KR101358472B1 - 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템 및 그 구동방법 - Google Patents

매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 제어 기술에 관한 것으로, 즉, 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템 및 그 구동방법은 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN(Pseudo-Noise) 시퀀스, 고유 ID, RSSI를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 이동 단말기(600)의 유동위치를 파악함으로써, 매스게임에 참여하는 이동 단말기(600)가 매스게임 설정영역 내 어느 설정지점에 위치해 있음을 전제로 설정지점마다 각기 다르게 제공되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신하는 이동 단말기(600)를 통해 매스게임 진행자가 원하는 매스게임 형태를 외부적인 요인에 영향받지 않고 쉽고 빠르고 간편하게 차질없이 표현할 수 있도록 지원해 줄 수 있다.

Description

매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템 및 그 구동방법{A Mobile Terminal Location Awareness System For a Mass Game and The Driving Method of the Same}
본 발명은 통신 제어 기술에 관한 것으로, 특히 매스게임 실시시 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 이동 단말기를 대상으로 각기 다른 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템 및 그 구동방법에 관한 것이다.
우리나라의 경제적 생활이 윤택해지면서 다양한 운동경기와 문화공연을 통해 취미생활을 즐기면서 여가를 보내고자 하는 욕구가 커져가고 있다. 그런데, 운동경기장이나 콘서트장과 같은 곳에서 매 경기나 공연을 관람할 때마다 자신이 응원하는 선수나 팀, 가수들 즉, 스타들을 응원하기 위해 보통 관람자들이 자발적으로 매스게임을 준비하여 진행한다.
그러나, 한번의 이벤트를 위하여 매스게임을 준비할 때 일회성으로 낭비되는 매스게임 도구들과 많은 사람들을 경기 전부터 동원해야 하는 번거로움 등 많은 시간과 노력, 자원이 낭비되므로 도 1과 같이 무선 통신방식을(예, Wifi, Bluetooth, Zigbee 등) 이용한 종래의 매스게임용 통신시스템을 생각할 수 있다.
그런데, 도 1의 고정형 참여자 ID 방식은 관람자 즉, 매스게임에 참여하는 참여자가 스스로의 위치를 파악하여 매스게임을 진행하는 진행장치 또는 매스게임 진행자라 할 수 있는 신호자에게 자신의 위치를 무선 통신방식을 통해 알려준다
그러나, 참여자가 자신의 위치를 파악한다는 점에 있어서, 현재의 기술로는 이동통신망을 이용하는 단말기 즉, 휴대폰이나 스마트폰 등이 기지국으로부터 송신되는 정보를 이용하여 자신의 위치를 알 수 있는데, 이는 신호자가 관람중인 모든 휴대폰 가입자 또는 매스게임에 참여하고자 하는 휴대폰 가입자의 정보를 알고 있어야 하므로 가입자의 동의가 필요하고, 참여자의 장치는 휴대폰과 연동이 되어야 한다. 또한, 가입자의 위치도 오차가 수 m 까지 발생하여 현실적으로 무선 매스게임에 적용하기에는 불가능한 기법이다.
또 다른 방법으로는 모든 참여자의 장치에 자신의 위치를 파악할 수 있는 GPS 수신기 또는 이와 유사한 기능을 가지도록 하여 신호자가 위치정보 요청시 신호자에게 위치정보를 전송하는 것이다. 이 방법은 참여자 장치에 고가의 GPS 수신기를 탑재해야 하는 문제점이 있다.
가장 원시적인 방법은 참여자의 위치를 미리 약속된 위치로 고정되어 있고, 이 위치정보를 신호자도 공통으로 알고 있는 경우로서, 이 방법은 참여자가 고정된 위치 또는 좌석에서 다른 곳으로 이동하면 위치파악을 할 수 없는 제약이 있다.
제 10-2004-0082890호에 개시된 데이터 중계 시스템은 소정 단말기로부터 데이터의 전송을 요구하고 이에 전송되어온 소정 데이터를 입력받아 이를 종합적으로 관리 제어하는 중앙통제소, 중앙통제소와 무선교신이 가능한 거리에 위치하여 중앙통제소로부터 지정된 단말기로서, 중앙통제소의 제어에 의해 주변 단말기와의 반복적인 소정의 송/수신 전파교류를 통해 주변 단말기의 고유식별 ID와 전파 수신전계강도(Receive Signal Strength Indicator)를 파악하는 주단말기, 주단말기와는 물론, 주변의 다른 단말기와도 반복적인 소정의 송/수신 전파교류를 통해 주변 단말기의 고유식별 ID와 전파 수신전계강도를 파악하는 단말기로 구성된다. 제 10-2004-0082890호에 개시된 데이터 중계 시스템에서, 주단말기 및 단말기는 서로 소정의 전파신호(ID 등)를 송신 및 수신 반복하여 근접한 위치에 있는 단말기의 ID와 수신전계강도를 파악하고, 최단 거리에 있는 단말기끼리 서로 링크되도록 설정을 수행하며, 자신이 최초로 소정 데이터를 검출하여 직접 전송해야 하는 최종 단말기가 아니라면 수신된 데이터를 중계하는 기능만 수행하도록 설정된다. 그러나, 데이터 중계 시스템은 최적의 통신 경로를 설정하기가 상당히 어려우며 많은 시간과 노력을 소모하는 문제점이 있다. 그리고, 단말기와 주단말기 그리고 중앙통제소 상호 간에 원활한 통신에 대한 정량적인 수치가 없다는 문제점이 있다. 또한, 주단말기와 단말기사이의 지정한 시간 또는 현재시각의 데이터 등을 수집할 때. 주단말기와 단말기 간 통신 실패 시 데이터가 없는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명의 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 수평, 수직 빔 패턴을 갖는 배열 안테나를 활용하고 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN(Pseudo-Noise) 시퀀스와 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 이동 단말기의 유동위치를 파악함으로써, 매스게임 실시시 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 이동 단말기를 대상으로 온오프 정보 또는 LED 색상정보<각 설정지점마다 각기 다른 데이터로 생성>를 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 근거리 통신망을 이용해 이동 단말기로부터 송신 PN 시퀀스에 부합하는 수신 PN 시퀀스와 자신의 고유 ID를 수신한 후, 전파 도달거리 측정 알고리즘으로 고정국 제어기-이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산하여 이동 단말기의 위치배열 및 이동경로를 모니터링하고, 기도안된 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 매스게임에 참여하는 이동 단말기가 위치한 설정지점으로 정확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 제 3 목적은 매스게임 실시시 글자/도형 제작 툴에 의해 도안된 글자 혹은 도형을 사전연습 없이도 자유롭게 표출시킬 수 있을 뿐만 아니라 글자 혹은 도형이 시간에 따라 움직이는 애니메이션도 매스게임 설정영역 내에서 자유롭게 구현 가능함으로 매스게임을 통해 표현하고자 하는 다양한 이벤트성 영상효과를 더욱 고취시켜 주기 위함이다.
또한, 본 발명의 제 4 목적은 지정된 자리에 위치해 있어야만 매스게임이 가능했던 종래의 이동 단말기 이동에 대한 제약조건 및 한계성을 극복하기 위해 매스게임에 참여하는 이동 단말기가 매스게임 설정영역 내 어느 설정지점에 위치해 있는 것을 전제로 설정지점마다 각기 다르게 제공되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신하는 이동 단말기를 통해 매스게임 진행자가 원하는 매스게임 진행을 외부적인 요인(특히, 이동 단말기를 소지한 매스게임 참여자의 이동여부)에 의해 지장받지 않으면서 차질없이 쉽고 빠르고 간편하게 실시할 수 있기 위함이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템은, 배열 안테나 1차 회전시, 스캔준비 명령을 근거리 통신망 내 접근한 이동 단말기에 전송하여 준비상태 완료됨을 알리며, 상기 배열 안테나 2차 회전시, 상기 배열 안테나와 기연결된 송수신기를 이용해 송신 PN 시퀀스를 송출케 하고, 상기 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 상기 송수신기를 통해 수신하는 고정국 제어기; 상기 고정국 제어기로부터 입수된 상기 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 상기 고정국 제어기와 이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산하고, 상기 상대적 거리에 따른 상기 이동 단말기의 상대 좌표를 파악해 상기 이동 단말기의 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 모니터링하는 관리조정 서버; 및 상기 관리조정 서버는 기설치된 글자/도형 제작 툴의 구동으로 외부 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화면상에 매스게임용 글자 혹은 도형을 도안하여 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 생성한 후, 매스게임 실시시 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 상기 이동 단말기로 상기 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법은, 고정국 제어기가 배열 안테나를 1차 회전시켜 스캔준비 명령을 근거리 통신망 내 접근한 이동 단말기에 전송하고 준비상태 완료됨을 알리는 단계; 상기 고정국 제어기가 상기 배열 안테나를 2차 회전시켜 상기 배열 안테나와 기연결된 송수신기로 송신 PN 시퀀스를 송출케 하고, 상기 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 상기 송수신기를 통해 수신하는 단계; 관리조정 서버가 상기 고정국 제어기로부터 입수된 상기 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 상기 고정국 제어기와 이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산하는 단계; 상기 관리조정 서버가 상기 상대적 거리에 따른 상기 이동 단말기의 상대 좌표를 파악해 상기 이동 단말기의 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 모니터링하는 단계; 상기 관리조정 서버가 기설치된 글자/도형 제작 툴의 구동으로 외부 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화면상에 매스게임용 글자 혹은 도형을 도안하여 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 생성하는 단계; 및 매스게임 실시시, 상기 관리조정 서버가 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 상기 이동 단말기로 상기 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명의 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템 및 그 구동방법은 수평, 수직 빔 패턴을 갖는 배열 안테나를 활용하고 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN(Pseudo-Noise) 시퀀스와 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 이동 단말기의 유동위치를 파악함으로써, 매스게임 실시시 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 이동 단말기를 대상으로 온오프 정보 또는 LED 색상정보<각 설정지점마다 각기 다른 데이터로 생성>를 전달하는 제 1 효과를 준다.
또한, 본 발명은 근거리 통신망을 이용해 이동 단말기로부터 송신 PN 시퀀스에 부합하는 수신 PN 시퀀스와 자신의 고유 ID를 수신한 후, 전파 도달거리 측정 알고리즘으로 고정국 제어기-이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산하여 이동 단말기의 위치배열 및 이동경로를 모니터링하고, 기도안된 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 매스게임에 참여하는 이동 단말기가 위치한 설정지점으로 정확히 전달하는 제 2 효과를 준다.
또한, 본 발명은 매스게임 실시시 글자/도형 제작 툴에 의해 도안된 글자 혹은 도형을 사전연습 없이도 자유롭게 표출시킬 수 있을 뿐만 아니라 글자 혹은 도형이 시간에 따라 움직이는 애니메이션도 매스게임 설정영역 내에서 자유롭게 구현 가능함으로 매스게임을 통해 표현하고자 하는 다양한 이벤트성 영상효과를 더욱 고취시켜 주는 제 3 효과를 준다.
또한, 본 발명은 지정된 자리에 위치해 있어야만 매스게임이 가능했던 종래의 이동 단말기 이동에 대한 제약조건 및 한계성을 극복하기 위해 매스게임에 참여하는 이동 단말기가 매스게임 설정영역 내 어느 설정지점에 위치해 있는 것을 전제로 설정지점마다 각기 다르게 제공되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신하는 이동 단말기를 통해 매스게임 진행자가 원하는 매스게임 진행을 외부적인 요인(특히, 이동 단말기를 소지한 매스게임 참여자의 이동여부)에 의해 영향받지 않으면서 차질없이 쉽고 빠르고 간편하게 실시할 수 있는 제 4 효과를 준다.
도 1은 종래 기술에 따른 매스게임용 통신시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템을 도시한 상세도면이다.
도 4는 설정지점에 위치한 이동 단말기로부터 표출되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보에 따른 매스게임의 진행상태를 일예를 들어 나타낸 예시도이다.
도 5는 도 4에서 지정된 설정지점에서 다른 설정지점으로 자리 이동한 이동 단말기로부터 표출되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보에 따른 매스게임의 진행상태를 일예를 들어 나타낸 다른 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템(1000)은 수평, 수직 빔 패턴을 갖는 배열 안테나(300)를 활용하고 이동 단말기(600)로부터 전달된 수신 PN(Pseudo-Noise) 시퀀스와 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 이동 단말기(600)의 유동위치를 파악하는 통신시스템으로, 매스게임에 참여한 이동 단말기(600)의 유동위치를 알아낼 목적으로, 장치속성 등록기(EIR : Equipment identity register)을 관리운영하고 있는 망 사업자에게 정보 이용료를 지불하지 않으면서 위성항법 시스템 사용을 위해 GPS 수신기를 별도로 탑재하지 않고도 범용망인 근거리 통신망(범용주파수 대역 : 2.4GHz, 적용예 : Bluetooth, IrDA, Wifi)를 적극 활용해 이동 단말기(600)의 유동위치를 충분히 파악할 수 있다 하겠다.
또한, 본 발명의 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템(1000)은 매스게임에 참여하는 이동 단말기(600)가 매스게임 설정영역 내 어느 설정지점에 위치해 있음을 전제로 설정지점마다 각기 다르게 제공되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신하는 이동 단말기(600)를 통해 매스게임 진행자가 원하는 매스게임 형태를 외부적인 요인(특히, 이동 단말기를 소지한 매스게임 참여자의 이동상황)에 영향받지 않고 쉽고 빠르고 간편하게 차질없이 표현할 수 있도록 지원해 주는 통신시스템으로, 고정국 제어기(100), 송수신기(200), 배열 안테나(300), 스텝모터(400), 관리조정 서버(500) 및 이동단말기(600)를 포함한다.
여기서, 고정국(700)은 고정국 제어기(100), 송수신기(200), 배열 안테나(300), 스텝모터(400)로 구성된 기지국이라 할 것이다.
좀 더 구체적으로 살펴본다면 먼저, 고정국(700)의 핵심구성인 고정국 제어기(100)는 배열 안테나(300) 1차 회전시, 스캔준비 명령(매스게임 실시를 위해 필요한 데이터들을 송수신할 준비가 갖춰졌음을 통지해 주는 명령)를 근거리 통신망 내 접근한 이동 단말기(600)에 전송하여 준비상태 완료됨을 알린다.
이때, 이동 단말기(600)는 고정국 제어기(100)가 준비상태 완료됨을 확인할 시 슬립 모드에서 액티브 모드로 모드 전환함으로써 매스게임 실시에 대한 동작준비를 완료한다.
배열 안테나(300)는 도 3에서 보여지는 바와 같이, 5도 이하의 좁은 수평, 수직 빔 패턴을 가지며, 스텝모터(400) 위 받침대에 놓여진 형태로 배치되어 고정국 제어기(100)의 명령에 따라 -90도 내지 +90도의 범위를 갖는 180도 내에서 등속도로 회전한다. 필요시 최대 360도까지 회전가능하다.
배열 안테나(300)의 회전속도 또는 회전수는 송수신 신호의 파장, 고정국 제어기(100)와 이동 단말기(600)간의 최대거리를 바탕으로 전파 지연시간 등을 고려하여 결정되며, 고정국 제어기(100)의 스텝모터(400) 제어에 따라 조절되기도 한다.
고정국 제어기(100)는 전파환경과 이동 단말기(600)의 분포현황에 따라 스텝모터(400)의 회전방법도 결정할 수 있다.
회전방법에는 정해진 각도를 같은 속도로 회전시키는 등속도 회전운전 방식 및 일정한 각도마다 회전과 정지를 반복하여 회전시키는 일정각 회전운전 방식 등이 있다 하겠다.
계속해서, 본 발명의 고정국 제어기(100)는 배열 안테나 2차 회전시, 배열 안테나(300)와 기연결된 송수신기를 이용해 송신 PN 시퀀스를 송출케 하고, 이동 단말기(600)로부터 전달된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 송수신기(200)를 통해 수신한다.
송신 PN 시퀀스과 동일한 패턴을 갖는 수신 PN 시퀀스는 고정국 제어기(100)와 이동 단말기(600) 양간에 송수신하는 시간 또는 거리를 계산하기 위해 필요한 신호로, 고정국 제어기(100)는 송신 PN 시퀀스를 송출한 다음 수신 PN 시퀀스를 수신한 경과시간을 파악함으로써 이동 단말기(600)와의 상대적 거리를 측정할 수 있다.
고정국 제어기(100)는 배열 안테나(300)와 기연결된 스텝모터(400)에 구동전원을 제어함에 따라 스텝모터(400)에 의해 회전되는 배열 안테나(300)를 통해 입수되는 이동 단말기(600)의 방위각 정보도 송수신기(200)를 거쳐 전달받는다.
고정국 제어기(100)는 배열 안테나(300) 대신 디지털 신호처리 기술을 이용하는 빔포밍 안테나(미도시)를 대체 설치할 경우, 스텝모터(400)를 미구동시키더라도 빔포밍 안테나(미도시) 구동을 제어하여 빔포밍 안테나(미도시)를 통해 입수되는 이동 단말기(600)의 방위각 정보 및 거리정보(즉, 이동 단말기(600)와의 상대적 거리에 대한 정보치)를 송수신기(200)를 거쳐 전달받는다.
송수신기(200)는 다양한 무선통신 방식을 수용할 수 있는 장치로, 고정국 제어기(100)에 의해 미리 정해진 송신 PN 시퀀스를 RF신호에 실어 근거리 통신망으로 송출한다.
또한, 송수신기(200)는 이동 단말기(600)와 기연결된 근거리 통신망으로부터 RF신호를 전달받은 후, RF신호를 검파하여 이동 단말기(600)의 고유 ID 및 수신 PN 시퀀스를 고정국 제어기(100)로 전달한다.
관리조정 서버(500)는 고정국 제어기(100)로부터 입수된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 고정국 제어기(100)와 이동 단말기(600) 간의 상대적 거리를 계산하고, 상대적 거리에 따른 이동 단말기(600)의 상대 좌표를 파악해 이동 단말기(600)의 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 모니터링한다.
이때, 관리조정 서버(500)는 이동 단말기(100)의 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 손실없이 수신하는데 요구되는 수신전계강도(RSSI : Received Signal Strength Indicator)치를 이동 단말기(600)로부터 더 제공받는다.
본 발명에 따른 고정국 제어기(100)와 이동 단말기(600) 간의 상대적 거리를 수신전계강도(RSSI)를 이용해 계산하는 식은 [수학식 1], [수학식 2]와 같다.
Figure 112012080711655-pat00001
Figure 112012080711655-pat00002
C : 전파속도, f: 주파수, L : 수신전계강도
d: 고정국 제어기(100)와 이동 단말기(600) 간의 상대적 거리
일예로, 2.4GHz 대역을 사용하는 Wifi 기반의 고정국(700)에서 이동 단말기(600)가 송신한 수신전계강도가 60dB이고, 공기 중 고유 ID 및 수신 PN 시퀀스를 전송하는 RF신호의 전파속도가
Figure 112012080711655-pat00003
[m/sec]일 경우, 두 지점 사이의 거리는 [수학식 3]과 같이 구할 수 있다.
Figure 112012080711655-pat00004
전파 도달거리 측정 알고리즘 구성에 포함되는 개념의 하나로, 만약, 이동 단말기(600)의 위치배열 정보 및 이동경로 정보가 기설정된 임계치보다 낮게 측정되거나 중복된 고유 ID가 계속 관찰되어 관리조정 서버(500)가 이동 단말기(600)의 고유 ID, 위치배열 및 이동경로에 대한 예측이 불가한 것으로 판단할 경우, 관리조정 서버(500)는 송수신기(200)의 송신 전력량 및, 배열 안테나의 회전속도 또는 회전수를 조정하게끔 고정국 제어기(100)를 원격 제어(혹은, 수동제어)한다.
또한, 전파 도달거리 측정 알고리즘 구성에 포함되는 개념의 다른 하나로, 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신한 이동 단말기(600)에 의해 외부 발산되는 온오프 발광도 또는 LED 색상도가 기설정된 임계치보다 높을 경우, 관리조정 서버(500)는 이동 단말기(600)가 정상 가동하고 있음으로 판단해 송신 PN 시퀀스 송출이 중단되도록 고정국 제어기(100)를 원격 제어(혹은, 수동제어)한다.
관리조정 서버(500)는 기설치된 글자/도형 제작 툴의 구동으로 외부 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화면상에 매스게임용 글자 혹은 도형을 도안한다.
관리조정 서버(500)는 도안된 매스게임용 글자 혹은 도형 중에 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 생성함에 따라, 도 4에서 보여지는 바와 같이, 매스게임 실시시 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점(500)에 위치한 이동 단말기(600)로 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달한다.
즉, 관리조정 서버(500)는 상기에서 이미 언급한 바와 같이, 고정국(700)으로부터 전달받은 이동 단말기(600)의 고유 ID : 10041XX4를 전파 도달거리 측정 알고리즘을 적용하여 상대적 거리 및 현재 이동 단말기(600)의 상대 좌표(ex : 16행 20열 중 8행 16열)을 확인한 후, 매스게임용 글자 혹은 도형 중에 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 설정지점(800) 다시 말해 8행 16열에 위치한 이동 단말기에 전달한다.
만약, 관리조정 서버(500)는 도 5에서 보여지는 바와 같이, 이동 단말기(800)가 도 4에서 지정된 설정지점(800, 8행 16열)에서 다른 설정지점(800, 4행 4열)로 자리 이동함을 전파 도달거리 측정 알고리즘을 통해 파악할 시, 매스게임용 글자 혹은 도형 중에 다른 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 위치변경된 설정지점(800) 다시 말해 4행 4열에 위치한 이동 단말기(600)에 전달한다.
여기서, 매스게임에 참여하는 이동 단말기(600)는 매스게임 설정영역(ex : 16행 20열) 내 어느 설정지점(800)이든 상관없이 존재해 있음을 전제로 하여 각 설정지점(800)마다 각기 다르게 제공되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신한다는 것에 유의한다.
매스게임 종료시, 고정국 제어기(100)가 종료 준비 메시지를 근거리 통신망을 이용해 이동 단말기(600)에 전달함에 따라, 종료 준비 메시지를 수신한 이동 단말기(600)는 종료 응답 메시지를 고정국 제어기(100)에 송신하면서 액티브 모드에서 슬립 모드 또는 전원 오프 모드로 변환한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법은 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN(Pseudo-Noise) 시퀀스와 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 이동 단말기의 유동위치를 파악한 후, 매스게임에 참여하는 이동 단말기가 매스게임 설정영역 내 어느 설정지점에 위치해 있는 것을 전제로 설정지점마다 각기 다르게 제공되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신하는 이동 단말기를 통해 매스게임 진행자가 원하는 매스게임 진행을 외부적인 요인(특히, 이동 단말기를 소지한 매스게임 참여자의 이동여부)에 의해 영향받지 않으면서 쉽고 빠르고 간편하게 표현할 수 있도록 지원해 주는 구동방법이다.
이에 대한 자세한 설명으로, 먼저, 고정국 제어기는 배열 안테나를 1차 회전시켜 스캔준비 명령을 근거리 통신망 내 접근한 이동 단말기에 전송하여 이동단말기로 하여금 준비상태가 되도록 명령하고, 이동단말기는 준비상태가 완료되었음을 고정국 제어기에게 알린다(S10, S20).
이때, 이동 단말기는 준비상태 완료됨을 확인할 시 슬립 모드에서 액티브 모드로 변환하여 매스게임 실시에 대한 동작준비를 완료한다.
고정국 제어기는 배열 안테나를 2차 회전시켜 배열 안테나와 기연결된 송수신기로 송신 PN 시퀀스를 송출케 하고, 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 송수신기를 통해 수신한다(S30, S40).
관리조정 서버는 고정국 제어기로부터 입수된 수신 PN 시퀀스, 고유 ID 및 RSSI를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 고정국 제어기와 이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산한다(S50, S60).
관리조정 서버는 상대적 거리에 따른 이동 단말기의 상대 좌표를 파악해 이동 단말기의 위치배열 및 이동경로를 모니터링한다(S70, S80).
관리조정 서버는 기설치된 글자/도형 제작 툴의 구동으로 외부 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화면상에 매스게임용 글자 혹은 도형을 도안하여 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 생성한다(S100).
매스게임 실시시, 관리조정 서버는 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 이동 단말기로 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달한다(S110).
부가사항으로, 관리조정 서버는 이동 단말기로 온오프 정보 및 LED 색상정보를 전달하기 전에, 이동 단말기는 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 손실없이 수신하는데 요구되는 수신전계강도(RSSI : Received Signal Strength Indicator)치를 이동 단말기로부터 제공받는다.
본 발명의 실시예에 따른 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법은 이하 기재된 바와 같이 추가적인 동작을 더 실시한다.
즉, 고정국 제어기는 배열 안테나와 기연결된 스텝모터에 구동전원을 제어함에 따라 스텝모터에 의해 회전되는 배열 안테나를 통해 입수되는 이동 단말기의 방위각 정보를 송수신기를 거쳐 전달받는다.
매스게임 종료시, 고정국 제어기는 이동 단말기로 종료 준비 메시지를 근거리 통신망을 이용해 전달하며, 종료 준비 메시지를 수신한 이동 단말기는 종료 응답 메시지를 고정국 제어기에 송신한 후 슬립 모드 또는 전원 오프 모드로 전환한다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
1000 : 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템
100 : 고정국 제어기 200 : 송수신기
300 : 배열 안테나 400 : 스텝모터
500 : 관리조정 서버 600 : 이동단말기
700 : 고정국

Claims (10)

  1. 배열 안테나 1차 회전시, 스캔준비 명령을 근거리 통신망 내 접근한 이동 단말기에 전송하여 준비상태 완료됨을 알리며, 상기 배열 안테나 2차 회전시, 상기 배열 안테나와 기연결된 송수신기를 이용해 송신 PN 시퀀스를 송출케 하고, 상기 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 상기 송수신기를 통해 수신하는 고정국 제어기;
    상기 고정국 제어기로부터 입수된 상기 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 상기 고정국 제어기와 이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산하고, 상기 상대적 거리에 따른 상기 이동 단말기의 상대 좌표를 파악해 상기 이동 단말기의 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 모니터링하는 관리조정 서버; 및
    상기 관리조정 서버는 기설치된 글자/도형 제작 툴의 구동으로 외부 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화면상에 매스게임용 글자 혹은 도형을 도안하여 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 생성한 후, 매스게임 실시시 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 상기 이동 단말기로 상기 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 단말기는,
    상기 준비상태 완료됨을 확인할 시 슬립 모드에서 액티브 모드로 변환하여 상기 매스게임 실시에 대한 동작준비를 완료하는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 관리조정 서버는,
    상기 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 손실없이 수신하는데 요구되는 수신전계강도(RSSI : Received Signal Strength Indicator)치를 상기 이동 단말기로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정국 제어기는,
    상기 배열 안테나와 기연결된 스텝모터에 구동전원을 제어함에 따라 상기 스텝모터에 의해 회전되는 상기 배열 안테나를 통해 입수되는 상기 이동 단말기의 방위각 정보를 상기 송수신기를 거쳐 전달받는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 고정국 제어기는,
    상기 배열 안테나 대신 빔포밍 안테나를 대체 설치할 경우, 상기 스텝모터를 미구동시키더라도 상기 빔포밍 안테나 구동을 제어하여 상기 빔포밍 안테나를 통해 입수되는 상기 이동 단말기의 방위각 정보를 상기 송수신기를 거쳐 전달받는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 관리조정 서버는,
    상기 이동 단말기의 위치배열 정보 및 이동경로 정보가 기설정된 임계치보다 낮게 측정되거나 상기 고유 ID가 중복적으로 계속 관찰되어 상기 이동경로에 대한 예측이 불가한 것으로 판단할 경우, 상기 송수신기의 송신 전력량 및, 상기 배열 안테나의 회전속도 또는 회전수가 증가되게끔 상기 고정국 제어기를 원격 제어하는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 관리조정 서버는,
    상기 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 수신한 상기 이동 단말기에 의해 외부 발산되는 온오프 발광도 또는 LED 색상도가 기설정된 임계치보다 높은 것으로 판단할 경우, 상기 송신 PN 시퀀스 송출이 중단되게끔 상기 고정국 제어기를 원격 제어하는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템.
  8. 고정국 제어기가 배열 안테나를 1차 회전시켜 스캔준비 명령을 근거리 통신망 내 접근한 이동 단말기에 전송하고 준비상태 완료됨을 알리는 단계;
    상기 고정국 제어기가 상기 배열 안테나를 2차 회전시켜 상기 배열 안테나와 기연결된 송수신기로 송신 PN 시퀀스를 송출케 하고, 상기 이동 단말기로부터 전달된 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 상기 송수신기를 통해 수신하는 단계;
    관리조정 서버가 상기 고정국 제어기로부터 입수된 상기 수신 PN 시퀀스 및 고유 ID를 전파 도달거리 측정 알고리즘에 적용하여 상기 고정국 제어기와 이동 단말기 간의 상대적 거리를 계산하는 단계;
    상기 관리조정 서버가 상기 상대적 거리에 따른 상기 이동 단말기의 상대 좌표를 파악해 상기 이동 단말기의 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 모니터링하는 단계;
    상기 관리조정 서버가 기설치된 글자/도형 제작 툴의 구동으로 외부 표시되는 GUI(Graphical User Interface) 화면상에 매스게임용 글자 혹은 도형을 도안하여 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부와 1:1 매칭되는 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 생성하는 단계; 및
    매스게임 실시시, 상기 관리조정 서버가 상기 매스게임용 글자 혹은 도형의 일부를 가리키는 설정지점에 위치한 상기 이동 단말기로 상기 온오프 정보 또는 LED 색상정보를 전달하는 단계를 포함하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 관리조정 서버가,
    상기 이동 단말기로 상기 온오프 정보 및 LED 색상정보를 전달하기 전에, 상기 위치배열 정보 및 이동경로 정보를 손실없이 수신하는데 요구되는 수신전계강도(RSSI : Received Signal Strength Indicator)치를 상기 이동 단말기로부터 제공받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 고정국 제어기가,
    상기 배열 안테나와 기연결된 스텝모터에 구동전원을 제어함에 따라 상기 스텝모터에 의해 회전되는 상기 배열 안테나를 통해 입수되는 상기 이동 단말기의 방위각 정보를 상기 송수신기를 거쳐 전달받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매스게임용 이동 단말기 위치파악 시스템의 구동방법.
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