안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.
우선 만보계는 기계식 만보계와 디지털 만보계로 나뉜다. 물론 스마트워치에 사용되는 만보계는 디지털 만보계이다.
a) 기계식 만보계는 사람이 뛸 때 만보계 내부의 무거운 추가 수직방향으로 흔들리며 접점에 닿을 때에 카운트가 된다. 중력과 관성을 이용한 장치이다.
b) 디지털 만보계는 3축 가속도 센서 및 자이로 센서를 활용하여 체계적인 움직임을 측정한다. 3축은 X, Y, Z 축 방향의 가속도를 측정할 수 있다는 것이며, 움직이는 물체에 센서가 견고하게 장착되어 있는 경우에 각 축 값의 비율을 통해 기울어진 각도를 알 수 있다. 자이로 센서 역시 정확한 걸음수 측정을 위해 사용된다. 자이로 센서는 각속도를 측정하는데, 각속도란 시간당 회전하는 각도를 뜻한다. 기울어진 각도와 각속도를 활용하여 사용자의 움직임을 측정 할 수 있다.
대체로 정지상태에서는 가속도 센서의 측정값이 정확하며 움직이는 상태에서는 자이로 센서의 측정값이 정확하다.
이에 각 회사별로 각 센서 값에 알고리즘을 적용하여 걸음수를 계산한다. 두 센서를 적절히 사용하여 각각의 단점을 상호 보완하게 된다. 미리 입력된 사용자의 키와 몸무게 정보를 통해 팔의 가동 범위 등을 특정하며, 위 가속도 센서와 자이로 센서를 통해 사용자의 이동거리 및 소모된 칼로리를 계산한다.