상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정의 스토리지에 저장된 음원을 재생하고 재생된 음원을 다수의 주파수 대역으로 분해한 후 각 대역의 진폭에 따라 분수대를 제어하기 위한 밴드별 진폭 데이터를 생성하는 음원처리부; 상기 음원처리부의 밴드별 진폭 데이터에 따라 분수대를 제어하기 위한 제어명령을 출력하는 PLC부; 상기 PLC부의 제어명령을 분수대측의 콘트롤 조인트박스로 전송하기 위한 N개의 통신보드; 분수대에 설치되는 분수설비; 및 상기 PLC의 제어명령에 따 라 상기 분수설비를 구동하는 N개의 콘트롤 조인트박스를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 분수대 시스템을 도시한 블럭도이고, 도 3은 도 2에 도시된 음원처리부의 구성 블럭도, 도 4는 도 2에 도시된 통신보드의 구성 블럭도,도 5는 도 2에 도시된 현장의 콘크롤 조인트 박스의 구성 블럭도이며, 도 6은 도 2에 도시된 워터 스크린의 예이다.
본 발명에 따른 분수대 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 육상의 기계실(100)에 설치되어 있는 음원처리부(110), PLC부(120), 통신보드(130-1~130-N+1), 조작부(140), 영상처리부(150)와, 분수대 현장에 설치되는 콘트롤 조인트 박스(210-1~210-N), 워터스크린 제어모듈(310), 영사기(330) 등으로 구성되어 음악에 따라 밸브(220-1~220-K)와 수중등(230-1~230-L)을 제어하여 분수모양을 연출함과 아울러 워터스크린(320)에 영상을 표출할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 영사기(330)는 영상출력수단으로서 레이저 발생기 등을 이용할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 음원처리부(110)는 CD나 테이프, 스토리지, 메모리 등에 저장된 음원을 재생하여 재생된 음원을 다수의 주파수 대역으로 분해한 후 각 대역의 진폭에 따라 분수대를 제어하기 위한 밴드별 진폭데이터를 생성하고, PLC부(120)는 음원처리부(110)의 밴드별 진폭 데이터에 따라 분수대를 제어하기 위한 제어명령을 출력한다. N+1개의 통신보드(130-1~130-N+1)는 PLC의 제어명령을 분수대측의 콘트롤 조인트박스(210-1~210-N)로 전송함과 아울러 워터스크린 제어모듈(310)로 전송하고, 조작부(140)는 사용자의 조작을 음원처리부(110)와 PLC부(120) 및 영상처리부(150)로 전달하고, 영상처리부(150)는 영상소스를 재생하여 영상신호를 영사기(330)로 제공한다.
그리고 육상기계실의 통신보드(130-1~130-N)와 분수대의 콘트롤 조인트박스(210-1~210-N)는 케이블에 의해 1:1로 연결되어 육상기계실(100)에서의 제어신호를 분수대(200)로 전달할 수 있도록 되어 있다.
음원처리부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 저장된 음원을 재생하는 음원재생부(111)와, 조작부(140)의 전달된 조작신호에 따라 전체 동작을 조작하고 재생된 음원의 볼륨을 조절하는 키입력 및 볼륨 조절부(112)와, 재생된 오디오신호를 증폭하는 증폭기(113-1), 증폭된 오디오신호를 10개의 밴드로 구분하여 제1 내지 제 10 주파수 대역만을 통과시켜주는 밴드패스필터부(114), 제 1 내지 제 10 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 LED 레벨 메터부(115), LED 레벨메터부(115)의 출력을 입력받아 8행 10열(8 x 10)의 LED 어레이(119)를 제어하기 위한 Y축 진폭 데이터와 X축 밴드 데이터를 출력하는 LED 제어부(116)와, LED 제어부(116)의 Y축 진폭 데이터를 PLC(120)로 출력하는 Y축 진폭 데이터 출력부(117), LED 제어부(116)의 X축 밴드 데이터를 PLC(120)로 출력하는 X축 밴드 데이터 출력부(118), 8행 10열의 매트릭스 구조로 배열되어 Y축 진폭 데이터 출력부(117)의 출력과 X축 밴드 데이터 출력부(118)의 출력을 AND 연산하여 표시하는 8x10의 LED 어레이(119)로 구성된다.
그리고 밴드배스필터부(114)는 증폭된 오디오신호에서 제1 주파수 대역만 통과시켜주는 제1 밴드패스필터(MFB1: 114-1), 증폭된 오디오신호에서 제2 주파수 대역만 통과시켜주는 제2 밴드패스필터(MFB2: 114-2), 증폭된 오디오신호에서 제3 주파수 대역만 통과시켜주는 제3 밴드패스필터(MFB3: 114-3), 증폭된 오디오신호에서 제4 주파수 대역만 통과시켜주는 제4 밴드패스필터(MFB4: 114-4), 증폭된 오디오신호에서 제5 주파수 대역만 통과시켜주는 제5 밴드패스필터(MFB5: 114-5), 증폭된 오디오신호에서 제6 주파수 대역만 통과시켜주는 제6 밴드패스필터(MFB6: 114-6), 증폭된 오디오신호에서 제7 주파수 대역만 통과시켜주는 제7 밴드패스필터(MFB7: 114-7), 증폭된 오디오신호에서 제8 주파수 대역만 통과시켜주는 제8 밴드패스필터(MFB8: 114-8), 증폭된 오디오신호에서 제9 주파수 대역만 통과시켜주는 제9 밴드패스필터(MFB9: 114-9), 증폭된 오디오신호에서 제10 주파수 대역만 통과시켜주는 제10 밴드패스필터(MFB10: 114-10)로 구성된다.
LED 레벨 메터부(115)는 제1 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제1 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER1: 115-1), 제2 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제2 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER2:115-2), 제3 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제3 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER3: 115-3), 제4 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표 시해 주는 제4 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER4: 115-4), 제5 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제5 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER5: 115-5), 제6 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제6 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER6: 115-6), 제7 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제7 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER7: 115-7), 제8 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제8 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER8: 115-8), 제9 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제9 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER9: 115-9), 제10 대역통과된 오디오신호의 진폭 크기를 8비트의 디지털 데이터로 검출하여 LED로 표시해 주는 제10 LED 레벨 메터(8-BIT LED LEVEL METER10: 115-10)로 구성된다.
Y축 진폭 데이터 출력부(117)는 LED 제어부(116)의 Y축 진폭 데이터를 PLC(120)로 출력하는 제1 내지 제8 Y축 진폭 데이터 출력부(117-1~117-8)로 구성되고, X축 밴드 데이터 출력부(118)는 LED 제어부(116)의 X축 밴드 데이터를 PLC(120)로 출력하는 제1 내지 제10 X축 밴드 데이터 출력부(118-1~118-10)로 구성된다.
그리고 LED어레이(119)는 8행 10열로 배열된 80개의 LED(1,1)~(LED8,10)으로 구성되어 Y축 진폭 데이터 출력부(117)의 출력과 X축 밴드 데이터 출력부(118)의 출력을 AND 연산하여 PLC측으로 전달되는 신호를 표시한다.
통신보드(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 키입력부(136)와 전원부(PWR), PLC(120)로부터 제어신호를 입력받는 PLC 출력부(131)와, PLC 출력부(131)의 출력을 버퍼링하는 M개의 버퍼부(132-1~132-M), 키입력부(136)의 조작을 입력받아 버퍼 선택부(134)를 통해 버퍼부(132-1~132-M) 중 하나를 선택하고 선택된 버퍼부(132-1~132-M)의 데이터를 입력받아 통신 패킷을 형성하여 통신부(135)로 출력하는 통신보드의 제어부(133), 통신보드의 제어부(133)의 통신 패킷을 소수의 선로를 통해 콘트롤 조인트 박스(210-1~210-N)로 전송하는 통신보드의 통신부(135)로 구성된다.
버퍼부(132-1~132-M)는 PLC의 전기적인 신호출력을 광으로 변환하여 전달하는 제1 내지 제8 포토카플러(137-1~137-8)와, 제1 내지 제8 포토카플러(137-1~137-8)와 연결되어 PLC 출력부(131)의 상태를 표시해주는 제1 내지 제8 LED(138-1~138-8), 제1 내지 제8 LED(138-1~138-8)에 연결되어 PLC의 출력을 통신보드의 제어부(133)로 전달하는 버퍼(139)로 구성된다.
그리고 콘트롤조인트박스(210-1~210-N)는 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형 함체안에 회로소자들이 내장되어 있고, 분수대(200)에 설치된 밸브들(220-1~2220-K)을 제어하기 위한 밸브 릴레이(RL1~RLK:215-1~215-K) 및 분수대에 설치된 수중등(216-1~216-L)을 제어하기 위한 수중등 릴레이(RL'1~RL'N)와, 기계실(100)과 통신하기 위한 콘트롤 조인트 박스의 통신부(211)와, 통신 프로토콜에 따라 콘트롤 조인트 박스의 통신부(211)를 통해 기계실의 PLC부(120)와 통신하여 PLC부(120)로부터 전달된 명령을 해석하여 각 릴레이(RL1~RLN,RL'1~RL'N)를 구동시키는 콘트롤 조인트 박스의 제어부(212)와, 콘트롤 조인트 박스의 제어부(212)의 제어에 따라 ID 등을 표시하는 LCD 표시창(214), 콘트롤 조인트 박스의 제어부(212)의 제어에 따라 신호전송상태를 표시하는 LED(213)로 구성된다. 그리고 기계실의 전원공급기로부터 전선을 통해 전원을 공급받아 콘트롤 조인트 박스(210-1~200-N)의 회로소자들에서 필요로 하는 전원을 제공하기 위한 전원부(PWR)도 구비하고 있다.
워터스크린(320)은 도 6에 도시된 바와 같이, 물이 저수되는 소정의 물탱크 또는 저수조(321)와, 물탱크나 저수조(321)로부터 물을 흡입하는 순환펌프(322), 순환펌프(322)와 연결되는 물 분사관(323), 및 물 분사관(323)에 설치되는 분사노즐(324)로 구성되어 워터스크린 제어모듈(310)의 제어에 따라 순환펌프(322)로부터 흡입되어 물 분사관(323)을 고압으로 통과하는 물이 분사노즐(324)을 통해 기포 상태로 분사되면서 불투명한 흰색의 수막이 형성되고 이에 따라 워터스크린(A)을 형성하게 된다.
이러한 워터스크린(A)은 도시된 바와 같이 소정 높이를 가지고 설치되는 물 분사관(323)에 의해 분사되는 물이 낙하하면서 장방형 모양으로 형성할 수 있으며, 물의 분사 방향이 상방을 향하도록 설치된 분사노즐에 의해 물을 쏘아 올림으로써 반타원형으로 형성할 수도 있다.
이어서, 이와 같이 구성된 본 발명의 분수대 시스템의 동작절차를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 분수대 시스템의 음원처리부 동작 절차를 도시한 순서도이고, 도 8은 본 발명에 따른 분수대 시스템의 PLC 동작 절차를 도시한 흐름도 이며, 도 9는 본 발명에 따른 통신보드의 동작 절차를 도시한 순서도이고, 도 10은 본 발명에 따른 콘트롤 조인트 박스의 동작 절차를 도시한 흐름도이다.
본 발명에 따른 분수대 시스템의 음원처리부(110)는 CD나 테이프, 스토리지, 메모리 등에 저장된 음원을 재생하여 재생된 음원을 다수의 주파수 대역으로 분해한 후 각 대역의 진폭에 따라 분수대를 제어하기 위한 밴드별 진폭데이터를 생성한다.
도 7을 참조하면, 사용자가 조작부(140)를 조작하면 조작신호가 키입력 및 볼륨 조절부(112)를 통해 입력되어 음원재생부(111)는 스토리지에 저장된 음원을 재생하고, 대역이 다른 다수의 대역통과필터(114-1~114-10)를 통과시켜 밴드별로 필터링한다(601,602). 본 발명의 실시예에서는 10개의 대역으로 구분하여 필터링한다.
이어 각 대역통과필터(114-1~114-10)에 연결된 LED 레벨 메터(115-1~115-10)를 이용하여 각 밴드별 진폭 크기를 검출한다(603). 바람직하게 밴드별 진폭의 크기는 8비트로 표현한다.
그리고 제어부(116)에서 밴드별 진폭 데이터를 생성한 후 PLC(120)로 밴드 데이터와 진폭 데이터를 전송한다(604,605). 본 발명의 실시예에서는 10개의 밴드 데이터에 대해서 8개의 진폭 데이터가 논리곱(AND) 연산으로 연산되어 LED 어레이(119)에 의해 표시됨과 아울러 PLC(120)로 전송된다.
도 8을 참조하면, PLC(120)는 소정의 프로그램을 실행하여 음원처리부(110)로부터 재생된 음원의 X축 밴드 데이터와 Y축 진폭 데이터를 수신하고, 수신된 데 이터에 따라 분수대를 제어하기 위한 제어명령을 발생한다(701~703). 그리고 제어명령은 통신보드(130)로 전송되어 콘트롤조인트박스(210)로 전달된다(704).
통신보드(130-1~130-N)는 도 9에 도시된 바와 같이, PLC(120)로부터 제어명령을 수신받아 소정의 통신 프로토콜에 따라 데이터 패킷을 생성한 후 엔코딩하여 케이블 혹은 무선을 통해 콘트롤 조인트박스(210-1~210-N)로 전송한다(801~804).
콘트롤조인트박스(210-1~210-N)는 도 10에 도시된 바와 같이, 통신보드(130-1~130-N)로부터 데이터 패킷을 수신한 후 디코딩하고, 디코딩된 데이터 패킷을 분해하여 제어명령을 해석한다(901~904). 이어 해석된 제어명령에 따라 해당 밸브 및 수중등을 구동하기 위한 릴레이 구동신호를 생성한 후 분수대에 설치된 밸브(220-1~220-K)나 수중등(230-1~230-K)을 구동한다(905,906).