KR101431228B1 - 복수의 라이트 스틱의 위치 정보 수집 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

중앙에서 관람객들의 라이트 스틱을 통제하여 공연장이나 경기장에서의 관람객들의 통일된 응원을 유도하는데 있어서 관람객들이 소지한 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른, 빛을 방출할 수 있는 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템은, 상기 복수의 라이트 스틱 측으로 무선 신호를 송신하는 무선 송신기; 상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 제어 장치; 및 상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 촬영하여 상기 제어 장치로 전달하는 복수의 카메라;를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장한다.

Description

복수의 라이트 스틱의 위치 정보 수집 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COLLECTING LOCATION INFORMATION OF A PLURALITY OF LIGHT STICKS}
본 발명은 위치 판독 기술에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 공연장 또는 경기장 등에서의 응원을 하는 관람객들이 소지하는 빛을 발광하는 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
유명 가수 등의 콘서트나, 축구, 야구 등의 스포츠 경기가 야간에 이루어지는 경우, 관람객들은 빛을 발광하는 라이트 스틱을 이용하여 응원을 수행한다. 이러한 라이트 스틱은 다양한 색을 발광하도록 제조되고 있고 관람객들의 조작에 따라 온/오프되어 필요에 따라 빛을 발광하도록 되어 있다.
더 나아가 관람객이 라이트 스틱을 흔들면 이러한 모션을 인식하여 자체 발광하도록 하는 라이트 스틱도 제안되고 있다. 대표적으로 국내등록특허 제10-0519067호를 들 수 있다. 그러나 이러한 라이트 스틱은 관람객 개인이 발광 색을 설정하기 때문에 공연장이나 경기장에서 색의 통일감이 없고 공연장 또는 경기장 전체의 일체감이 없다.
여기에 더하여 중앙에서 관람객들의 라이트 스틱을 원격 제어하여 통일된 패턴으로 발광을 하도록 제어하는 시도가 이루어지고 있다. 이를 위해서는 공연장이나 경기장에서 관람객들이 소지한 복수의 라이트 스틱의 위치를 파악하는 것이 중요하다. 특히 공연장이나 경기장에는 대규모의 인원이 모이는 곳으로 짧은 시간 안에 많은 수의 라이트 스틱들의 위치를 파악하는 것이 요구된다.
국내등록특허 제10-0519067(2005.10.06. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 중앙에서 관람객들의 라이트 스틱을 통제하여 공연장이나 경기장에서의 관람객들의 통일된 응원을 유도하는데 있어서 관람객들이 소지한 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 빛을 방출할 수 있는 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템은, 상기 복수의 라이트 스틱 측으로 무선 신호를 송신하는 무선 송신기; 상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 제어 장치; 및 상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 촬영하여 상기 제어 장치로 전달하는 복수의 카메라;를 포함하고, 상기 제어 장치는, 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장한다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 분석하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 발광 시퀀스를 추출하고 그 추출한 발광 시퀀스를 라이트 스틱의 식별정보로 저장할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 카메라 각각의 촬영 영상에 대해, 상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 영상 프레임을 추출하여 분석할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 위치 확인 트리거링 신호를 송신할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 카메라 각각의 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱의 위치, 상기 복수의 카메라 각각의 설치 위치 및 촬영 각도를 이용하여 각 라이트 스틱의 위치 정보를 산출할 수 있다.
상기 발광은, 점멸, 특정 색의 방출 또는 색의 밝기 변화 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보 및 위치 정보에 기초하여, 특정 패턴에 대응하는 곳에 위치하는 라이트 스틱들의 식별정보를 확인하고 해당 라이트 스틱들의 식별정보를 포함하는 동작 제어 신호를 상기 무선 송신기를 통해 송신할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 동작 제어 신호에 발광 시간, 발광 주기, 발광 색 중 적어도 하나를 포함하여 송신할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 라이트 스틱을 소정 개수씩 묶어 그룹핑하고 각 그룹마다의 제어 명령 패킷을 생성하여 순차적으로 상기 복수의 라이트 스틱으로 전송하되, 상기 제어 명령 패킷은, 그룹 내 라이트 스틱들의 식별정보의 공통 비트열과, 그룹 내 각 라이트 스틱에 대응하는 명령어들을 포함할 수 있다.
상기 제어 명령 패킷에 포함된 상기 공통 비트열을 자신의 식별정보의 일부로서 포함하는 라이트 스틱은, 자신의 식별정보 중 상기 공통 비트열을 제외한 나머지 비트열에 대응하는 순서의 명령어를 상기 제어 명령 패킷에서 추출하여 해당 명령어에 따른 동작을 수행할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른, 무선 신호를 송신하는 무선 송신기 및 복수의 카메라와 연결된 제어 장치에 의한 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법은, 상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 단계; 상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 상기 복수의 카메라로 촬영하는 단계; 및 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하는 단계;를 포함한다.
상기 저장하는 단계는, 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 분석하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 발광 시퀀스를 추출하고 그 추출한 발광 시퀀스를 라이트 스틱의 식별정보로 저장할 수 있다.
상기 저장하는 단계는, 상기 복수의 카메라 각각의 촬영 영상에 대해, 상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 영상 프레임을 추출하여 분석할 수 있다.
상기 송신하는 단계는, 상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 위치 확인 트리거링 신호를 송신할 수 있다.
상기 저장하는 단계는, 상기 복수의 카메라 각각의 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱의 위치, 상기 복수의 카메라 각각의 설치 위치 및 촬영 각도를 이용하여 각 라이트 스틱의 위치 정보를 산출할 수 있다.
상기 방법은, 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보 및 위치 정보에 기초하여, 특정 패턴에 대응하는 곳에 위치하는 라이트 스틱들의 식별정보를 확인하고 해당 라이트 스틱들의 식별정보를 포함하는 동작 제어 신호를 상기 무선 송신기를 통해 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 복수의 라이트 스틱을 소정 개수씩 묶어 그룹핑하고 각 그룹마다의 제어 명령 패킷을 생성하여 순차적으로 상기 복수의 라이트 스틱으로 전송하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어 명령 패킷은, 그룹 내 라이트 스틱들의 식별정보의 공통 비트열과, 그룹 내 각 라이트 스틱에 대응하는 명령어들을 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제어 명령 패킷에 포함된 상기 공통 비트열을 자신의 식별정보의 일부로서 포함하는 라이트 스틱이, 자신의 식별정보 중 상기 공통 비트열을 제외한 나머지 비트열에 대응하는 순서의 명령어를 상기 제어 명령 패킷에서 추출하여 해당 명령어에 따른 동작을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 공연장이나 경기장 등의 대형 공간에서 많은 수의 라이트 스틱들이 있을 때, 제한된 시간 안에서 빠르게 라이트 스틱들의 위치 정보를 수집할 수 있다.
또한, 본 발명은 라이트 스틱이 일정한 주기로 발광하는 발광 시퀀스를 분석하여 해당 발광 시퀀스를 바로 해당 라이트 스틱의 고유 식별정보, 즉 ID로 사용함으로써, 라이트 스틱의 고유 식별정보를 계산하기 위한 복잡한 연산 작용, 예를 들어 데이터베이스를 이용한 상관 측정(Correlation Measurement)를 수행하지 않아도 된다.
또한 본 발명은 RF 신호를 이용하여 복수의 라이트 스틱들의 발광을 제어하여 고유 식별정보와 위치 정보를 획득함으로써, 라이트 스틱의 고유 식별정보로서 시작점과 끝점을 알 수 없는 순환 부호(Cyclic code) 뿐만 아니라, 비순환 부호(block code)도 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 라이트 스틱의 발광을 촬영한 영상 프레임을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라별 라이트 스틱들의 위치 좌표 및 발광 시퀀스를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에 저장된 라이트 스틱의 식별정보 및 위치 정보를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 시스템에서 복수의 라이스 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1의 시스템에서 복수의 라이스 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법의 다른 실시예을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 응원을 위한 라이트 스틱의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응원을 위한 라이트 스틱의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 시스템은, 무선 송신기(110), 적어도 두 개 이상의 카메라(130-1, 130-2), 제어 장치(150) 및 복수의 라이트 스틱(170 : 170-1,..., 170-N)을 포함한다.
무선 송신기(110), 카메라(130-1, 130-2), 제어 장치(150)는 관람객이 소지하는 복수의 라이트 스틱(170)을 RF 신호로 제어하여 위치 정보를 수집하고 복수의 라이트 스틱(170)을 RF 신호로 제어하여 응원을 주최하는 주최자 측에 구비되는 장비들이고 상술한 바와 같이 복수의 라이트 스틱(170)은 각 관람객들이 소지하는 응원 도구이다.
복수의 라이트 스틱(170) 각각은 소정의 개수의 비트들로 이루어진 비트열을 자신의 식별정보로서 저장한다. 즉 라이트 스틱들의 식별정보는 0과 1의 조합으로 이루어진 비트열이다. 각 라이트 스틱(170)의 시퀀스는 서로 중첩되지 않고 서로 구별된다. 예를 들어, 2 비트는 총 4 개의 조합이 가능하므로 3 개의 라이트 스틱(170)은 2 비트로 구별될 수 있다. 다른 예로, 3 비트는 총 8 개의 조합이 가능하므로 7 개의 라이트 스틱(170)은 3 비트로 구별될 수 있다.
복수의 라이트 스틱(170)은 빛을 발광하는 LED, 자신의 고유 식별정보인 비트열을 저장하는 메모리, RF 신호를 수신할 수 있는 무선 신호 수신 모듈, 그 무선 신호 수신 모듈을 통해 제어 장치(150)로부터 위치 확인 트리거링 신호가 수신되면 상기 메모리에 저장된 자신의 고유 식별정보인 비트열에 따라 순차적으로 빛의 발광을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서 발광은 점멸, 또는 특정 색의 방출, 또는 빛의 반사 또는 흡수 등을 포함한다. 예를 들어, 식별정보인 비트열이 1011인 라이트 스틱은 T1 시간에서 발광하고 T2 시간에서는 발광하지 않으며 T3 시간과 T4 시간에 발광한다.
무선 송신기(110)는 상기 제어 장치(150)의 제어에 따라 무선 신호를 공중으로 송신하는 장비로서, 복수의 라이트 스틱(170)으로 무선 신호를 송신한다. 일차적으로 본 무선 통신 방법은 단일 송신 장치가 다수의 수신 장치로 동시에 신호를 보낼 수 있는 브로드캐스트 방식을 사용한다. 그러나 이와 같은 방법에 한정하지 않고 무선 송신기(110)는 다양한 무선 통신 방식으로 무선 신호를 복수의 라이트 스틱(170)으로 송신할 수 있다. 예를 들어, GSM(Global System for Mobile Communication), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), WCDMA(wideband code division multiple access), CDMA(code division multiple access), TDMA(time division multiple access), Wi-MAX, 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), 엔에프씨(NFC:Near Field Communication) 또는 본 출원의 출원 시점에 아직 개발되지 않은 통신 프로토콜을 포함하는 기타 다른 적절한 통신 프로토콜을 포함하지만 이에 한정되지 않는 복수의 통신 표준, 프로토콜 및 기술 중 어느 것을 이용하여 무선 신호를 송신할 수 있다.
카메라(130-1, 130-2)는 공연장 또는 경기장 내의 관람객이 소지한 복수의 라이트 스틱(170 : 170-1,..., 170-N)의 발광을 촬영하기 위한 것으로서 각 카메라(130-1, 130-2)는 서로 떨어진 위치에 설치되고, 각 카메라(130-1, 130-2)의 설치 위치는 제어 장치(150)에 미리 저장될 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 카메라(130-1, 130-2)만을 도시하였으나 여기에 제한되는 것은 아니고 세 개 이상의 카메라가 사용될 수도 있다.
제어 장치(150)는 상기 무선 송신기(110) 및 상기 카메라(130-1, 130-2)와 연결되어 상기 카메라(130)를 이용하여 복수의 라이트 스틱(170 : 170-1,..., 170-N)의 위치 정보를 수집한다.
제어 장치(150)는 무선 송신기(110)를 통해 복수의 라이트 스틱(170 : 170-1,..., 170-N)으로 위치 확인 트리거링 신호를 전송한다. 그 위치 확인 트리거링 신호에 따라 복수의 라이트 스틱(170 : 170-1,..., 170-N)이 발광하면, 제어 장치(150)는 상기 복수의 카메라(130-1, 130-2)를 제어하여 그 발광 모습을 동기를 맞춰 촬영하고 그 촬영된 영상을 수신한다. 제어 장치(150)는 수신된 촬영 영상들을 분석하여 복수의 라이트 스틱(170 : 170-1,..., 170-N)의 식별정보와 위치 정보를 획득한다.
구체적으로, 제어 장치(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 입력부(151), 트리거링부(153), 위치 판독부(155), 저장부(157)를 포함한다. 도 1에 도시하지 않았지만, 제어 장치(150)는 제어 장치(150)의 프로그램 명령어를 수행하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있고 이러한 프로세서는 예를 들어, 메모리로부터 검색된 명령어들을 이용하여 제어 장치(150)를 구성하는 컴포넌트 간의 입력 및 출력 데이터의 수신과 조작을 제어할 수 있다. 그리고 제어 장치(150)의 메모리에 소프트웨어 구성요소들이 설치될 수 있고 소프트웨어 구성요소로서 운영 체제, 그래픽 모듈(명령어 세트) 및 응원 제어 프로그램(명령어 세트) 등이 설치될 수 있다. 운영 체제는, 예를 들어, 다윈(Darwin), RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS 또는 VxWorks, 안드로이드 등과 같은 내장 운영체제일 수 있고, 일반적인 시스템 태스크(task)(예를 들어, 메모리 관리, 저장 장치 제어, 전력 관리 등)를 제어 및 관리하는 다양한 소프트웨어 구성요소 및/또는 장치를 포함하고, 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성요소 사이의 통신을 촉진시킨다. 그래픽 모듈은 디스플레이 장치 상에 그래픽을 제공하고 표시하기 위한 주지의 여러 소프트웨어 구성요소를 포함한다. 그래픽(graphics)이란 용어는 텍스트, 웹 페이지, 아이콘(예컨대, 소프트 키를 포함하는 사용자 인터페이스 대상), 디지털 이미지, 비디오, 애니메이션 등을 제한 없이 포함하여, 사용자에게 표시될 수 있는 모든 대상을 포함한다.
입력부(151)는 제어 장치(150)를 조작할 수 있는 입력 인터페이스를 제공하고, 그 입력 인터페이스를 통해 사용자의 조작 신호를 입력받는다. 입력 인터페이스의 예는 키보드, 마우스, 정전식/감압식 터치 방식 중 어느 하나일 수 있다. 본 실시예에서 특정 라이트 스틱에 대한 위치 정보의 수집과 관련된 입력을 수신할 수 있고 이에 따른 신호를 트리거링부(153)로 전달한다..
트리거링부(153)는 상기 입력부(151)로부터 수신된 신호에 따라 무선 송신기(110)로 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청한다. 트리거링부(153)는 한 번만 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청할 수 있고, 또는 라이트 스틱(170)의 ID의 비트열을 구성하는 비트 개수만큼의 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청할 수 있다. 예를 들어, 라이트 스틱(170)의 ID의 비트열이 3 비트로 구성되어 있는 경우, 3 번의 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청한다. 또는 부호의 오류 확인 및 정정 기법(예컨대, 패리티 체크, CRC(Cyclic Redundant Check), FEC(Forward Error Correction)을 도입할 경우, 그 오류 확인 및 정정을 위한 비트의 개수 및 ID 비트열을 구성하는 비트 개수의 합만큼 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청할 수 있다.
위치 판독부(155)는, 상기 트리거링부(153)를 통해 위치 확인 트리거링 신호가 복수의 라이트 스틱(170)으로 송출되면, 동기를 맞추어 복수의 카메라(130-1, 130-2)를 제어하여 복수의 라이트 스틱(170)들이 발광하는 모습을 촬영하고 촬영 영상을 수신한다. 위치 판독부(155)는, 그 수신된 촬영 영상을 분석하여 각 라이트 스틱(170)의 위치 좌표 그리고 식별정보인 비트열을 산출하여 저장부(157)에 저장한다.
위치 판독부(155)는 제 1 카메라(130-1)에 의해 촬영된 촬영 영상으로부터 특정 시간의 정지 영상 N 개의 프레임을 추출한다. 또한 위치 판독부(155)는 제 2 카메라(130-2)에 의해 촬영된 촬영 영상으로부터 특정 시간의 정지 영상 N 개의 프레임을 추출한다. 따라서 위치 판독부(155)는 총 2*N 개의 프레임을 추출한다. 여기서 특정 시간은 위치 확인 트리거링 신호의 전송 후, 일정한 주기의 시간으로서, 위치 확인 트리거링 신호에 따라 라이트 스틱(170)들이 식별정보인 비트열에 기초하여 발광하는 주기이다. 여기서 N은 라이트 스틱들의 고유 식별정보인 비트열을 구성하는 비트의 개수일 수 있고, 또는 비트열의 비트 개수와 오류 정정 비트 개수의 합일 수도 있다.
또는 트리거링부(153)에 의해 N 개의 위치 확인 트리거링 신호가 송출될 경우, 위치 판독부(155)는 각 카메라로부터 N 개의 영상 프레임을 수신할 수 있다.
위치 판독부(155)는 제 1 카메라(130-1)의 촬영 영상으로부터 추출된 N 개의 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 확인할 수 있고, 또한 각 라이트 스틱의 촬영된 공간 상에서의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
또한, 위치 판독부(155)는 제 2 카메라(130-2)의 촬영 영상으로부터 추출된 N 개의 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 확인할 수 있고, 또한 각 라이트 스틱의 촬영된 공간 상에서의 위치 좌표를 산출할 수 있다.
상기 제 1 카메라(130-1)와 상기 제 2 카메라(130-2)가 촬영하는 공간은 동일한 공간이기는 하지만, 각 카메라(130-1, 130-2)의 설치 위치 및 촬영 방향이 서로 다르므로, 동일한 라이트 스틱이라고 하더라도 제 1 카메라(130-1)의 촬영 공간 내에서의 위치와 제 2 카메라(130-2)의 촬영 공간 내에서의 위치는 서로 다르다.
위치 판독부(155)는 각 카메라에서 촬영된 N 개의 프레임에서 발광하는 라이트 스틱을 모두 식별하고 그 식별된 라이트 스틱 각각의 위치를 각 카메라의 촬영 공간 내에서 산출하는 것이다. 예를 들어, 특정 라이트 스틱은 해당 제 1 카메라의 촬영 공간 내에서 (X1, Y1)의 위치 좌표를 가질 수 있고 제 2 카메라의 촬영 공간 내에서 (X2, Y2)의 위치 좌표를 가질 수 있다.
한편, 각 라이트 스틱(170)은 자신의 메모리에 저장된 식별정보인 고유 비트열에 따라 발광을 하게 되므로, 제 1 카메라(130-1)에서 촬영된 N 개의 프레임에서 특정 발광 시퀀스를 갖는 라이트 스틱은 제 2 카메라(130-2)에서 촬영된 N 개의 프레임에서도 동일한 발광 시퀀스를 갖게 된다.
따라서, 위치 판독부(155)는 제 1 카메라(130-1)에서 촬영된 N 개의 프레임으로부터 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 획득할 수 있고 또한 제 1 카메라의 촬영 공간 내에서 각 발광 시퀀스별, 즉 라이트 스틱별로 위치 좌표를 획득할 수 있다. 그리고, 위치 판독부(155)는 제 2 카메라(130-2)에서 촬영된 N 개의 프레임으로부터 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 획득할 수 있고 또한 제 1 카메라의 촬영 공간 내에서 각 발광 시퀀스별, 즉 라이트 스틱별로 위치 좌표를 획득할 수 있다.
위치 판독부(155)는 각 카메라(130-1, 130-2)의 설치 위치 좌표와 촬영 각도 그리고 각 카메라(130-1, 130-2)의 촬영 영상으로부터 산출한 각 라이트 스틱의 촬영 공간 내에서의 위치 좌표를 이용하여 각 라이트 스틱의 3차원 위치 좌표를 산출할 수 있고, 그 산출된 3차원 위치 좌표는 각 라이트 스틱의 식별정보(즉, 발광 시퀀스)와 함께 저장부(157)에 저장된다.
저장부(157)는 위에서 설명한 바와 같이, 각 라이트 스틱의 식별정보와 위치 좌표를 저장한다. 즉 위치 판독부(155)에서 산출된 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스는 라이트 스틱의 식별정보로서 위치 좌표와 함께 저장부(157)에 저장되는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 라이트 스틱의 발광을 촬영한 영상 프레임을 나타낸 도면이다.
본 실시예에서 라이트 스틱은 3 개인 것을 가정하고, 그 3 개의 라이트 스틱은 2 비트로 식별정보가 구성된 것을 가정한다. 즉, 제 1 라이트 스틱의 식별정보는 '01'이고, 제 2 라이트 스틱의 식별정보는 '10'이며 제 3 라이스 스틱의 식별정보는 '11'로서, 서로 중복되지 않는 비트열이다.
제어 장치(150)로부터 복수의 라이트 스틱(170)으로 위치 확인 트리거링 신호가 송출되면, 복수의 카메라(130-1, 130-2) 각각에 의해 복수의 라이트 스틱(170)이 발광하는 모습이 촬영된다. 이때 위치 확인 트리거링 신호는 한 차례만 송출될 수 있고, 또는 라이트 스틱의 식별정보를 구성하는 비트열의 비트 수만큼 송출될 수도 있다.
도 2의 (a)는 제 1 카메라(130-1)에 의해 촬영된 영상 프레임이고, 도 2의 (b)는 제 2 카메라(130-2)에 의해 촬영된 영상 프레임이다. 라이트 스틱의 식별정보는 2 비트로 이루어져 있으므로, 제어 장치(150)는 위치 확인 트리거링 신호를 송출한 후에 각 카메라(130-1, 130-2)에서 촬영된 촬영 영상에서 각각 두 개의 영상 프레임을 추출한다.
도 2의 (a)와 (b)를 참조하면, 제 1 프레임에서 오른쪽 상단(202, 202')과 오른쪽 하단(201, 201')의 라이트 스틱만이 발광을 하고, 왼쪽 하단의 라이트 스틱(203, 203')은 발광을 하지 않는다. 도 2에서 라이트 스틱의 위치를 X로 표기하였으나 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 어두운 공간에서 발광을 하지 않을 때는 라이트 스틱이 식별되지 않을 수 있다. 그리고 제 2 프레임에서, 왼쪽 하단(203, 203')과 오른쪽 하단(201, 201')의 라이트 스틱만이 발광을 하고, 오른쪽 상단(202, 202')의 라이트 스틱은 발광을 하지 않는다.
따라서, 발광을 하였을 때를 비트 1로 판정하여, 각 라이트 스틱의 식별정보를 분석하면, 오른쪽 하단의 라이트 스틱(201, 201')은 제 1 프레임과 제 2 프레임에서 모두 발광하였으므로 '11'의 비트열을 식별정보로 갖는다. 그리고 왼쪽 하단의 라이트 스틱(203, 203')은 제 1 프레임에서는 발광하지 않고 제 2 프레임에서만 발광하였으므로 '01'의 비트열을 식별정보로 갖는다. 또한 오른쪽 상단의 라이트 스틱(202, 202')은 제 1 프레임에서만 발광하였으므로 '10'의 비트열을 식별정보로 갖는다.
이와 같이 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 식별정보가 획득된 후, 제어 장치(150)는 각 카메라가 촬영하는 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 위치를 계산한다. 이와 같이 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 위치가 계산되었을 때 상기 획득한 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 식별정보와 위치를 정리하면 도 3의 예와 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라별 라이트 스틱들의 위치 좌표 및 발광 시퀀스를 나타낸 도면으로, 도 3의 (a)는 제 1 카메라(130-1)의 촬영 영상으로부터 획득된 각 라이트 스틱의 위치 좌표 및 발광 시퀀스를 나타낸다. 그리고 도 3의 (b)는 제 2 카메라(130-2)의 촬영 영상으로부터 획득된 각 라이트 스틱의 위치 좌표 및 발광 시퀀스를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 카메라(130-1)와 제 2 카메라(130-2)에 의해 획득된 발광 시퀀스는 동일하나, 위치 좌표는 카메라별로 서로 다르다. 이는 카메라의 설치 위치 그리고 카메라의 촬영 각도가 다르기 때문이다. 도 3에 도시된 발광 시퀀스는 곧 라이트 스틱의 식별정보이다.
이와 같이, 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 식별정보와 위치가 각 카메라로부터 획득되면, 제어 장치(150)는 각 카메라의 설치 위치, 각 카메라가 촬영한 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱의 위치, 각 카메라의 촬영 각도 등을 이용하여 삼각 측량법을 이용하여 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 3차원 위치 좌표를 획득할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치에 저장된 라이트 스틱의 식별정보 및 위치 정보를 나타낸 도면으로, 앞서 설명한 바와 같이, 제어 장치(150)는 복수의 카메라(130)에 의해 촬영된 촬영 영상으로부터 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 발광 시퀀스를 분석하고 그 발광 시퀀스를 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 식별정보, 즉 ID로 그대로 사용한다. 그리고 제어 장치(150)는 각 카메라의 설치 위치, 각 카메라가 촬영한 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱의 위치, 각 카메라의 촬영 각도 등을 이용하여 삼각 측량법을 이용하여 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 3차원 위치 좌표를 획득하고, 그 획득된 위치 좌표와 상기 발광 시퀀스로부터 분석되어 추출된 식별정보를 함께 저장한다. 제어 장치(150)는 그 획득한 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 3차원 위치 좌표와 식별정보를 저장하여 응원시 각 라이트 스틱(201-201', 202-202', 203-203')의 발광을 제어할 때 활용한다.
도 5는 도 1의 시스템에서 복수의 라이스 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어 장치(150)는 키보드, 마우스 또는 터치 스크린 등의 입력 인터페이스를 통해 라이트 스틱들에 대한 위치 정보의 수집과 관련된 입력을 수신할 수 있다. 이와 같이 위치 정보의 수집에 관한 입력이 수신되면, 제어 장치(150)는 무선 송신기(110)로 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청한다(S501).
전송 요청에 따라 무선 송신기(110)는 RF 신호로 상기 위치 확인 트리거링 신호를 공중으로, 즉 복수의 라이트 스틱(170)으로 전송한다(S503). 이와 같이 전송된 위치 확인 트리거링 신호를 수신한 복수의 라이트 스틱(170) 각각은 자신의 메모리에 저장된 자신의 식별정보, 즉 소정의 개수로 이루어진 비트열에 따라 순차적으로 빛을 발광한다(S505). 여기서 발광은 점멸, 또는 특정 색을 방출하는 것을 포함한다. 예를 들어, 식별정보인 비트열이 1011인 라이트 스틱은 일정한 주기로 T1 시간에서 발광하고 T2 시간에서는 발광하지 않으며 T3 시간과 T4 시간에 발광한다.
이와 같이 각 라이트 스틱(170)이 자신의 식별정보에 따라 발광을 하면 제어 장치(150)는 동기를 맞추어 복수의 카메라(130-1, 130-2)를 제어하여 그 발광 모습을 촬영하여 녹화하도록 하고(S507), 그 녹화된 영상을 복수의 카메라(130-1, 130-2)로부터 전달받는다(S509, S511).
녹화 영상을 수신한 제어 장치(150)는 각 카메라의 영상으로부터 발광 주기에 대응하는 정지 영상 N 개의 프레임을 추출한다(S513). 따라서 카메라가 두 대이므로 총 2*N 개의 프레임을 추출한다. 여기서 N은 라이트 스틱의 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수일 수 있다. 또는 ID 비트열의 비트 개수와 오류 정정 비트 개수의 합일 수도 있다.
제어 장치(150)는 각 카메라의 영상으로부터 추출한 N 개의 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 촬영 공간 내에서의 위치 좌표 및 발광 시퀀스를 추출한다(S515). 구체적으로, 제어 장치(150)는 제 1 카메라(130-1)의 촬영 영상으로부터 추출된 N 개의 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 확인할 수 있고, 또한 각 라이트 스틱의 촬영된 공간 상에서의 위치 좌표를 산출할 수 있다. 그리고 제어 장치(150)는 제 2 카메라(130-2)의 촬영 영상으로부터 추출된 N 개의 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 확인할 수 있고, 또한 각 라이트 스틱의 촬영된 공간 상에서의 위치 좌표를 산출할 수 있다. 이와 같이 추출된 위치 좌표와 발광 시퀀스는 도 3의 예와 같다.
제어 장치(150)는 각 카메라(130-1, 130-2)의 설치 위치 좌표, 촬영 각도 그리고 각 카메라(130-1, 130-2)의 촬영 영상으로부터 산출한 각 라이트 스틱의 촬영 공간 내에서의 위치 좌표를 이용하여 각 라이트 스틱의 3차원 위치 좌표를 산출한다(S517). 그리고 제어 장치(150)는 그 산출된 3차원 위치 좌표와 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 각 라이트 스틱의 식별정보로서 저장부(157)에 저장한다(S519). 라이트 스틱들의 식별정보와 위치 좌표의 예는 도 4의 예와 같다.
도 6은 도 1의 시스템에서 복수의 라이스 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법의 다른 실시예을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제어 장치(150)는 키보드, 마우스 또는 터치 스크린 등의 입력 인터페이스를 통해 라이트 스틱들에 대한 위치 정보의 수집과 관련된 입력을 수신할 수 있다. 이와 같이 위치 정보의 수집에 관한 입력이 수신되면, 제어 장치(150)는 무선 송신기(110)로 위치 확인 트리거링 신호의 전송을 요청한다(S601). 이때 위치 확인 트리거링 신호는 각 라이트 스틱이 자신의 고유 비트열의 제 1 비트에 따라 발광할 것을 나타내는 파라미터가 포함될 수 있다.
전송 요청에 따라 무선 송신기(110)는 RF 신호로 상기 위치 확인 트리거링 신호를 공중으로, 즉 복수의 라이트 스틱(170)으로 전송한다(S603). 이와 같이 전송된 위치 확인 트리거링 신호를 수신한 복수의 라이트 스틱(170) 각각은 자신의 메모리에 저장된 자신의 식별정보, 즉 소정의 개수로 이루어진 비트열의 제 1 비트에 따라 빛을 발광한다(S605). 여기서 발광은 점멸, 또는 특정 색을 방출하는 것을 포함한다. 예를 들어, 식별정보인 비트열이 1011인 라이트 스틱의 제 1 비트는 1이므로 발광을 하고, 고유 비트열이 0010인 라이트 스틱의 제 1 비트는 0이므로 발광하지 않는다.
이와 같이 각 라이트 스틱(170)이 자신의 비트열의 제 1 비트에 따라 발광을 하면 제어 장치(150)는 복수의 카메라(130-1, 130-2)를 제어하여 그 발광 모습을 촬영하고(S607), 그 촬영된 영상을 복수의 카메라(130-1, 130-2)로부터 전달받는다(S609, S611).
이와 같은 과정을 제어 장치(150)는 라이트 스틱의 식별정보인 비트열의 비트 수만큼 순차적으로 반복한다. 즉, 비트열의 제 1 비트에 따라 라이트 스틱들이 발광하도록 하고, 다음으로 제 2 비트에 따라 라이트 스틱들이 발광하도록 하며, 이러한 과정을 마지막 제 n 비트까지 n 번 반복 하는 것이다. 예를 들어, 각 라이트 스틱의 고유 비트열이 3 비트로 이루어진 경우, 3 번에 걸쳐 상기 단계 S601 내지 S611 과정을 수행하는 것이다. 이러한 반복 과정을 수행하면, 제 1 카메라(130-1)를 통해 n 개의 영상 프레임이 수집되고, 또한 제 2 카메라(130-2)를 통해 n 개의 영상 프레임이 수집된다. 따라서 총 2*n 개의 영상 프레임이 수집된다.
영상을 수신한 제어 장치(150)는 각 카메라로부터 수신한 영상 프레임들을 분석하여 각 라이트 스틱의 촬영 공간 내에서의 위치 좌표 및 발광 시퀀스를 추출한다(S613). 구체적으로, 제어 장치(150)는 제 1 카메라(130-1)으로부터 수신된 n 개의 영상 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 확인할 수 있고, 또한 각 라이트 스틱의 촬영된 공간 상에서의 위치 좌표를 산출할 수 있다. 그리고 제어 장치(150)는 제 2 카메라(130-2)로부터 수신된 n 개의 영상 프레임을 분석하여 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 확인할 수 있고, 또한 각 라이트 스틱의 촬영된 공간 상에서의 위치 좌표를 산출할 수 있다. 이와 같이 추출된 위치 좌표와 발광 시퀀스는 도 3의 예와 같다.
제어 장치(150)는 각 카메라(130-1, 130-2)의 설치 위치 좌표, 촬영 각도 그리고 각 카메라(130-1, 130-2)의 촬영 영상으로부터 산출한 각 라이트 스틱의 촬영 공간 내에서의 위치 좌표를 이용하여 각 라이트 스틱의 3차원 위치 좌표를 산출한다(S615). 그리고 제어 장치(150)는 그 산출된 3차원 위치 좌표와 각 라이트 스틱의 발광 시퀀스를 각 라이트 스틱의 식별정보로서 저장부(157)에 저장한다(S617). 라이트 스틱들의 식별정보와 위치 좌표의 예는 도 4의 예와 같다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템을 나타낸 도면으로, 도 7에 있어서 도 1과 동일한 참조부호의 구성요소는 도 1을 참조하여 설명한 동작 및 기능을 모두 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제어 장치(150)는 패턴 제어부(710)를 더 포함한다.
입력부(151)는 공연장 또는 경기장 등의 관람객들이 위치하는 공간 영역을 디스플레이 장치에 표시하고 상기 공간 영역에서 사용자가 정의하는 모양(예를 들어 원, 또는 하트 등을 터치로 만듦) 또는 영역을 라이트 스틱들로 만들 패턴의 정보로 입력받을 수 있고, 미리 정의된 패턴들의 리스트를 표시한 후 이 중 하나를 선택받을 수 있다.
패턴 제어부(710)는 상기 입력부(151)를 통해 라이트 스틱들로 만들 패턴의 정보가 입력되면 그 패턴에 대응하는 위치를 분석하고 그 분석된 위치에 존재하는 라이트 스틱(170)들을 상기 저장부(157)에 저장된 라이트 스틱별 식별 정보 및 위치 정보에서 확인한다. 예를 들어, 사용자가 패턴으로 원을 입력한 경우 해당 원이 커버하는 공연장 또는 경기장의 절대 좌표를 분석하고 그 좌표에 위치하는 라이트 스틱(170)들을 확인한다.
패턴 제어부(710)는 패턴에 대응하는 위치에 존재하는 라이트 스틱들(170)이 확인되면 그 확인된 라이트 스틱(170)들의 식별정보를 상기 저장부(157)에서 추출하고 그 식별정보들을 포함하는 동작 제어 신호의 전송을 상기 무선 송신기(110)로 요청한다. 바람직하게 여기서 전송은 브로드캐스트일 수 있다.
상기 무선 송신기(110)로부터 동작 제어 신호가 전송되면 복수의 라이트 스틱(170)은 상기 동작 제어 신호에 포함된 라이트 스틱의 식별정보와 자신의 식별정보를 비교하여 일치하는 경우에 발광 동작을 수행한다. 이때 상기 동작 제어 신호에는 점멸 주기, 시간의 동작 조건 파라미터가 포함될 수 있고, 라이트 스틱(170)들은 상기 조건 파라미터에 기초하여 발광 동작을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 응원을 위한 라이트 스틱의 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제어 장치(150)는 공연장 또는 경기장 등의 관람객들이 위치하는 공간을 표시하고 상기 공간에서 사용자가 정의하는 모양(예를 들어 원, 또는 하트 등) 또는 영역을 라이트 스틱들로 만들 패턴의 정보로 입력받을 수 있고, 미리 정의된 패턴들의 리스트를 표시한 후 이 중 하나를 선택받을 수 있다(S801).
패턴 정보를 입력받은 제어 장치(150)는 그 패턴에 대응하는 위치를 분석하고 그 분석된 위치에 존재하는 라이트 스틱(170)들을 저장부(157)에서 확인한다. 예를 들어, 사용자가 패턴으로 원을 입력한 경우 해당 원이 커버하는 공연장 또는 경기장의 절대 좌표를 분석하고 그 좌표에 위치하는 라이트 스틱들을 확인한다(S803). 즉, 제어 장치(150)는 도 4와 같은 각 라이트 스틱들의 정보를 저장하고 있으므로 상기 패턴에 대응하는 위치에 존재하는 라이트 스틱을 확인한다.
패턴에 대응하는 라이트 스틱을 확인한 후, 제어 장치(150)는 그 확인된 라이트 스틱(170)들의 식별정보를 저장부(157)에서 추출하고 그 식별정보들을 포함하는 동작 제어 신호의 전송을 상기 무선 송신기(110)로 요청한다(S805). 이때 상기 동작 제어 신호에는 점멸 주기, 시간, 색상 등의 동작 조건 파라미터가 포함될 수 있고, 무선 송신기(110)는 상기 제어 장치(150)의 요청에 따라 라이트 스틱들의 식별정보를 포함하는 동작 제어 신호를 경기장 또는 공연장 등의 공간으로 전송한다(S807). 바람직하게 여기서의 전송은 브로드캐스트일 수 있다.
상기 무선 송신기(110)로부터 동작 제어 신호가 전송되면 복수의 라이트 스틱(170)는 상기 동작 제어 신호에 포함된 라이트 스틱의 식별정보와 자신의 식별정보를 비교하여 일치하는 경우에 발광 동작을 수행한다(S809). 이때 상기 동작 제어 신호에 점멸 주기, 시간의 동작 조건 파라미터가 포함될 수 있고, 라이트 스틱(170)들은 상기 조건 파라미터에 기초하여 발광 동작을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 시스템에서 빠른 시간 안에 복수의 라이트 스틱(170)들에 대한 개별 제어가 필요할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(150)가 각 라이트 스틱들이 서로 다른 패턴으로 발광하도록 제어하거나 또는 각 라이트 스틱들로 각 라이트 스틱의 위치 정보를 전송하는 경우이다. 이때 브로드캐스트 통신에 있어서 고려할 수 있는 방법은 제어 장치(150)가 각 라이트 스틱에게 개별적으로 명령 패킷을 전송하는 것인데, 명령 패킷의 구조가 다음과 같다고 할 때, 전송 시간은 N 개의 라이트 스틱이 있다고 가정하면 N*(H+P+T) 비트를 전송하는데 소요되는 시간이다.
명령 패킷 = [헤더(H) : 비트 동기화를 위한 초기 비트열 + ID 비트열] + [페이로드(P)] + [트레일러(T)]
예를 들어, 라이트 스틱의 수(N)를 10,000개하고 가정하고, 상기 비트 동기화를 위한 초기 비트열이 16 비트이며, ID 비트열의 비트 수는 14 비트이고, 명령어 비트인 페이로드(P)의 비트 수가 4 비트이며, CRC 혹은 패킷 간의 간격을 의미하는 트레일러(T)가 20 비트이고, 브로드캐스트 통신의 최대 전송 속도가 100kbps라고 할 경우, 제어 장치(150)가 10,000개의 라이트 스틱 각각으로 개별적으로 명령 패킷을 전송하는데 소요되는 통신 시간은 10,000*(16+14+4+20)[bit]/100,000[bit/sec]=5.4[sec]이다. 즉, 제어 장치(150)가 10,000개의 라이트 스틱 모두에게 제어 명령 패킷을 전송하는데 많은 시간이 소요된다. 즉 공연 중 각 라이트 스틱의 개별적인 제어는 다소 힘든 측면이 있다. 이는 실제 보내지는 제어 명령어의 비트 수(4 비트)보다 명령 패킷의 오버헤드 비트(16+14+20)가 과도하게 커서 발생하는 것이다.
본 발명에서는 제어 장치(150)가 각 라이트 스틱의 개별 제어를 위해 복수의 라이트 스틱을 일정한 개수씩 묶어 그룹을 형성하고 각 그룹에 대한 제어 명령 패킷을 생성하여 순차적으로 전송한다. 즉, N 개의 라이트 스틱이 있을 때, 제어 장치(150)는 M(≤N) 개씩 라이트 스틱을 묶어 소정 개수의 그룹을 생성하고 각 그룹 단위로 라이트 스틱의 제어 명령 패킷을 전송한다. 그 제어 명령 패킷의 구조는 다음과 같다.
명령 패킷 = [헤더(H) : 비트 동기화를 위한 초기 비트열 + ID 공통 비트열] + [페이로드(P)1] + [페이로드(P)2]+....+[페이로드(P)M]+[트레일러(T)]
여기서 ID 공통 비트열은 제어 대상인 M 개의 라이트 스틱에 공통으로 해당되는 비트열이고, 각 페이로드는 M 개의 라이트 스틱 각각에 대응하는 명령어이다.
예를 들어 N=10,000이고 M=8인 경우 1,250 개의 그룹이 생성되고 따라서 1,250번의 제어 명령 패킷의 전송이 이루어진다. 즉 8 개씩 라이트 스틱을 묶고 각 그룹 단위로 제어 명령 패킷을 전송하는 것이다. 이때 하나의 제어 명령 패킷에는 14 개의 비트로 이루어진 ID 비트열을 모두 헤더에 넣어 보내는 것이 아니라 그 묶음 단위인 8 개의 라이트 스틱의 ID 비트열 중 공통 비트열만이 헤더에 삽입된다. 예를 들어, 14 개의 비트로 이루어진 ID 비트열 중 상위 11 개의 비트만을 헤더에 넣어 보낸다.
구체적으로, 8 개의 라이트 스틱 각각은 14 비트로 ID가 이루어져 있는데, 이중 상위 11 개의 비트는 모두 동일하고 나머지 하위 3 개의 비트만이 서로 다를 수 있고, 상기 명령 패킷의 헤더에 그 상위 11 개의 비트만을 넣는 것이다. 따라서 상위 11 개의 비트가 동일한 8 개의 라이트 스틱은 상기 명령 패킷에 포함된 명령어인 페이로드 8 개를 수신해서 자신의 ID 비트열 중 하위 3 개의 비트열에 해당하는 순서에 위치한 페이로드를 자신의 명령어로 취급하여 동작한다. 예를 들어, ID 비트열의 하위 3 비트가 '000'인 라이트 스틱은 상기 명령 패킷의 첫 번째 페이로드를 취하고, 하위 3 비트가 '001'인 라이트 스틱은 상기 명령 패킷의 두 번째 페이로드를 취한다.
이와 같이 N=10,000이고 M=8인 경우 명령 패킷의 길이는 79 비트가 되며, 100kbps의 전송 속도를 가정하면, 제어 장치(150)가 전체 N 개의 라이트 스틱들 모두에게 명령어를 전송하는데 소요되는 시간은, (16+11+4*8+20=79)*(10,000/8)[bit]/100,000[bit/sec]=0.9875[sec]이다.
다른 예로, 이와 같이 N=10,000이고 M=16인 경우 명령 패킷의 길이는 110 비트가 되며, 100kbps의 전송 속도를 가정하면, 제어 장치(150)가 전체 N 개의 라이트 스틱들 모두에게 명령어를 전송하는데 소요되는 시간은, (16+10+4*16+20=110)*(10,000/16)[bit]/100,000[bit/sec]=0.6875[sec]이다.
또 다른 예로, N=10,000이고 M=10,000인 경우 명령 패킷의 길이는 110 비트가 되며, 100kbps의 전송 속도를 가정하면, 제어 장치(150)가 전체 N 개의 라이트 스틱들 모두에게 명령어를 전송하는데 소요되는 시간은, (16+4*10,000+20=40,036)[bit]/100,000[bit/sec]=0.40036[sec]이다.
그러나, N 개의 라이트 스틱에 대해 하나의 명령 패킷만을 보낼 경우, 위와 같이 전송 소요 시간은 많이 줄어들지만, 하나의 제어 명령 패킷의 길이가 매우 길어져 전송 과정 중 비트 오류율이 증가할 수 있다. 따라서 위에서 설명한 바와 같이, 소정의 개수의 라이트 스틱을 묶어 그룹 단위로 제어 명령 패킷을 전송하는 것이 바람직하다. 그룹 단위로 제어 명령 패킷을 전송하더라도 10,000 개의 라이트 스틱 전체에 명령어를 전송하는데 1초 미만의 시간이 소요되므로 패킷 전송 오류율을 줄이면서 빠른 시간 안에 라이트 스틱들의 개별 제어가 가능하다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응원을 위한 라이트 스틱의 제어 방법을 설명하는 흐름도로서, 복수의 라이트 스틱들의 개별 제어 방법에 관한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어 장치(150)는 복수의 라이트 스틱들 각각의 발광을 제어하고자 할 때 또는 복수의 라이트 스틱 각각으로 해당 라이트 스틱의 위치 정보를 전송하고자 할 때, 복수의 라이트 스틱(170)을 일정한 개수씩 묶어 그룹을 형성한다(S901). 앞서 설명한 바와 같이, N 개의 라이트 스틱이 있고, M 개씩 묶어 그룹핑을 한다.
제어 장치(150)는 라이트 스틱의 그룹핑 후, 제 1 그룹부터 해당 그룹에 대한 제어 명령 패킷을 생성한다(S903). 제어 명령 패킷의 구조는 상술한 바와 같다. 제 1 그룹에 대한 제어 명령 패킷을 생성한 제어 장치(150)는 그 생성한 제어 명령 패킷의 전송 요청을 무선 송신기(110)로 전송하고, 무선 송신기(110)는 상기 제어 명령 패킷을 복수의 라이트 스틱(170)들로 브로드캐스트 전송한다(S905, S907).
무선 송신기(110)에서 브로드캐스트 전송된 제어 명령 패킷을 수신한 복수의 라이트 스틱(170)들은 상기 제어 명령 패킷에서 공통 비트열을 추출한다. 그리고 그 추출한 공통 비트열을 자신의 식별정보의 일부로서 포함하는 라이트 스틱만이 상기 제어 명령 패킷에서 자신에 대한 명령어를 추출하여 그 명령어에 따른 동작을 수행한다(S909). 즉 공통 비트열을 자신의 식별정보의 일부로서 포함하는 라이트 스틱은 자신의 식별정보 중 상기 공통 비트열을 제외한 나머지 비트열에 대응하는 순서의 명령어를 상기 제어 명령 패킷에서 추출하여 해당 명령어에 따른 동작을 수행한다.
이러한 제어 명령 패킷의 생성 및 전송 과정은, 복수의 라이트 스틱의 모든 그룹, 즉 마지막 그룹까지 반복된다(S911). 본 실시예에서는 각 그룹마다 제어 명령 패킷이 생성되면 바로 브로드캐스트 전송되는 것으로 설명하였지만, 모든 그룹에 대한 제어 명령 패킷을 미리 생성한 후, 그 제어 명령 패킷들을 순차적으로 브로드캐스트 전송할 수도 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 공연장이나 경기장 등의 대형 공간에서 많은 수의 라이트 스틱들이 있을 때, 제한된 시간 안에서 빠른 시간 내에 라이트 스틱들의 위치 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 라이트 스틱의 고유 비트열이 14 개의 비트로 구성되는 경우, 최대 16,384개(214)의 라이트 스틱을 구별할 수 있고, 이때 본 발명에 따르면 14 개의 영상 프레임만으로 상기 16,384 개의 라이트 스틱의 고유 식별정보를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 라이트 스틱이 일정한 주기로 발광하는 발광 시퀀스를 분석하여 해당 발광 시퀀스를 바로 해당 라이트 스틱의 고유 식별정보, 즉 ID로 사용함으로써, 제어 장치(150)에는 라이트 스틱의 고유 식별정보를 계산하기 위한 복잡한 연산 작용, 예를 들어 데이터베이스를 이용한 상관 측정(Correlation Measurement)를 수행하지 않아도 된다.
또한 본 발명은 제어 장치(150)의 제어에 따라 RF 신호를 이용하여 복수의 라이트 스틱(170)들의 발광을 제어하여 고유 식별정보와 위치 정보를 획득함으로써, 라이트 스틱(170)의 고유 식별정보로서 시작점과 끝점을 알 수 없는 순환 부호(Cyclic code) 뿐만 아니라, 비순환 부호(block code)도 사용할 수 있다.
본 발명은 대규모 공연 또는 경기에서 관람객들의 라이트 스틱을 중앙에서 통제하여 통일된 응원을 제공할 수 있고, 이에 따라 공연장 또는 경기장의 관람객들에게 공연 또는 경기 이외 응원에 의한 흥미를 유도하여 공연 또는 경기 관람의 만족도를 높일 수 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
110 : 무선 송신기 130 : 카메라
150 : 제어 장치 170 : 라이트 스틱

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템에 있어서,
    상기 복수의 라이트 스틱 측으로 무선 신호를 송신하는 무선 송신기;
    상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 제어 장치; 및
    상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 촬영하여 상기 제어 장치로 전달하는 복수의 카메라;를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하되, 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 분석하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 발광 시퀀스를 추출하고 그 추출한 발광 시퀀스를 라이트 스틱의 식별정보로 저장하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 카메라 각각의 촬영 영상에 대해, 상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 영상 프레임을 추출하여 분석하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 위치 확인 트리거링 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 카메라 각각의 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱의 위치, 상기 복수의 카메라 각각의 설치 위치 및 촬영 각도를 이용하여 각 라이트 스틱의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광은,
    점멸, 특정 색의 방출 또는 색의 밝기 변화 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템에 있어서,
    상기 복수의 라이트 스틱 측으로 무선 신호를 송신하는 무선 송신기;
    상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 제어 장치; 및
    상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 촬영하여 상기 제어 장치로 전달하는 복수의 카메라;를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하고, 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보 및 위치 정보에 기초하여, 특정 패턴에 대응하는 곳에 위치하는 라이트 스틱들의 식별정보를 확인하고 해당 라이트 스틱들의 식별정보를 포함하는 동작 제어 신호를 상기 무선 송신기를 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 동작 제어 신호에 발광 시간, 발광 주기, 발광 색 중 적어도 하나를 포함하여 송신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 시스템에 있어서,
    상기 복수의 라이트 스틱 측으로 무선 신호를 송신하는 무선 송신기;
    상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 제어 장치; 및
    상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 촬영하여 상기 제어 장치로 전달하는 복수의 카메라;를 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하고, 상기 복수의 라이트 스틱을 소정 개수씩 묶어 그룹핑하고 각 그룹마다의 제어 명령 패킷을 생성하여 순차적으로 상기 복수의 라이트 스틱으로 전송하되,
    상기 제어 명령 패킷은,
    그룹 내 라이트 스틱들의 식별정보의 공통 비트열과, 그룹 내 각 라이트 스틱에 대응하는 명령어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어 명령 패킷에 포함된 상기 공통 비트열을 자신의 식별정보의 일부로서 포함하는 라이트 스틱은, 자신의 식별정보 중 상기 공통 비트열을 제외한 나머지 비트열에 대응하는 순서의 명령어를 상기 제어 명령 패킷에서 추출하여 해당 명령어에 따른 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 삭제
  12. 무선 신호를 송신하는 무선 송신기 및 복수의 카메라와 연결된 제어 장치에 의한 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법에 있어서,
    상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 단계;
    상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 상기 복수의 카메라로 촬영하는 단계; 및
    상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하되, 상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 분석하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 발광 시퀀스를 추출하고 그 추출한 발광 시퀀스를 라이트 스틱의 식별정보로 저장하는 단계;를 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저장하는 단계는,
    상기 복수의 카메라 각각의 촬영 영상에 대해, 상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 영상 프레임을 추출하여 분석하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 고유 비트열을 구성하는 비트의 개수에 대응하는 수만큼의 위치 확인 트리거링 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장하는 단계는,
    상기 복수의 카메라 각각의 촬영 공간 내에서의 각 라이트 스틱의 위치, 상기 복수의 카메라 각각의 설치 위치 및 촬영 각도를 이용하여 각 라이트 스틱의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 발광은,
    점멸, 특정 색의 방출 또는 색의 밝기 변화 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 무선 신호를 송신하는 무선 송신기 및 복수의 카메라와 연결된 제어 장치에 의한 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법에 있어서,
    상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 단계;
    상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 상기 복수의 카메라로 촬영하는 단계;
    상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하는 단계; 및
    상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보 및 위치 정보에 기초하여, 특정 패턴에 대응하는 곳에 위치하는 라이트 스틱들의 식별정보를 확인하고 해당 라이트 스틱들의 식별정보를 포함하는 동작 제어 신호를 상기 무선 송신기를 통해 송신하는 단계;를 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 동작 제어 신호는,
    발광 시간, 발광 주기, 발광 색 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 무선 신호를 송신하는 무선 송신기 및 복수의 카메라와 연결된 제어 장치에 의한 복수의 라이트 스틱의 위치 정보를 수집하는 방법에 있어서,
    상기 무선 송신기를 통해 위치 확인 트리거링 신호를 상기 복수의 라이트 스틱으로 송신하는 단계;
    상기 위치 확인 트리거링 신호에 응답하여, 자신의 고유 비트열에 따라 발광하는 상기 복수의 라이트 스틱을 상기 복수의 카메라로 촬영하는 단계;
    상기 복수의 카메라의 촬영 영상을 이용하여 상기 복수의 라이트 스틱 각각의 식별정보와 위치 정보를 산출하여 저장하는 단계; 및
    상기 복수의 라이트 스틱을 소정 개수씩 묶어 그룹핑하고 각 그룹마다의 제어 명령 패킷을 생성하여 순차적으로 상기 복수의 라이트 스틱으로 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어 명령 패킷은,
    그룹 내 라이트 스틱들의 식별정보의 공통 비트열과, 그룹 내 각 라이트 스틱에 대응하는 명령어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어 명령 패킷에 포함된 상기 공통 비트열을 자신의 식별정보의 일부로서 포함하는 라이트 스틱이, 자신의 식별정보 중 상기 공통 비트열을 제외한 나머지 비트열에 대응하는 순서의 명령어를 상기 제어 명령 패킷에서 추출하여 해당 명령어에 따른 동작을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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