KR20160015032A - Wireless light device and method to control dynamic grouping - Google Patents

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KR20160015032A
KR20160015032A KR1020140097439A KR20140097439A KR20160015032A KR 20160015032 A KR20160015032 A KR 20160015032A KR 1020140097439 A KR1020140097439 A KR 1020140097439A KR 20140097439 A KR20140097439 A KR 20140097439A KR 20160015032 A KR20160015032 A KR 20160015032A
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설현수
양근용
김태완
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(주)에프씨언와이어드
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Abstract

The present invention relates to a system controlling a large LED lighting device by using wireless communication technology. Provided is a means of grouping a number of LED lighting devices according to a form of an image to be expressed, and expressing the image in real time by a method of controlling the group.

Description

무선 조명등과 동적 그룹 제어 방법. {WIRELESS LIGHT DEVICE AND METHOD TO CONTROL DYNAMIC GROUPING}Wireless light and dynamic group control method. {WIRELESS LIGHT DEVICE AND METHOD TO CONTROL DYNAMIC GROUPING}

본 발명은 근거리 무선통신 기술을 이용하여, 조명 장치를 제어하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 많은 수의 무선 조명 장치를 용도에 맞게 보다 효율적으로 제어 운용 하기 위한 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for controlling a lighting apparatus using a short-range wireless communication technology, and more particularly, to a method for more efficiently controlling and operating a large number of wireless lighting apparatuses for use.

운동 경기장 또는 콘서트홀 등에서 응원을 할 때, 일반적으로 종이, 풍선등의 응원 도구나 조명기구가 달린 응원봉 등을 사용하는 것이 보통이다. 공연이나 운동경기 등의 경우에 관중이 응원의 목적으로 사용하는 조명등을 공연등이라 칭하자. 카드섹션은 사전에 짜여진 각본을 토대로 연출 하며, 조명기구를 사용하지 않기 때문에 본 발명과 기술적인 관련성은 없지만, 광고 또는 응원이라는 서비스 관점에서는 동일한 시장이다. 단순한 조명기구의 응원봉은 고정된 조명등을 내장하여 별다른 제어없이 단순히 정해진 순서대로 LED를 점멸하는 정도의 표현을 하게된다. 즉 기존의 공연등은 응원봉에 LED광원을 내장하여 점멸하는 기능을 가진 것이다. 무선을 이용한 실시간 조명제어는 상기에서 예로든 카드섹션과 단순 응원봉의 단점을 해소하여, 실시간으로 색, 밝기 등을 원격 제어하여 공연등을 이용한 다양한 응원 연출과 편리함을 제공하게 한다.When cheering at sports venues or concert halls, it is common to use support rods, usually with paper, balloons, etc., or lighting equipment. In the case of performances or athletic events, the lighting that the spectators use for the purpose of cheering is called a performance. The card section is based on a screenplay prepared in advance and is not technically related to the present invention because it does not use a lighting device, but it is the same market from the viewpoint of a service such as advertisement or support. The support rods of a simple lighting fixture incorporate a fixed lighting fixture and express the degree of flashing LEDs in a predetermined order without any control. In other words, existing performances have the function of blinking by incorporating LED light source in the support rods. The real-time lighting control using wireless eliminates the disadvantages of the card section and the simple support rods described above and remotely controls colors, brightness, etc. in real time to provide various cheering directing and convenience using performances and the like.

무선 통신 방법에 따라 송신과 수신을 모두하는 양방향 통신과 송신 또는 수신만 수행하는 단방향 통신이 있다. 양방향 통신인 경우 송신자와 수신자가 1:1인 점대점 통신(Point to point)이며, 수신자가 여러개인 1:n 통신(점대다 통신, Point to multi point)은 방송통신(broadcasting)과 같이 단방향 통신인 경우가 일반적이다. 본 발명은 다수의 공연등이 수신기의 역할을 하므로, 점대다 통신 방식을 사용하며, 단방향 통신이다. 모든 통신에서는 송신 할 때 수신 주소(Destination Address)를 지정하거나 모든 수신자가 수신할 수 있도록 (Broadcasting) 지정할 수가 있다. 본 발명은 모든 수신자가 수신할 수 있는 방송통신(Broadcasting) 방식을 사용하나 전송데이터 내부에 수신 주소(destination address)를 포함하여 수신기인 공연등이 다양한 수신 그룹을 형성하고 이에 따라 그룹별 제어가 가능한 기술을 제시한다. Directional communication that performs both transmission and reception according to a wireless communication method, and unidirectional communication that performs only transmission or reception. In case of bidirectional communication, 1: 1 point-to-point communication with sender and receiver, and 1: n communication with multiple recipients (point-to-multipoint communication) . The present invention uses a point-to-multipoint communication scheme and is a one-way communication since a plurality of performances etc. serve as receivers. In all communications, it is possible to specify a destination address when transmitting, or to specify that all recipients can receive (broadcast). The present invention can be applied to a broadcasting system in which all receivers can receive broadcasts but a destination address is included in transmission data to form various receiving groups such as receivers and performances, Technology.

종래의 조명장치를 제어하는 대표적인 기술로 DMX512가 있는데, 조명과 관련된 장비와 함께 사용하는 가장 공통적인 국제 표준규격이다. Digital Multiplex의 축약어이고, 512는 최대 512개의 주소를 가지고 장치를 제어할 수 있다는 의미이다. DMX512는 전송 프로토콜 규격이며, 물리적인 전송 수단은 RS-485전송장치를 이용한 유선 연결을 통해 단방향 통신 방법으로 수신부가 여러개인 1:N (점대다) 통신 형태를 취한다. 송신부에서 전송하는 통신데이터는 새로운 통신데이터의 시작을 가리키는 리셋상태와 시작코드 그리고 512byte에 대한 데이터가 전부이며, 빠른 시간내에 계속해서 반복적으로 송신한다. 각 수신부에서는 매번 통신데이터를 수신하여 데이터 변화에 대한 동작을 하게 된다. 이같은 통신 방법은 매우 심플하고 견고하지만, 다음과 같은 제약과 문제점이 동반한다.A typical technology for controlling conventional lighting devices is the DMX512, which is the most common international standard for use with lighting related equipment. It is an abbreviation of Digital Multiplex, which means 512 can control the device with up to 512 addresses. The DMX512 is a transmission protocol standard, and the physical transmission means takes a 1: N (point-to-point) communication form with several receivers in a unidirectional communication method through a wired connection using an RS-485 transmission device. The communication data transmitted from the transmitter is a reset state, a start code indicating the start of new communication data, and data for 512 bytes, all of which are repeatedly transmitted within a short period of time. Each receiving unit receives the communication data every time and operates on the data change. Such a communication method is very simple and robust, but has the following limitations and problems.

일반적으로 유선통신장비와 함께 사용되기 때문에 무선통신 장비에 비해서 장소와 공간의 제약이 클 수 밖에 없고, 장비의 설치 및 운용 과정이 무선에 비해 번거롭다. 또한 단방향 통신, 점대다 통신 방식으로 볼때 무선통신은 물리적으로 연결 될 수 있는 수신장비의 갯수 제한이 없지만, 종래의 DMX512방식은 최대 장비의 갯수가 정해져 있다. 이마저도 수신장비의 기능에 필요한 송신 데이타가 많아 질수록 그 최대 장비의 갯수는 줄어들게 된다. DMX512의 유선장비는 데이지체인 토폴로지 (Daisy Chain Topology) 형태로 연결이 되는데 예를 들어 송신부와 첫번째 수신부가 연결이 되고, 첫번째 수신부와 두번째 수신부가 연결, 두번째 수신부가 세번째 수신부와 연결되는 모습을 가진다. 이런 모양에서는 만약 100번째 수신부가 손상이 되어 다음 101번째 수신부로 데이터 전달이 실패하게 되면, 101번째 이후의 모든 수신부는 기능이 상실되는 문제점도 가지게 된다.Generally, because it is used with wired communication equipment, space and space limitations are big compared with wireless communication equipment, and installation and operation process of equipment is troublesome compared to wireless. In addition, in the unidirectional communication and the point-to-multipoint communication method, there is no limitation on the number of receiving devices that can be physically connected to the wireless communication, but the number of the maximum devices is determined by the conventional DMX512 method. As the number of transmission data required for the function of the receiving equipment increases, the number of the maximum equipment decreases. The DMX512's wired equipment is connected in the form of Daisy Chain Topology. For example, the transmitter and the first receiver are connected, the first receiver and the second receiver are connected, and the second receiver is connected to the third receiver. In such a case, if the 100th receiver is damaged and the data transmission to the next 101st receiver fails, all the receiver units after the 101st receiver have a problem that their functions are lost.

다음과 같은 공연 시나리오 예제를 종래 기술로 구현한다고 가정하고 구체적인 구현 방법을 모색해 보자.Let's assume that the following scenarios of the performance scenarios are implemented in the prior art.

표현하고자 하는 운동경기장의 좌석수는 총 10,000개라고 하자. 좌석은 가로 250줄 세로40줄 총합 10,000개로 정하였다. 도 1은 10,000개 광원의 좌석 배치 및 이미지 예제를 나타낸 것이다. 도 1의 좌석배치(100)을 보면 전체 10,000개의 좌석이 40행, 250열로 배열되어 있다. 이러한 좌석배치도에서 DMX512를 이용하기 위해서는 512개 이하로 영역을 구분해야 한다. 따라서 영역1번(101)에 1열에서 12열까지 480개의 좌석을 할당하였고, 영역2번(102)에 13열에서 24열까지 480개의 좌석을 할당하였다. 이와같이 반복하여 영역20번까지 할당하고 남은 400개의 좌석은 241열부터 250열까지 영역21번(103)으로 할당한다. 각각의 영역에는 DMX512 제어기가 하나씩 배치되어야 하며, 이들 21개의 DMX512 제어기를 통합해서 타이밍제어와 데이터제어를 담당하는 중앙제어기가 있어야 한다.Let's say that the total number of seats in the athletic field is 10,000. The seat was set as 250 lines long and 40 lines total of 10,000 lines. 1 shows a seat arrangement and an image example of 10,000 light sources. In the seat arrangement 100 of FIG. 1, 10,000 seats are arranged in 40 rows and 250 rows. In order to use the DMX512 in this seat layout, it is necessary to divide the area into 512 or less. Therefore, 480 seats are allocated to the first region 101 from the first to the twelfth columns, and 480 seats are allocated from the third region to the 24th region in the second region 102. [ Thus, the remaining 400 seats allocated to the area 20 are allocated to the area 21 (103) from the 241th column to the 250th column. There should be one DMX512 controller in each area, and there should be a central controller that coordinates timing and data control by integrating these 21 DMX512 controllers.

각 좌석에 1개의 공연등이 설치되어 있고, 각 좌석의 각각의 공연등을 일반적인 디스플레이의 이미지 픽셀에 해당한다고 가정하면, 좌석 번호를 픽셀 번호로 대치할 수 있을 것이다. 즉 이미지 1번(100)을 연출하기 위해서는 10,000개의 픽셀이 필요하며 각각의 픽셀에 색상을 지정해야 할 것이다.Assuming that one performance is provided for each seat, and each performance of each seat corresponds to an image pixel of a general display, the seat number may be replaced with a pixel number. In other words, to render image number 1 (100), 10,000 pixels are required and each pixel should be assigned a color.

도 3은 픽셀에 색을 표현하기 위한 색상표이다. 본 예제에서는 설명의 편의를 위해 빛의 3원소인 빨강, 초록, 파랑을 포함한 8가지 색을 표현하도록 3비트를 할당하였는데, 16비트를 사용하면 65,536가지 색상, 24비트를 사용하면 그 보다 더 많은 해상도를 가진 천연색까지 동일한 방식으로 적용할 수 있다. 도 3의 색상표를 보면 8가지 색을 적용하기 위해 빨간색 1비트, 녹색 1비트, 파란색 1비트를 할당하였으며, 빨간색을 표현하려면 빨간색만 1로하고 나머지 녹색과 파란색은 0으로 하여 100으로 표현할 수 있다. 노란색을 표현하려면 빨간색과 녹색을 1로하고, 파란색은 0으로하여 110으로 표현할 수 있다. 흰색은 111로 표현하는데, RGB 3개 광원을 모두 켠것과 같다. 검은색은 000으로 표현할 수 있는데, RGB 3개 광원을 모두 끈것과 같은 효과를 나타낼 수 있다.3 is a color table for expressing colors in pixels. In this example, 3 bits are assigned to represent eight colors including red, green, and blue, which are three elements of light for the convenience of explanation. When 16 bits are used, 65,536 colors and 24 bits are used The same applies to the color with the resolution. In the color table of FIG. 3, red 1 bit, green 1 bit, and blue 1 bit are allocated to apply the eight colors. For red, only red 1 and the remaining green and blue 0 can be expressed as 100 have. To represent yellow, red and green are set to 1, and blue is set to 0, which can be expressed as 110. White is represented by 111, which is the same as turning on all three RGB sources. Black can be expressed as 000, which is equivalent to turning off all three RGB sources.

도 4는 DMX512의 패킷 구조이다. DMX512 패킷은 SC(Start Code)라고 불리는 11비트 길이의 시작코드가 제일 먼저 나오고, 512개의 광원에 해당하는 데이터가 각 11비트 길이에 대응되어서 순차적으로 나온다. 512개의 광원 데이터가 모두 전송이되면 다시 SC부터 반복하여 패킷 데이터가 생성된다. 광원에 대한 데이터가 변경되던 변경되지 않던 이러한 과정을 무한히 반복하여 패킷 데이터가 생성되고 전송되어야 한다. DMX512에서는 512개의 고정된 광원을 전제로 규격을 정하였으며, 256개의 광원을 위한 규격으로는 DMX256 규격이 있다. DMX512는 512개의 광원을 지정한다고 하였지만, 광원대신에 채널이라는 용어를 사용하기도 한다.4 shows a packet structure of the DMX 512. Fig. The DMX512 packet starts with an 11-bit start code called an SC (Start Code) first, and data corresponding to 512 light sources sequentially correspond to each 11-bit length. When all 512 light source data are transmitted, packet data is generated repeatedly from SC again. Packet data must be generated and transmitted indefinitely by repeating this unchanged process of changing data about the light source. In the DMX512, 512 fixed light sources are standardized, and the DMX256 standard is used for 256 light sources. Although the DMX512 specifies 512 light sources, the term channel is used instead of the light source.

DMX512의 11비트 길이의 데이터 패킷은 1 start bit, 8 data bits, 2 stop bits로 구성된다. start bit와 stop bit는 패킷의 시작과 끝을 나타내는 정보이고, 실제 광원의 기능에 대한 정보를 담고 있는 부분은 8 data bits가 되겠다. Start bit은 0 이고 stop bits은 11 이다. RS-485 같은 유선 통신 방식을 사용할 때 DMX512 규격은 1비트의 데이터가 4uS에 전송되도록 요구한다. 즉 11비트의 데이터는 44uS가 소요되고, 전송속도는 250Kbps라고 할 수 있다.The 11-bit data packet of the DMX512 consists of 1 start bit, 8 data bits, and 2 stop bits. The start bit and the stop bit are information indicating the start and end of the packet, and the portion containing the information about the function of the actual light source will be 8 data bits. The start bit is 0 and the stop bits are 11. When using a wired communication method such as RS-485, the DMX512 standard requires that 1-bit data be transmitted in 4uS. That is, the 11-bit data takes 44uS and the transmission speed is 250Kbps.

도 5는 DMX512의 패킷 데이터 예제를 나타낸다. 도 1의 이미지 1번(100)의 영역 1번(101)인 경우의 예제인데, 1행, 1열인 1번 광원은 청색이고 도3의 색상표에 의하면 청색은 001이지만 데이터 길이가 11비트이므로 start bit와 stop bits을 포함하면 00000000111로 표현된다. 1행 2열인 2번 광원은 황색이고 도3의 색상표에 의하면 황색은 110이지만 데이터 길이가 11비트이므로 00000011011로 표현된다. 1행 3열인 3번 광원은 1번 광원과 동일한 적색이므로 00000000111로 표현된다. 이렇게 영역 1번(101)에 할당된 480개의 광원에 대한 DMX512 데이터를 만들수 있다. 한편 영역1번(101)에는 400개의 광원이 할당되어 있으므로 영역1번(101)을 담당하는 DMX512 제어기의 데이터 중에서 401번 광원부터 512번 광원은 존재하지 않으므로 해당 위치에는 임의의 데이터를 할당하여도 무방하다. 예제에서는 검은색에 해당하는 000을 할당하였다. 이와 같이 480개의 광원을 포함한 512 바이트의 DMX512 데이터를 생성할수 있다. 영역 1번(101)에 적용한 것과 동일한 방법으로 영역 2번(102)에 대한 480개 광원의 DMX512 데이터를 생성한다. 이렇게 영역 21번(103)까지 DMX512 데이터를 생성한다. 10,000개 광원을 제어하기 위해서는 21개의 영역을 담당하는 개별 DMX512제어기가 필요하며, 각각의 DMX512제어기는 해당 영역의 이미지만 표현하도록 데이터를 생성한다. 각각의 영역은 RS-485 유선 통신 결선이므로 영역내부만 통신이 이루어 지며, 따라서 혼신이 발생하지도 않는다.5 shows an example of the packet data of the DMX 512. Fig. 1, the first light source of the first row and the first column is blue, and according to the color table of FIG. 3, the blue color is 001, but the data length is 11 bits If it contains start bit and stop bit, it is expressed as 00000000111. The light source No. 2 in the first row and the second column is yellow, and according to the color table in FIG. 3, the yellow color is 110, but the data length is 11 bits, so it is represented by 00000011011. The third light source in the first row and the third column is represented by 00000000111 since it is the same red color as the first light source. Thus, the DMX 512 data for 480 light sources allocated to the area # 1 101 can be generated. Since 400 light sources are allocated to the first region 101, there is no light source from the 401st light source to the 512th light source among the data of the DMX 512 controller in charge of the first region 101. Therefore, It is acceptable. In the example, 000 is assigned to black. Thus, DMX 512 data of 512 bytes including 480 light sources can be generated. DMX512 data of 480 light sources for region # 2 is generated in the same manner as applied to region # 1. In this way, DMX 512 data is generated up to area 21 (103). To control 10,000 light sources, a separate DMX512 controller is required to handle 21 areas, and each DMX512 controller generates data to represent only the image of the corresponding area. Since each area is RS-485 wired communication, communication is performed only within the area, and therefore, no interference occurs.

다시 도 1의 이미지 예제로 돌아와 보자. 도 1에는 3개의 이미지를 예로 들었다. 이미지 1번(100)을 보면 청색과 황색이 번갈아 가며 표현되는 이미지이고, 이미지 2번(104)은 적색과 흰색이 번갈아 가며 표현되는 이미지이고, 이미지 3번(108)은 좌석의 제일 외곽 부분은 녹색이고 그외의 영역은 흰색으로 표현되는 이미지이다. 더 많은 이미지를 표현할 수 있지만, 설명의 편의를 위해 위의 3가지 이미지만 사용하는 예제를 만들었다.Let's come back to the image example of Figure 1 again. In Fig. 1, three images are exemplified. Image No. 1 is an image in which blue and yellow are alternately represented, image No. 2 is an image in which red and white are alternately represented and image No. 3 is an image in which the outermost portion of a seat is Green, and the other area is an image expressed in white. I can express more images, but for the convenience of explanation, I made an example that uses only the above three images.

도 2는 시나리오 예제이며, 시간에 따른 표현 이미지를 정의하여 두는 방법이다. 각각의 시나리오 번호와 시작시각과 지속시간, 이미지 번호로 구성할 수 있다. 도 1의 이미지를 사용하여 시나리오 예제를 구성해보면, 시나리오 1번은 이미지1번(100)을 100mS 동안 표시하고, 그 뒤에 이미지 2번(104)을 200mS 동안 표시하고, 그 뒤에 다시 이미지 1번(100)을 100mS 동안 표시하고, 그 뒤에 이미지 2번(104)을 200mS 동안 표시하고, 그 뒤에 이미지 3번(108)을 300mS 동안 표시하고, 다시 시나리오 1번에서 시나리오 4번의 과정을 반복하는 것으로 설정하였다.Fig. 2 is an example of a scenario, which defines a representation image over time. Each scenario number, starting time and duration, and image number can be configured. 1, the scenario 1 displays image 100 for 100 ms, image 2 104 for 200 ms, and image 100 again after image 1 (100) ) Was displayed for 100 ms, the image No. 2 (104) was displayed for 200 ms, the image No. 3 (108) was displayed for 300 ms, and the scenario No. 4 was repeated in the scenario No. 1 .

도 2의 시나리오를 종래 기술인 DMX512로 구현해보자. 우선 도 1의 이미지 1번(100)에서 영역 1번(101)에 해당하는 패킷데이터를 구현하면 도 5의 예제에서 보듯이 총 5,643비트로 이루어진다.Let's implement the scenario of FIG. 2 with the prior art DMX512. First, if the packet data corresponding to the first region 101 is implemented in the first image 100 of FIG. 1, a total of 5,643 bits are obtained as shown in the example of FIG.

(1 SC + 512 CH) x 11 bits = 5,643 bits (식 1)(1 SC + 512 CH) x 11 bits = 5.643 bits (Equation 1)

5,643비트를 전송하는데 소요되는 시간은 250Kbps RS-485 유선 통신 방식을 사용한다고 하면 0.022572초, 약 22.6mS 소요된다.The time required to transmit 5,643 bits is about 0.022572 seconds and about 22.6mS when 250Kbps RS-485 wired communication method is used.

5,643 bits x 4uS = 22,572uS (식 2)5,643 bits x 4uS = 22,572uS (Equation 2)

영역 2번(102)에 해당하는 패킷데이터도 값은 다르겠지만 길이는 동일하므로 역시 22.6mS의 전송시간을 가진다. 이와 같이 21개 영역의 DMX512 패킷 데이터는 값은 다르지만 전송시간은 동일하게 22.6mS이다.The packet data corresponding to the second area 102 also has a transmission time of 22.6mS because the length is the same although the value will be different. In this way, DMX512 packet data in 21 areas have the same value but the transmission time is 22.6mS.

따라서, 도 2의 시나리오 1번에 해당하는 도 1의 이미지 1번(100)을 100mS 동안 표현하기 위해서는 도 5의 DMX512 패킷 데이터를 22.6mS마다 반복하여 100mS 동안 생성하여야 한다.Accordingly, in order to represent the image # 1 100 of FIG. 1 corresponding to the scenario # 1 in FIG. 2 for 100 ms, the DMX 512 packet data of FIG. 5 should be repeated every 22.6 ms for 100 ms.

전 세계적으로 조명제어에 가장 널리 사용되는 종래의 DMX512 규격은 이와 같이 최대 512개의 광원을 RS-485 유선 통신 기기를 사용하여 22.6mS 마다 반복적으로 재생하게 하므로 도 2의 시나리오를 구현하기에 아무런 문제는 없다. 그런데, DMX512는 최대 512개의 광원만 제어할 수 있으며, 그 이상의 갯수는 추가적인 DMX512 제어기가 필요하며, 이 경우 개별 DMX512 제어기를 통합하기 위한 정밀한 동기화 장치와 중앙 제어기가 별도로 필요하게 된다. 또한 RS-485와 같은 유선 통신은 설치 비용이 과다하고, 유지 보수가 용이하지 않으며, 한곳에서 통신 장애가 생기면 그 뒷단의 모든 기기는 통신 불능이 되며, 통신선의 길이가 수백미터 이내로 제한되는 등 여러가지 문제점으로 인해 무선 통신을 사용하기 위한 욕구가 생긴다.The conventional DMX512 standard, which is widely used for lighting control all over the world, reproduces up to 512 light sources repeatedly every 22.6 mS using an RS-485 wired communication device, so there is no problem in implementing the scenario of FIG. 2 none. However, the DMX512 can only control up to 512 light sources, and more DMX512 controllers are required. In this case, a precise synchronization device and a central controller are needed to integrate the individual DMX512 controllers. In addition, wired communication such as RS-485 is too expensive to install and maintenance is not easy. If a communication failure occurs in one place, all the devices on the rear end become impossible to communicate and the communication line is limited to several hundred meters. There is a desire to use wireless communication.

2012년 런던 올림픽에서는 주경기장의 80,000 관중석에 LED공연등을 관중석당 하나씩 설치하여 개막식과 폐막식에 사용하였다. 이러한 경우 DMX512를 사용하기 위해서는 최소한 157개(식 3 참조)의 DMX512 제어기가 필요하고, 157개의 DMX512 제어기를 통제하기 위한 서버가 필요하며, 시간 동기 및 데이터 분배를 위해 고비용의 기술 및 장비를 사용해야 한다. 실제 2012 런던 올림픽에서는 80,000 관중석에 공연등을 설치하기 위해 370Km의 전기선, 14주의 공사 기간, 173억원의 설치 비용이 사용되었다고 알려지고 있다.At the London 2012 Olympic Games, 80,000 spectators of the main stadium were set up for the opening ceremony and the closing ceremony, one for each spectator. In this case, the DMX512 requires at least 157 DMX512 controllers (see Equation 3), a server to control 157 DMX512 controllers, and costly technology and equipment for time synchronization and data distribution . At the actual London 2012 Olympic Games, it is known that a total of 370 km of electricity, 14 weeks of construction, and installation costs of 17.3 billion won were used to set up 80,000 spectators.

80,000개 / 512 = 156.25 (식 3)80,000 / 512 = 156.25 (Equation 3)

종래의 방법인 DMX512 규격으로 무선 통신을 구현해보자. 무선 통신 규격은 근거리 센서 네트워크에 가장 널리 사용되고 있는 IEEE802.15.4 규격을 이용하기로 한다. 본 발명의 핵심 기술은 ZigBee의 PHY로 널리 알려진 IEEE802.15.4 규격 이외에 Bluetooth의 PHY로 알려진 IEEE802.15.1 또는 WIFI로 알려진 IEEE802.11 등의 규격에도 공통적으로 적용될 수 있다.Let's implement wireless communication with the DMX512 standard. The wireless communication standard will use the IEEE802.15.4 standard which is most widely used in a short distance sensor network. The core technology of the present invention can be applied to a standard such as IEEE802.15.1 known as Bluetooth PHY or IEEE802.11 known as WIFI in addition to the IEEE802.15.4 standard widely known as ZigBee's PHY.

종래의 방법인 DMX512의 무선 통신 환경은 다음과 같다. 2.4GHz 주파수 대역의 IEEE 802.15.4 ZigBee 근거리통신 표준을 사용하고, 250Kbps의 통신 속도, 16개의 채널을 가진다.The wireless communication environment of the conventional DMX512 is as follows. It uses the IEEE 802.15.4 ZigBee local communication standard in the 2.4GHz frequency band and has a communication speed of 250Kbps and 16 channels.

도1의 예제인 10,000개의 공연등을 DMX512 무선 통신 방식으로 구현하기 위해 각각의 DMX512 제어기에 주파수를 각각 할당하려면 21개의 채널이 필요하다. 하지만 IEEE802.15.4의 ZigBee에서는 2.4GHz 대역에 16개 채널만 있으므로, 채널이 모자란다. 그러므로 각각의 DMX512 영역별로 채널을 할당하는 방법은 불가능하다. 따라서 여러개의 DMX512 영역을 통합해 하나의 채널에서 사용하도록 하는 방법이 필요하다. 본 예제에서는 10,000개의 광원이 하나의 채널을 사용하는 것으로 한다. 10,000개의 광원을 하나의 무선 채널로 제어하기 위한 방법을 살펴보자.In order to implement the example of FIG. 1, 10,000 performances, in the DMX512 wireless communication system, 21 channels are required to allocate frequencies to each DMX512 controller. However, in IEEE802.15.4 ZigBee, there are only 16 channels in the 2.4GHz band, so the channel is insufficient. Therefore, it is impossible to assign a channel to each DMX 512 area. Therefore, it is necessary to integrate several DMX512 areas and use them in one channel. In this example, it is assumed that 10,000 light sources use one channel. Let's look at how to control 10,000 light sources on a single wireless channel.

IEEE802.15.4 규격에서 한 패킷인 125바이트의 PDU를 전송하기 위해 약 4mS의 무선통신 소요시간이 필요하다. PDU(Packet Data Unit)는 네트웍에서 송수신이 가능한 데이터의 단위를 의미하는데 1회 최대 125바이트를 송수신 할 수 있다는 의미이다. 125바이트 중에는 IEEE 802.15.4 통신프로토콜을 위한 PHY와 MAC 패킷의 정보와 기타 어플리케이션에서 쓰는 정보가 함께 포함되므로, 실제 사용자가 사용할 수 응용 데이터의 크기는 약 100바이트 정도로 생각할 수 있다. 즉 100바이트의 사용자 데이터를 전송하는데 4mS가 소요된다. 1개의 광원에 1바이트의 데이터를 할당하면, 10,000개의 광원에는 10,000바이트가 필요하다. 이 10,000바이트를 모두 전송하기 위해서는 400mS가 소요된다. 이는 도 1의 이미지 1번(100)을 표현하기 위해서는 최소한 400mS의 무선통신 시간이 소요된다는 것이다. 그렇게 되면 도 2의 시나리오 1번을 100mS 동안 표현하고 시나리오 1번을 200mS 동안 표현해야 하는데, 시나리오 1번의 10,000바이트 데이터를 100mS에 모두 전송할 수 없으므로, 도 2의 시나리오는 구현하지 못하게 된다.In order to transmit a 125-byte PDU, which is a packet according to the IEEE802.15.4 standard, a wireless communication time of about 4 mS is required. A PDU (Packet Data Unit) means a unit of data that can be transmitted and received on the network, meaning that it can transmit and receive a maximum of 125 bytes at a time. Since the PHY and MAC packet information for the IEEE 802.15.4 communication protocol and information used in other applications are included in 125 bytes, the size of the application data usable by the actual user can be considered to be about 100 bytes. That is, it takes 4mS to transmit 100 bytes of user data. If one light source is allocated one byte of data, 10,000 light sources require 10,000 bytes. It takes 400mS to transmit all 10,000 bytes. This means that at least 400 mS of wireless communication time is required to represent image # 1 of FIG. In this case, Scenario # 1 in FIG. 2 is represented for 100 ms and Scenario # 1 is required to be expressed for 200 ms. Since the 10,000 byte data of Scenario # 1 can not be transmitted to all 100 ms, the scenario of FIG. 2 can not be implemented.

또한 400mS 라는 시간은 사람의 눈이 시작적으로 인지하기에 충분한 시간이므로, 10,000개의 등이 400mS 동안 순차적으로 천천히 켜지는 것처럼 인지될 것이다.Also, since the time of 400mS is enough time for the human eye to recognize onset, 10,000 lights will be perceived as slowly turning on for 400ms.

따라서 1개의 무선 채널로는 10,000개의 광원을 실시간으로 제어할 수 없다. 사람의 눈이 시각적인 변화를 인지할 수 있는 시간이 40mS(1초당 25 프레임)라고 가정하면 40mS 동안 1,000바이트의 무선 데이터를 보낼수 있을 뿐이므로 1,000개 이하의 광원은 종래의 방식처럼 DMX512 프로토콜로 처리할 수 있을 것이다.Therefore, 10,000 light sources can not be controlled in real time with one wireless channel. Assuming 40 ms (25 frames per second) that the human eye can notice the visual change, it is possible to send 1,000 bytes of wireless data for 40 ms, so less than 1,000 light sources are processed by the DMX512 protocol You can do it.

기존 기술을 정리해 보면 수천에서 수만개에 이르는 복수의 조명장치를 원격으로 제어하는 방법에 있어서, 메시지 프로토콜 규격으로는 기존에 DMX512가 널리 사용되고 있으나, 최대 제어 대상 기기의 수가 512개로 제한되어 있는 단점이 있다. 또한 물리적 규격으로 RS-485 규격이 있으나, 데이지체인 토폴로지 형태로 유선 연결되어 한곳에서 에러가 발생하면 이후 모든 네트워크가 상실되는 문제가 있으며, 유선 통신으로 인해 설치 및 유지 에 많은 비용이 발생하는 문제가 있다. 유선 통신을 극복하기 위해 무선 WIFI, Bluetooth, ZigBee, FM 등의 무선 통신 기술을 이용하는 방법이 있으나, 250Kbps~11Mbps 정도의 전송 속도로는 수만개의 개별 조명기기를 실시간으로 제어할 수 없는 한계가 있다.In summary, DMX512 is widely used as a message protocol standard in the remote control of a plurality of lighting apparatuses ranging from thousands to tens of thousands, but it has a disadvantage in that the number of maximum control target devices is limited to 512 . In addition, RS-485 standard is used as a physical standard. However, if there is an error in one place due to wired connection in the form of daisy-chain topology, there will be a problem that all networks are lost afterwards, have. In order to overcome wired communication, wireless communication technology such as wireless WIFI, Bluetooth, ZigBee, and FM is used. However, there is a limitation that it is impossible to control tens of thousands of individual lighting devices in real time at a transmission speed of about 250Kbps to 11Mbps.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 대량의 무선 조명등를 제어할 때 제한된 무선자원 내에서 효율적이고 다양한 표현을 연출하기 위한 방법을 제공 하는 것을 그 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for efficiently and variously expressing a limited radio resource when controlling a large amount of wireless light.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 무선 통신 장치를 구비하는 무선 조명 제어기와 무선 조명등을 제시한다. 무선 조명 제어기는 개별 무선 조명등을 실시간으로 효율적으로 제어하기 위해 특정 이미지를 묶어서 그룹을 생성하는 프로토콜 방법을 제시하고, 이 그룹을 미리 정의한 시나리오에 의해 실시간으로 변화시키며 효율적으로 제어하는 방법을 제시한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless lighting controller and a wireless lighting device including a wireless communication device. The wireless lighting controller proposes a protocol method for grouping specific images in order to efficiently control the individual wireless lights in real time, and proposes a method of controlling the group in real time by changing a predefined scenario and controlling it efficiently.

본 발명에 따르면, 대규모의 조명등를 무선으로 제어함에 있어 보다 다양한 연출을 실시간으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to control a variety of presentations in real time when wirelessly controlling large-scale illumination lights.

도 1은 10,000개 조명등의 좌석 배치 및 이미지 예제를 나타낸 것이다.
도 2는 시간의 흐름에 따른 표현 이미지를 정의하여 두는 시나리오 예제이다.
도 3은 픽셀에 색을 표현하기 위한 색상표 예제이다.
도 4는 종래 기술인 DMX512의 패킷 구조이다.
도 5는 종래 기술인 DMX512의 패킷 데이터 예제를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 무선조명제어기와 무선조명등의 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 패킷의 데이터 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 그룹을 설정하는 패킷 데이터를 보여준다.
도 9는 본 발명에 따른 그룹의 색을 지정하는 패킷 데이터를 보여준다.
도 10은 본 발명에 따른 무선통신제어기의 순서도이다.
도 11은 본 발명에 따른 무선조명등의 순서도이다.
1 shows a seat arrangement and an image example of 10,000 lights.
FIG. 2 is an example of a scenario in which an expression image according to time is defined.
FIG. 3 is an example of a color table for representing a color in a pixel.
4 is a packet structure of a conventional DMX512.
5 shows an example of the packet data of the DMX512 of the prior art.
6 is a configuration diagram of a wireless lighting controller and a wireless lighting lamp according to the present invention.
7 shows a data structure of a packet according to the present invention.
FIG. 8 shows packet data for setting a group according to the present invention.
FIG. 9 shows packet data for specifying the color of a group according to the present invention.
10 is a flowchart of a wireless communication controller according to the present invention.
11 is a flowchart of a wireless lighting lamp according to the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 6은 본 발명에 따른 무선제어기와 무선조명등의 구성도이다. 물리적인 장치로서 송신부의 역할을 하는 무선제어기(604)와 수신부의 무선조명등(609, 617, 618)로 구분되며, 무선제어기(604)는 이미지 편집기(600)와 일체형으로 만들 수 도 있고, 분리형으로 만들 수 도 있다. 이미지 편집기(600)는 표현하고자 하는 이미지를 생성 및 편집하는 도구이며, 컴퓨터와 같은 범용 장치에서 소프트웨어로 구성할 수도 있고, 빠른 성능을 위해 전용의 하드웨어를 포함한 특수 장치로 구성할 수 도 있다. 이미지 편집기(600)는 표현하고자 하는 시나리오를 구성하는 시나리오 편집부(601)와 시나리오에 적합한 이미지를 생성하는 이미지 편집부(602)를 포함하며, 이미지 편집부(602)에서 최종 생성된 이미지를 실제의 무선조명등(609, 617,618)에 적합한 패킷 데이터로 변환시키는 패킷생성부(603)를 포함한다.FIG. 6 is a configuration diagram of a wireless controller and a wireless lighting lamp according to the present invention. FIG. A wireless controller 604 serving as a transmission unit and a wireless illumination lamps 609 617 and 618 of a reception unit may be used as a physical device. The wireless controller 604 may be integrated with the image editor 600, . The image editor 600 is a tool for generating and editing an image to be displayed. The image editor 600 may be composed of software in a general-purpose device such as a computer, or may be configured as a special device including dedicated hardware for fast performance. The image editor 600 includes a scenario editing unit 601 that constitutes a scenario to be rendered and an image editing unit 602 that generates an image suitable for a scenario. The image editing unit 602 converts an image finally generated by the image editing unit 602 into an actual wireless light (609, 617, 618).

패킷생성부(603)에서 생성된 데이터는 무선제어기(604)에 포함된 메모리(607)로 전송된다. 데이터의 전송에 있어서 이미지 편집기(600)와 무선제어기(604)가 일체형인 경우는 내부 버스 방식이나 RS-232, USB 같은 시리얼방식으로 전송할 수 있으며, 이미지 편집기(600)와 무선제어기(604)가 분리형인 경우는 RS-232, USB등의 유선통신방식이나, ZigBee, Bluetooth, WIFI, LTE 등의 무선통신방식, MMC, SD 등의 외장메모리를 이용한 복사방식 등을 이용할 수 있다.The data generated by the packet generator 603 is transmitted to the memory 607 included in the radio controller 604. [ When the image editor 600 and the wireless controller 604 are integrated in the transmission of data, they can be transmitted in an internal bus system, a serial system such as RS-232 and USB, and the image editor 600 and the wireless controller 604 In the case of a separate type, a wired communication method such as RS-232 or USB, a wireless communication method such as ZigBee, Bluetooth, WIFI, or LTE, or a copy method using an external memory such as MMC or SD can be used.

메모리(607)에 저장된 패킷데이터는 제어부(606)에 의해 무선송신부(605)로 전송되고, 무선송신부(605)에서 안테나(608)를 이용해 무선으로 멀리 떨어진 무선조명등(609)의 수신용 안테나(610)로 전파된다. 예제를 설명하기 위해 본 발명은 2.4GHz 주파수 대역의 IEEE 802.15.4 ZigBee근거리통신 표준을 사용하지만, IEEE 802.11b/g 무선랜규격, IEEE802.15.1 Bluetooth 규격, 수백MHz 대역의 FM modulation등 다양한 소출력 무선 통신 방식을 사용해도 되며, 본 발명은 무선 통신 규격에 따른 성능의 차이는 있지만 근본적인 구현방법의 차이는 없다고 간주할 수 있다.The packet data stored in the memory 607 is transmitted to the wireless transmission unit 605 by the control unit 606 and transmitted to the wireless receiving unit 609 of the wireless light 609 remote from the wireless transmission unit 605 by using the antenna 608 610). In order to illustrate the example, the present invention uses the IEEE 802.15.4 ZigBee short-range communication standard of the 2.4 GHz frequency band, but it can be applied to a variety of small-capacity wireless communication devices such as IEEE 802.11b / g wireless LAN standard, IEEE 802.15.1 Bluetooth standard, A communication method may be used. However, the present invention can be regarded as having no difference in the fundamental implementation method although there is a difference in performance according to the wireless communication standard.

무선조명등(609)의 안테나(610)를 통해서 수신된 패킷데이터는 무선수신부(611)에서 복조되고 제어부(612)에 의해 메모리(613)로 전달된다. 제어부(612)는 메모리(613)에 보관된 패킷데이터를 분석하여 RGB생성부(615)를 통하여 LED광원(614)을 제어한다. RGB생성부(615)는 LED의 색을 표현하기 위한 빛의 3요소인 RGB신호를 분리하여 적색LED, 녹색LED, 청색LED를 개별적으로 점등하고 빛의 밝기를 조절하는 전류제어를 포함하는 기능을 수행한다. LED광원(614)은 적색LED, 녹색LED, 청색LED 3가지 색을 광원으로 가지고 있으면 모든 컬러를 표현할 수 있으며, 단색 LED만으로 구성되어 있다면, 단지 켜지고 꺼지는 On/Off 기능과 밝기 조절 기능만 할 수 있을 것이다. 본 발명의 예제는 설명의 편의를 위해 빨강, 초록, 파랑을 포함한 8가지 색상을 보여주고 있으나, 65,536가지 색상이나 그 보다 더 많은 해상도를 가진 천연색까지 동일한 방식으로 적용할 수 있다.The packet data received through the antenna 610 of the wireless lighting lamp 609 is demodulated by the wireless receiving unit 611 and transferred to the memory 613 by the control unit 612. [ The control unit 612 analyzes the packet data stored in the memory 613 and controls the LED light source 614 through the RGB generation unit 615. The RGB generator 615 has a function of separately controlling the red LED, the green LED, and the blue LED by separating the RGB signals, which are three elements of light for expressing the color of the LED, and controlling the brightness of the light . The LED light source 614 can display all colors by using three colors of red, green, and blue LEDs. If the LED light source 614 is formed of only a single color LED, only the on / off function and the brightness control function There will be. Although the example of the present invention shows eight colors including red, green and blue for convenience of description, it can be applied in the same manner to 65,536 colors or natural colors having higher resolutions.

무선조명등(609)과 동일한 개별 무선조명등 들이 각각의 무선조명등(617, 618)로 배치될 수 있으며, 도면8은 3개의 무선조명등(609, 617, 618)을 표현하였지만, 본 발명의 의도는 수백, 수천, 수만 개의 독립적인 무선조명등을 동시에 제어하는 것을 목적으로 설계하였다는 것을 상기하면, 수만개의 무선조명등이 있다고 가정해도 무방하다.Although the same individual wireless light fixtures as the wireless light fixture 609 can be disposed in each wireless light fixture 617 and 618 and Figure 8 depicts three wireless light fixtures 609, 617 and 618, , Tens of thousands, and tens of thousands of independent wireless lights. It is also possible to assume that there are tens of thousands of wireless lights.

픽셀이란 디스플레이 또는 이미지를 구성하고 있는 최소 단위의 점을 말하는데, 예를들어 16색상만으로 어떤 이미지를 가로 50픽셀 세로 50픽셀로 표현 한다면 그 이미지의 해상도가 크던 작던간에 모든 픽셀은 16가지의 색상으로만 구분이 되어 진다. 즉, 각 픽셀은 16가지의 색상중에 한가지일 것이고 이 16가지의 색상만 조절하면, 해당 이미지에서 여러 색상의 효과를 줄 수 있을 것이다. 본 발명의 설명에서 이 픽셀은 각각의 무선조명등(609, 617, 618)과 그 의미를 같이 하는데, 즉 각각의 개별 무선조명등(609, 617, 618)이 하나의 픽셀에 대응하고 있으며, 개별 무선조명등(609, 617, 618)의 색상을 재설정하면 다른 모양의 이미지가 표현이 되는 것이다.A pixel is the smallest unit of a display or image. For example, if an image is expressed in 50 pixels by 50 pixels by 16 colors only, all pixels are displayed in 16 colors . In other words, each pixel will be one of the 16 colors, and adjusting only those 16 colors will give you the effect of multiple colors in that image. In the description of the present invention, this pixel has the same meaning as each of the wireless lights 609, 617, and 618, that is, each of the individual wireless lights 609, 617, and 618 corresponds to one pixel, When the colors of the illumination lamps 609, 617, and 618 are reset, images of different shapes are displayed.

본 발명에서는 각 무선조명등(609, 617, 618)을 이미지 형태별로 그룹화 하는 방법과 각 그룹의 색상을 무선으로 원격 제어하는 방법을 제시한다.In the present invention, a method of grouping each of the wireless illumination lamps 609, 617, and 618 according to image types and a method of remotely controlling colors of each group wirelessly are presented.

패킷은 네트워크를 통해 전송하기 쉽도록 자른 데이터의 단위인데 본 발명에서 구성하는 패킷은 도 7과 같다.A packet is a unit of data that is cut so as to be easily transmitted through a network. The packet constructed in the present invention is shown in FIG.

도 7은 본 발명에 따른 제어 데이터 패킷의 구조를 나타낸다. 패킷(Packet)은 네트워크를 통해 전송하기 쉽도록 자른 데이터의 단위를 말한다. 패킷(711)은 명령이나 속성을 나타내는 헤더(Header)와 실제 데이터를 가지는 바디(Body)로 나뉜다. 헤더는 3부분으로 나뉘는데, 첫번째에 전체 패킷의 길이를 나타내는 4바이트의 길이(Length)가 있다. 길이는 자신의 길이인 4바이트를 포함한 전체 패킷이 몇 바이트로 구성되는 지 알려 준다. 본 발명의 예제는 4바이트를 사용하므로 패킷의 최대길이는 4,294,967,296 바이트, 약 4.2GB의 길이를 가지므로 실용적으로는 무제한의 길이라고 해도 될 것이다. 길이를 2바이트로 고정하면 패킷의 최대길이는 65,536바이트이므로 몇만개의 무선조명등을 제어하기에는 실용적으로 부족한 값이되므로 길이를 4바이트로 하는 것이 적당하다.7 shows the structure of a control data packet according to the present invention. A packet is a unit of data that is cut to make it easy to transmit through the network. The packet 711 is divided into a header indicating a command or attribute and a body having actual data. The header is divided into three parts. First, there is a length of 4 bytes indicating the length of the whole packet. The length indicates how many bytes the entire packet, including its own length of 4 bytes, is composed of. Since the example of the present invention uses 4 bytes, the maximum length of the packet is 4,294,967,296 bytes, which is about 4.2 GB, so that it may be practically an unlimited length. If the length is fixed to 2 bytes, the maximum length of the packet is 65,536 bytes. Therefore, it is appropriate to set the length to 4 bytes since it is practically insufficient to control several tens of thousands of wireless lighting lamps.

헤더의 두번째는 1바이트 길이의 명령어(Command)가 있다. 명령어는 그림 7의 하단에 있는 명령어 예제(713)처럼 패킷의 속성을 규정할 수 있다. 예를 들어 00h인 경우 '직접 색 지정' 명령어이므로 이는 종래의 기술인 DMX512 프로토콜처럼 각각의 개별 조명등에 직접 색을 지정하는 방식처럼 사용할 수 있다. 01h인 경우 '그룹초기화' 명령어이며 기존에 그룹으로 지정된 내용을 모두 초기화하고 새로 그룹을 지정할 준비를 하라는 명령이다. 02h인 경우 '그룹 추가' 명령어이며 기존에 지정된 그룹에 추가로 그룹을 지정하고자 할 때 사용한다. 03h인 경우 '그룹 제거' 명령어이며 기존에 그룹으로 지정된 내용중 일부 그룹을 제외(해제) 하라는 명령이다. 04h인 경우 '그룹 색 지정' 명령어이며 특정 그룹의 색상을 지정하고 해당 색상으로 픽셀을 밝히라는 명령이다. 실제적으로는 그 외에 몇 가지 명령어들이 예제(713)와 같이 필요하겠지만, 본 발명의 핵심적인 사상은 도 7의 중앙부에 표시된 예제(712)처럼 '1h:그룹초기화', '2h:그룹추가', '4h:그룹색지정' 3가지 명령어로 모두 기술할 수 있다.The second part of the header is a one byte long command. The command can define the attributes of the packet as in the command example (713) at the bottom of Figure 7. For example, 00h is a 'direct color' command, so it can be used like the DMX512 protocol, which allows you to assign colors directly to each individual light. If it is 01h, it is a 'group initialization' command. It is a command to initialize all the contents already assigned to the group and to prepare to designate a new group. If it is 02h, it is 'add group' command and it is used to add a group to an existing group. If it is 03h, it is 'remove group' command, and it is a command to exclude (release) some of the groups already assigned to the group. If it is 04h, it is a 'group color' command. It is a command to specify the color of a specific group and brighten the pixel by the corresponding color. Actually, some other commands will be needed as in the example 713, but the core idea of the present invention is to use '1h: group initialization', '2h: add group', ' '4h: Group color specification' All three commands can be used.

헤더의 세번째는 1바이트 길이의 데이터단위(Data Unit)가 있다. 데이터단위는 뒤에 따라오는 바디(body)의 데이터가 몇 비트 단위로 묶여서 표현되어 있는지를 나타낸다. 예를 들어 02h는 바디의 데이터가 2비트 단위로 묶여 있으므로 수신하는 측에서는 연속하여 입력되는 바디의 비트 스트림 데이터를 2비트 단위로 끊어서 해석하라는 의미이다.The third part of the header is a 1-byte-long data unit. A data unit indicates how many bits of data of the following body are expressed. For example, 02h means that the data of the body is bundled in 2-bit units, so that the receiving side interprets the bit stream data of the body continuously input by dividing into 2-bit units.

바디(Body)는 헤더의 속성을 실행할 수 있는 실제적인 데이터의 집합이다. 따라서 헤더의 명령어(Command)에 따라 데이터의 길이도 가변적이며 의미하는 내용도 달라진다.A body is a set of actual data that can perform attributes of a header. Therefore, the length of the data is variable according to the command of the header, and the meaning of the data also changes.

도 8은 그룹을 설정하는 패킷 데이터를 보여준다. 도 7의 '2:그룹추가' 명령어 전송(706)을 보면 패킷의 길이는9CA(Hex)로 10진수로 2,506바이트이다. 데이터단위(Data Unit)은 2로 뒤에 이어지는 바디의 데이터가 2비트로 끊어짐을 알수 있다. 바디의 데이터가 Group ID(0,1) 행(802)에 자세히 보여진다. 데이터의 비트 스트림 순서대로 제일 앞 두 비트(805)는 Device ID가 1로 1번 공연등에 할당된 그룹이다. 예제(802)에서는 1번 공연등은 비트 00으로 0 그룹이고, 2번 공연등은 비트 01로 1 그룹, 3번 공연등은 비트 00으로 0그룹, 이런 식으로 10,000번 공연등까지 그룹을 할당한다. 그룹 2와 그룹 3을 위한 '2:그룹추가' 명령어는 도 7의 명령어 전송(707)에 나타나 있으며, 바디 데이터에 대한 보다 자세한 예제는 도 8의 Group ID(2,3) 행(803)에 자세히 보여진다. 이미지 3번의 테두리에 해당하는 그룹 2는 1번 공연등부터 251번 공연등까지 동일하게 부여되고, 252번 공연등 부터 이미지 내부에 해당하는 그룹 3으로 부여된다.FIG. 8 shows packet data for setting a group. 7, the length of the packet is 9 CA (Hex), which is 2,506 bytes in decimal. The data unit is 2, and the data of the following body is broken into 2 bits. The body data is shown in detail in the Group ID (0, 1) row 802. The first two bits (805) in the order of the bit stream of the data are groups assigned to the performance and the like for the first device ID 1. In the example (802), the group 1 is assigned to the group 1 by the bit 00, the group 0 by the bit 00, the group 1 by the bit 01, the group 0 by the bit 00, etc. do. The '2: Add Group' command for Group 2 and Group 3 is shown in command transfer 707 of FIG. 7, and a more detailed example of body data is shown in Group ID (2,3) row 803 of FIG. 8 Details are shown. Group 2, which corresponds to the border of image 3, is assigned equally from the first performance to the 251th performance, etc., and is given to the group 3 corresponding to the inside of the image from the 252th performance.

도 9는 그룹의 색을 지정하는 패킷 데이터를 보여준다. 도 7의 '4:그룹색지정' 명령어 전송(708, 709, 710)에 해당하는 바디의 데이터를 자세하게 보여준다. 도 2의 시나리오 1번, 3번, 6번, 8번에서는 그룹0번에 청색을 그룹 1번에 황색을 발광하도록 하는데, 이때 사용하는 명령이 '4:그룹색지정'(708)이며 바디의 데이터가 색상코드(이미지1번용)(902)에 자세히 나와있다. '4:그룹색지정' 명령어인 경우 바디의 데이터는 색상이 지정될 그룹의 첫번째 그룹번호(906)로 시작한다. 첫번째 그룹번호(906)는 16비트로 고정된 길이로 할당하였는데, 이는 최대 65,536개의 그룹을 처리할 수 있다는 의미이다. 물론 실용적으로 이 크기를 늘려서 사용할 수 도있다. 도 1의 이미지 1번과 이미지 2번은 그룹0과 그룹 1로 이루어져 있으므로, 첫번째 그룹번호(906)는 0이고 이미지 3번은 그룹 2와 그룹 3으로 이루어져 있으므로, 첫번째 그룹번호(906)는 2이다. 첫번째 그룹번호(906)에 이어서 그룹 번호에 할당하는 색상이 나오는데, 이미지 1번용 색상코드(902)인 경우 그룹 0번(S+0)의 데이터가 00000001 비트(907)이므로 도 3의 색상표에 의하면 청색(Blue)이 되고, 그룹 1번(S+1)의 데이터가 00000110 비트(908)이므로 도 3의 색상표에 의하면 황색(Yellow)이 된다. 이와 같이 그룹에 색상을 할당하고 패킷 전송이 완료되면 해당 그룹으로 설정된 모든 공연등은 지정된 색상으로 발광할 것이다.FIG. 9 shows packet data for specifying the color of a group. The body data corresponding to the '4: Group color designation' command transmission (708, 709, 710) in FIG. 7 is shown in detail. In the scenarios 1, 3, 6 and 8 of FIG. 2, blue is emitted in the group 0, yellow in the group 1, and the instruction to be used at this time is '4: group color designation' 708 The data is detailed in the color code (image # 1) (902). For the '4: Group Color' command, the data of the body starts with the first group number (906) of the group to be colored. The first group number 906 is assigned a fixed length of 16 bits, which means that a maximum of 65,536 groups can be processed. Of course, you can increase this size practically. Since image 1 and image 2 in FIG. 1 are composed of group 0 and group 1, the first group number 906 is 0 and the image number 3 is group 2 and group 3. Therefore, the first group number 906 is 2. The color assigned to the group number is followed by the first group number 906. Since the data of the group 0 (S + 0) is 00000001 bit 907 in the case of the image No. 1 color code 902, (S + 1) is 00000110 bit (908), and accordingly, according to the color table of FIG. 3, it becomes yellow. When a color is assigned to a group and the packet transmission is completed, all the performances set in the group will be emitted in a designated color.

도 1의 이미지 예제와 도 2의 시나리오 예제를 본 발명의 방법으로 구현해 보자. 우선 이미지의 형태에 따라 그룹을 설정하여야 한다. 이미지 1번(100)의 색상은 청색과 황색이 번갈아 나오며, 이미지 2번(104)의 색상은 적색과 흰색이 번갈아 나온다. 이 경우 이미지 1번의 1,3,5,7,~10000번 공연등을 같은 색을 가진 하나의 그룹으로 묶을 수 있다. 이 그룹을 그룹 0번이라고 하자. 또한 이미지 1번의 2,4,6,8,~9999번 공연등도 같은 색을 가진 하나의 그룹으로 묶을 수 있다. 이 그룹을 그룹 1번이라고 하자. 그러면 이미지 1번(100)은 그룹 0번과 그룹 1번으로 이루어진 두 개의 그룹을 가진 이미지로 재해석할 수 있다. 다시 말해 그룹 0번과 그룹 1번을 미리 지정하고 그룹 0번의 색을 청색으로 하도록 하고, 그룹 1번의 색을 황색으로 하도록 할 수 있다. 한편 이미지 2번(104)의 경우에도 1,3,5,7,~10000번 공연등은 적색을 가진 그룹으로, 2,4,6,8,~9999번 공연등은 흰색을 가진 그룹으로 할 수 있다. 이때 이들 그룹을 이미지 1번의 그룹 0번, 그룹 1번과 구별하기 위해 그룹 2번과 그룹 3번으로 설정할 수 있으나, 이미지 1번과 이미지 2번의 배열 속성을 보면 그룹의 색상만 다르고 그룹의 구성원은 같음을 알 수 있다. 즉 이미지 1번과 이미지 2번은 동일한 그룹을 가지며 색상만 구별하면 된다는 것을 알 수 있다. 따라서 이미지 2번의 경우에도 1,3,5,7,~10000번 공연등은 그룹 0번으로, 2,4,6,8,~9999번 공연등은 그룹 1로 설정할 수 있다. 반면 이미지 3번은 이미지의 테두리 부분인 1,2,3,4,~9999,10000번 공연등이 녹색이고, 이미지 안쪽인 252,253,254,~9748,9749번 공연등이 흰색이므로, 이미지 1번의 그룹 0이나 그룹 1과 그룹 구성원이 다르므로 새로운 그룹을 할당해야 한다. 따라서 이미지 3번의 테두리 공연등은 그룹 2번으로, 안쪽 공연등은 그룹 3번으로 설정한다. 이와같이 이미지의 색상에 관계없이 동일한 패턴, 다시 말해 동일한 구성원을 가진 공연등을 묶어서 하나의 그룹으로 할당할 수 있다. 본 예제에서는 설명의 편의를 위해 하나의 이미지에 두개의 그룹을 할당하였으나 실용적으로는 더 많은 그룹이 이미지 내에 있을 수 있다. 최악의 경우는 픽셀이 모두 다른 색을 가진 경우인데, 이때는 픽셀 수 만큼 그룹이 할당되므로, 데이터 길이를 줄이기 위한 본 발명의 효과가 없어지고 종전의 방식과 동일한 데이터 길이를 가지게 된다. 하지만 대부분의 공연용 이미지는 연출을 위하여 편집하므로, 동일한 색상을 가진 픽셀이 많고, 표현 가능한 색상을 제한하는 경우도 있으므로 본 발명의 효과를 볼 수 있을 것이다.Let's implement the image example of FIG. 1 and the scenario example of FIG. 2 by the method of the present invention. First, the group should be set according to the shape of the image. The color of image 1 (100) alternates between blue and yellow, and the color of image 2 (104) alternates between red and white. In this case, 1, 3, 5, 7, ~ 10000 performances of image 1 can be grouped into one group with the same color. Let's call this group group 0. You can also group 2, 4, 6, 8, 9999 performances in image 1 into one group with the same color. Let's say this group is group 1. Image # 1 (100) can then be reinterpreted as an image with two groups of group 0 and group 1. In other words, group 0 and group 1 are specified in advance, group 0 color is blue, and group 1 color is yellow. On the other hand, in the case of the image No. 2 (104), the performances of 1,3,5,7, ~ 10,000 times are red group, and the performances of 2,4,6,8, . At this time, it is possible to set these groups to group 2 and group 3 in order to distinguish them from group 0 and group 1 of image 1, but when viewing the array properties of image 1 and image 2, The same is true. That is, image 1 and image 2 have the same group and can be distinguished only by color. Therefore, in the case of image # 2, groups 1, 3, 5, 7, and 10000 can be set to group 0, and groups 2, 4, 6, 8 and 9999 can be set to group 1. On the other hand, the image 3 has green 1, 2, 3, 4, 9999, 10000 times of the image, and 252,253,254, ~ 9748,9749 inside the image are white. Since group 1 and group membership are different, a new group must be assigned. Therefore, the image of the border of the image No. 3 is set to the group No. 2, and the inner performance is set to the group No. 3. In this way, regardless of the color of the image, the same pattern, that is, performances having the same members, can be grouped and assigned to one group. In this example, two groups are assigned to one image for convenience of explanation, but practically there can be more groups in the image. In the worst case, all the pixels have different colors. In this case, since the groups are allocated as many as the number of pixels, the effect of the present invention for reducing the data length is eliminated and the same data length as in the conventional method is obtained. However, since most performance images are edited for production, there are many pixels having the same color, and there are cases in which colors that can be represented are limited, so that the effects of the present invention can be seen.

도 2의 시나리오를 구현해보자. 시나리오 1번부터 시나리오 9번까지 검토해 보면 이미지는 도 1의 3가지 경우와 4개의 그룹을 사용한다. 4개의 그룹은 그룹 0과 그룹1이 쌍을 이루고, 그룹 2와 그룹 3이 쌍을 이루는 것을 알 수 있다. 이와 같은 그룹 정보는 공연이 시작하기 전에 미리 10,000개의 모든 공연등에 설정하여 두어야 한다. 이러한 설정은 '1:그룹초기화, 2:그룹추가, 3:그룹제거' 명령어(Command)를 이용해 공연전에 무선 통신을 이용하거나 기타의 방법으로 개별 공연등에 설정할 수 있다. 도 7의 예제(712)를 이용하면 도 2의 시나리오를 모두 구현할 수 있다. 그룹 설정이 우선되어야 하므로, '1:그룹초기화' 명령어(705)를 전송해서 10,000개 모든 공연등의 그룹 데이터를 초기화한다. 이후 '2:그룹추가' 명령어를 이용해 그룹 0과 그룹 1을 추가(706)하고, 다시 '2:그룹추가' 명령어를 이용해 그룹 2와 그룹 3을 추가(707)한다. 그룹 설정이 완료되면 도 2의 시나리오는 구현할 모든 준비가 끝나고, 공연 시작 시간에는 '4:그룹색지정' 명령어(708, 709, 710)를 이용해 시나리오에 따른 이미지 연출을 하면 된다.Let's implement the scenario of FIG. Scenarios 1 through 9 are used to examine images in three cases and four groups in FIG. It can be seen that the four groups are a pair of group 0 and group 1, and a pair of group 2 and group 3. Such group information should be set in all 10,000 performances before the performance begins. These settings can be set by using wireless communication before performance or by using other methods such as '1: Group initialization, 2: Add group, 3: Remove group' command for individual performances. Using the example 712 of FIG. 7, all the scenarios of FIG. 2 can be implemented. Since the group setting should be prioritized, the group data of 10,000 all performances are initialized by transmitting the '1: Group initialization' command (705). Then, group 0 and group 1 are added (706) using the command '2: add group', and group 2 and group 3 are added (707) using the command '2: add group'. When the group setting is completed, all the preparations to be implemented are completed, and scenes according to scenarios are created using the '4: Group color designation' commands 708, 709 and 710 at the performance start time.

도 10은 본 발명에 의한 무선제어기(604)의 순서도이다. 시작(1000)과 함께 '1:그룹초기화' 명령어를 전송(1001)한다. 그룹초기화가 필요없는 경우에는 생략할 수 있다. '2:그룹추가' 명령어를 전송(1002)하여 그룹을 추가하고, 모든 그룹을 추가할 때까지(1003) 반복한다. 그룹추가는 일반적으로 공연 시작전에 하지만, 공연중에도 그룹추가와 그룹삭제가 가능하다. 공연이 시작되기를 기다려(1004), 공연시작이 되면 시나리오 번호를 초기화(1005)하고, 시나리오 시간 타이머도 초기화(1006)한다. 시나리오 시간 타이머는 특정 시나리오의 지속시간을 계산하기 위해 필요하다. 첫번째 시나리오인 시나리오 1번의 이미지를 연출하기 위해 '4:그룹색지정' 명령어를 전송(1007)해서 이미지 1번의 색상을 그룹 0번과 그룹 1번에 발광하도록 한다. 시나리오 1번의 지속시간인 100mS 동안 (1008) 반복적으로 그룹색지정 명령어를 전송(1007)한다. 시나리오 1번의 지속시간인 100mS가 종료(1008)되면 마지막 시나리오인지 확인하고(1009), 아니므로 시나리오 번호를 증가(1010)하여 시나리오 2번을 준비한다. 시나리오 2번도 시나리오 1번과 마찬가지로 시나리오 시간 타이머를 초기화(1006)한 후, 그룹색지정 명령어 전송(1007)을 이용해 해당하는 이미지 2번을 200mS 동안 지속적으로 발광한다. 이와 같이 9개의 시나리오를 모두 마치면(1009) '12:Power Off' 명령어 전송(1011)으로 모든 공연등의 전원을 끄도록 한 후 종료한다. '12:Power Off' 명령어를 꼭 사용할 필요는 없으며, '10:Sleep Mode' 명령어를 이용해 잠시 대기 상태로 전환할 수 도 있으며, '7:색꺼짐' 명령어를 이용해 다음 공연을 준비할 수 도 있을 것이다.10 is a flowchart of a radio controller 604 according to the present invention. The '1: group initialization' command is transmitted (1001) together with the start 1000. If group initialization is not required, this can be omitted. The command '2: add group' is sent 1002 to add a group, and it is repeated 1003 until all groups are added. Adding a group is usually done before the performance begins, but you can add and delete groups during performance. When the performance starts, the scenario number is initialized (1005), and the scenario time timer is initialized (1006). A scenario time timer is needed to calculate the duration of a particular scenario. In order to produce an image of Scenario # 1 which is the first scenario, '4: Assign Group Color' command is transmitted (1007) to emit color of image # 1 in group 0 and group 1. The group color designation command is repeatedly transmitted 1007 for 100 ms during the duration of the scenario # 1 (1008). If the duration 100mS of the scenario # 1 is terminated (1008), it is confirmed that it is the last scenario (1009), and since the scenario number is increased (1010), the scenario # 2 is prepared. As in the scenario 1, the scenario time timer is initialized (1006) in the scenario 2, and then the corresponding image 2 is continuously emitted for 200 ms using the group color designation command transmission (1007). When all 9 scenarios are completed (1009), power is turned off for all performances and the like by the '12: Power Off' command transmission (1011), and the process is terminated. You do not need to use the '12: Power Off' command. You can use the '10: Sleep Mode' command to wait for a while or '7: Color Off' will be.

도 11은 본 발명에 의한 조명등(609)의 순서도이다. 시작(1100)과 함께 패킷 수신(1101)을 위한 상태로 전환하여 무선제어기(604)에서 송신된 패킷을 수신한다. 수신된 패킷을 분석하여 명령어를 추출(1102)하여 명령어에 따른 동작을 수행한다. 먼저 '1:그룹초기화' 명령어를 수신하면 메모리(613)의 모든 그룹 설정값을 초기화(1103)한다. '2:그룹추가' 명령어를 수신하면 바디에서 데이터를 추출(1104)하여 자신의 번호(Device ID)(804)에 해당하는 위치의 데이터(805)를 자신에게 할당된 그룹번호로 인식하여 메모리(613)에 그룹을 추가(1105)한다. '4:그룹색지정' 명령어를 수신하면 바디에서 데이터를 추출(1106)하여 자신의 그룹(Group ID)(901)에 해당하는 위치의 데이터(907,908)를 자신에게 할당된 색상으로 인식하여 RGB생성부(615)에 데이터를 송출(1107)하여LED광원(614)에서 발광하도록 한다. '12:Power Off' 명령어를 수신하면 전원부(616)를 끄도록(1108) 한 후 종료한다.11 is a flowchart of the illumination lamp 609 according to the present invention. The base station 1100 switches to the state for the packet reception 1101 along with the start 1100 and receives the packet transmitted from the radio controller 604. [ Analyzes the received packet and extracts an instruction (1102) to perform an operation according to the instruction. First, upon receiving the '1: Group initialization' command, all the group setting values in the memory 613 are initialized (1103). Upon receiving the '2: Add Group' command, the data is extracted from the body 1104, and the data 805 corresponding to the number (Device ID) 804 is recognized as the group number assigned to itself, (1105). ≪ / RTI > Upon receiving the command '4: Group color designation', the data is extracted from the body 1106, and the data 907 and 908 corresponding to the group ID 901 is recognized as the color assigned to the group, (1107) to cause the LED light source (614) to emit light. Upon receiving the '12: Power Off' command, the power supply unit 616 is turned off (1108) and the process is terminated.

본 발명의 패킷 길이 및 전송 시간을 종래 기술과 비교해 보자. 종래 기술은 유선 통신 기반의 DMX512이므로 본 발명인 무선 통신 기반의 패킷 구조와 직접적인 비교는 불가능하나, DMX512 규격에서 512개의 개수 제한을 무시하고 무한대로 개수를 늘린다라고 하면 간접적인 비교는 가능할 것이다. 본 발명의 패킷 중 '0:직접색지정' 명령어의 패킷 구조(704)가 최대 512 개수 제한을 해제한 DMX512와 유사한 패킷 구조이므로 이것을 종래 기술의 패킷 길이라 하자.Let us compare the packet length and transmission time of the present invention with the prior art. Since the prior art is DMX512 based on wired communication, it is impossible to directly compare the packet structure based on the wireless communication of the present invention. However, indirect comparison can be made if DMX512 standard ignores the limit of 512 numbers and increases the number to infinity. The packet structure 704 of the '0: direct color designation' command of the present invention is a packet structure similar to that of the DMX 512 which releases the maximum 512 number of restrictions.

본 발명의 예제인 도 1의 이미지 1번을 대상으로 패킷 길이를 계산해보자. 개별 공연등을 위한 데이터 길이는 1바이트로 설정하였으므로 10,000개의 공연등을 위한 바디 데이터는 10,000바이트가 될 것이다. 따라서 6바이트의 헤더 길이를 더하면 총 10,006바이트(2716HEX)가 될것이다(704). DMX512와 IEEE802.15.4 ZigBee 모두 동일한 250Kbps 전송속도를 가지므로 10,006바이트를 전송하기 위해서는 320.192mS가 소요된다.Let's calculate the packet length for Image 1 in Fig. 1 which is an example of the present invention. Since the data length for individual performances is set to 1 byte, the body data for 10,000 performances will be 10,000 bytes. Thus, adding a header length of 6 bytes would result in a total of 10,006 bytes (2716 HEX) (704). Both DMX512 and IEEE802.15.4 ZigBee have the same 250Kbps transmission rate, so it takes 320.192mS to transmit 10,006 bytes.

10,006바이트 * 8비트 / 250,000 = 320.192mS (식 4)10,006 bytes * 8 bits / 250,000 = 320.192 mS (Equation 4)

즉 10,000개의 공연등을 개별 제어하기 위해서는 최소한 320.192mS의 전송 시간이 소요되므로, 한개의 이미지에서 다음 이미지로 전환하기 위해서는 최소한 320.192mS 이후에 해야하고, 이러한 속도라면 1초에 약 3개의 프레임(320.192mS x 3 = 960.576mS)이 생성될 수 있다.In other words, in order to individually control 10,000 performances, it takes at least 320.192mS of transmission time. Therefore, in order to switch from one image to the next, at least 320.192mS is required. mS x 3 = 960.576 mS) can be generated.

한편 본 발명에 의한 패킷 길이를 계산해 보자. 우선 이미지 1번을 위한 그룹 설정 값을 공연 전에 먼저 전송해야 할 것이다. 이미지 1번의 그룹설정 값은 도 7의 '2:그룹추가' 명령어(706)이며, 총 4개의 그룹이 사용되고 2비트의 그룹 길이를 가지므로, 그룹 1과 그룹 2를 할당하는 전체 바디 데이터 길이(802)는 20,000비트, 즉 2,500바이트가 된다.Meanwhile, let us calculate the packet length according to the present invention. First, the group setting value for image 1 should be transmitted before the performance. The group setting value of the image # 1 is the '2: Add Group' command 706 in FIG. 7, and a total of 4 groups are used and a total body data length 802) is 20,000 bits, i.e., 2,500 bytes.

10,000공연등 x 2비트 그룹 / 8 = 2,500바이트 (식 5)10,000 performances, etc. x 2-bit group / 8 = 2,500 bytes (expression 5)

6바이트의 헤더 길이를 더하면 총 2,506바이트(9CAHEX)가 될것이다(706). 250Kbps 전송속도를 가정하면 2,506바이트를 전송하기 위해서는 80.192mS가 소요된다.Adding a header length of 6 bytes will result in a total of 2,506 bytes (9 CAHEX) (706). Assuming a transmission rate of 250Kbps, it takes 80.192mS to transmit 2,506 bytes.

2,506바이트 * 8비트 / 250,000 = 80.192mS (식 6)2,506 bytes * 8 bits / 250,000 = 80.192mS (Equation 6)

한편 그룹 설정 이후 실제 이미지를 발광하기 위해서는 '4:그룹색지정' 명령어(708)가 전송되어야 하므로, 이를 위한 패킷 데이터가 4바이트(902) 필요하며 6바이트의 헤더를 포함하면(708) 총 10바이트가 필요하다. 10바이트를 전송하는 데 소요되는 시간은 0.32mS이다.In order to emit an actual image after setting the group, the '4: Group color designation' command 708 must be transmitted. Therefore, if 4 bytes 902 are required for this purpose and a 6-byte header is included 708, A byte is required. The time required to transmit 10 bytes is 0.32 mS.

10바이트 * 8비트 / 250,000 = 0.32mS (식 7)10 bytes * 8 bits / 250,000 = 0.32 mS (Equation 7)

따라서 그룹 설정을 위한 2,506 바이트와 색 지정을 위한 10 바이트가 최소한 필요하므로 이미지 1번을 연출하기 위해서는 모두 2,516 바이트가 필요하며 이를 전송하기 위해서는 80.512mS 가 필요할 것이다.Therefore, 2,506 bytes for group setting and 10 bytes for color specification are minimized, so 2,516 bytes are required to produce image 1, and 80.512mS is required to transmit the image.

본 발명의 핵심 기술은 공연중에는 '4:그룹색지정' 명령어만 필요하므로 상기 예제의 10바이트 전송 시간(식 7)인 0.32mS 만 소요된다는 것이다. 이는 종래의 기술로 320.192mS(식 4)가 소요되는 것과 비교하면 약 1,000배의 효율 향상이 가능한 것이다. 물론 이미지 1번은 2개의 그룹으로 이루어진 가장 단순한 형태이지만, 그룹의 수가 늘어다더라도 실용적인 효과는 상당하다고 할 것이다. 2개의 그룹이 아닌 보다 많은 그룹을 사용하여 다양한 이미지를 연출해야 한다고 가정하고 그룹의 크기에 따른 본 발명의 패킷 데이터 길이를 알아보자. 본 발명의 예제에서는 8비트의 색상코드를 사용하였다. 8비트의 색상코드는 256가지 색을 연출할 수 있으며, 이는 하나의 이미지에 최대 256개의 그룹이 생성될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 256개의 그룹인 경우 '4:그룹색지정' 명령어에 의한 색상 코드 값(907, 908)은 256바이트이다. 2바이트 그룹시작 코드 (906)와 6바이트 패킷 헤더(702)를 포함하면 총 264바이트이다.Since the core technology of the present invention requires only '4: group color designation' command during performance, it takes only 0.32mS which is the 10-byte transmission time (Equation 7) in the above example. This can be improved by about 1,000 times as compared with the conventional technique which requires 320.192 mS (Equation 4). Image 1, of course, is the simplest form of two groups, but even if the number of groups increases, the practical effect is significant. It is assumed that a plurality of groups are used instead of two groups to produce various images, and the packet data length of the present invention according to the size of the group will be described. In the example of the present invention, an 8-bit color code is used. An 8-bit color code can produce 256 colors, which means that up to 256 groups can be created in an image. Therefore, in the case of 256 groups, the color code values 907 and 908 by the '4: Group color designation' command are 256 bytes. Byte group start code 906 and a six-byte packet header 702, the total is 264 bytes.

264바이트 * 8비트 / 250,000 = 8.448mS (식 8)264 bytes * 8 bits / 250,000 = 8.448 mS (Equation 8)

패킷 전송 시간은 8.448mS로 256그룹의 색 이미지를 전송하는데, 최대 8.448mS가 소요된다. 이는 종래의 기술인 320.192mS와 비교해도 약 37.9배의 압축 효율이 되는 것이다. 따라서 모든 색을 표현하기 위한 최대의 그룹 수를 설정해도 37.9배의 효율 향상이 있게 된다.Packet transmission time is 8.448mS, which transmits 256 groups of color images, up to 8.448mS. Compared to the conventional technique of 320.192 mS, the compression efficiency is about 37.9 times. Therefore, even if the maximum number of groups for expressing all the colors is set, the efficiency improvement is 37.9 times.

만일 색상 수가 R 8비트, G 8비트, B 8비트로 총 24비트 색상표를 사용하여 16,777,216 색상을 표현한다면, 자연색에 가까운 색을 표현할 수 있을 것이다. 이러한 경우에 10,000개의 공연등을 제어한다면, 종래 기술인 경우 30,000바이트의 패킷 데이터가 필요하며(식 9) 전송 시간은 960.192mS가 소요될 것이다.If 16,777,216 colors are expressed using a total of 24 bits of color table with R 8 bits, G 8 bits, and B 8 bits, it will be possible to express colors close to natural colors. In this case, if 10,000 performances are controlled, 30,000 bytes of packet data is required in the conventional technique (Equation 9), and the transmission time will be 960.192 mS.

3바이트색원소x10,000응원등+6바이트패킷헤더 = 30,006바이트 (식 9) 3-byte color element x10,000 Support light +6 bytes Packet header = 30,006 bytes (Equation 9)

30,006바이트 * 8비트 / 250,000 = 960.192mS (식 10)30,006 bytes * 8 bits / 250,000 = 960.192 mS (Equation 10)

24비트 색상표를 가지고 10,000개의 공연등을 제어한다면 모든 공연등이 다른 색을 가지는 경우 최대 10,000개의 그룹이 생성된다. 그러면 본 발명의 경우 색상코드(907,908)가 30,000바이트(10,000공연등 x 3바이트 색원소) 필요하고, 2바이트 그룹시작(906)코드와 6바이트 패킷 헤더를 포함하면 총 30,008바이트의 패킷 데이터가 생성되므로, 종래의 30,006바이트와 거의 동일하므로 효율 증대가 이루어 지지 않는다. 하지만 대부분의 공연 이미지의 경우 연출 효과를 위해 65,536 색상 이내의 2바이트 색상으로 편집되므로, 이러한 경우 바디 데이터는 20,000바이트 (10,000공연등 x 2바이트 색상코드)이고, 2바이트 그룹시작(906)코드와 6바이트 패킷 헤더를 포함하면 총 20,008바이트의 패킷 데이터가 생성되므로, 종래의 30,006바이트와 비교해 볼때 66.7%의 데이터 길이가 필요하다.If you control 10,000 performances with a 24 bit color table, up to 10,000 groups can be created if all performances have different colors. Then, in the case of the present invention, a color code 907,908 requires 30,000 bytes (10,000 performances x 3 byte color elements), and if a 2-byte group start code (906) and a 6-byte packet header are included, a total of 30,008 bytes of packet data is generated Therefore, the increase in efficiency is not achieved because it is almost the same as the conventional 30,006 bytes. However, since most performance images are edited in 2-byte colors within 65,536 colors for presentation effects, the body data is 20,000 bytes (10,000 concurrent x 2 byte color codes), and the 2 byte group start (906) If a 6-byte packet header is included, a total of 20,008 bytes of packet data is generated. Therefore, a data length of 66.7% is required compared to the conventional 30,006 bytes.

20,008바이트 / 30,006 = 0.667 (식 11)20,008 bytes / 30,006 = 0.667 (Expression 11)

이러한 사실을 종합해 보면 모든 공연등의 색상이 달라지는 최악의 경우에도 종래 기술과 동일한 데이터 길이가 소요되며, 만일 공연 연출을 위해 색상수를 제한하거나 이미지를 편집한다면, 수배, 수십배, 수천배의 압축 효과가 있으며, 단일 채널의 무선으로 전송 가능한 패킷 길이를 만들 수 있다. 실용적으로 이미지의 갱신을 눈치 챌 수 없는 초당 25프레임 이상으로 연출할 수 있도록 이미지 편집이 되어야 본 발명의 효과가 극대화 될 것이다. 초당 25프레임이상으로 하려면, 이미지당 40mS 이내로 전송이 완료되어야 하고, 250Kbps 전송 속도라면 이는 이미지 당 10,000비트, 즉 1,250바이트 이하의 데이터로 구성되도록 이미지 편집이 이루어 져야 할 것이다. 실제적으로는 물리단의 제어 패킷과 에러 보정 등을 위해 1,000바이트 이내로 바디 데이터가 생성되도록 해야 할 것이다.In summary, if the colors of all the performances are changed, the same data length as that of the prior art is required. If the number of colors is limited or the image is edited for performing production, it may be difficult to perform several times, tens of times, And it is possible to make a packet length that can be transmitted wirelessly in a single channel. The effect of the present invention will be maximized if image editing is performed so that the image update can practically be performed at a rate of 25 frames per second or more that can not be noticed. In order to have more than 25 frames per second, the transmission must be completed within 40 mS per image. If the transmission speed is 250 Kbps, image editing should be performed so that the data consists of 10,000 bits per image, that is, 1,250 bytes or less. Actually, the body data should be generated within 1,000 bytes for control packet of the physical end and error correction.

250,000 비트 / 25 프레임 = 10,000비트 = 1,250바이트 (식 12)250,000 bits / 25 frames = 10,000 bits = 1,250 bytes (Equation 12)

결과적으로 종래의 방법에서는 대량의 무선 조명 장치를 지원 하지 않기 때문에 하나의 이미지를 전송하는데 수백mS에서 수초의 전송 시간이 필요하고, 이를 해결하기 위해 채널확장이나 동기화 같은 추가 장비가 필요 하고, 그에 따라 무선 통신 네트워크의 설계 결함과 오류 가능성도 높아지는 문제가 생긴다. 하지만 본 발명에서는 불과 수mS에서 수십mS의 전송시간으로 모든 장면이 실시간으로 연출될 수 있다. 이점은 무선통신 오류로 인한 복구능력에서 빠른 화면 전환이 가능 할 수 있음을 보여 주기도 한다. 특히, 같은 장면내에서 색상만 바뀌는 효과에서는 동일 그룹으로 제어 할 수 있으므로, 더욱 효과적이다.As a result, since the conventional method does not support a large amount of wireless lighting devices, a transmission time of several hundreds of mS to several seconds is required to transmit one image. To solve this problem, additional equipment such as channel expansion or synchronization is required There arises a problem that the design defect of the wireless communication network and the possibility of error increase. However, in the present invention, all scenes can be produced in real time with a transmission time of only a few mS to a few tens of mS. This also shows that it is possible to switch quickly from the ability to recover from wireless communication errors. In particular, the effect of changing only the color within the same scene is more effective because it can be controlled in the same group.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 10,000개 조명등에 대한 이미지의 예제로 40행과 250열로 배치됨
101 : 종래 기술인 DMX512로 제어 가능한 구역의 예제
604 : 무선송신부와 제어부, 메모리를 포함한 무선조명제어기
609 : 무선수신부와 RGB 생성부를 포함한 무선조명등
704 : 종래 방식으로 색지정하는 패킷 데이터 예제
706 : 개별 무선조명등에 그룹 번호를 할당하는 패킷 데이터 예제
708 : 그룹 번호에 색상을 지정하여 무선조명등이 발광하도록 하는 패킷 데이터 예제
805 : 비트 스트림 데이터의 첫번째 위치에서 1번 조명등의 그룹 번호를 지정하는 예제
907 : 비트 스트림 데이터의 첫번째 위치에서 첫번째 그룹의 색상을 지정하는 예제
100: Examples of images for 10,000 lights, arranged in 40 rows and 250 columns
101: Example of a zone controllable by the prior art DMX512
604: Wireless light controller including wireless transmitter, controller, and memory
609: Wireless light including wireless receiver and RGB generator
704: Example of packet data to colorize in the conventional way
706: Example of packet data assigning group numbers to individual wireless lights
708: Example of packet data that causes the wireless light to emit light by assigning a color to the group number
805: Example of assigning group number such as 1 at the first position of bitstream data
907: Example of specifying the color of the first group in the first position of the bitstream data

Claims (3)

이미지를 색상에 따라 그룹화하는 과정을 포함하는 이미지 편집기와;
상기 그룹의 색상을 지정하는 단계를 포함하는 전송 패킷생성부와;
무선송신부를 포함하는 무선조명제어기와;
무선수신부와;
그룹 설정값을 저장하는 메모리와;
색상 정보를 해석하여 지정된 색상으로 발광하는 RGB 생성부와;
광원부를 포함하는 무선조명등으로 이루어진 무선조명제어시스템에 있어서,
표현하고자 하는 이미지내의 동일한 색상을 가진 조명등을 하나의 그룹으로 설정하는 단계와;
상기 그룹을 각각의 조명등에 미리 입력하는 단계와;
상기 그룹에 색상을 지정하고 발광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명등 제어 방법
An image editor including grouping images according to color;
Specifying a color of the group;
A wireless light controller including a wireless transmitter;
A wireless receiver;
A memory for storing group setting values;
An RGB generator for interpolating color information and emitting light in a specified color;
A wireless lighting control system comprising a wireless lighting unit including a light source unit,
Setting an illumination lamp having the same color in the image to be expressed as one group;
Pre-inputting the group into each illumination light;
And a step of assigning a color to the group and emitting light
제1항에 있어서,
상기 그룹을 지정하기 위하여 메시지의 패킷을 명령어를 포함한 헤더와 데이터로 이루어진 바디로 구분하는 단계와;
상기 바디의 데이터 전송 순서에 따른 데이터의 위치를 순서대로 각각의 조명등 고유번호로 인식하여 개별 조명등의 그룹 번호를 할당하는 단계를 포함하는 조명등 제어 방법
The method according to claim 1,
Dividing a packet of a message into a body composed of a header and data including an instruction to designate the group;
Recognizing the positions of data in accordance with the order of data transmission of the body as the individual numbers of the illumination lamps in order and assigning the group numbers of the individual illumination lamps
제1항에 있어서,
상기 그룹에 색상을 지정하기 위하여 메시지의 패킷을 명령어를 포함한 헤더와 데이터로 이루어진 바디로 구분하는 단계와;
상기 바디의 데이터 전송 순서에 따른 데이터의 위치를 순서대로 각각의 그룹 고유번호로 인식하여 개별 그룹의 색상을 지정하는 단계를 포함하는 조명등 제어 방법


The method according to claim 1,
Dividing a packet of a message into a body composed of a header including data and a data in order to assign a color to the group;
And recognizing the positions of the data in accordance with the data transmission order of the bodies as the respective group unique numbers in order and designating the colors of the individual groups


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