KR20140094667A - Dmx-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Dmx-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 가시광 무선 통신 방법은 조명 제어 데이터 패킷들을 수신하는 단계; 가시광 통신 데이터 패킷들을 생성하는 단계; 및 상기 조명 제어 데이터 패킷들 사이에 상기 가시광 통신 데이터 패킷들 중 하나 이상이 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송되도록, 상기 조명 제어 데이터 패킷들 및 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계를 포함한다.

Description

DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법 및 이를 위한 장치 {VISIBLE LIGHT COMMUNICATION METHOD USING DMX-512 NEWTORK AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 가시광 무선 통신 기술에 관한 것으로, 특히 기존 네트워크 구성 요소의 변경 없이 DMX-512 네트워크를 이용하여 LED 등의 광원을 이용한 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터를 광원까지 전송하는 기술에 관한 것이다.
가시광을 이용하여 정보를 전달할 수 있는 반도체소자인 LED(Light-Emitting Diode)를 광원으로 이용한 조명장치의 사용이 확대됨에 따라, 조명장치를 통한 정보의 전달을 위한 서비스가 많은 관심을 얻고 있다. LED 조명을 이용한 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 시스템은 데이터 제공자로부터 조명장치까지 가시광 통신 데이터를 전송할 수 있는 조명제어 네트워크를 요구한다.
현재, 조명제어 네트워크 기술로 사용되는 DMX-512는 조명제어(dimming) 데이터를 전달하는 목적으로 사용되고 있다. 기본적으로 DMX-512 기술은 512개의 채널을 이용하여 채널당 1바이트의 조명제어 정보를 전송할 수 있다. 이러한, DMX-512의 특징을 이용하여 DMX-512 채널에 가시광 통신 데이터를 할당하면 조명제어 데이터뿐만 아니라, 가시광통신에서 사용하게 될 통신데이터를 전달하는 목적으로도 사용할 수 있다.
종래에는 DMX-512의 각 채널에 그대로 1바이트의 통신 데이터를 할당하여 DMX-512 규격에서 정의된 최대 512 바이트의 통신데이터를 전달하였다. 그러나, 가시광 통신에서는 사용환경과 목적에 따라 512 바이트 이상의 데이터 전송이 요구되는 경우가 적지 않기 때문에 512 바이트라는 한계를 가지는 종래 기술로는 가시광 통신에서 요구되는 다양한 요구사항을 만족시킬 수가 없다는 문제가 있었다.
나아가, 종래에는 DMX-512 네트워크를 이용하여 인터넷 망으로 수신되는 가시광 통신 데이터를 전송하기 위해서는 별도로 고안된 인터넷 연결 DMX-512 조명제어기구가 필요하다. 조명제어만을 목적으로 고안된 종래의 DMX-512 조명제어기구는 인터넷 망에서 가시광 통신을 위한 데이터를 수신할 수 없고, 수신된 데이터를 처리하여 조명기구로 전달하는 기능도 없기 때문이다. 결국, 종래 기술에 따르면 DMX-512 네트워크를 이용하여 인터넷 망으로 수신되는 가시광 통신 데이터를 전송하기 위해 종래의 DMX-512 조명제어기구 및 관련된 솔루션을 모두 교체하여야 하는 부담이 있었다.
따라서, 종래의 조명제어만을 목적으로 고안된 DMX-512 조명제어기구를 활용하면서도 가시광 통신 데이터를 전송할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 절실하게 대두된다.
관련 선행기술로는 DMX-512 프로토콜에 따라 DMX-512 데이터를 송출할 수 있도록 제어하는 LED 조명 장치에 관한 한국공개특허 2011-0061069호가 있다.
본 발명의 목적은 DMX-512 조명 제어 네트워크를 이용하여 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터를 광원까지 효과적으로 전달하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 종래의 DMX-512 네트워크 또는 조명 제어 장치의 변경 없이 DMX-512 조명 제어 네트워크를 이용하여 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터를 효과적으로 광원까지 전달하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터가 512바이트를 초과하는 경우에도, DMX-512 조명 제어 네트워크를 통해 연결된 LED 조명 장치들에게 가시광 통신 데이터를 전송할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 DMX-512 조명 제어 네트워크를 통해 전송하기 위해 가시광 통신 데이터를 적절히 분할하고, 분할된 데이터마다 적절한 분할 정보를 삽입하여 수신 측에서 분할된 데이터를 정확하고 효과적으로 복원할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법은, 조명 제어 데이터 패킷들을 수신하는 단계; 가시광 통신 데이터 패킷들을 생성하는 단계; 및 상기 조명 제어 데이터 패킷들 사이에 상기 가시광 통신 데이터 패킷들 중 하나 이상이 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송되도록, 상기 조명 제어 데이터 패킷들 및 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계를 포함한다.
이 때, 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계는 조명 제어 데이터 전송 카운터(LTC; Lighting data Transmission Counter)와 기설정된 삽입 비율(IR: Interleaving Ratio)을 비교하여, 기설정된 비교 조건을 만족하는 경우에만, 상기 가시광 통신 데이터 패킷을 전송하고 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 리셋할 수 있다.
이 때, 기설정된 비교 조건은 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 큰 조건일 수 있다.
이 때, 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계는 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 크지 않은 경우에는 상기 조명 제어 데이터 패킷들을 전송하고, 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 증가시킬 수 있다.
이 때, 가시광 통신 데이터 패킷들은 각각 DMX 헤더, 분할정보 및 데이터 조각(data fragment)을 포함할 수 있다.
이 때, 데이터 조각들은 전송될 가시광 통신 프레임을 분할(fragmentation)하여 생성되고, 상기 분할 정보는 수신기가 상기 가시광 통신 데이터 패킷들에 상응하는 데이터 조각을 재조합하여 상기 가시광 통신 프레임을 생성하는데 사용되는 정보일 수 있다.
이 때, 분할 정보는 상기 가시광 통신 프레임에 상응하는 데이터 조각들 중 상기 데이터 조각 이후 남은 데이터 조각들의 개수를 나타내는 나머지 정보(remainder information)를 포함할 수 있다.
이 때, 분할 정보는 상기 데이터 조각들 중 첫 번째 데이터 조각에 대해서만 셋팅되는 시작 플래그를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치는, 조명 제어 데이터 패킷들을 수신하는 DMX 신호 수신부; 가시광 통신 데이터 패킷들을 생성하는 가시광 통신 데이터 생성부; 및 상기 조명 제어 데이터 패킷들 사이에 상기 가시광 통신 데이터 패킷들 중 하나 이상이 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송되도록, 상기 조명 제어 데이터 패킷들 및 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 스케쥴링부를 포함한다.
이 때, 스케쥴링부는 조명 제어 데이터 전송 카운터(LTC; Lighting data Transmission Counter)와 기설정된 삽입 비율(IR; Interleaving Ratio)을 비교하여, 기설정된 비교 조건을 만족하는 경우에만, 상기 가시광 통신 데이터 패킷을 전송하고 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 리셋할 수 있다.
이 때, 기설정된 비교 조건은 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 큰 조건일 수 있다.
이 때, 스케쥴링부는 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 크지 않은 경우에는 상기 조명 제어 데이터 패킷들을 전송하고, 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, DMX-512 조명 제어 네트워크를 이용하여 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터를 광원까지 효과적으로 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 종래의 DMX-512 네트워크 또는 조명 제어 장치의 변경 없이 DMX-512 조명 제어 네트워크를 이용하여 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터를 효과적으로 광원까지 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 가시광 무선 통신을 통해 전송될 가시광 통신 데이터가 512바이트를 초과하는 경우에도, DMX-512 조명 제어 네트워크를 통해 연결된 LED 조명 장치들에게 가시광 통신 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명은 DMX-512 조명 제어 네트워크를 통해 전송하기 위해 가시광 통신 데이터를 적절히 분할하고, 분할된 데이터마다 적절한 분할 정보를 삽입하여 수신 측에서 분할된 데이터를 정확하고 효과적으로 복원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법이 적용되는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 가시광 통신 프레임(통신 데이터)으로부터 가시광 통신 데이터 패킷을 만드는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 통신 데이터 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 조명 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6은 스케쥴링부가 수행하는 스케쥴링 단계를 나타낸 동작 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 방법이 적용되는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 무선 통신 시스템은 조명 제어 장치(101), 가시광 통신 데이터 송신 장치(102)와 하나 이상의 DMX-VLC 조명 장치(103)들로 이루어진다.
조명 제어 장치(101)는 조명의 기본기능을 제어하는 조명 제어 데이터 패킷(110)을 생성하여 DMX-512 회선(104)을 통하여 DMX-VLC 조명 장치들(103)로 전송한다.
가시광 통신 데이터 송신 장치(102)는 조명 제어 장치(101)와 DMX-VLC 조명 장치들(103) 사이에 위치한다. 가시광 통신 데이터 송신 장치(102)는 조명 제어 장치(101)로부터 수신한 조명 제어 데이터 패킷을 DMX-VLC 조명 장치들(103)로 중계함과 동시에, 통신회선(105)을 통하여 인터넷 망으로부터 통신 데이터(가시광 통신 프레임; 112)를 수신하여 DMX-512 네트워크를 통과할 수 있는 가시광 통신 데이터 패킷(111)의 형태로 변형한 후 DMX-VLC 조명기구로 전송한다.
이 때, 가시광 통신 데이터 송신 장치(102)는 하나의 DMX-512 회선을 통하여 패킷 형태의 조명 제어 데이터와 가시광 통신 데이터를 섞어서 보낸다. 가시광 통신 데이터 송신 장치(102)는 DMX-512 표준에 부합되는 한도 내에서 조명 제어 데이터의 전송 간격을 늘려서 조명 제어 데이터 사이에 가시광 통신 데이터를 송신한다.
DMX-VLC 조명 장치들(103)은 DMX-512 통신 기술을 이용하여 조명 제어 장치(101)로부터 조명 제어를 위한 데이터를 수신할 수 있고, 필요시 가시광 통신 데이터 송신 장치(102)로부터 가시광 통신 기능을 이용하여 가시광 통신을 위한 데이터를 수신하여 이를 가시광 통신을 통하여 전송할 수 있다. 이 때, 가시광 통신 데이터 송신 장치(102)와 DMX-VLC 조명 기구들(103)은 DMX-512 회선으로 연결된다.
즉, 일반적인 조명 제어에 사용되는 조명 제어 데이터(dimming data; 110)와 가시광 통신을 위한 가시광 통신 데이터(111)가 DMX 회선을 통하여 함께 전송될 수 있다.
도 2는 가시광 통신 프레임(통신 데이터)으로부터 가시광 통신 데이터 패킷을 만드는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 512 바이트 이상의 통신 데이터(가시광 통신 프레임; 201)는 DMX-512 규격 제한에 의해 DMX-512 네트워크를 통하여 한 번에 전송될 수 없고, 복수 개의 데이터 조각들로 분해되어 전송되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 가시광 통신 프레임(201)은 512 바이트 이하의 조각들로 분할(fragmentation)되고, 각각의 조각들은 따로 패킷화되어 전송된다.
도 2에 도시된 가시광 통신 데이터 패킷들(210, 211, 212)은 DMX-512 네트워크를 통과하는 DMX-512 패킷이다.
모든 DMX-512 패킷의 맨 앞에는 공통적으로 Break&MAB(Mark After Break) 및 스타트 코드(Start Code; SC)로 구성되는 DMX 헤더(203)가 위치한다.
DMX 헤더(203)의 뒤에 위치하는 분할 정보(204)는 가시광 통신 프레임(201)(통신 데이터)을 완성하기 위해서는 현재의 데이터 조각(205) 이후로 몇 개의 데이터 조각이 더 남아있는가를 나타낸다. 예를 들어, 가시광 통신 데이터(210)의 분할정보에는 이후 2개의 데이터 조각이 남았다는 의미로 나머지 정보(remainder information)가 2로 설정될 수 있다. 가시광 통신 데이터(211)의 분할정보에는 이후 1개의 데이터 조각이 남았다는 의미로 나머지 정보가 1로 설정될 수 있다. 가시광 통신 데이터(212)의 분할정보에는 이후 더 이상 남은 데이터 조각이 없다는 의미로 나머지 정보가 0으로 설정될 수 있다.
이와 같이, 분할 정보를 DMX-512 패킷에 삽입하면 해당 패킷을 수신하는 DMX-VLC 조명 장치는 이후 얼마나 많은 데이터 조각을 더 수신해야 원래의 가시광 통신 프레임(201)(통신 데이터)을 복원할 수 있는지를 인식하고 처리할 수 있게 된다. 가시광 통신 프레임 자체의 크기가 512 바이트를 넘지 않는다면 분할 정보에 나머지 정보를 0으로 설정한 채 한번에 전송이 가능하다.
이 때, 나머지 정보는 데이터 조각들 중 첫 번째 데이터 조각에 대해서 하나의 가시광 통신 프레임에 해당하는 데이터 조각들의 전체 개수에서 1을 뺀 수로 설정되고, 나머지 데이터 조각들에 대해서 0까지 순차적으로 감소하도록 설정될 수 있다.
나아가, 분할 정보는 하나의 가시광 통신 프레임에 상응하는 데이터 조각들 중 첫 번째 데이터 조각에 대해서만 셋팅되는 시작 플래그를 포함할 수 있다. 나아가, 분할 정보는 데이터 조각들의 일련번호(serial number)에 해당하는 번호 정보를 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법은, 조명 제어 데이터 패킷들을 수신한다(S310).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법은, 가시광 통신 데이터 패킷들을 생성한다(S320).
이 때, 가시광 통신 데이터 패킷들은 각각 DMX 헤더, 분할정보 및 데이터 조각(data fragment)을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 데이터 조각은 전송될 가시광 통신 프레임을 분할(fragmentation)하여 생성되고, 상기 분할 정보는 수신기가 상기 가시광 통신 데이터 패킷들에 상응하는 데이터 조각들을 재조합하여 상기 가시광 통신 프레임을 생성하는데 사용되는 정보일 수 있다.
이 때, 상기 분할 정보는 상기 가시광 통신 프레임에 상응하는 데이터 조각들 중 상기 데이터 조각 이후 남은 데이터 조각들의 개수를 나타내는 나머지 정보(remainder information)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 분할 정보는 상기 데이터 조각들 중 첫 번째 데이터 조각에 대해서만 셋팅되는 시작 플래그를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법은, 조명 데이터 패킷들 사이에 가시광 통신 데이터 패킷들 중 하나 이상이 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송되도록, 상기 조명 제어 데이터 패킷들 및 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링한다(S330).
이 때, 단계(S330)는 조명 제어 데이터 전송 카운터(LTC; Lighting data Transmission Counter)와 기설정된 삽입 비율(IR: Interleaving Ratio)을 비교하여, 기설정된 비교 조건을 만족하는 경우에만, 상기 가시광 통신 데이터 패킷을 전송하고 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 리셋할 수 있다.
이 때, 상기 기설정된 비교 조건은 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 큰 조건일 수 있다.
이 때, 단계(S330)는 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 크지 않은 경우에는 상기 조명 제어 데이터 패킷들을 전송하고, 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법은 스케쥴링된 결과에 기반하여 조명 제어 데이터 패킷 및 가시광 통신 데이터 패킷을 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송한다(S340).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 통신 데이터 송신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치는 통신 데이터 수신부(402), 통신 데이터 추출부(403), 단편화부(404), 메모리(405), 가시광 통신 데이터 생성부(411), DMX 신호 수신부(407), 스케쥴링부(410) 및 DMX 신호 송신부(409)를 포함한다.
DMX 신호 수신부(407)는 DMX 입력 회선(406)을 통하여 조명 제어 장치로부터 패킷 형태의 조명 제어 데이터를 수신한다. DMX 신호 수신부(407)는 조명 제어 데이터 패킷을 스케쥴링부(410)로 전달한다.
한편, 통신 데이터 수신부(402)는 통신 회선(401)을 통하여 통신 데이터를 수신한다. 통신 데이터 수신부(402)는 수신된 통신 데이터를 통신 데이터 추출부(403)로 전달한다. 이 때, 통신 데이터는 가시광 통신 프레임에 상응하는 것일 수 있다.
통신 데이터 추출부(403)는 수신된 통신 데이터에서 프로토콜 헤더와 트레일러를 제외한 데이터 부분만을 추출해낸 후 단편화부(404)로 전달한다.
단편화부(404)는 데이터 부분만 추출된 통신 데이터를 DMX 회선을 통과할 수 있는 크기로 단편화 시킨 후, 단편들을 메모리(405)에 차례로 저장한다. 예를 들어, 단편화부(404)는 통신 데이터를 512 바이트 이하의 크기로 분할할 수 있다.
가시광 통신 데이터 생성부(411)는 메모리(405)에 적재된 단편을 순서대로 읽어 내어 DMX 회선을 통과할 수 있는 헤더를 붙여서 가시광 통신 데이터 패킷을 생성하고, 생성된 가시광 통신 데이터 패킷을 스케쥴링부(410)로 전달한다.
이 때, 가시광 통신 데이터 생성부(411)는 생성되는 DMX-512 패킷이 가시광 무선 통신을 위한 것일 경우 DMX 헤더의 스타트 코드를 0이 아닌 다른 값으로 설정한다.
DMX 신호 수신부(407)가 수신하는 조명 제어 데이터 패킷은 도 1에 도시된 조명 제어 장치에 의하여 생성된 것일 수 있다. 예를 들어, 조명 제어 장치는 사용자 인터페이스로부터 조명 조작자의 입력을 받아서 생성되거나, 자동 제어 정보 생성부에 의하여 생성된 조명 제어 정보(dimming information)를 메모리에 저장할 수 있다. 또한, 조명 제어 장치 내부의 DMX 신호 생성부는 메모리에 저장된 정보를 DMX-512 패킷으로 생성할 수 있다. 이 때, 조명 제어 장치는 메모리에 저장된 정보가 조명 제어 정보임을 인식하고 DMX 헤더의 스타트 코드(SC; Start Code)에 0을 넣을 수 있다. 조명 제어 장치는 생성된 DMX 패킷을 DMX-512 회선(406)을 통하여 DMX 신호 수신부(407)로 전송한다.
스케쥴링부(410)는 가시광 통신 데이터 생성부(411)로부터 제공되는 가시광 통신 데이터 패킷들 및 DMX 신호 수신부(407)로부터 제공되는 조명 제어 데이터 패킷을 스케쥴링한다. 이 때, 스케쥴링부(410)는 DMX-512 표준에 부합하는 한도 내에서 조명 제어 데이터의 전송 간격을 늘려서 조명 제어 데이터 사이에 가시광 통신 데이터가 송신될 수 있도록 스케쥴링할 수 있다.
DMX 신호 송신부(408)는 스케쥴링된 DMX-512 패킷을 DMX-512 회선(408)을 이용하여 DMX-VLC 조명 장치들로 전송한다.
실시예에 따라, 가시광 통신 데이터 생성부(411)는 스케쥴링부(410)를 거치지 않고 바로 DMX 신호 송신부(409)로 DMX-512 패킷을 전송할 수 있다. 이 때, 스케쥴링부(410)는 가시광 통신 데이터 생성부(411)에서 가시광 통신 데이터를 이용하여 DMX-512 패킷을 생성하는 타이밍을 적절히 스케쥴링할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 조명 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 조명 장치는 DMX 신호 수신부(502), DMX 신호 판별부(503), DMX 신호 송신부(504), 조명제어 데이터 처리부(506), 가시광 통신 데이터 처리부(507), 메모리(508), 구동신호 처리부(509) 및 LED 드라이버(510)를 포함한다.
특히, 도 5에 도시된 가시광 무선 통신 조명 장치는 도 1에 도시된 DMX-VLC 조명 장치에 해당하는 것일 수 있다.
DMX 신호 수신부(502)는 DMX 회선(501)을 통하여 입력된 DMX-512 패킷을 DMX 신호 판별부(503)로 전송한다. DMX 신호 판별부(503)는 우선 네트워크상의 다른 DMX-VLC 조명 장치들을 위해서 수신된 DMX-512 패킷을 DMX 신호 송신부(504)를 통해서 DMX 회선(505)으로 전송한다.
DMX 신호 판별부(503)는 수신된 DMX-512 패킷의 스타트 코드가 0이면 DMX 조명 제어 데이터 처리부(506)로 제어 정보를 전송하여 구동 신호 처리부(509) 및 LED 드라이버(510)를 통하여 조명을 점등시킨다.
DMX 제어 정보의 스타트 코드가 0 이외에 가시광 무선 통신을 위해 설정된 값이면 수신된 DMX-512 패킷의 데이터를 가시광 통신 데이터 처리부(507)로 보내서 가시광 무선 통신이 수행되도록 한다. 가시광 통신 데이터 처리부(507)는 수신된 DMX-512 패킷의 분할 정보가 0인 데이터가 수신될 때까지 메모리(508)에 데이터를 누적시킨다. 가시광 통신 데이터 처리부(407)는 분할 정보가 0인 DMX-512 패킷이 수신되면 메모리에서 데이터를 로드하여 완성된 가시광 통신 프레임을 생성하고, 구동 신호 처리부(509)와 LED 드라이버(510)를 거쳐서 가시광 통신을 통해 생성된 가시광 통신 프레임 데이터를 전송한다.
도 6은 스케쥴링부가 수행하는 스케쥴링 단계를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 스케쥴링부는 가시광 통신 데이터 패킷의 삽입 비율(IR; Interleaving Ratio)을 설정한다(S601).
이 때, 삽입 비율은 조명 네트워크의 특성에 따라 결정되는 기설정된 값일 수 있다. 일반적으로, 조명 네트워크에서는 조명 제어 기능이 데이터 전송 기능보다 우선하기 때문에, 조명 제어 데이터 패킷의 최소 전송횟수는 보장될 필요가 있다.
예를 들어, 삽입 비율은 가시광 통신 데이터 패킷의 전송 간격 동안 전송되는 조명 제어 데이터 패킷의 수에 상응하는 것일 수 있다.
또한, 스케쥴링부는 조명 제어 데이터 전송 카운터(LTC; Lighting data Transmission Counter)와 상기 삽입 비율을 비교하여, 조명 제어 데이터 전송 카운터가 삽입 비율보다 큰지 여부를 판단한다(S602).
이 때, 조명 제어 데이터 전송 카운터는 가시광 통신 데이터 패킷의 전송이 일어난 후 전송된 조명 제어 데이터 패킷의 수를 카운트한 값을 저장할 수 있다.
단계(S602)의 판단 결과, 조명 제어 데이터 전송 카운터가 삽입 비율보다 크지 않으면 스케쥴링부는 전송해야 하는 조명 제어 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 판단한다(S603).
단계(S603)의 판단 결과, 전송해야 하는 조명 제어 데이터 패킷이 존재하면 스케쥴링부는 해당 조명 제어 데이터 패킷을 읽어와서(S604), 이를 조명 장치들로 전송하고(S605), 조명 제어 데이터 전송 카운터를 1 증가시키고(S606), 단계(S602)로 돌아간다.
단계(S602)의 판단 결과, 조명 제어 데이터 전송 카운터가 삽입 비율보다 크거나, 단계(S603)의 판단 결과, 전송해야 하는 조명 제어 데이터 패킷이 존재하지 않으면, 스케쥴링부는 전송해야 하는 가시광 통신 데이터 패킷이 존재하는지 여부를 판단한다(S607).
단계(S607)의 판단 결과, 전송해야 하는 가시광 통신 데이터 패킷이 존재하는 경우 스케쥴링부는 전송해야 하는 가시광 통신 데이터 패킷을 읽어 와서(S608), 이를 조명 장치들로 전송하고(S609), 조명 제어 데이터 전송 카운터를 0으로 리셋한 후(S610), 단계(S602)로 돌아간다.
단계(S607)의 판단 결과, 전송해야 하는 가시광 통신 데이터 패킷이 존재하지 않는 경우 스케쥴링부는 단계(S602)로 돌아간다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 DMX-512 네트워크를 이용한 가시광 통신 방법 및 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
101: 조명 제어 장치
102: 가시광 통신 데이터 송신 장치
103: DMX-VLC 조명 장치
104: DMX 회선
110: 조명 제어 데이터
111: 가시광 통신 데이터

Claims (16)

  1. 조명 제어 데이터 패킷들을 수신하는 단계;
    가시광 통신 데이터 패킷들을 생성하는 단계; 및
    상기 조명 제어 데이터 패킷들 사이에 상기 가시광 통신 데이터 패킷들 중 하나 이상이 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송되도록, 상기 조명 제어 데이터 패킷들 및 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계는
    조명 제어 데이터 전송 카운터(LTC; Lighting data Transmission Counter)와 기설정된 삽입 비율(IR: Interleaving Ratio)을 비교하여, 기설정된 비교 조건을 만족하는 경우에만, 상기 가시광 통신 데이터 패킷을 전송하고 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 리셋하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기설정된 비교 조건은
    상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 큰 조건인 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 단계는
    상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 크지 않은 경우에는 상기 조명 제어 데이터 패킷들을 전송하고, 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 증가시키는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 가시광 통신 데이터 패킷들은
    각각 DMX 헤더, 분할정보 및 데이터 조각(data fragment)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 데이터 조각은 전송될 가시광 통신 프레임을 분할(fragmentation)하여 생성되고, 상기 분할 정보는 수신기가 상기 가시광 통신 데이터 패킷들에 상응하는 데이터 조각들을 재조합하여 상기 가시광 통신 프레임을 생성하는데 사용되는 정보인 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 분할 정보는
    상기 가시광 통신 프레임에 상응하는 데이터 조각들 중 상기 데이터 조각 이후 남은 데이터 조각들의 개수를 나타내는 나머지 정보(remainder information)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 분할 정보는
    상기 데이터 조각들 중 첫 번째 데이터 조각에 대해서만 셋팅되는 시작 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
  9. 조명 제어 데이터 패킷들을 수신하는 DMX 신호 수신부;
    가시광 통신 데이터 패킷들을 생성하는 가시광 통신 데이터 생성부; 및
    상기 조명 제어 데이터 패킷들 사이에 상기 가시광 통신 데이터 패킷들 중 하나 이상이 DMX-512 네트워크를 통하여 연결된 LED 조명 장치들에게 전송되도록, 상기 조명 제어 데이터 패킷들 및 상기 가시광 통신 데이터 패킷들을 스케쥴링하는 스케쥴링부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 데이터 송신 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 스케쥴링부는
    조명 제어 데이터 전송 카운터(LTC; Lighting data Transmission Counter)와 기설정된 삽입 비율(IR; Interleaving Ratio)을 비교하여, 기설정된 비교 조건을 만족하는 경우에만, 상기 가시광 통신 데이터 패킷을 전송하고 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 리셋하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 데이터 송신 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 기설정된 비교 조건은
    상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 큰 조건인 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 스케쥴링부는
    상기 조명 제어 데이터 전송 카운터가 상기 기설정된 삽입 비율보다 크지 않은 경우에는 상기 조명 제어 데이터 패킷들을 전송하고, 상기 조명 제어 데이터 전송 카운터를 증가시키는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 가시광 통신 데이터 패킷들은
    각각 DMX 헤더, 분할정보 및 데이터 조각(data fragment)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 데이터 조각은 전송될 가시광 통신 프레임을 분할(fragmentation)하여 생성되고, 상기 분할 정보는 수신기가 상기 가시광 통신 데이터 패킷들에 상응하는 데이터 조각들을 재조합하여 상기 가시광 통신 프레임을 생성하는데 사용되는 정보인 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 분할 정보는
    상기 가시광 통신 프레임에 상응하는 데이터 조각들 중 상기 데이터 조각 이후 남은 데이터 조각들의 개수를 나타내는 나머지 정보(remainder information)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 분할 정보는
    상기 데이터 조각들 중 첫 번째 데이터 조각에 대해서만 셋팅되는 시작 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 데이터 송신 장치.
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