IoT 기반의 잔상을 이용한 속도 적응형 공동 풀컬러 LED Display 시스템 설계 및 구현

Abstract

본 논문에서는 건물의 기둥에 부착 가능한 속이 빈(공동:空洞) 구조의 360도 회전형 표출장치를 이용하여 음영지역에서도 시청이 가능하게 하며, 공간적 제약이 없는 LED Display 시스템을 설계하고 구현하고자 한다. 구현하고자 하는 속이 빈 구조의 360도 회전형 표출장치는 After-image(잔상효과)를 통한 표출 방법으로 구현하며, 기둥에 부착 가능하도록 회전체의 내부가 모두 비어 있게 구현한다. 모터는 선형 유도 모터인 Linear Motor 구조로 기둥에 고정되는 고정 체(Stator) 부분과 회전하는 회전체(Rotor)로 구현한다. 회전부는 제어부(메인 프로세서), LED BAR, Sensor, SMPS 등이 내장된 회전체 기 구물로 구성된다. 회전부의 전기전자 장치 전원은 슬립링을 통해 공급된다. 모터의 속 도를 측정하기 위한 Sensor Slot은 고정체에 위치한다. LED Display 부는 LED 제어기, LED BAR, 무선통신모듈, 싱글보드컴퓨터, Sensor, 전원부로 구성된다. 무선 통신 모듈은 Bluetooth, Wi-Fi, 이동통신모뎀, 5G 등으로 구 현 될 수 있으며, 이를 통해 LED Display부가 회전하고 있을 때 데이터 및 시스템을 제어하게 된다. 싱글보드컴퓨터는 영상을 표출하는 컨텐츠를 내부 메모리에 저장하여 표출하거나 네트워크를 통해 실시간으로 표출하는 기능을 한다. 또한, 센서를 통해 각 종 검출, 동작상태 등을 제어 및 감시하는 역할을 한다. LED 제어기는 싱글보드컴퓨 터의 영상 출력 데이터를 받아 감마 처리 후 바로 LED 데이터를 송신한다. 또한, LED 제어기는 센서를 통해 측정된 회전 속도에 따라 대응하는 속도로 LED 표출 시 간을 결정한다. 여기서 LED BAR는 세로(수직)라인의 Pixel을 표출한다. 이 센서의 실험을 통하여 발생하는 음영지역에서 적용 가능한 솔루션인지를 판단하고 그 것에 따른 적용 가능한 표출방법을 제안할 것이다. 본 논문에서 제안하는 최종 시스템은 속이 빈 구조의 회전체와 LED를 이용한 회전 형 풀컬러 LED Display 시스템이다. 회전체가 모터를 통해 회전을 하면 회전체에 부 착된 센서를 통하여 회전체의 속도에 따라 대응하는 속도로 LED 표출을 하게 되어 음영지역에서도 시청이 가능하며, 공간적 제약이 없는 LED Display 시스템이다.