KR20240009674A - 면상으로 배치된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대발광장치의 위치식별 정보 또는 휴대발광장치와의 통신을 매개하는 통신장비 없이도 복수개 휴대발광장치의 발광패턴을 연출할 수 있는, 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 참가자가 휴대하며, 하기 투사장치가 투사하는 전자기파 신호를 감지하는 기능을 가지는 복수의 휴대발광장치; 상기 휴대발광장치가 배치된 방향으로 면상 발광제어 신호를 전자기파 형태로 투사하는 하나 또는 복수의 투사장치; 및 상기 투사장치로 상기 면상 발광제어 정보를 제공하는 서버;를 포함하는, 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템에 관한 것이다.

Description

면상으로 배치된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템{Control system for portable light emitting devices arranged in a plane}

본 발명은 휴대발광장치의 위치식별 정보 또는 휴대발광장치와의 통신을 매개하는 통신장비 없이도 복수개 휴대발광장치의 발광패턴을 연출할 수 있는, 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템에 관한 것이다.

조명(照明, light)이란 각종 광원을 이용하여, 어떠한 목적을 가지고 특정의 장소나 위치를 밝게 하는 행위나 기능을 말한다.

조명은 일반적으로는 야간이나 어두운 곳에서 시인성을 높이기 위해 환경을 밝게 하는 용도로 이용되어 왔으나, 기술발전과 사회적 필요성에 따라 장소 또는 물체의 표면에 의사를 표현하기 위한 디스플레이용으로 발전하고 있다. 예를 들면, 건물 등의 외벽에 LED를 설치하여 시각적 정보 전달을 위한 미디어 기능을 구현하는 것(미디어 파사드; Media Facade, 디지털 사이니지; Digital Signage)이나, 건물 등의 외벽을 스크린으로 활용하여 소정의 이미지를 투사하여 미디어 기능을 구현하는 것(프로젝션 매핑; Projection Mapping) 등으로 발전하고 있다(도 1a 참조).

한편, 일정 조도 이하의 환경에서 진행되는 운동경기나 콘서트(이하 '이벤트'라 함) 등에서 운동선수나 공연자를 응원하고 관객들 스스로도 흥을 돋우는 용도로 발광기능을 가진 휴대용 소품('휴대발광장치' ; 응원봉, 옷, 안경, 장갑, 팔찌, 모자, 마스크, 플레이트, 스마트폰 등)을 응원도구로 사용하는 사례가 늘고 있다. 이러한 소위 응원용 '발광장치'의 운용은, 초기에는 각 관객에 의한 무작위적 온-오프로 단순히 반짝임을 나타내는 정도였으나 점차 다양한 색상과 이미지로 화려하고 경이적인 퍼포먼스를 구현하는 방식으로 고도화되고 있다(도 1b 참조).

운동장이나 공연장(이하 '공연장'으로 칭함)에서 도 1b와 같은 연출을 위해 미디어 파사드 방식을 적용하는 것은 비용적/기술적 어려움뿐 아니라, 관객의 자발적 행위를 반영할 수 없어 바람직하지 않다. 또한 프로젝션 매핑 방식은 관객의 응원 행위를 반영하지 못하며, 무엇보다 프로젝터로부터의 빛이 관객의 시야를 가리기 때문에 역시 적용되기 어렵다.

등록특허 10-2074976은, 공연장 내의 각각의 좌석에 위치한 관객들의 슬레이브 조명장치들; 및 상기 슬레이브 조명장치들을 제어하여 공연 연출을 수행하는 마스터 시스템;을 포함하는 공연 연출 제어 시스템에 관한 것이고(도 1c 참조), 등록특허 10-2376722는 슬레이브 장치를 위치에 따라 그루핑하고 각 슬레이브 장치의 그룹을 보다 정교하게 제어하기 위해 전파의 세기를 조절할 수 있는 서브 마스터 장치를 둔 공연 연출 제어 시스템에 관한 것이다(도 1d 참조). 이들 선행기술에 의하면 다양한 패턴의 연출이 가능하지만 각 관객이 가지고 있는 슬레이브(예: 발광 장치 또는 조명 장치) 각각에 대하여 티켓 등의 전자 코드 정보에 따라 미리 지정된 발광위치(좌석위치) 정보를 일일이 매칭(저장)시키고, 마스터 장치 또는 서브 마스터 장치가 각 슬레이브 또는 슬레이브 그룹별로 개별통신을 해야 하는데, 그에 따라 장치와 절차가 복잡해지는 문제가 있다. 또한 관객이 슬레이브에 입력된 발광위치를 벗어나면 노이즈로 작용하게 된다.

등록특허 10-2370520은 공연에 대한 연출장면별로 발광 동작을 위한 데이터패킷을 생성하여 전송하는 제어콘솔장치 및 상기 제어콘솔장치로부터 상기 데이터패킷을 수신하여 상기 데이터패킷 내의 발광을 위한 동작을 수행하는 복수의 발광장치를 포함하는 비트맵 제어 시스템을 제시하고 있다. 이에 의하면 사전에 발광장치(응원봉에 해당)에 위치별 집합정보를 저장하고 전송받은 데이터패킷의 정보에 따라 집합단위로 정해진 색상을 발광할 수 있게 된다. 상기 문헌에서 각 발광장치는 소정의 좌석에 위치한 것을 가정하고 있는데, 이를 위해 위 등록특허 10-2074976에서처럼 좌석의 식별정보가 발광장치에 저장되어야 하므로(문단 [0143] ~ [0147]) 그에 따른 문제점은 동일하게 남아있다.

한편, 마스터 장치 또는 서브 마스터 장치로 기능하는 스마트폰 등이 매개되지 않고 서버와 각 발광장치가 직접 통신하는 방식은, 발광장치에 고가의 통신장비가 필요하게 되어 용도와 가치에 부합하지 않으며, 각 발광장치의 좌석정보 및 통신 ID 확보 등 더 큰 어려움이 있기 때문에 기술적으로 불가능한 것은 아니지만 현실적이지 않다.

이상의 선행문헌과 연관된 실제 실행 사례는 [서버-관객의 스마트폰-관객의 발광장치]로 이루어진 시스템이다. 즉, 관객은 스마트폰에 소정의 앱을 설치하고 구매한 티켓의 좌석번호를 앱에 등록(좌석번호 등록 방법은 다를 수 있음)한 다음 자신의 스마트폰과 자신의 발광장치를 블루투스로 연결(paring)한다. 관객은 자신의 스마트폰과 서버의 통신을 연결한 상태로 유지한다. 관객이 자신의 스마트폰과 발광장치를 소지한 채 정해진 좌석에 착석해 있는 것을 전제로 한다. 이 상태에서 서버에 저장된 소정의 패턴에 따라 서버가 각 좌석에 대응되는 스마트폰으로 제어신호를 송신하면 스마트폰이 이를 수신하여 제어신호를 발광장치에 전송한다. 이에 의해 소정의 패턴에 따라 소정 위치의 발광장치가 정해진 방식으로 발광하게 되는 것이다. 그런데 이때 발광장치의 위치는 물리적으로 확정되거나 고정된 위치가 아니라 '스마트폰'과 연결되어 스마트폰의 위치, 결국 스마트폰 소지자의 위치에 의해 결정되는 변동성 있는 위치가 된다.

위와 같이, 공연장의 각 위치 즉, 원격지에 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광을 조직적으로 제어하기 위해서 크게 ⓐ 실시간으로 또는 미리 정해진 시간-구간별로 다양한 형태의 발광 패턴을 연출하기 위한 데이터나 프로그램 등의 준비 및 원격서버(위 선행문헌이나 실시 사례에서의 서버나 마스터, 서브 마스터 장치를 포괄하는 개념)에 탑재 등 기획작업 ⓑ 전달받은 제어신호에 따라 개별적으로 또는 그룹별로 발광이 제어되는 복수개의 휴대발광장치 (선행문헌에서의 슬레이브 장치 또는 슬레이브 조명장치) 및 ⓒ 원격서버의 제어신호를 각각의 휴대발광장치로 전송하는 정보전달수단 이 필수적이다.

종래기술(선행문헌 및 실행 사례)은 정보전달수단이 '위치변동'되는 '스마트폰과 연계'되어야만 하기 때문에―스마트폰 연계 없이, 원격서버와 위치변동되는 각각의 발광장치가 직접 통신하는 경우에도 동일하게― 필연적으로 다음과 같은 문제가 발생한다.

① 발광장치마다 식별기능 및 네트워킹 기능이 있어야 하므로 제작비용 증가

② 관객이 반드시 스마트폰에 앱을 설치해야 하고, 소지한 발광장치와 페어링해야 하는 불편함과 페어링 끊김 현상 발생

③ 원격서버가 모든 관객의 스마트폰(또는 발광장치)과 통신을 유지하고 있어야 하므로 통신 트래픽 과중

④ 관객이 정해진 좌석을 이탈하면 노이즈로 작용

등록특허 10-2074976 등록특허 10-2376722 등록특허 10-2370520

본 발명은 발광장치의 위치식별 또는 매개하는 통신장비 없이도 복수개 휴대발광장치의 발광패턴을 연출할 수 있는, 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 휴대자의 위치이동과 무관하게 이동된 현재 위치에서 그에 적합한 발광패턴을 연출할 수 있는, 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은

복수의 참가자가 휴대하며, 하기 투사장치가 투사하는 전자기파 신호를 감지하는 기능을 가지는 복수의 휴대발광장치; 상기 휴대발광장치가 배치된 방향으로 면상 발광제어 신호를 전자기파 형태로 투사하는 하나 또는 복수의 투사장치; 및 상기 투사장치로 상기 면상 발광제어 정보를 제공하는 서버;를 포함하는, 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템인 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 전자기파 형태의 면상 발광제어 신호를 이격된 거리에 있는 복수개의 휴대발광장치로 직접 투사하고, 투사된 면상 발광제어 신호에 따라 복수개의 휴대발광장치 각각의 발광을 제어하게 된다.

따라서 본 발명에 의하면 스마트폰과 같은 단말기에 의한 통신 중계도 각 휴대발광장치의 위치정보도 요구되지 않는, 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템이 가능하게 된다.

또한 본 발명에 의하면 '면상 투사'에 의해 발광패턴정보가 그대로 전달되고 그 투사면상에 있는 휴대발광장치의 발광이 제어되는 것이므로 관객의 위치과 무관하게 사전 설정된 패턴으로 발광할 수 있는, 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템을 제공할 수 있게 된다.

도 1a는 프로젝션 매핑의 예를 보여주는 사진.
도 1b는 공연장 등에서 휴대발광장치로 이미지를 연출하는 사례 사진.
도 1c, 1d는 각각 종래 특허문헌에서의 공연 연출 제어 시스템의 개념도.
도 2a는 본 발명에 의한 발광제어 시스템의 개념적 구성도.
도 2b는 본 발명에서의 휴대발광장치의 개념도.
도 3은 본 발명에 의한 발광제어 시스템에서 투사장치와, 투사장치에 의해 면상 발광패턴 정보가 관객석으로 투사되는 상황을 보여주는 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은, 운동장이나 공연장, 야간의 야외 집회 등(참가자들이 배치된 좌석이나 운동장 또는 바닥과 같이 개략적으로 평면으로 볼 수 있는 공간에 모여있게 되므로 이하 '면상 공간'이라 칭하기로 함)에서 각 위치에 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광을 조직적으로 제어하기 위한 것으로서, 휴대발광장치, 투사장치 및 원격서버를 포함하는 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템에 관한 것이다. 도 2a에 본 발명에 의한 발광제어 시스템의 개념적 구성도를 도시하였다.

본 발명에서 상기 원격서버는, 상기 투사장치와 일방향 통신하여 면상으로 배치된 휴대발광장치를 제어할 수 있는 다양한 면상 발광제어 정보를 투사장치로 제공하는 역할을 한다. '면상 발광제어 정보'는 발광패턴 연출을 위한 시간별 면상 위치별 발광여부에 관한 컨텐츠 정보 즉, 실시간으로 또는 미리 정해진 시간-구간별로 다양한 형태의 발광 패턴을 연출하기 위한 데이터나 프로그램을 의미한다. 발광패턴 연출을 위한 데이터의 준비와 취급 등 소위 기획작업 및 그에 요구되는 하드웨어(컴퓨터, 플레이어 등), 소프트웨어(영상을 컨트롤하는 각종 툴 프로그램 등)는 종래 미디어 파사드, 프로젝션 매핑 또는 앞서 언급한 선행기술 등에서 널리 알려져 있는데, 본 발명에서는 이를 활용하는 것도 가능할 것이다.

본 발명에서 '면상'이란 용어는, 예를 들면 공연장 등의 바닥이나 좌석이 배치된 공간과 같이 정확히 평면 형상은 아니지만 이격된 곳에서 바라볼 때 평면에 가깝게 인식될 수 있는 형상을 의미한다.

본 발명에서 상기 투사장치는, 상기 휴대발광장치가 배치된 방향으로 사전에 정해진 면상 발광제어 신호를 전자기파 형태로 투사(projecting)한다. 즉, 투사장치는 전자기파 형태의 발광제어 신호를 면상으로 투사하는 기능을 하는 것으로서, 예를 들면 CRT프로젝터, LCD프로젝터 또는 DLP프로젝터일 수 있다.

본 발명에서 상기 투사장치에 의해 투사되는 발광제어 신호는 가장 단순하게는 온-오프 신호이고, 복잡하더라도 온-오프, 광도제어 신호로 충분하다. 따라서 본 발명에서 상기 휴대발광장치의 발광제어 신호가 매개되는 전자기파는 단일파장대의 전자기파인 것이 바람직하며, 가시광선이 아니거나 휴대발광장치의 위치에서 시인성이 없을 정도로 약한 강도의 가시광선일 수 있으며, 보다 바람직하게는 근적외선(NIR; Near Infrared)일 수 있다.

본 발명에서 상기 발광제어 신호가 매개되는 전자기파가 단일파장대의 전자기파인 경우, 상기 단일파장대의 전자기파를 광원(wave source)으로 하는 CRT프로젝터, LCD프로젝터 또는 DLP프로젝터와 같은 영상 프로젝터일 수 있다. 즉, 이 경우 프로젝터가 3원색 광원이 필요없어 영상 투사용 프로젝터보다 매우 단순화될 수 있을 것이다.

본 발명에서 상기 휴대발광장치는, 복수의 참가자가 휴대하며, 투사장치가 투사하는 전자기파 신호를 감지하는 기능을 보유한 소형 응원도구일 수 있다. 참가자가 면상 공간에 있게 되므로 휴대발광장치는 개략적으로 볼 때 면상으로 배치되게 된다.

휴대발광장치는, 상기 투사장치에서 투사되는 전자기파 발광제어 신호를 수신하는 신호수신부, 상기 신호수신부로부터 수신된 발광제어 신호에 따라 하기 발광부의 구동을 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 발광부를 포함하며, 이외에도 입력 모듈, 표시 모듈, 전원 모듈, 오디오 모듈 등과 같은 추가적 구성이 부분적으로 또는 전체적으로 포함될 수 있다. 도 2b에 본 발명에서의 휴대발광장치의 개념도를 예시하였다.

본 발명에서 상기 신호수신부는 투사장치에서 투사되는 전자기파를 감지하는 센서로서, 광도전 셀, 광 다이오드, 광 트랜지스터, CCD, CIS, 광전관, 포토 커플러, 컬러센서, 광섬유 센서, 적외선 센서, 자외선 센서일 수 있다.

본 발명에서 휴대발광장치의 유형, 구성 및 작동은, 통신방법만 다를 뿐이므로 앞서 언급된 선행 특허문헌에서의 슬레이브 장치를 참조하여 제작하는 것도 가능할 것이다.

상기 휴대발광장치는 LCD, LED 등의 발광 소자/장치를 포함하는 것으로 운동 경기장이나 콘서트 등과 같은 공연장에서 관객이 소지하는 소형 응원용 도구일 수 있다. 일 실시예로서, 발광장치는 핸드폰, 무선 응원봉, 라이팅 스틱(stick), 라이팅 바(bar), 라이팅 볼(ball), 라이팅 패널(panel) 또는 손목, 가슴 등 신체의 일부에 부착 및/또는 착용가능한 웨어러블 디바이스를 포함할 수 있다.

현실에 존재하는 대상이 다른 성격을 가진 것처럼 보이도록 '대상물의 표면에 빛으로 이루어진 영상을 투사하여 변화를 주는 기술'이라 할 수 있는 프로젝션 매핑과 대비하면, 본 발명은 '대상물의 표면에 분포된 휴대발광장치에 소정의 영상 정보를 투사하여 발광을 제어하는 기술'로 개념화될 수 있다.

이하 도 3을 참조하면서 본 발명에 의한 면상으로 분포된(관객석에 분포된) 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템의 작동과정을 설명한다.

투사장치는 근적외선을 단일 광원으로 하는 프로젝터이고, 픽셀마다 30 frame/초로 근적외선 구형파(square wave)가 투사되는 것으로 가정한다(그러나 보다 빠르고 정밀한 제어를 위해 필요한 경우 60 frame/초 또는 그 이상의 속도로 투사되도록 할 수도 있을 것이다). 휴대발광장치의 신호수신부는 근적외선 감지센서이며, 감지센서에서 감지된 구형파의 2진 비트의 부호화 정보에 따라 제어부가 LED 발광부의 점멸을 제어하는 것으로 가정한다.

먼저, 운영자의 기획작업에 따라 발광패턴 연출을 위한 시간별 면상 위치별 발광여부에 관한 컨텐츠 정보(영상 프레임)가 사전에 결정되어 상기 원격서버에 저장되는데, 이 컨텐츠 정보가 30 frame/초로 투사장치로 제공된다. 투사장치는 제공된 컨텐츠 정보 중 특정 시점에서의 영상 프레임에 해당하는 "발광패턴 정보"에 따라 예를 들면 블록A로는 청색광원 발광신호(예를 들면 사전에 정의된 '10101' 구형파)를, 블록B로는 적색광원 발광신호(예를 들면 사전에 정의된 '10011' 구형파)를 투사한다. 이때 발광패턴 정보는 초당 영상 프레임 수의 속도로 면상공간에 투사된다. 참고로, 도면에서 투사장치에 도시된 '발광패턴 정보가 들어있는 영상 프레임' 부분의 사각형(블럭A에 대응) 및 타원(블럭B에 대응)에서 검은색은 1을, 흰색은 0을 나타내는 것을 예시하였다. 도면에서는 검은색과 흰색으로 표현하였지만 실제로는 어떤 색상으로도 구분되지 않고 눈으로도 보이지 않는 비가시적 정보일 수 있다.

이어서, 블록A에 위치한 휴대발광장치의 제어부는 감지된 근적외선 구형파('10101' 구형파)를 해석하여 청색광원을 켜고, 블록B에 위치한 휴대발광장치의 제어부는 감지된 근적외선 구형파('10011' 구형파)를 해석하여 적색광원을 켜게 된다. 이러한 방식에 의해 특정 시간에 특정 면상 공간에 정해진 컨텐츠 정보에 따라 조직적 발광이 이루어지게 된다.

위 예에서는 발광신호를 광원의 색상과 발광으로만 단순하게 표현하였지만, 필요에 따라 광원의 종류, 발광 시간, 발광 강도 등이 동시에 제어되도록 하는 것도 가능할 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의해, 공연장에서의 공연 연출 시에 투사면상 공간의 소정 범위내에 위치하는 하나 또는 복수의 휴대발광장치를 발광패턴 정보에서의 하나의 픽셀인 것으로 지정하고, 투사장치에서 픽셀을 제어하는 신호를 투사하는 방식으로 복수의 휴대발광장치를 제어함으로써 효율적으로 소정의 연출장면을 제공할 수 있다.

이러한 본 발명에 의해, 보다 경제적이면서도 정확하게, 스마트폰에 의한 통신 중계가 필요없이 관객의 위치와 무관하게 사전 설정된 패턴으로 공연장 등의 휴대발광장치를 제어하여 연출할 수 있게 된다.

10. 원격서버
20. 투사장치
21. 광원
30. 휴대발광장치
31. 신호수신부 32. 제어부 33. 발광부

Claims (6)

1. 복수의 참가자가 휴대하며, 하기 투사장치가 투사하는 전자기파 신호를 감지하는 기능을 가지는 복수의 휴대발광장치;
   상기 휴대발광장치가 배치된 방향으로 면상 발광제어 신호를 전자기파 형태로 투사하는 하나 또는 복수의 투사장치; 및
   상기 투사장치로 상기 면상 발광제어 정보를 제공하는 원격서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상으로 배치된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 휴대발광장치는,
   상기 투사장치에서 투사되는 전자기파 신호를 수신하는 신호수신부, 상기 신호수신부로부터 수신된 발광제어 신호에 따라 하기 발광부의 구동을 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 발광부는 하나 또는 복수의 다른 색을 나타내는 광원으로 이루어져 있고, 상기 전자기파 발광제어 신호는 각 광원의 점멸, 또는 점멸과 강도를 제어하는 신호인 것을 특징으로 하는 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 투사장치는,
   영상 프로젝터인 것을 특징으로 하는 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 전자기파는 단일파장대의 전자기파인 것을 특징으로 하는 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 전자기파는 근적외선인 것을 특징으로 하는 면상으로 분포된 복수의 휴대발광장치의 발광제어 시스템.