판단할 수 있어야 한다. 그동안 사람의 제스쳐나 표정 및 음성에 관하여 인식하는 과정이 계속해서 연구되어져 왔으나, 본 논문은 기존의 연구와는 다른 감각인 땅을 통해 전달되는 진동을 이용하여 사람의 상황과 의도를 판단하고 로봇이 그에 따른 적당한 반응을 보일 수 있도록 하는 것에 초점을 맞추었다.
- 본 논문에서 우리는 진동 감지 센서를 통하여 사람의 걸음걸이를 측정하였으며, 각 센서마다 측정되는 진동의 크기를 이용하여 비교적 정확하게 사람의 걸음걸이의 방향에 대해서 추정할 수 있었다. 특별히 추정과정 중에 쓰이는 알고리즘은 사막전갈의 신경망 모델에서 착안한 방식으로서 여러 센서들을 응용하여 진원지의 방향을 추정할 때 쓰이는 것으로 사람의 걸음걸이 추정에도 응용될 수 있음을 실험을 통해 알 수 있었다.
- 하지만 진동의 세기를 측정하는데 있어서 센서들이 동일한 진동에 대해 동일한 입력을 받아 전기신호로 변환할 수 있도록 게인을 동일하게 정해주는 작업이 필요한데, 이러한 부분에서 많은 어려움이 있어 진동의 세기를 통하여 사람을 추적하기가 어려운 실정이다[2]. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 진동을 감지하고 진원지의 방향을 추정하는 전갈의 신경망 구조를 이용하여[3], 좀 더 정확하고 간단한 사람의 걸음걸이 인식 연구를 진행하였다.
가설 설정
- 또한 진원지의 방향 추정만이 아닌 진원지의 거리 추정을 하기 위하여 센서들에 측정되는 진동의 세기의 비율을 통하여 진원지의 거리를 추정해 볼 수 있을 것이라 가정하였고, 진동이 제일 크게 측정된 센서를 중심으로 왼쪽과 오른쪽의 센서들에서 측정된 진동의 세기의 비율에 따라 세 개의 센서로 구성되는 삼각형의 각 변을 세기에 반비례하도록 각각 나누어 표현하였다. 그리고 그 나눠진 지점에 삼각형에 각 변에 수직한 직선을 그려 세 직선이 서로 교차되는 세 교차점의 중점을 구하여 전체 센서들의 중심과의 거리를 구해 걸음걸이 진동의 거리 추정을 진행하였다.
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