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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2020.4
- 수록면
- 222 - 233 (12page)
- DOI
- 10.5302/J.ICROS.2020.20.0006
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The lower limb positions of pedestrians are an important physical attribute required in various fields, such as augmented reality, sports science, and physical medicine and rehabilitation. Due to the advantages of the wearability of inertial measurement units (IMUs), IMU-based position estimation of human lower limbs has attracted much attention. In IMU-based estimation, magnetometers are usually used to estimate the headings of tracking objects, e.g., lower limb segments. However, the heading estimation performance can be compromised by magnetic disturbances. In particular, in the case of pedestrian lower limb tracking, a foot-attached magnetometer is exposed to severe magnetic disturbances caused by the wires or structural materials embedded in the building floor or ground, resulting in significant position estimation errors. This paper proposes an IMU-based position estimation of lower limbs via a combination of kinematic modeling with minimal utilization of magnetometers. The proposed method uses only a thigh-attached magnetometer to minimize the effects of magnetic disturbance occurring on the ground or floor and estimates the heading of the entire lower limb using only the thigh magnetometer through kinematic modeling. As our treadmill walking test results, the averaged heading estimation error and position estimation error were 3.4° and 7.2 m, respectively, outperforming the conventional methods both with multiple magnetometers and without any magnetometers.
목차
Abstract
I. 서론
II. 위치추정 칼만필터
III. 검증실험
IV. 결과 및 고찰
V. 결론
REFERENCES
참고문헌 (29)
참고문헌 신청
S. Godha, G. Lachapelle, and M. E. Cannon, “Integrated GPS/INS system for pedestrian navigation in a signal degraded environment,” Proc. ION GNSS., TX, USA, pp. 2151-2164, 2006.
E. Foxlin, “Pedestrian tracking with shoe-mounted inertial sensors,” IEEE Computer Graphics and Applications, vol. 25, no. 6, pp. 38-46, 2005.
Y. K. Choe, C. H. Kang, S. Y. Kim, and C. K. Park, “INS/GPS deep integration using frobenius norm based adaptive filter with two adaptation parameters,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 24, no. 8, pp. 716-721, 2018.
J. Kang, P. H. Choi, and D. S. Eom, “Precise bucket pin-point estimation of excavator in 3-dimensional by integration of accelerometers with RTK GPSs,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 24, no. 10, pp. 930-938, 2018.
R. Bajaj, S. L. Ranaweera, and D. P. Agrawal, “GPS: locationtracking technology,” Computer, vol. 35, no. 4, pp. 92-94, 2002.
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