KR20160090179A - 무선 통신을 이용한 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치 및 이를 위한 방법 - Google Patents

무선 통신을 이용한 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치 및 이를 위한 방법 Download PDF

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KR20160090179A
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Abstract

본 발명은 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트와, 복수의 오브젝트를 이용하여 형상을 나타내기 위해 복수의 그룹 각각에 대응하는 메인 제어 신호를 전송하는 메인제어부와, 메인 제어 신호에 따라 상기 복수의 그룹 중 대응하는 그룹의 오브젝트 각각에 대응하는 서브 제어 신호를 전송하는 복수의 서브제어부와, 서브 제어 신호에 따라 복수의 오브젝트 각각과 연결된 와이어의 길이를 조절하는 복수의 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치와 이에 따른 방법을 제공한다.

Description

무선 통신을 이용한 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치 및 이를 위한 방법{Apparatus for controlling kinetic luminescence object using wireless communications and method thereof}
본 발명은 키네틱 발광 오브젝트를 제어하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무선 통신을 이용하여 키네틱 발광 오브젝트의 움직임 혹은 색 등을 제어하기 위한 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
모빌은 조각이나 공예품 등에서 기계력 혹은 자연력에 의해 움직일 수 있는 것을 가리킨다. 일반적으로 모빌은 칼더(Alexander Calder, 1898 ~ 1976)의 움직이는 조각 작품을 총칭한다. 1930년대 초반 파리에 머무르고 있었던 칼더는 몬드리안(Piet Mondrian, 1872 ~ 1944)의 영향을 받아 추상 형태의 원반들을 삼원색으로 채색한 후 철사에 매달아 최초의 모빌을 제작하였다. 모빌이라는 용어는 1932년 최초로 전시된 칼더의 움직이는 추상 조각을 보고 뒤샹(Marcel Duchamp, 1887 ~ 1968)이 모빌이라고 부른 데서 유래하였다. 여러 개의 기하학적인 형태를 잘라서 평면 위에 배치한 다음, 이를 철사로 매달아 균형을 잡아가면서 공간 속에 배치한다. 모빌은 고정된 위치에서 벗어나 다양하게 움직임으로써 주변 공간을 가상적 입체로서 보여준다.
칼더의 모빌은 예술 작품에 움직임을 작품의 조형 요소이자 본질로 수용함으로써 1950~1960년대 키네틱 아트의 선구가 되었다. 색채와 형태를 구성할 수 있는 것처럼 움직임도 구성할 수 있다고 믿었던 것이다. 그러나 칼더는 키네틱 아트 작품에서 나타나는 모터나 기계에 의한 반복적인 움직임보다는 특히 대기나 바람 등 자연적이고 유동적인 공기의 기류에 의해 움직임으로써 우연의 효과를 창출하는 모빌을 선호하였다. 따라서 모빌은 우아하면서도 정확히 균형을 이루는 동시에 대기의 흐름에 따라 불규칙하게 움직이며 여러 형태를 자유롭게 표현한다. 모빌은 천장에 매달린 것, 벽에 걸려있는 것, 고정된 형태에 매달린 것 등 크게 세 가지로 구분할 수 있으며, 다양한 기하학적 형태의 대비적인 움직임에 의해 우연하게 변화하는 형태를 연출함으로써 밝고 유쾌한 느낌을 준다.
한국공개특허 제2004-0075668호 2004년 08월 30일 공개 (명칭: 자동 움직임을 구현한 모빌)
본 발명의 목적은 수많은 키네틱 발광 오브젝트(kinetic luminescence object, 이하 '오브젝트'로 축약함)를 트리 구조의 제어 방식을 이용하여 제어할 수 있는 장치 및 이를 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수많은 오브젝트가 컬러를 발광하도록 제어할 수 있는 장치 및 이를 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
그리고 본 발명의 또 다른 목적은 각 오브젝트를 무선 충전 방식으로 충전할 수 있도록 제어할 수 있는 장치 및 이를 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치는 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트와, 복수의 오브젝트를 이용하여 형상을 나타내기 위해 복수의 그룹 각각에 대응하는 메인 제어 신호를 전송하는 메인제어부와, 메인 제어 신호에 따라 복수의 그룹 중 대응하는 그룹의 오브젝트 각각에 대응하는 서브 제어 신호를 전송하는 복수의 서브제어부와, 서브 제어 신호에 따라 복수의 오브젝트 각각과 연결된 와이어의 길이를 조절하는 복수의 구동부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 메인 제어 신호는 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트 중 해당하는 그룹에 대한 형상을 나타내는 정보를 포함하며, 서브 제어 신호는 해당하는 그룹에 속한 오브젝트 각각의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 메인제어부는 3차원 모델을 포함하는 입력 신호를 수신하면, 3차원 모델에 대한 기준 방향을 선택하고, 선택된 기준 방향에서 바라본 3차원 모델과 복수의 오브젝트를 매핑시키며, 오브젝트 그룹의 배열에 따라 3차원 모델을 복수개로 구분하고, 구분된 3차원 모델에 따라 각 오브젝트 그룹의 형상을 결정하며, 결정된 각 오브젝트 그룹의 형상을 포함하는 메인 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 메인제어부는 복수의 오브젝트의 컬러를 제어하기 위한 컬러 제어 신호를 복수의 오브젝트 중 적어도 하나의 오브젝트에 무선으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 오브젝트는 특정 컬러의 광을 발광하는 발광부와, 컬러 제어 신호를 수신하는 오브젝트통신부와, 수신된 컬러 제어 신호에 따라 상기 발광부가 발광하는 광의 컬러를 변경한 후, 오브젝트통신부를 통해 이웃하는 오브젝트에 컬러 제어 신호를 전송하도록 제어하는 오브젝트제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 오브젝트제어부는 발광부가 발광하는 광의 컬러를 변경한 후, 컬러 제어 신호가 지시하는 시간 동안 지연한 후, 수신된 컬러 제어 신호를 오브젝트통신부를 통해 이웃하는 오브젝트에 컬러 제어 신호를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치는 송신충전코일을 포함하는 전력전송부를 더 포함하며, 오브젝트는 배터리를 포함하는 배터리부와, 배터리를 무선 방식으로 충전하기 위한 수신충전코일을 포함하는 전력수신부를 더 포함한다. 여기서, 메인제어부는 충전이 필요한 오브젝트가 검출되면, 검출된 오브젝트에 대응하는 서브제어부에 충전 제어 신호를 전송하며, 서브제어부는 검출된 오브젝트에 대응하는 구동부에 검출된 오브젝트의 수신충전코일이 송신충전코일과 기 설정된 거리 이내로 이동되어 충전되도록 충전 위치 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 서브제어부는 충전 위치 제어 신호를 전송한 후, 전력전송부에 충전을 개시하여 전력전송부는 송신충전코일에 자기장을 발생시키도록 지시하는 충전 개시 신호를 전송한다. 이때, 수신충전코일은 발생된 자기장에 의해 전기를 유도하며, 유도된 전기를 상기 배터리에 제공하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 키네틱 발광 오브젝트 제어 방법은 메인제어부가 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트를 이용하여 형상을 나타내기 위해 복수의 그룹 각각에 대응하는 메인 제어 신호를 전송하는 단계와, 복수의 서브제어부가 메인 제어 신호에 따라 복수의 그룹 중 대응하는 그룹의 오브젝트 각각에 대응하는 서브 제어 신호를 전송하는 단계와, 복수의 구동부가 서브 제어 신호에 따라 복수의 오브젝트 각각과 연결된 와이어의 길이를 조절하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 트리 구조의 제어 방식을 통해 오브젝트의 수가 아무리 많은 경우에도 효율적으로 제어할 수 있다. 또한, 각 오브젝트가 내장된 발광부를 통해 다양한 컬러를 발광하도록 할 수 있다. 특히, 각 오브젝트를 무선 충전 방식으로 충전할 수 있어, 필요한 경우 불필요하게 긴 시간의 보수가 필요하지 않아, 언제라도 복수의 오브젝트를 이용한 퍼포먼스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 설치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 일부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 일부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 메인제어부의 주요 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서브제어부의 주요 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 구성을 설명하기 위한 분해도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 움직임을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9 내지 도 16는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 움직임을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 컬러를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 컬러를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 충전하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 충전하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 설치 형태를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 일부를 설명하기 위한 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치의 일부를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 키네틱 발광 오브젝트(600)는 '오브젝트'로 축약하여 기술될 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치는 천장에 직접, 천장에 속한 구조물 혹은 천장과 연결된 구조물에 복수의 오브젝트(600) 각각이 대응하는 와이어(500)를 통해 매달려 있는 형태를 가정한다. 바람직한 예로 오브젝트(600)은 구형인 것으로 도시하고 설명할 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 오브젝트(600)의 형상은 다양한 형태가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 오브젝트 제어 장치는 사용자장치(10)로부터 수신되는 입력 신호를 통해 복수의 오브젝트(600)의 움직임 혹은 컬러를 제어할 수 있다. 여기서, 사용자장치(10)는 오브젝트를 제어하기 위한 입력 신호를 오브젝트 제어 장치로 무선 혹은 유선으로 전송할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 무방하다. 사용자장치(10)는 바람직하게, 스마트폰을 예시할 수 있으며, 그 밖에 사용자장치(10)는 태블릿 PC, 패블릿 PC, 이동통신단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북, PC(Personal Computer) 등이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 오브젝트 제어 장치는 기 저장된 시나리오에 따라 복수의 오브젝트(600)의 움직임 혹은 컬러를 제어할 수 있다. 특히, 본 발명에서 설명되는 시나리오는 예시적인 것이며, 다양한 시나리오가 추가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치는 사용자장치(10)의 입력 신호에 의해 혹은 기 저장된 시나리오에 의해 오브젝트를 제어하기 위한 것이다. 이를 위하여, 오브젝트 제어 장치는 메인제어부(100), 서브제어부(200), 구동부(300), 전력전송부(400), 와이어(500), 오브젝트(600) 및 전원공급부(700)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 오브젝트(600)는 복수개이며, 오브젝트(600)의 수는 설정에 따라 변경될 수 있다. 어느 하나의 오브젝트(600)는 하나의 구동부(300)에 대응하며, 복수의 구동부(300)는 하나의 서브제어부(200)에 대응한다. 또한, 복수의 서브제어부(200)는 하나의 메인제어부(100)에 대응한다.
본 발명의 실시예에 따르면 복수의 오브젝트(600)는 복수의 그룹으로 형성된다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 오브젝트(600)는 5개의 그룹(G1, G2, G3, G4, G5)으로 이루어질 수 있다. 도 1에서는 하나의 라인을 이루는 11개의 오브젝트(600)가 하나의 그룹으로 이루어진 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 오브젝트(600)는 다양한 형태로 그 그룹이 설정될 수 있다.
메인제어부(100)는 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트(600) 모두의 움직임을 제어할 수 있다. 이를 위하여, 메인제어부(100)는 서브제어부(200)로 메인 제어 신호를 전송할 수 있다. 메인 제어 신호는 복수의 오브젝트(600) 중 하나의 그룹의 형상을 지시하는 정보를 포함한다. 즉, 메인제어부(100)는 복수의 서브제어부(200) 각각에 상응하는 메인 제어 신호를 전송하여 각 서브제어부(200)가 자신이 관장하는 오브젝트(600)의 움직임을 제어하도록 한다.
서브제어부(200)는 각 그룹에 속한 오브젝트(600)의 움직임을 제어하기 위한 것이며, 각 그룹에 대응하여 하나의 서브제어부(200)가 존재한다. 따라서 서브제어부(200)는 하나의 그룹에 속한 복수의 오브젝트(600)를 제어하기 위해 메인 제어 신호를 가공하여 서브 제어 신호를 생성하고, 이를 해당하는 복수의 구동부(300)에 전송한다. 서브 제어 신호는 서브제어부(200)가 관장하는 오브젝트(600) 그룹에 속한 오브젝트(600) 각각의 위치 정보를 포함한다. 서브제어부(200)는 각 오브젝트(600)에 대응하는 구동부(300)에 해당하는 오브젝트(600)의 위치 정보를 포함하는 서브 제어 신호를 전송하여 구동부(300)가 그 위치 정보에 따라 오브젝트(600)를 이동시키도록 한다.
서브 제어 신호를 수신한 구동부(300)는 오브젝트(600)에 일대일 대응하며, 연결된 와이어(500)를 통해 대응하는 오브젝트(600)를 움직인다. 이를 위하여, 구동부(300)는 액추에이터(actuator, 310) 및 풀리(pulley, 320)를 포함한다. 액추에이터(310)는 서브 제어 신호의 위치 정보에 따라 풀리(320)를 회전시켜 풀리(320)에 감겨 있는 와이어(500)의 길이를 조절한다. 이에 따라, 와이어(500)의 일단에 결합된 오브젝트(600)가 위아래로 움직인다.
한편, 오브젝트(600)는 예컨대, LED(Light Emitting Diodes)와 같이 다양한 컬러를 발광할 수 있는 발광부를 포함하며, 메인제어부(100)는 이러한 오브젝트(600)가 발광하는 컬러 및 타이밍을 제어할 수 있다. 이를 위하여, 메인제어부(100)는 무선으로 오브젝트(600)에 컬러 제어 신호를 전송할 수 있다.
또한, 전력전송부(400)는 오브젝트(600)의 전원을 무선으로 충전하기 위한 것이다. 이를 위하여 전력전송부(400)는 송신충전코일(미도시)을 포함한다. 이러한 전력전송부(400)에 대해서는 아래에서 더 상세하게 설명하기로 한다.
전원공급부(700)는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어를 위한 장치에 모든 구성에 대해 전원을 공급하기 위한 것이다. 즉, 전원공급부(700)는 메인제어부(100), 서브제어부(200) 및 구동부(300)에 직접 전원을 공급하며, 전력전송부(400)가 오브젝트(600)에 무선 충전 방식으로 전력을 제공하고자 할 때 필요한 전원을 공급한다.
다음으로, 보다 상세히 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어를 위한 메인제어부(100)의 구체적인 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 메인제어부의 주요 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 메인제어부(100)는 오브젝트(600)의 움직임, 오브젝트(600)가 발광하는 컬러 등을 제어하기 위한 것이다. 이러한 메인제어부(100)는 통신모듈(110), 인터페이스모듈(120), 저장모듈(130) 및 프로세스모듈(140)을 포함한다.
통신모듈(110)은 사용자장치(10) 혹은 오브젝트(600)와 무선으로 통신하기 위한 것이다. 이를 위하여, 통신모듈(110)은 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 통신모듈(110)은 사용자장치(10)로부터 입력 신호를 수신하면, 이 입력 신호를 프로세스모듈(140)로 전달한다. 또한, 통신모듈(110)은 프로세스모듈(140)에서 출력되는 컬러 제어 신호를 오브젝트(600)로 전송할 수 있다. 통신모듈(110)은 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 방식으로 사용자장치(10)와 통신할 수 있고, 지그비(ZigBee) 방식으로 오브젝트(600)와 통신할 수 있다.
인터페이스모듈(120)은 서브제어부(200)와의 인터페이스를 위한 것이다. 즉, 인터페이스모듈(120)은 서브제어부(200)로 신호를 전송하기 위한 하드웨어 혹은 소프트웨어적인 인터페이스를 제공한다. 인터페이스모듈(120)은 프로세스모듈(140)로부터 메인 제어 신호를 전달받으면, 이 메인 제어 신호를 서브제어부(200)로 전송할 수 있다.
저장모듈(130)은 메인제어부(100)가 사용하는 각 종 데이터를 저장하기 위한 것이다. 기본적으로, 저장모듈(130)은 메인제어부(100)가 동작하는 데에 필요한 소프트웨어를 저장할 수 있다. 이러한 소프트웨어는 운영체제(OS, Operating System), 미들웨어, 어플리케이션 등이 될 수 있다. 또한, 저장모듈(130)은 오브젝트 제어를 위해 필요한 정보를 일시 혹은 영구적으로 저장할 수 있다. 이러한 정보는 예컨대, 오브젝트를 제어하기 위한 시나리오, 입력 신호 등이 될 수 있다. 저장모듈(130)에 저장되는 데이터는 파일 구조체 형식 혹은 데이터베이스 형식으로 저장될 수 있다.
프로세스모듈(140)은 메인제어부(100)의 전반적인 동작 및 메인제어부(100)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 프로세스모듈(140)은 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor), 디지털신호처리장치(DSP: Digital Signal Processor) 등이 될 수 있다.
프로세스모듈(140)은 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어 신호, 컬러 제어 신호, 배터리 확인 메시지를 생성하고, 이러한 신호 혹은 메시지들을 통신모듈(110) 또는 인터페이스모듈(120)을 통해 전송한다. 이러한 신호 혹은 메시지, 그리고, 이와 관련된 프로세스모듈(140)의 기능은 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
다음으로, 보다 상세히 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어를 위한 서브제어부(200)의 구체적인 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서브제어부의 주요 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 서브제어부(200)는 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹에 속한 오브젝트(600)의 움직임을 제어하기 위한 것이다. 이러한 서브제어부(200)는 제1 인터페이스유닛(210), 제2 인터페이스유닛(220), 저장유닛(230) 및 프로세스유닛(240)을 포함한다.
제1 인터페이스유닛(210)은 메인제어부(100)와의 인터페이스를 위한 것이다. 즉, 제1 인터페이스유닛(210)은 메인제어부(100)로부터 신호를 수신하기 위한 하드웨어 혹은 소프트웨어적인 인터페이스를 제공한다. 제1 인터페이스유닛(210)은 메인제어부(100)로부터 메인 제어 신호를 수신하면 메인 제어 신호를 프로세스유닛(240)으로 전달한다.
제2 인터페이스유닛(220)은 구동부(300)와의 인터페이스를 위한 것이다. 즉, 제2 인터페이스유닛(220)은 구동부(300)로 신호를 전송하기 위한 하드웨어 혹은 소프트웨어적인 인터페이스를 제공한다. 제2 인터페이스유닛(220)은 프로세스유닛(240)으로부터 서브 제어 신호를 전달받으면, 수신된 서브 제어 신호를 복수의 구동부(300) 중 해당하는 구동부(300)로 전송한다.
저장유닛(230)은 서브제어부(200)가 사용하는 각 종 데이터를 저장하기 위한 것이다. 기본적으로, 저장유닛(230)은 서브제어부(200)가 동작하는 데에 필요한 소프트웨어를 저장할 수 있다. 이러한 소프트웨어는 운영체제(OS, Operating System), 미들웨어, 어플리케이션 등을 예시할 수 있다. 또한, 저장유닛(230)은 오브젝트 제어를 위해 필요한 정보를 일시 혹은 영구적으로 저장할 수 있다. 이러한 정보는 예컨대, 오브젝트를 제어하기 위한 시나리오, 메인 제어 신호, 서브 제어 신호 등이 될 수 있다. 저장유닛(230)에 저장되는 데이터는 파일 구조체 형식 혹은 데이터베이스 형식으로 저장될 수 있다.
프로세스유닛(240)은 서브제어부(200)의 전반적인 동작 및 서브제어부(200)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 프로세스유닛(240)은 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor), 디지털신호처리장치(DSP: Digital Signal Processor) 등이 될 수 있다.
프로세스유닛(240)은 서브 제어 신호, 충전 위치 제어 신호, 충전 개시 신호 등의 신호를 생성하고, 제2 인터페이스유닛(220)을 통해 생성된 신호를 구동부(300)에 전달한다. 이러한 신호 및 그 신호와 관련된 프로세스유닛(240)의 기능은 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트(600)에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 구성을 설명하기 위한 분해도이다.
도 7을 참조하면, 오브젝트(600)는 오브젝트(600)의 외형을 이루는 케이스(610)와 케이스(610) 내부에 배치되는 복수의 구성 요소를 포함한다. 케이스(610)는 상부 케이스(611) 및 하부 케이스(613)으로 이루어진다. 도시된 바에 따르면 케이스(610)의 외형은 구형이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 케이스(610)의 외형은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 케이스(610) 내에 배치되는 복수의 구성 요소는 전력수신부(620), 오브젝트제어부(630), 오브젝트통신부(640), 배터리부(650) 및 발광부(660)를 포함한다.
전력수신부(620)는 무선 충전 방식을 통해 전력을 수신하기 위한 것이다. 이러한 전력수신부(620)는 도 4의 자기장을 통해 전기를 유도하기 위한 수신충전코일(621), 수신충전코일(621)을 지지하기 위한 코일지지대(623), 과전류, 과전압 등의 과부하 등을 방지하며 수신충전코일로부터 유도된 전기를 배터리에 제공하기 위한 충전보호회로(625) 및 충전보호회로(625)를 지지하기 위한 충전보호회로지지대(627)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면 전력수신부(620)는 오브젝트(600)가 이동하여, 수신충전코일(621)이 도 4의 전력전송부(400)의 송신충전코일의 자기장의 범위 내에 있을 때 전력을 수신한다. 즉, 도 4의 전력전송부(400)의 송신충전코일에서 자기장이 발생되면, 수신충전코일(621)이 발생된 자기장의 범위 내에 있을 때, 수신충전코일(621)에서 전기가 유도되며, 이러한 방식을 통해 전력을 제공받는다. 유도된 전기는 배터리(653)에 제공되어 이를 통해 배터리(653)가 충전된다.
배터리부(650)는 배터리(653)와 배터리(653)를 과전류, 과전압 등으로부터 보호하기 위한 배터리보호회로(651) 및 배터리(653)을 지지하기 위한 배터리지지대(655)를 포함한다. 배터리(653)는 기본적으로, 오브젝트(600)를 구성하는 구성 요소들에게 전원을 제공하기 위한 것이다. 특히, 배터리(653)는 전력수신부(620)로부터 유도된 전기를 수신하여 충전될 수 있다. 이러한 배터리(653)는 바람직하게 이차전지가 될 수 있다.
발광부(660)는 다양한 컬러를 발광하기 위한 발광체이다. 이러한 발광부(660)는 오브젝트제어부(630)의 제어에 따른 특정 컬러를 발광할 수 있다. 발광부(660)는 대표적으로, LED를 예시할 수 있다. 도 7에서 발광부(660)는 케이스(610)의 내부에서 하부에 하나 형성되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 발광부(660)는 케이스(610)의 내부에서 복수개가 형성될 수 있다. 예컨대, 케이스(610)의 내부에서 상부 및 하부에 2개로 형성될 수 있다.
오브젝트통신부(640)는 메인제어부(100) 혹은 다른 오브젝트(600)와 무선으로 통신하기 위한 것이다. 이를 위하여, 오브젝트통신부(640)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 오브젝트통신부(640)는 메인제어부(100)로부터 컬러 제어 신호를 수신하면, 이를 오브젝트제어부(630)로 전달한다. 또한, 오브젝트통신부(640)는 오브젝트제어부(630)에서 출력되는 컬러 제어 신호를 다른 오브젝트(600)로 전송할 수 있다. 오브젝트통신부(640)는 예컨대, 지그비(ZigBee) 방식으로 메인제어부(100) 혹은 다른 오브젝트(600)와 통신할 수 있다.
오브젝트제어부(630)는 오브젝트(600)의 전반적인 동작 및 오브젝트(600)의 내부 블록들 간 신호 흐름을 제어하고, 데이터를 처리하는 데이터 처리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 오브젝트제어부(630)는 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor), 디지털신호처리장치(DSP: Digital Signal Processor) 등이 될 수 있다.
특히, 오브젝트제어부(630)는 메인제어부(100)가 전송한 컬러 제어 신호를 오브젝트통신부(640)를 통해 수신하면, 수신된 컬러 제어 신호에 따라 발광부(660)의 컬러 및 밝기를 제어할 수 있다. 이때, 오브젝트제어부(630)는 RGB(Red-Green-Blue) 혹은 HSV(Hue Saturation Value)의 형식으로 컬러를 지정할 수 있다.
또한, 오브젝트제어부(630)는 메인제어부(100)가 전송한 배터리 확인 메시지를 오브젝트통신부(640)를 통해 수신하면, 배터리(653)의 잔량을 측정하여, 배터리 충전이 필요한지 여부를 알리는 배터리 확인 응답 메시지를 메인제어부(100)로 전송할 수 있다. 그 밖에 오브젝트제어부(630)의 기능에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
그러면, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 방법에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 방법 중 오브젝트(600)의 움직임을 제어하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 움직임을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 9 내지 도 16는 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 움직임을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 장치는 트리 구조의 토폴로지를 가지며, 그러한 토폴로지에 따라 복수의 오브젝트(600)의 움직임을 제어할 수 있다.
먼저, 사용자장치(10)는 S110 단계에서 입력 신호를 메인제어부(100)로 전송한다. 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트(600)의 움직임 제어는 미리 입력된 입력 신호에 따라 제어될 수도 있고, 입력 신호가 입력되는 즉시, 실시간으로 제어될 수 있다. 따라서 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 통신모듈(110)을 통해 입력 신호를 수신하면, 이 입력 신호를 저장모듈(130)에 저장한 후, 필요한 때에 사용할 수 있다.
입력 신호는 복수의 오브젝트(600)가 표현할 형상에 대한 정보를 포함한다. 이러한 입력 신호는 예컨대 도 9에 도시된 바와 같이 4각뿔의 3차원 모델을 포함할 수 있다. 예컨대, 3차원 모델은 STL, CAD 등의 형식으로 이루어질 수 있다.
메인제어부(100)는 입력 신호를 수신하면, S120 단계에서 메인 제어 신호를 생성한다. 이러한 메인 제어 신호 생성 방법에 대해서 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 저장된 혹은 수신되는 입력 신호로부터 형상을 추출한다. 이러한 형상은 3차원 모델이 될 수 있다. 그런 다음, 프로세스모듈(140)은 추출된 3차원 모델의 어느 하나의 방향을 기준 방향으로 선택한다. 복수의 오브젝트를 이용하여 3차원 모델을 표현할 때, 그 구조의 제약으로 인해 3차원 모델을 어느 하나의 방향에서 바라보았을 때의 외형만을 표현하는 것이 바람직하다. 따라서 3차원 모델을 복수의 오브젝트를 이용하여 표현하기 위해, 표현하고자 하는 어느 하나의 방향을 기준 방향으로 선택한다. 특히, 프로세스모듈(140)은 추출된 3차원 모델의 복수의 방향에 대한 표현 복잡도를 산출하고, 표현 복잡도가 가장 높은 방향을 기준 방향으로 선택할 수 있다. 예컨대, 프로세스모듈(140)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상하좌우전후 6 방향(D1, D2, D3, D4, D5, D6)에서 바라보았을 때, 표현 복잡도를 산출한다. 표현 복잡도는 3차원 모델을 어느 하나의 방향에서 바라보았을 외형을 복수의 오브젝트(600)로 표현할 때 복수의 오브젝트(600) 상호간의 위치의 차이가 가장 많을수록 복잡도가 올라간다. 즉, D2 방향에서 바라보았을 때, 평면을 표시하기 때문에 표현 복잡도는 가장 낮을 것이며, D3, D4, D5, D6의 방향에서 바라보았을 때, 경사진 한 면만을 표현하기 때문에 표현 복잡도는 모두 동일하다. 그리고 D1 방향에서 바라보았을 때, 표현 복잡도는 경사진 4개의 면을 표현해야하기 때문에 표현 복잡도는 가장 높다. 따라서 프로세스모듈(140)은 D1 방향을 기준 방향으로 선택할 수 있다.
기준 방향이 선택되면, 프로세스모듈(140)은 기준 방향으로 바라보았을 때 3차원 모델을 복수의 오브젝트(600)를 이용하여 표현하기 위하여, 기준 방향에서 바라본 형상(3차원 모델)과 복수의 오브젝트(600)를 매핑시킨다. 이러한 매핑 방식에 대해서 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 오브젝트를 상부에서 바라본 평면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 방향에서 바라본 3차원 모델의 평면도이다. 또한, 도 12는 기준 방향에서 바라본 3차원 모델과 복수의 오브젝트를 매핑한 도면이다. 도 10에 보인 바와 같이, 가로 세로 11 ㅧ 11 개의 오브젝트(600)가 사용될 수 있다. 프로세스모듈(140)은 도 10과 같은 복수의 오브젝트(600)에 기준 방향에서 바라본 3차원 모델을 매핑시킨다. 이때, 복수의 오브젝트(600) 혹은 3차원 모델의 스케일이 조절될 수 있다. 매핑된 결과는 도 12와 같다.
다음으로, 프로세스모듈(140)은 오브젝트(600) 그룹의 배열에 따라 형상(3차원 모델)을 복수개로 구분한다. 이러한 구분을 도 10, 도 13 내지 도 15를 참조하여 설명한다. 도 13은 기준 방향에서 바라본 3차원 모델이 매핑된 복수의 오브젝트(600)를 도시한 도면이다. 또한, 도 14는 오브젝트 그룹의 배열에 따라 복수개로 구분된 3차원 모델의 기준 방향에서 바라본 평면도이며, 도 15는 오브젝트 그룹의 배열에 따라 복수개로 구분된 3차원 모델의 사시도이다. 도 10에 보인 바와 같이, 하나의 오브젝트(600) 그룹은 11개의 오브젝트(600)가 하나의 열로 배열된다. 따라서 프로세스모듈(140)은 도 14 및 도 15에 보인 바와 같이, 오브젝트(600) 그룹의 배열에 따라 3차원 모델을 복수개로 구분할 수 있다.
다음으로, 프로세스모듈(140)은 구분된 3차원 모델에 따라 각 오브젝트(600) 그룹의 형상을 결정한다. 각 오브젝트(600) 그룹의 형상을 결정하는 방법에 대해 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다. 도 15에 보인 바와 같이, 3차원 모델은 오브젝트(600) 그룹의 형상에 따라 복수개로 구분된 상태이다. 따라서 프로세스모듈(140)은 도 16에 보인바와 같이, 구분된 3차원 모델 각각에 따라 각 오브젝트(600) 그룹의 형상(A, B, C, D, E, D, C, B, A)을 결정한다. 그러면, 프로세스모듈(140)은 구분된 3차원 모델 각각에 따라 결정된 각 오브젝트(600) 그룹의 형상을 포함하는 메인 제어 신호를 생성한다.
전술한 바와 같이, 메인 제어 신호를 생성하면, 메인제어부(100)는 S120 단계에서 생성된 메인 제어 신호를 서브제어부(200)로 전송한다. 다시 말해서, 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 복수의 서브제어부(200)로 메인 제어 신호를 인터페이스모듈(110)을 통해 전송한다. 이때, 메인 제어 신호는 각 서브제어부(200)에 따라 해당하는 형상을 포함한다. 즉, 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 인터페이스모듈(110)을 통해 특정 형상(예컨대, A, B, C, D, E 중 어느 하나)을 포함하는 메인 제어 신호를 해당 형상을 표현해야 하는 오브젝트(600) 그룹을 관장하는 서브제어부(200)로 전송한다.
메인 제어 신호를 수신한 서브제어부(200)는 S130 단계에서 서브 제어 신호를 생성한다. 보다 상세하게 설명하면, 서브제어부(200)의 프로세스유닛(240)은 제1 인터페이스유닛(210)을 통해 메인 제어 신호를 수신할 수 있다. 그러면,
프로세스유닛(240)은 메인 제어 신호로부터 자신이 관장하는 그룹에 속한 오브젝트(600)의 형상을 추출하고, 추출된 형상에 따라 각 오브젝트(600)의 위치를 결정한다. 그런 다음, 프로세스유닛(240)은 해당 오브젝트(600)가 해당 위치에 배치되도록 결정된 위치를 와이어(500)의 길이로 표현한다. 즉, 오브젝트(600)는 구동부(300)와 연결된 와이어의 길이에 따라 그 위치가 결정된다. 따라서 프로세스유닛(240)은 구동부(300)의 메커니즘에 맞춰 오브젝트(600)의 위치를 와이어(500)의 길이로 표현한다. 이에 따라, 프로세스유닛(240)은 오브젝트(600)의 위치를 와이어(500)의 길이로 나타내는 서브 제어 신호를 생성한다.
서브 제어 신호가 생성되면, 서브제어부(200)는 S150 단계에서 서브 제어 신호를 각 구동부(300)로 전송한다. 즉, 프로세스유닛(240)은 서브 제어 신호를 제2 인터페이스유닛(220)을 통해 구동부(300)로 전송한다. 이때, 서브 제어 신호는 구동부(300)에 대응하는 오브젝트(600)의 위치를 와이어(500)의 길이로 표현한 위치 정보가 포함된다. 즉, 복수의 서브 제어 신호는 각 구동부(300) 별로 다른 위치 정보가 포함된다.
서브 제어 신호를 수신한 구동부(300)는 S160 단계에서 서브 제어 신호에 포함된 위치 정보에 따라 대응하는 오브젝트(600)의 위치를 조절한다. 즉, 액추에이터(310)는 풀리(320)를 회전시켜 와이어(500)의 길이가 서브 제어 신호에 기술된 바와 같이 되도록 한다. 이에 따라, 오브젝트(600)의 위치가 조절될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어 신호는 복수의 오브젝트(600) 중 하나의 그룹의 형상을 나타내는 정보를 포함하며, 서브 제어 신호는 하나의 그룹에 속한 복수의 오브젝트(600) 각각의 위치 정보를 포함한다. 이에 따라, 본 발명에 따르면, 메인 제어 신호 및 복수의 서브 제어 신호를 이용하여 복수의 오브젝트(600)를 제어할 수 있다.
한편, 도 8 내지 도 16에서 설명된 실시예에 대한 대안으로, 오브젝트의 움직임을 제어하기 위한 다른 실시예를 설명한다. 다른 실시예에 따르면, 오브젝트(600)의 움직임을 제어하기 위하여 미리 저장된 시나리오를 이용할 수 있다.
메인제어부(100)의 저장모듈(130)은 각 시나리오에 매핑되어 각 오브젝트 그룹에 대한 형상 정보를 저장할 수 있다. 예컨대, 이러한 정보는 다음의 표 1과 같다.
시나리오
식별자		 전체 형상 그룹 1
제1 서브제어부		 그룹 2
제2 서브제어부		 그룹 3
제3 서브제어부		 ...
1 SIN파형 SIN파형 1 SIN파형 2 SIN파형 3 ...
2 SINC파형 SINC파형 1 SINC파형 2 SINC파형 3 ...
3 삼각파형 삼각파형 1 삼각파형 2 삼각파형 3 ...
4 반원형 반원형 1 반원형 2 반원형 3 ...
5 다른 기울기 기울기 -2 기울기 1 기울기 3 ...
6 랜덤 랜덤 1 랜덤 2 랜덤 3 ...
... ... ... ... ... ...
또한, 서브제어부(200)의 저장유닛(230)은 각 시나리오에 매핑되어 해당 시나리오를 실행할 때 서브제어부(200)에 속한 오브젝트(600) 각각의 위치 정보를 저장한다. 예컨대, 이러한 정보는 다음의 표 2와 같다.
시나리오
식별자		 형상 정보 오브젝트 1
제1 구동부 		오브젝트 2
제2 구동부		 오브젝트 3
제3 구동부		 오브젝트 4
제4 구동부		 ...
1 SIN파형 1 1.75m 1.65m 1.55m 1.45m ...
SIN파형 2 1.75m 1.60m 1.45m 1.30m ...
SIN파형 3 2.00m 1.80m 1.60m 1.40m ...
... ... ... ... ...
2 SINC파형 1 2.00m 1.78m 1.51m 1.30m ...
SINC파형 2 2.00m 1.90m 1.80m 1.70m ...
SINC파형 3 0.90m 1.55m 1.10m 1.60m ...
... ... ... ... ... ... ...
전술한 바와 같이, 메인제어부(100)가 표 1과 같은 정보를 저장하고, 서브제어부(200)가 표 2와 같은 정보를 저장한 상태라고 가정한다. 사용자가 사용자장치(10)를 통해 기 저장된 시나리오 중 어느 하나를 선택하였다고 가정한다. 그러면, 사용자장치(10)는 선택된 시나리오를 식별하는 정보인 시나리오 식별자를 포함하는 입력 신호를 메인제어부(100)로 전송한다.
입력 신호를 수신한 메인제어부(100)는 수신된 입력 신호에 따라 복수의 서브제어부(200) 각각에 대해 메인 제어 신호를 생성한다. 여기서, 메인 제어 신호는 복수의 오브젝트(600) 중 하나의 그룹의 형상을 지시하는 정보로 시나리오 식별자와 이에 대응하는 형상에 대한 정보를 포함한다. 그런 다음, 메인제어부(100)는 메인 제어 신호를 해당 서브제어부(200)로 전송한다. 즉, 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 입력 신호가 지시하는 시나리오가 1이면, 저장모듈(130)에서 시나리오 1에 해당하는 정보를 추출한다. 그런 다음, 프로세스모듈(140)은 추출된 정보에 따라 메인 제어 신호를 생성한 후, 생성된 메인 제어 신호를 인터페이스모듈(120)을 통해 해당하는 서브제어부(200)로 전송한다. 예컨대, 표 1을 참조하면, 프로세스모듈(140)은 그룹 1에 대응하는 제1 서브제어부로 SIN파형 1을 나타내는 메인 제어 신호를 생성하고, 이를 제1 서브제어부로 전송하고, 그룹 2에 대응하는 제2 서브제어부로 SIN파형 2를 나타내는 메인 제어 신호를 생성하고, 이를 제2 서브제어부로 전송하며, 그룹 3에 대응하는 제3 서브제어부로 SIN파형 3을 나타내는 메인 제어 신호를 생성하고, 이를 제3 서브제어부로 전송할 수 있다.
메인 제어 신호를 수신한 서브제어부(200)는 메인 제어 신호에 따라 자신이 속한 오브젝트(600) 각각에 대한 서브 제어 신호를 생성하고, 생성된 서브 제어 신호를 해당하는 구동부(300)에 전송한다. 즉, 서브제어부(200)의 프로세스유닛(240)은 제1 인터페이스유닛(210)을 통해 메인 제어 신호를 수신하면, 메인 제어 신호의 시나리오 식별자 및 형상 정보(SIN파형 1, 2, 3, ...)에 따라 표 2에 도시된 바와 같은 기 저장된 위치 정보를 추출한다. 그런 다음, 프로세스유닛(240)은 오브젝트(600) 각각에 대응하는 위치 정보를 포함하는 서브 제어 신호를 생성한다. 이어서, 프로세스유닛(240)은 제2 인터페이스유닛(220)을 통해 오브젝트(600)에 대응하는 구동부(300)로 서브 제어 신호를 전송한다. 예컨대, 표 2를 참조하면, 프로세스유닛(240)은 오브젝트 1에 대응하는 제1 구동부로 위치 정보(1.75m)가 기술된 서브 제어 신호를 전송하고, 오브젝트 2에 대응하는 제2 구동부로 위치 정보(1.65m)가 기술된 서브 제어 신호를 전송하고, 오브젝트 3에 대응하는 제3 구동부로 위치 정보(1.55m)가 기술된 서브 제어 신호를 전송할 수 있다.
서브 제어 신호를 수신한 구동부(300)는 서브 제어 신호에 포함된 위치 정보에 따라 대응하는 오브젝트(600)의 위치를 조절한다. 즉, 액추에이터(310)는 풀리(320)를 회전시켜 와이어(500)의 길이가 서브 제어 신호에 기술된 위치 정보와 같이 되도록 한다. 이에 따라, 오브젝트(600)의 위치가 조절될 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 메인제어부(100)와 복수의 서브제어부(200)를 이용하여 오브젝트의 움직임을 제어하는 것으로 설명하였다. 이를 위하여, 메인제어부(100) 및 서브제어부(200)는 각 종 정보를 나누어서 저장하는 것으로 설명하였다. 하지만, 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 메인제어부(100) 및 서브제어부(200)는 앞서 설명된 다양한 정보를 공통으로 저장할 수 있다. 더욱이, 서브제어부(200) 없이, 메인제어부(100)가 복수의 구동부(300)에 대응하는 서브 제어 신호를 생성하고, 복수의 구동부(300)에 서브 제어 신호를 직접 전송하도록 구현될 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 방법 중 오브젝트(600)의 컬러를 제어하는 방법에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 컬러를 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트의 컬러를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 17에서 복수의 오브젝트(600) 중 그 일부로 제1 오브젝트(601) 및 제2 오브젝트(602)를 도시하였으며, 이는 설명의 편의를 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 오브젝트(600)의 컬러를 변경할 수 있다. '오브젝트(600)의 컬러의 변경'은 오브젝트(600)의 발광부(660)가 발광하는 컬러를 변경하도록 제어하는 것을 의미한다. 본 발명의 실시예에 따르면 복수의 오브젝트(600) 중 적어도 하나의 오브젝트(600)를 선택하고, 선택된 오브젝트(600)의 컬러를 변경하도록 제어 할 수 있다. 또한, 선택된 오브젝트(600)가 선택된 오브젝트(600)의 이웃하는 오브젝트(600)의 컬러를 변경하도록 제어 할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 장치(10)는 사용자가 오브젝트(600)를 선택하고, 컬러를 지정하며, 이웃하는 오브젝트(600)가 컬러를 변경하도록 지시할 수 있는 어플리케이션을 구동한다. 본 실시예에서 사용자는 사용자장치(10)가 제공하는 어플리케이션을 통해 하나의 오브젝트(600)를 선택하고, 어느 하나의 컬러를 선택하였으며, 이웃하는 오브젝트(600)가 컬러를 변경하도록 메커니즘을 선택하였다고 가정한다. 그러면, 사용자장치(10)는 S210 단계에서 선택된 오브젝트(600)를 식별하기 위한 정보 및 사용자가 선택한 컬러에 대한 정보를 포함하는 입력 신호를 메인제어부(100)로 전송한다.
입력 신호를 수신한 메인제어부(100)는 S220 단계에서 입력 신호에 따라 컬러 제어 신호를 생성한다. 즉, 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 통신모듈(110)을 통해 입력 신호를 수신한다. 이때, 입력 신호는 제1 오브젝트(601)를 지정한 것으로 가정한다. 그러면, 프로세스모듈(140)은 입력 신호에 지정된 제1 오브젝트(601)를 식별하고, 제1 오브젝트(601)를 타겟으로 컬러 제어 신호를 생성한다. 생성된 컬러 제어 신호는 다음의 표 3과 같은 형식에 따라 복수의 필드를 포함할 수 있다.
식별자 컬러 밝기 확산 플래그 지연 시간
(1, 4) 빨간색 10 1(ON) 800ms
표 3에 보인 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컬러 제어 신호는 식별자 필드, 컬러 필드, 밝기 필드, 확산 플래그 필드 및 지연 시간 필드를 포함할 수 있다. 식별자 필드에는 복수의 오브젝트(600) 중 선택된 오브젝트(600)를 다른 오브젝트(600)와 구분하여 식별하기 위한 정보가 수납된다. 컬러 필드는 선택된 오브젝트(600)가 발광하는 빛의 컬러를 지정하기 위한 정보를 가진다. 컬러를 지정하기 위한 정보는 RGB(Red-Green-Blue) 혹은 HSV(Hue Saturation Value)의 형식의 값이 될 수 있다. 밝기 필드는 발광하는 컬러의 밝기를 나타내는 정보가 수납된다. 확산 플래그 필드는 본 발명의 실시예에 따른 어느 하나의 오브젝트(600)가 다른 오브젝트(600)로 컬러 제어 신호를 전달하여 지정된 컬러가 확산되도록 하는 방식을 사용할지 여부를 지정하는 플래그가 수납된다. 지연 시간 필드는 확산 방식을 이용할 경우 지연 시간이 기술된다.
메인제어부(100)는 S230 단계에서 복수의 오브젝트(600) 중 컬러 제어 신호를 제1 오브젝트(601)로 전송한다. 즉, 메인제어부(100)의 프로세스모듈(140)은 통신모듈(110)을 통해 컬러 제어 신호를 제1 오브젝트(601)로 전송한다. 도 18의 (가)에서 화살표가 지시하는 대상이 제1 오브젝트(601)인 경우를 가정한다.
컬러 제어 신호를 수신한 제1 오브젝트(601)는 S240 단계에서 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러 및 밝기에 따라 발광한다. 즉, 제1 오브젝트(601)의 오브젝트제어부(630)는 오브젝트통신부(640)를 통해 컬러 제어 신호를 수신하면, 수신된 컬러 제어 신호에서 컬러 필드 및 밝기 필드에 기술된 컬러 및 밝기를 확인한다. 그런 다음, 오브젝트제어부(630)는 확인된 컬러 및 밝기에 따라 발광되도록 발광부(660)를 제어한다. 이에 따라, 발광부(660)는 도 18의 (나)에 도시된 바와 같이 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러 및 밝기에 따라 발광한다.
특히, 제1 오브젝트(601)가 수신한 컬러 제어 신호는 표 3에 보인 바와 같이, 확산 플래그 필드의 값이 1(ON)이며, 지연 시간 필드의 값이 800ms라고 가정한다. 이에 따라, 제1 오브젝트(601)는 S250 단계에서 컬러 제어 신호가 지시하는 지연 시간 동안 지연한다. 즉, 제1 오브젝트(601)의 오브젝트제어부(630)는 컬러 제어 필드의 확산 플래그 필드의 값이 1(ON)임을 확인하면, 지연 시간 필드의 값을 확인하고, 확인된 지연 시간 동안(즉, 800ms 동안) 지연한다.
이어서, 제1 오브젝트(601)는 S260 단계에서 컬러 제어 신호를 이웃하는 오브젝트(600)인 제2 오브젝트(602)로 전송한다. 즉, 제1 오브젝트(601)의 오브젝트제어부(630)는 오브젝트통신부(640)를 통해 컬러 제어 신호를 도 18의 (다)에 도시된 바와 같이 이웃하는 제2 오브젝트(602)로 전송한다. (다)에 도시된 바와 같이, 제2 오브젝트(602)는 복수개가 될 수 있다.
컬러 제어 신호를 수신한 제2 오브젝트(602)는 S270 단계에서 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러 및 밝기로 발광한다. 즉, 제2 오브젝트(602)의 오브젝트제어부(630)는 오브젝트통신부(640)를 통해 컬러 제어 신호를 수신하면, 수신된 컬러 제어 신호에서 컬러 필드에 기술된 컬러 및 밝기를 확인한다. 그런 다음, 제2 오브젝트(602)의 오브젝트제어부(630)는 확인된 컬러 및 밝기로 발광되도록 제2 오브젝트(602)의 발광부(660)를 제어한다. 이에 따라, 제2 오브젝트(602)의 발광부(660)는 도 18의 (다)에 도시된 바와 같이 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러 및 밝기로 발광한다.
앞서 가정된 바와 같이, 컬러 제어 신호는 표 1에 보인 바와 같이, 확산 플래그 필드의 값이 1(ON)이며, 지연 시간 필드의 값이 800ms이다. 이에 따라, 제2 오브젝트(602)는 S280 단계에서 컬러 제어 신호가 지시하는 지연 시간 동안 지연한다. 즉, 제2 오브젝트(602)의 오브젝트제어부(630)는 컬러 제어 필드의 확산 플래그 필드의 값이 1(ON)임을 확인하면, 지연 시간 필드의 값을 확인하고, 확인된 지연 시간 동안(즉, 800ms 동안) 지연한다.
이어서, 제2 오브젝트(602)는 S290 단계에서 컬러 제어 신호를 이웃하는 오브젝트(600)로 전송한다. 즉, 제2 오브젝트(602)의 오브젝트제어부(630)는 오브젝트통신부(640)를 통해 컬러 제어 신호를 이웃하는 오브젝트(600)로 전송한다. 그러면, 도 18의 (라)에 도시된 바와 같이 해당하는 오브젝트(600)는 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러 및 밝기에 따라 발광할 것이다. 이와 같이, 제1 오브젝트(601)로부터 컬러 제어 신호가 이웃하는 오브젝트(600)로 전달되며, 복수의 오브젝트(600)가 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러를 발광한다. 이에 따라, 컬러 제어 신호가 지시하는 컬러가 모든 오브젝트(600)로 확산된다. 즉, 컬러 제어 신호에 전달에 따라 도 18의 (가) 내지 (사)에 도시된 바와 컬러가 모든 오브젝트(600)로 확산된다.
이상으로, 복수의 오브젝트(600)의 컬러를 확산 방식으로 변경하는 실시예에 대해서 살펴보았다. 한편, 컬러 제어 신호는 다음의 표 4와 같이 구성될 수 있다.
식별자 컬러 밝기 확산 플래그 지연 시간
(4, 4) 파란색 4 0(OFF) blank
표 4에 보인 바와 같이, 확산 플래그 필드의 값은 0(OFF)이다. 이러한 경우, 오브젝트제어부(630)는 컬러 제어 신호를 수신하면, 컬러 필드에 기술된 컬러 및 밝기 필드에 기술된 밝기로 발광부(660)를 발광시킨다. 그런 다음, 오브젝트제어부(630)는 확산 플래그 필드의 값이 0(OFF)임을 확인하고, 더 이상의 다른 동작을 수행하지 않는다. 이에 따라, 컬러의 확산은 발생되지 않는다. 이러한 예는 식별자를 통해 지정된 오브젝트(600)만의 컬러를 변경하는 데에 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 복수의 오브젝트(600) 각각에 대해 컬러 및 밝기를 지정하여 발광하도록 할 수도 있다.
한편, 전술한 표 4를 참조로 하는 실시예에 대한 대안적인 실시예로 다음의 표 5와 같은 형식의 컬러 제어 신호를 사용할 수 있다.
식별자 컬러 밝기 오류 확인
(4, 4) 파란색 4 checksum
표 5에 따른 컬러 제어 신호는 기본적으로 식별자, 컬러 및 밝기 필드를 포함한다. 반면, 표 5에 따른 컬러 제어 신호는 확산 기법과 관련된 필드는 존재하지 않으며, 그 대신 전송 오류 확인을 위한 오류확인 필드를 더 포함한다. 메인제어부(100)는 이러한 표 5에 따른 컬러 제어 신호를 통해 오브젝트(600) 각각에 대해 컬러 및 밝기를 지정하여 발광하도록 할 수 있다.
한편, 전술한 컬러 제어는 메인제어부(100)가 오브젝트(600)에 직접 전송하는 것으로 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 메인제어부(100)가 컬러 제어 신호를 특정 오브젝트를 지정한 컬러 제어 신호를 서브제어부(200)로 전송하면, 서브제어부(200)가 해당하는 오브젝트(600)에 컬러 제어 신호를 전달하는 방식으로 컬러를 제어할 수도 있다. 이때, 컬러 제어 신호를 전달하기 위하여, 서브제어부(200)는 무선 통신을 위한 모듈을 추가로 더 구비할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 방법 중 오브젝트를 충전하는 방법에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 19은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 충전하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 충전하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 메인제어부(100)와 오브젝트(600)는 주기적으로 충전 시기를 결정하기 위해 통신할 수 있다. 즉, 메인제어부(100)는 S310 단계에서 배터리 확인 메시지를 오브젝트(600)로 전송하며, 오브젝트(600)는 이에 대한 응답으로 S320 단계에서 배터리 확인 응답 메시지를 메인제어부(100)로 전송한다. 배터리 확인 응답 메시지를 통해 오브젝트(600)는 배터리 충전이 필요한지 여부를 메인제어부(100)에 알릴 수 있다. 오브젝트(600)는 배터리 잔량이 기 설정된 용량 미만인 경우에 배터리 충전이 필요한 것으로 메인제어부(100)에 알릴 수 있다.
메인제어부(100)는 배터리 확인 응답 메시지를 통해 배터리 충전이 필요한 것으로 알린 오브젝트(600)에 대해 배터리 충전 프로세스(S330 내지 S370)를 수행할 수 있다. 또한, 메인제어부(100)는 배터리 확인 메시지에 대해 기 설정된 횟수 혹은 기 설정된 시간 이상 응답이 없는 오브젝트(600)에 대해 배터리 충전 프로세스(S330 내지 S370)를 수행할 수 있다.
이와 같이, 배터리 충전 프로세스 수행이 결정되면, 메인제어부(100)는 S330 단계에서 충전 제어 신호를 생성하고, 생성된 충전 제어 신호를 서브제어부(200)로 전송한다. 충전 제어 신호는 충전이 필요한 오브젝트(600)를 식별하는 정보를 포함한다.
충전 제어 신호를 수신한 서브제어부(200)는 S340 단계에서 충전 위치 제어 신호를 해당하는 오브젝트(600)에 대응하는 구동부(300)로 전송한다. 그러면, 구동부(300)는 S350 단계에서 해당하는 오브젝트(600)의 위치를 조절한다. 즉, 구동부(300)는 도 20에 도시된 바와 같이, 오브젝트(600)를 충전이 가능한 위치, 즉, 전력전송부(400)의 송신충전코일의 자기장의 범위 내로 이동시킨다.
또한, 서브제어부(200)는 S360 단계에서 충전 개시 신호를 해당 오브젝트(600)에 대응하는 전력전송부(400)로 전송한다. 그러면, 전력전송부(400)는 S370 단계에서 오브젝트(600)를 충전시킨다. 즉, 도 20에 도시된 바와 같이, 전력전송부(400)는 충전 개시 신호를 수신하면, 송신충전코일에 자기장을 발생시킨다. 앞서, S350 단계에서 오브젝트(600)의 이동에 따라 전력수신부(620)의 수신충전코일(621)이 전력전송부(400)의 송신충전코일의 자기장의 범위 내에 있을 것이다. 따라서 송신충전코일에서 발생되는 자기장에 의해 수신충전코일(621)에서 전기가 유도되며, 유도된 전기는 배터리(653)에 제공되어 이를 통해 배터리(653)가 충전된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트 제어 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 오브젝트의 움직임, 컬러, 밝기 등을 다양한 방식으로 제어할 수 있다. 특히, 오브젝트의 수가 아무리 많은 경우에도 효율적으로 오브젝트를 제어할 수 있다. 따라서 작가는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 오브젝트를 통해 다양한 형태의 퍼포먼스를 제공할 수 있다. 이는 사용자에게 새로운 사용자 경험(UX, User eXperience)을 제공할 것이다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
10: 사용자장치 100: 메인제어부
110: 통신 모듈 120: 인터페이스모듈
130: 저장모듈 140: 프로세스모듈
200: 서브제어부 210: 제1 인터페이스유닛
220: 제2 인터페이스유닛 230: 저장유닛
240: 프로세스유닛 300: 구동부
310: 액추에이터 320: 풀리
400: 전력전송부 500: 와이어
600: 오브젝트 610: 케이스
611: 상부 케이스 613: 하부 케이스
620: 전력수신부 621: 수신충전코일
623: 코일지지대 625: 충전보호회로
627: 충전보호회로지지대 630: 오브젝트제어부
640: 오브젝트통신부 650: 배터리부
651: 배터리보호회로 653: 배터리
655: 배터리지지대 660: 발광부

Claims (9)

  1. 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트;
    상기 복수의 오브젝트를 이용하여 형상을 나타내기 위해 상기 복수의 그룹 각각에 대응하는 메인 제어 신호를 전송하는 메인제어부;
    상기 메인 제어 신호에 따라 상기 복수의 그룹 중 대응하는 그룹의 오브젝트 각각에 대응하는 서브 제어 신호를 전송하는 복수의 서브제어부; 및
    상기 서브 제어 신호에 따라 상기 복수의 오브젝트 각각과 연결된 와이어의 길이를 조절하는 복수의 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 제어 신호는
    상기 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트 중 해당하는 그룹에 대한 형상을 나타내는 정보를 포함하며,
    상기 서브 제어 신호는
    상기 해당하는 그룹에 속한 오브젝트 각각의 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인제어부는
    3차원 모델을 포함하는 입력 신호를 수신하면, 상기 3차원 모델에 대한 기준 방향을 선택하고, 선택된 기준 방향에서 바라본 상기 3차원 모델과 상기 복수의 오브젝트를 매핑시키며, 상기 오브젝트 그룹의 배열에 따라 상기 3차원 모델을 복수개로 구분하고, 구분된 3차원 모델에 따라 각 오브젝트 그룹의 형상을 결정하며, 결정된 각 오브젝트 그룹의 형상을 포함하는 메인 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인제어부는
    상기 복수의 오브젝트의 컬러를 제어하기 위한 컬러 제어 신호를 상기 복수의 오브젝트 중 적어도 하나의 오브젝트에 무선으로 전송하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오브젝트는
    특정 컬러의 광을 발광하는 발광부;
    상기 컬러 제어 신호를 수신하는 오브젝트통신부; 및
    상기 수신된 컬러 제어 신호에 따라 상기 발광부가 발광하는 광의 컬러를 변경한 후, 상기 오브젝트통신부를 통해 이웃하는 오브젝트에 상기 컬러 제어 신호를 전송하도록 제어하는 오브젝트제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 오브젝트제어부는
    상기 발광부가 발광하는 광의 컬러를 변경한 후, 상기 컬러 제어 신호가 지시하는 시간 동안 지연한 후, 상기 수신된 컬러 제어 신호를 이웃하는 오브젝트에 상기 오브젝트통신부를 통해 상기 컬러 제어 신호를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오브젝트 제어를 위한 장치는 송신충전코일을 포함하는 전력전송부;를 더 포함하며,
    상기 오브젝트는 배터리를 포함하는 배터리부; 및 상기 배터리를 무선 방식으로 충전하기 위한 수신충전코일을 포함하는 전력수신부;를 더 포함하고,
    상기 메인제어부는 충전이 필요한 오브젝트가 검출되면, 상기 검출된 오브젝트에 대응하는 서브제어부에 충전 제어 신호를 전송하며,
    상기 서브제어부는 상기 검출된 오브젝트에 대응하는 구동부에 상기 검출된 오브젝트의 상기 수신충전코일이 상기 송신충전코일과 기 설정된 거리 이내로 이동되어 충전되도록 충전 위치 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 서브제어부는
    상기 충전 위치 제어 신호를 전송한 후, 상기 전력전송부에 충전을 개시하여 상기 전력전송부는 상기 송신충전코일에 자기장을 발생시키도록 지시하는 충전 개시 신호를 전송하며,
    상기 수신충전코일은
    상기 발생된 자기장에 의해 전기를 유도하며, 유도된 전기를 상기 배터리에 제공하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 장치.
  9. 메인제어부가 복수의 그룹으로 이루어진 복수의 오브젝트를 이용하여 형상을 나타내기 위해 상기 복수의 그룹 각각에 대응하는 메인 제어 신호를 전송하는 단계;
    복수의 서브제어부가 상기 메인 제어 신호에 따라 상기 복수의 그룹 중 대응하는 그룹의 오브젝트 각각에 대응하는 서브 제어 신호를 전송하는 단계; 및
    복수의 구동부가 상기 서브 제어 신호에 따라 상기 복수의 오브젝트 각각과 연결된 와이어의 길이를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 키네틱 발광 오브젝트 제어 방법.
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