KR20090011684A - 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템 - Google Patents

잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템 Download PDF

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Abstract

잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템이 제공된다. 본 발명에 따른 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템은, 이동체에 부착되는 LED 표시장치 및 LED 표시장치를 제어하기 위한 무선 제어장치로 이루어진 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템에 있어서, 상기 LED 표시장치는, 막대형의 몸체에 LED가 복수개의 열로 배치되는 복수개의 LED 모듈; 상기 이동체의 이동속도를 감지하는 센싱신호를 출력하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 출력된 센싱신호를 상기 무선 제어장치로 전송하고, 상기 무선 제어장치로부터 LED 점멸 제어신호를 수신하는 표시장치측 무선통신모듈을 포함하며, 상기 무선 제어장치는, 외부의 저장장치로부터 수신된 상기 LED 점멸에 대한 패턴데이터를 저장하는 메모리; 상기 패턴데이터를 상기 복수개의 LED 모듈 각각에 표시하도록 분할한 LED 점멸 제어신호를 상기 표시장치로부터 수신한 상기 이동체의 이동속도에 따라 조정하여 출력하는 프로세서; 및 상기 복수개의 LED 모듈 각각에 대해 상기 프로세서로부터 출력되는 LED 점멸 제어신호를 상기 표시장치로 무선으로 동시적으로 전송하는 제1 무선통신모듈을 포함한다.
표시장치, LED 모듈, 점멸 패턴데이터

Description

잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템{Wireless displaying system using afterimage effect}
본 발명은 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속으로 움직이는 놀이기구의 옆면 등에 막대형의 고휘도 LED로 이루어진 복수개의 LED 모듈을 표시장치에 잔상효과를 이용하여 글자, 캐릭터 등을 표시하는 무선 표시 시스템에 관한 것이다.
발광체가 시각적으로 빠른 속도로 발광 후 점멸하면 빛의 자극이 제거된 후에도 인간의 시각기관에 어떤 흥분상태가 계속되어 시각작용이 잠시 남는 잔상현상이 생겨난다. 종래에는, 교통경찰이나 도로공사 안내요원 등이 들고 안내하는 봉상의 막대나 공연장에서의 야광봉 등의 디스플레이 장치에 있어 시각적인 효과를 최대화하기 위하여 반복적인 선형운동 내지 회전운동을 통해 잔상효과를 얻어내도록 하는 기술이 지속적으로 개발되어 왔다. 이러한 잔상효과를 이용한 표시장치를 사용하여 문자나 캐릭터 등을 표시할 수 있다.
그러나, 이러한 표시장치를 자전거의 바퀴에 설치하는 경우, 자전거의 회전속도가 비교적 느리기 때문에 제대로 문자나 캐릭터가 표시되지 않는다. 자전 거의 경우 바퀴의 회전 속도 즉 초당 회전 수는 생각보다 많지 않음 보편적인 자전거 바퀴의 지름은 성인용의 경우 26인치(66.04 cm) 이고, 자전거의 통상의 속도가 시속 15~20km 이다. 이 때 바퀴의 회전수를 계산하면 시속 10km 일 때 초속 2.77m를 진행하고 자전거 바퀴는 1.34회전한다. 이와 같은 원리로 시속 20km 일 때 초속 5.55m를 진행하고 자전거 바퀴는 2.68회전을 한다. 이러한 사실에서 한 줄의 LED열을 가지고 눈의 잔상 효과를 이용하여 시각적인 도형이나 캐릭터 문자 등을 표현하기에는 회전 속도가 매우 부족하다.
또한, 자전거 바퀴의 위 부분인지 아래 부분인지에 따라 데이터 표시 순서가 달라진다. 좌우 대칭의 도형이 아닌 문자 등을 표시할 때 보는 방향에 따라 글씨가 거꾸로 된다.
야간에 놀이공원에 탈것을 보면 주로 다양한 빛깔의 조명 장치만을 부착함으로써 보는 이들에게 심미적인 아름다움을 주지 못한다. 또한, 놀이기구가 고속으로 이동하기 때문에 기존의 LED 디스플레이 장치로는 여러 캐릭터나 문자 등을 표현하기도 어려울 뿐 아니라 이를 이용하여 시각적인 아름다움을 표현하기도 어렵다. 또한, 기존 설치된 LED 조명 장치에 디스플레이 하기 위한 문구, 특정 캐릭터들을 업그레이드하기 위해서 높은 곳에 올라가 조명장치 하나하나를 떼어 일일이 다운로드하는 등의 운용, 관리하기가 어려운 점이 있고 장치 각각을 지능적으로 제어하기가 어려워서 단순히 온/오프 제어만으로 운용하는 상태이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자전거의 바퀴, 고속으로 움직이는 놀이기구의 옆면 등에 막대형 몸체에 복수개의 열로 배열된 LED 모듈을 복수개 포함하는 표시장치를 사용하여 글자, 캐릭터 등을 표시함에 있어서, 센서와 무선 제어장치를 이용하여 측정된 이동속도에 따라 LED 점멸 속도를 조절하여 디스플레이하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템은, 이동체에 부착되는 LED 표시장치 및 LED 표시장치를 제어하기 위한 무선 제어장치로 이루어진 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템에 있어서, 상기 LED 표시장치는, 막대형의 몸체에 LED가 복수개의 열로 배치되는 복수개의 LED 모듈; 상기 이동체의 이동속도를 감지하는 센싱신호를 출력하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 출력된 센싱신호를 상기 무선 제어장치로 전송하고, 상기 무선 제어장치로부터 LED 점멸 제어신호를 수신하는 표시장치측 무선통신모듈을 포함하며, 상기 무선 제어장치는, 외부의 저장장치로부터 수신된 상기 LED 점멸에 대한 패턴데이터를 저장하는 메모리; 상기 패턴데이터를 상기 복수개의 LED 모듈 각각에 표시하도록 분할한 LED 점멸 제어신호를 상기 표시장치로부터 수신한 상기 이동체의 이동속도에 따라 조정하여 출력하는 프로세서; 및 상기 복수개의 LED 모듈 각각에 대해 상기 프로세서로부터 출력되는 LED 점멸 제어신호를 상기 표시장치로 무선으로 동시적으로 전송하는 제1 무선통신모듈을 포함한다.
상기 이동체는 자전거이고, 상기 LED 표시장치는 상기 자전거의 바퀴에 장착 되고, 상기 무선 제어장치는 상기 자전거의 핸들에 장착되며, 상기 센서부는 바퀴의 회전에 따라 상기 LED 표시장치가 상기 자전거의 고정지지대를 지날 때, 발광된 적외선을 수광하여 상기 LED 표시장치의 위치를 감지하는 센싱신호를 출력하는 것이 바람직하다.
상기 LED 모듈부는, 상기 LED가 상기 자전거의 좌측면 및 우측면으로 각각 발광할 수 있도록 상기 막대형의 몸체의 양면에 각각 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제어장치는, 상기 자전거의 위치정보를 GPS 위성으로부터 수신하는 GPS 수신부; 및 상기 GPS 수신부로부터 전달받은 위치정보를 지도상에 표시하는 LCD 표시부를 더 포함할 수 있다.
상기 무선 제어장치는, 상기 무선 제어장치의 방향을 감지하는 나침반 센서를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 나침반 센서에 의해 감지된 방향에 따라 상기 LCD 표시부에 사용자가 진행하는 방향의 지도를 표시하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템은, 상기 자전거의 페달에 설치되어, 압력을 감지하는 압력센서; 및 상기 압력센서로부터 감지된 압력에 대한 정보를 상기 제어장치로 송신하는 페달측 무선통신모듈을 포함하는 압력센서 페달부를 더 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 압력 측정부로부터 수신한 압력 정보로부터 소정의 시간동안의 운동량을 계산하는 것이 바람직하다.
상기 이동체는 놀이기구이고, 상기 LED 표시장치는 상기 놀이기구의 옆면에 장착되는 것이 바람직하다.
상기 LED 모듈부는, 상기 LED가 지그재그 형태로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, LED가 복수개의 열로 배치되는 표시장치를 자전거 등의 바퀴에 설치하였을 때, 차량 운전자들의 눈에 잘 띄게 하여 자전거 운행 상태를 용이하게 파악할 수 있도록 한다. 특히, 야간에 자전거의 앞 또는 뒤에 점멸등을 달아 상대방에게 알리고 있기는 하지만 사람들의 눈에 바로 들어오지 않는 부분이 있는 반면에 본 발명에 따른 표시장치를 자전거 등의 바퀴살에 끼워 달리면, 글자, 캐릭터 등이 바퀴 공간 내에 표시되어 시각적으로 사람들에게 쉽게 인지될 수 있다.
또한, 놀이공원의 탈것(청룡열차, 바이킹, 회전체 등)에 본 장치를 부착하여 운용함으로써 다양한 영상 볼거리를 보여 줌으로써 타는 사람 뿐 아니라 보는 사람들에게 즐거움을 줄 수 있고 놀이공원의 다양한 분위기를 연출할 수 있다. 놀이 공원 관리 운용입장에서 유선 또는 무선을 이용한 제어장치가 영상 데이터를 다운로드하고 제어하는 구조이기 때문에 관리가 용이하고 다양한 영상을 실시간으로 제공하고, 또한 필요시 이벤트로 고객이 원하는 문자나 사진 등도 디스플레이 할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 표시 시스템을 장착한 자전거의 모습을 도시한 것이다.
자전거(100)에 장착되는 무선 표시 시스템은 LED 표시장치(110) 및 무선 제어장치(120)로 이루어진다.
LED 표시장치(110)는 무선 제어장치(120)로부터의 제어신호에 따라 LED를 점멸하여 글자, 캐릭터 등을 표시한다. LED 표시장치(110)는 LED가 복수개의 막대에 설치된다.
무선 제어장치(120)는 외부의 저장장치(미도시)로부터 수신된 LED 점멸 패턴데이터에 따라 표시장치(110)의 LED를 점멸하기 위한 제어신호를 LED 표시장치(110)로 전송한다.
무선 표시 시스템은 무선 압력센서 페달(130)을 더 구비한다.
무선 압력센서 페달(130)은 사용자가 페달에 가해지는 압력을 감지하여 무선 제어장치(120)로 전송한다. 무선 제어장치(120)는 무선 압력센서 페달(130)로부터 수신된 압력을 기초로 하여 소정의 시간동안의 운동량을 계산한다. 무선 제어장치(120)는 사용자가 자전거를 사용할 때 무선 압력센서 페달(130)로부터 무선으로 전송되는 압력값을 분석하여 어떤 압력이 어느 주기로 가해지고 있는지를 판단하여 사용자의 운동량을 측정한다. 이러한 운동량에 대한 정보는 다양한 운동 프로그램에 응용할 수 있다. 예를 들어, 소정의 시간 동안의 운동량을 측정하는 것뿐만 아니라 소정의 운동량(또는 소모할 칼로리)을 입력해 놓으면 자동적으로 그 운동량에 도달하면 사용자에게 알릴 수 있는 등 다양하게 응용이 가능하다.
도 2a는 LED가 2개의 열로 이루어진 도 1의 표시장치의 외형을 나타낸 것이고, 도 2b는 LED가 지그재그 형태로 이루어진 표시장치의 외형을 나타낸 것이다.
LED 표시장치(110)는 막대형 몸체(210)에 LED가 복수개의 열로 배열된 LED 모듈(220)이 설치된다. 도시된 예에서는 LED가 2개의 열로 배열되게 설치되었지만, 이에 한정되지 않는다. 막대형 몸체(210)는 복수개로 이루어져 있어, LED 표시장치(110)는 복수개의 LED 모듈(220)을 포함한다. 이는 바퀴의 회전수 부족에 따른 잔상효과를 보완하기 위한 것으로서, 도시된 예에서는 4개의 막대형 몸체(210)에 LED 모듈(220)이 설치되는 것으로 나타내었지만, 이에 한정되지 않고 2개 이상의 막대형 몸체에 LED 모듈이 설치될 수 있다.
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 일렬로 LED를 설치하지 않고 지그재그 형태로 LED를 설치함으로써, 일렬로 배치하는 것과 동일한 개수의 LED를 사용하면서도 잔상효과를 극대화할 수 있다.
막대형 몸체(210)의 끝부분에는 센서부(230)가 설치되어 있다. 바퀴의 회전에 따라 도 1에 도시된 LED 표시장치(110)가 고정 지지대(140)를 지날 때, 센서부(230)는 발광 및 수광 작용으로 위치를 인식할 수 있다. 즉, 센서부(230)는 발광 다이오드 및 수광다이오드로 이루어져 있어, 발광다이오드가 적외선을 발광하고 바퀴의 회전에 따라 수광다이오드가 바퀴의 고정지지대(140)에서 반사된 적외선을 검출함으로써, LED 표시장치(110)의 위치를 감지할 수 있다.
또한, LED 표시장치(110)는 단색의 LED를 사용하지 않고 여러 색의 표현이 가능한 LED를 사용한다. 따라서, LED 표시장치(110)는 글자, 캐릭터 등을 다양하게 표현할 수 있다.
도 3은 무선 제어장치의 내부 구성을 블록도로 도시한 것이고, 도 4는 무선 제어장치의 외관을 도시한 것이다.
무선 제어장치(120)는 프로세서(310), RAM(320), 플래시 메모리(325), 제1 무선통신모듈(330), LCD 콘트롤러(340), 키/LED 콘트롤러(345) 및 PC 인터페이스(350)를 포함한다.
프로세서(310)는 각각의 구성요소를 전반적으로 제어한다. RAM(320)은 프로세서(310)가 제어기능을 수행하기 위한 메모리이다.
프로세서(310)는 비트맵 형태로 이루어진 LED 점멸 패턴데이터에 따라 LED 표시장치(110)의 LED를 점멸시켜 글자, 캐릭터 등을 표시하도록 하는 제어신호를 발생시킨다. 또한, 프로세서(310)는 센서부(230)의 감지 결과에 따라 LED 점멸 속도를 제어한다. 즉, 센서부(230)의 감지 결과 자전거 바퀴의 회전속도가 느릴 경우에는 LED 점멸 속도를 빨리하고, 자전거 바퀴의 회전속도가 빠를 경우에는 LED 점멸 속도를 느리게 한다. 또한, LED 표시장치(110)의 위치에 따라 LED 점멸 데이터의 순서를 다르게 할 수 있다. 즉, LED 표시장치(110)가 바퀴의 상반면에 위치할 때에는 정방향 순서로 표시하게 하고, LED 표시장치(110)가 바퀴의 하반면에 위치할 때에는 역방향 순서로 표시하게 한다.
또한, 프로세서(310)는 LED 점멸 패턴데이터를 복수개의 LED 모듈(220) 각각에 표시하도록 분할한 제어신호를 출력한다.
플래시 메모리(325)는 무선 제어장치(120)의 동작 프로그램이나 네비게이션 기능을 수행하기 위한 각종 지도 데이터를 저장한다. 플래시 메모리(325)는 PC 인터페이스(350)를 통해 외부의 저장장치(미도시)로부터 수신되는 LED 패턴 점멸데이터를 저장한다.
제1 무선통신모듈(330)은 LED 표시장치(110)와 통신하는 기능을 수행하고, 제2 무선통신모듈(335)은 압력센서 페달(130)과 통신하는 기능을 수행한다.
제1 무선통신모듈(330)은 LED 표시장치(110)와 속도신호, 제어신호, 디스플레이 데이터를 무선으로 통신하게 되어 있는데, 여기서 무선이란 특정한 무선 통신 방법을 지칭하는 것이 아니라 ISM(Industrial, Scientific, Medical; 공업, 과학, 의료용) 주파수 대역에서 사용하는 모든 무선 통신 방법을 포괄한다. 예를 들면, 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 또는 ASK(Amplitude Shift Keying; 진폭 편이 방식), PSK(Phase Shift Keying; 위상 편이 방식), FSK(Frequency Shift Keying; 주파수 편이 방식) 등 무선 변조 방식을 사용하는 무선 통신 방법이 될 수 있다. 제2 무선통신모듈(335)도 제1 무선통신모듈(330)과 같은 방식으로 통신한다.
LCD 콘트롤러(340)는 LCD 표시부(410)를 제어하는 기능을 수행하고, 키/LED 콘트롤러(345)는 키 입력부(420) 및 LED부(430)를 제어하는 기능을 수행한다.
PC 인터페이스(350)는 외부의 저장장치를 연결할 수 있도록 되어 있다. PC 인터페이스(350)를 통해 외부의 저장장치에 저장된 LED 점멸 패턴데이터를 플래시 메모리(325)에 저장할 수 있다. LED 점멸 패턴데이터란 LED 모듈부(220)에 의해 글자, 그림, 캐릭터 등을 표시하도록 LED를 점멸하기 위해 프로그래밍된 데이터이다.
LCD 표시부(410)는 플래시 메모리(325)에 저장된 지도 상에 현재의 위치를 표시한다. 또한, LCD 표시부(410)는 LED 표시장치(110)를 통해 표시되는 문자, 캐릭터 등을 디스플레이한다.
키 입력부(420)는 선택키, 회전키 등을 구비하여 사용자가 LED 표시장치(110)에 표시될 문자, 캐릭터 등을 선택할 수 있다. LED부(430)는 무선 제어장치(120)의 전원 온/오프 상태, 배터리 상태 등을 표시한다.
무선 제어장치(120)는 GPS 수신부(360) 및 나침반 센서(370)를 더 구비한다.
GPS 수신부(360)는 GPS 위성으로부터 무선 제어장치(120)의 현재의 위치정보를 수신한다. GPS 수신부(360)에서 수신된 위치정보는 LCD 표시부(410) 상에 지도와 함께 표시된다. 이러한 네비게이션 기능은 기존의 네비게이션 단말기와 흡사한 기능을 수행하지만, 특히 본 발명에서는 자전거나 보행시 사용자에게 서비스를 해야 하므로 도로 위주의 지도 보다는 자전거 도로, 보행자 도로, 등산로, 골프장 지도 등을 탑재하여 표시한다.
나침반 센서(370)는 무선 제어장치(120)가 향하고 있는 방향을 감지한다. GPS 수신부(360)를 통해 수신되는 위치정보는 그 오차가 10m 정도 해당되어 저속으로 이동시에는 이동방향의 측정이 어렵다. 따라서, 나침반 센서(370)를 이용하여 진행방향을 감지한다.
나침반 센서(370)가 방향을 감지하면, 프로세서(310)는 나침반 센서(370)에 의해 감지된 방향에 따라 LCD 표시부(410)에 사용자가 진행하는 방향의 지도를 표시하도록 한다. LCD 표시부(410)에 표시되는 지도를 나타낸 예가 도 5에 도시된다. 나침반 센서(370)에 의해 감지된 방향에 따라 ①방향, ②방향, ③방향으로 지도데이터를 각각 회전 변환을 하여 지도를 표시하는 예를 나타낸다.
또한, 프로세서(310)는 미디어 파일을 재생하는 기능을 수행할 수 있다. 동영상은 LCD 표시부(410)에 디스플레이되고, 음악은 블루투스 모듈(미도시)을 통해 사용자가 착용하는 헤드셋으로 전송된다. 사용자는 무선 제어장치(120)를 이용하여 자전거를 타면서 음악을 들을 수 있다.
또한, 무선 제어장치(120)는 자전거의 잠금 및 해제 기능을 가질 수 있다. 제1 무선통신모듈(330) 또는 제2 무선통신모듈(335)을 통한 무선제어신호를 이용하여 잠금 및 해제가 가능한 자전거 자물쇠(미도시)가 자전거에 장착될 수 있다.
또한, 무선 제어장치(120)는 자전거 도난 방지 기능을 수행할 수 있다. 사용자가 자전거를 주차하고 무선 제어장치(120)를 도난방지 모드로 설정하면, 프로세서(310)는 LED 표시장치(110)로부터 제1 무선통신모듈(330)을 통해 수신되는 바퀴의 회전에 따른 속도 신호, 또는 무선 압력센서 페달(130)로부터 제2 무선통신모듈(335)을 통해 수신되는 압력 신호에 응답하여 LCD 표시부(410)에 경고 신호를 표시하는 등의 방법으로 사용자에게 자전거가 무단으로 이동된다는 것을 알려준다. 이러한 기능은 LED 표시장치(110) 또는 무선 압력센서 페달(130)과 무선 제어장 치(120)간의 무선 도달 거리로 제한이 된다.
도 6a는 1개의 열로 이루어진 표시장치가 문자를 표시하는 모습을 나타낸 것이고, 도 6b는 2개의 열로 이루어진 4개의 LED 모듈을 포함하는 표시장치가 문자를 표시하는 모습을 나타낸 것이다.
자전거의 경우 바퀴의 회전속도 즉, 초당 회전수가 비교적 빠르지 않기 때문에, 도 6a에 도시된 1열로 이루어진 LED 표시장치 1개를 사용하는 경우, 문자가 제대로 표현되지 않을 수 있다. 그러나, 도 4b에 도시된 2개의 열로 이루어진 4개의 LED 모듈부로 이루어진 표시장치를 사용하는 경우, 문자를 정확히 표현할 수 있다. 즉, 자전거 바퀴의 바퀴살에 연속하여 4개의 모듈부로 이루어진 표시장치를 부착하여 LED 패턴데이터를 각각의 LED 모듈부에 대해 표시함으로써, 바퀴의 회전수 부족에 따른 잔상효과를 보완할 수 있다. 본 발명에 따른 무선 LED 표시장치는 표현하고자 하는 글씨 등을 다수개의 LED로 나누어서 동시에 표현함으로써 저속에서도 원하는 영역에 글씨 그림 등을 표현할 수가 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, LOVE를 표시하고 싶을 때 각각의 LED 막대에 L, O, V, E를 따로 따로 다른 LED 막대에서 동시에 디스플레이 시켜서 잔상 효과를 얻기 어려운 저속에서도 원하는 문자 등을 무선을 통하여 표시할 수 있다.
도 7a는 표시장치의 막대형 몸체의 양면에 LED를 부착한 모습을 나타낸 것이고, 도 7b는 도 7a의 표시장치를 장착한 자전거에서 문자를 표시하는 모습을 나타낸 것이다.
자전거를 보는 방향에 따라 한 쪽에서는 거꾸로 된 문자로 표시되기 때문에, 도 7a에 도시된 바와 같이 LED(220a, 220b)를 표시장치(110)의 양면에 설치하고, 도 7b에 도시된 바와 같이 표시장치를 자전거에 설치하고, 보는 방향에 따라 문자가 역상으로 보이지 않게 디스플레이되도록 한다.
도 8a는 표시장치를 장착한 자전거가 문자를 표시하는 방식을 나타낸 것이고, 도 8b는 각각의 표시장치가 문자를 표시하는 방식을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 LED 표시장치는 자전거의 앞뒤 어디든지 부착이 가능하며, 또한 복수개가 부착이 가능하다. 무선 제어장치는 복수개의 LED 표시장치들을 각각 제어가 가능하고 복수개의 무선 LED 표시장치들을 적절하게 제어하면 복수개의 무선 LED 표시장치들이 모여서 하나의 큰 이미지를 만들거나, 더욱 다채로운 그림의 표현이 가능하다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 뒷바퀴의 경우 하나의 무선 LED 표시장치로 LOVE라는 문자를 표현하고, 앞바퀴는 4개의 무선 LED 표시장치로 각각 "가", "나", "다", "라"를 각각 표시하여 4개가 모여서 하나의 큰 문자, 그림, 애니메이션이 될 수 있도록 구성한 예를 도시하고 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 무선 LED 표시장치 #0 은 바퀴의 위 부분에 표시하기 때문에 정상적인 "일"문자를 4개의 LED막대가 나누어서 표현하고, 무선 LED 표시장치 #1은 시계방향으로 90도 회전된 "이"를 나누어서 표시되도록 하고 "삼"과 "사"도 마찬가지의 원리로써 반시계방향으로 90도 및 180도 회전시킨 문자를 4개의 막대가 나누어서 표현하도록 한다. 이와 같이 복수개의 무선 LED 표시장치로 전체 회전 바퀴에 동시에 다채로운 문자, 그림 등을 표현할 수 있다.
디스플레이 되는 위치(바퀴의 상, 하, 좌, 우)에 따라 데이터를 뿌리는 방법 및 순서 등이 달라지고 이에 적합하게 데이터를 출력하여 원하는 문자 도형 애니메이션이 출력될 수 있게 한다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 4개의 글씨에 대하여 '일'은 좌에서 우로, '이'는 위에서 밑으로, '삼'은 우에서 좌로, '사'는 밑에서 위로 데이터를 출력하여야 뒤집히지 않은 모양의 글씨를 출력이 가능하다.
도 9는 무선 압력센서 페달을 도시한 것이다.
무선 압력센서 페달(130)의 중심부에 가하는 압력을 측정할 수 있는 압력센서(910)가 설치되어 있고, 압력센서(910)에서 측정된 압력값은 무선 통신모듈(920)을 이용하여 무선통신으로 무선 제어장치(120, 도 1 참조)로 전송된다. 압력센서(910)에서 측정된 압력값이 어떤 간격으로 가해지고 있는지에 따라 운동량을 정확히 측정하기 위한 요소로 사용된다.
제품구성상 압력센서(910)의 위치 및 무선통신모듈(920)의 위치는 도시된 예에 한정되지 않고 다양하게 설치될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 무선 제어장치를 USB를 통해 PC에 연결한 상태를 나타낸 것이다.
사용자는 PC(160)를 사용하여 인터넷을 통해 웹서버(170)에 접속하여 자신의 원하는 문자나 기호, 그림, 사진, 동영상 등을 형성시키는 잔상패턴을 다운로드한다. PC(160)에는 무선 제어장치(120)로 저장되는 잔상패턴을 사용자 편의에 의해 자유자재로 변환할 수 있도록 하기 위한 응용프로그램이 설치된다. 사용자는 PC(160)에 설치된 응용프로그램을 실행하여, 문자, 기호, 그림, 사진, 동영상 등의 전체 잔상패턴을 조합하고, 잔상패턴을 이루는 패턴데이터(전체 잔상패턴을 형성하 는 열수, 각 열을 이루는 픽셀정보, 픽셀별 LED의 점멸 여부 및 점멸 주기, 픽셀별 LED의 색상정보 등)를 USB를 통해 무선 제어장치(120)로 다운로드한다.
상기와 같은 방법으로 다운로드된 패턴데이터를 가지는 제어장치를 자전거의 핸들 부분에 장착하고 표시장치를 자전거 바퀴살에 장착하여 주행할 경우, 자전거의 속도에 따라 LED의 점등속도를 다르게 하고 제어장치가 자전거의 바퀴에 어느 위치에 있는지에 따라 패턴데이터를 다르게 하여 LED를 점등한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 표시장치 및 무선 제어장치를 포함하는 무선 표시 시스템의 구성을 나타낸 것이다.
LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)는 도 1에 도시된 LED 표시장치(120)와 동일한 구성을 가진다. LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)는 제어장치(120a)의 제어에 따라 여러 개가 모여서 하나의 큰 영상을 디스플레이 할 수 있다.
LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)는 속도 센서 등을 두어서 탈것의 속도 및 위치 정보를 측정하고, 측정된 정보를 제어장치(120a)로 보냄으로써 정확한 디스플레이 타이밍을 결정할 수 있는 데이터를 제공한다.
이러한 기능에 사용되는 무선 방법은 무선랜(WLAN), 지그비(Zigbee) 등의 다양한 RF통신을 이용하는 사설 네트워크(Private Network)와 CDMA, WCDMA, 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax) 등 공중 네트워크(Public Network)가 이용될 수 있다.
제어장치(120a)는 LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)로 비트맵 데이터를 다운로드하며 이 비트맵 데이터를 디스플레이 하기 위한 각종 제어 데이터를 유선 또는 무선을 통하여 보낸다.
제어장치(120a)는 LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)가 유기적으로 동작하여 커다란 영상을 표시할 수 있도록 각각의 LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)에 제어신호를 보낸다.
사용자는 제어장치(120a)를 통해 디스플레이하고자 하는 문구, 캐릭터, 영상 등의 다양한 데이터를 2개 이상의 채널(도 11에는 4개 채널로 도시됨)별로 다양한 비트맵을 구성할 수 있다. 이렇게 구성된 비트맵은 서버(170)에 저장하고 유선 또는 무선망을 통해 동시에 멀티채널로 LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)에 디스플레이된다. 멀티채널로 동시에 디스플레이하도록 하는 경우, 예를 들어, 1칸 차량의 길이가 1m이라면 4칸이 1m 이동하면 전체 그림이 디스플레이 될 수 있다.
서버(170)에는 여러 탈것들(청룡열차, 바이킹, 회전체, drop 등)에 대한 여러 가지 디스플레이 관련 비트맵 및 제어 순서 등의 데이터를 데이터베이스화하여 저장되어 있고, 제어장치(120a)는 서버(170)로부터 비트맵 및 제어 순서 등의 데이터를 다운로드 받을 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 표시장치 및 무선 제어장치를 포함하는 무선 표시 시스템이 적용된 예를 도시한 것이다.
LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)는 놀이기구(200)의 옆면에 설치되어, 놀이기구(200)가 빠른 속도로 진행시 잔상 효과에 의해 이미지를 디스플레이한다. 복수개의 LED 표시장치(110a, 110b, 110c, 110d)는 하나의 커다란 그림을 나누어서 디스플레이한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 표시 시스템을 장착한 자전거의 모습을 나타내는 도.
도 2a는 LED가 2개의 열로 이루어진 도 1의 표시장치의 외형을 나타내는 도.
도 2b는 LED가 지그재그 형태로 이루어진 도 1의 표시장치의 외형을 나타내는 도.
도 3은 무선 제어장치의 내부 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 무선 제어장치의 외관을 나타내는 도.
도 5는 LCD 표시부에 표시되는 지도의 일례를 나타내는 도.
도 6a는 1개의 열로 이루어진 표시장치가 문자를 표시하는 모습을 나타내는 도.
도 6b는 2개의 열로 이루어진 4개의 LED 모듈을 포함하는 표시장치가 문자를 표시하는 모습을 나타내는 도.
도 7a는 표시장치의 막대형 몸체의 양면에 LED를 부착한 모습을 나타내는 도.
도 7b는 도 7a의 표시장치를 장착한 자전거에서 문자를 표시하는 모습을 나타내는 도.
도 8a는 표시장치를 장착한 자전거가 문자를 표시하는 방식을 나타내는 도.
도 8b는 각각의 표시장치가 문자를 표시하는 방식을 나타내는 도.
도 9는 무선 압력센서 페달을 나타내는 도.
도 10은 무선 제어장치를 USB를 통해 PC에 연결한 상태를 나타내는 도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 표시장치 및 무선 제어장치를 포함하는 무선 표시 시스템의 구성을 나타내는 도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LED 표시장치 및 무선 제어장치를 포함하는 무선 표시 시스템이 적용된 일례를 나타내는 도.

Claims (8)

  1. 이동체에 부착되는 LED 표시장치 및 LED 표시장치를 제어하기 위한 무선 제어장치로 이루어진 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템에 있어서,
    상기 LED 표시장치는,
    막대형의 몸체에 LED가 복수개의 열로 배치되는 복수개의 LED 모듈;
    상기 이동체의 이동속도를 감지하는 센싱신호를 출력하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 출력된 센싱신호를 상기 무선 제어장치로 전송하고, 상기 무선 제어장치로부터 LED 점멸 제어신호를 수신하는 표시장치측 무선통신모듈을 포함하며,
    상기 무선 제어장치는,
    외부의 저장장치로부터 수신된 상기 LED 점멸에 대한 패턴데이터를 저장하는 메모리;
    상기 패턴데이터를 상기 복수개의 LED 모듈 각각에 표시하도록 분할한 LED 점멸 제어신호를 상기 표시장치로부터 수신한 상기 이동체의 이동속도에 따라 조정하여 출력하는 프로세서; 및
    상기 복수개의 LED 모듈 각각에 대해 상기 프로세서로부터 출력되는 LED 점멸 제어신호를 상기 표시장치로 무선으로 동시적으로 전송하는 제1 무선통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동체는 자전거이고, 상기 LED 표시장치는 상기 자전거의 바퀴에 장착되고, 상기 무선 제어장치는 상기 자전거의 핸들에 장착되며,
    상기 센서부는 바퀴의 회전에 따라 상기 LED 표시장치가 상기 자전거의 고정지지대를 지날 때, 발광된 적외선을 수광하여 상기 LED 표시장치의 위치를 감지하는 센싱신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 LED 모듈부는,
    상기 LED가 상기 자전거의 좌측면 및 우측면으로 각각 발광할 수 있도록 상기 막대형의 몸체의 양면에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어장치는,
    상기 자전거의 위치정보를 GPS 위성으로부터 수신하는 GPS 수신부; 및
    상기 GPS 수신부로부터 전달받은 위치정보를 지도상에 표시하는 LCD 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 무선 제어장치는,
    상기 무선 제어장치의 방향을 감지하는 나침반 센서를 더 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 나침반 센서에 의해 감지된 방향에 따라 상기 LCD 표시부에 사용자가 진행하는 방향의 지도를 표시하도록 하는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 자전거의 페달에 설치되어, 압력을 감지하는 압력센서; 및
    상기 압력센서로부터 감지된 압력에 대한 정보를 상기 제어장치로 송신하는 페달측 무선통신모듈을 포함하는 압력센서 페달부를 더 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 압력 측정부로부터 수신한 압력 정보로부터 소정의 시간동안의 운동량을 계산하는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동체는 놀이기구이고, 상기 LED 표시장치는 상기 놀이기구의 옆면에 장착되는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 LED 모듈부는,
    상기 LED가 지그재그 형태로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 잔상효과를 이용한 무선 표시 시스템.
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