In this thesis, Digital Shoes system which senses the pressure of foot to infer human’s static and dynamic behavior was developed. In order to sense the human step sequences, the shoe hardware system was designed to measure the pressure on heel and toe, using two force sensing resistors on each shoe. Information obtained by sensors was transmitted via to desktop based classifier via Bluetooth. By means of the sensor data analysis, the human behavior was categorized into nine states by a rule-based classification. Applying pre-defined matching template, user’s states were categorized into: Walking forward, Walking backward, Running, Mark time, Standing, On knee, Toe stand, One leg stand, and On ground. The false state annunciation caused by weight shifting was reduced by considering the number of state transition in limited time. We examined the possibility of the least number of FSR for ambulatory monitoring. And it appears that the detection of human behavior using only two force sensing resistors is erroneous in some cases but possible. This system can be applied in the area of daily human behavior and sports activity monitoring and it also can be utilized as an input interface for entertainments.
이 논문에서는 사람의 정적인 행동과 동적인 행동을 감지하기 위한 센서 신발을 구현하고 이 센서 신발을 통해 수집된 데이터를 분석하여 발의 압력에 따른 사람의 상태를 9 가지로 분류하였다. 사람의 걸음의 순서를 감지하기 위해 발끝과 뒤꿈치의 압력을 측정하는 시스템을 2 개의 압력 감지 센서를 이용해 구현 하였으며 사람의 발 압력에 따른 행동을 구분하기 위해 정의된 룰과의 템플릿 매칭을 이용한 규칙 기반의 분류기가 설계 되었다. 이것을 통해 사람의 행동을 앞으로 걷는 상태, 뒤로 걷는 상태, 뛰는 상태, 제자리에서 걷는 상태, 서있는 상태, 무릎앉은 상태, 발꿈치로 서있는 상태, 한 쪽 다리로 서있는 상태 그리고 바닥에 앉은 상태 등으로 구분하였다. 이 시스템에서는 압력 센서를 사용하여 사용자가 실제로 바닥에 주는 압력의 변화에 따른 행동을 감지할 수 있으며, 사람의 정적인 움직임과 동적인 움직임간에 몸무게 이동으로 인해 발생할 수 있는 오류를 한정된 시간에 압력 변화의 수를 측정하여 발생을 줄였다. 또한 신호 처리 시스템과 규칙 기반 분류 시스템간에 무선을 이용한 데이터 전송을 이용해 사용자가 신호 처리 시스템을 허리에 부착한 상태로 자유롭게 행동하는 동시에 사용자의 행동에 대한 분류가 이루어 질 수 있도록 하였다 이 시스템은 사람의 일상 생활에서의 행동을 기록하거나 스포츠에 있어서 선수의 움직임 상태 등을 기록하는데 사용될 수 있으며 또한 발을 이용한 인터페이스 개발을 통해 교육이나 오락용의 어플리케이션 등에 응용할 수 있다.
