JP7241192B2 - スマートキューブ及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、スマートキューブ及びその動作方法に関し、より詳細には、誰でも簡単にキューブパズルを合わせることができるように、ユーザにキューブパズルのソリューションを視覚的に提供できるスマートキューブ及びその動作方法に関する。

一般のキューブパズル機構（Ｃｕｂｅ Ｐｕｚｚｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ、以下、「キューブ」と略称する）は、正方形の立方体で形成され、６個の面のそれぞれに９個のセルが見えるように構成されている。

キューブは、面毎にセルの色を異ならせ、主に色を揃えるゲームの用途に用いられ、ゲームの過程で知能の発達を向上させることができるため、知能の開発又は知育用玩具として用いられる。

しかし、キューブは、頭脳発達用教具として良い道具であるが、一般のユーザがキューブを合わせるには困難があり、ソリューションを提供する既存の書籍形態や動画形態の教材も難しいため、キューブに対する一般のユーザの興味を積極的に導き出すことができないという問題がある。

したがって、このような問題を解決するための技術の開発が必要な実情である。

本発明は、合わせるのが多少難しいキューブを誰でも簡単に合わせることができるように、ソリューションをユーザに直観的に提供できるスマートキューブ及びその動作方法を提供しようとする。

また、外部の端末機と通信可能なように接続されることで、外部端末機の入力手段又はコントローラとして動作できるスマートキューブ及びその動作方法を提供しようとする。

上記課題を解決するために、本発明は、キューブであって、内部に収容空間を有するコアハウジングと、前記コアハウジングの外周面に対応する面が内側に形成され、前記コアハウジングを中心にグループで回転可能なように締結された多数のブロックと、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識し、前記キューブの少なくとも一面に同じ外側面を有するブロックからなるようにソリューションを算出する制御部とを含み、前記ブロックは、前記コアハウジングの上面、下面及び前後左右面のそれぞれの中央に結合された軸ブロックと、前記軸ブロックの各側面に接面するエッジブロックと、前記隣接するエッジブロックの間に介在しているコーナーブロックとの種類からなり、前記制御部は、前記軸ブロックの回転方向及び回転量に基づいて、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識し、前記多数のブロックは、複数の段階からなる前記ソリューションにおいて、現段階の次の段階を視覚的に出力することを特徴とするスマートキューブを提供する。

一実施例によって、前記ブロックは、前記キューブの外面を形成するブロックカバーと、前記ブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有する中間固定部とを含むことができる。

一実施例によって、前記コアハウジングは、前記収容空間にバッテリー、及び前記制御部を具現するための回路基板を収容し、前記スマートキューブは、前記コアハウジング内の基板に設置されたインダクティブセンサと、前記軸ブロックの中間固定部の内側に前記インダクティブセンサと対向して設置された導体板－前記導体板は、円周方向に沿って形成された幅が相異する－とをさらに含み、前記制御部は、前記軸ブロックの回転方向及び回転量を認識することができる。

一実施例によって、前記コアハウジングは、前記収容空間にバッテリー、及び前記制御部を具現するための回路基板を収容し、前記スマートキューブは、前記コアハウジング内の基板に設置されたエンコーダと前記中間固定部との間に結合され、かつ、前記エンコーダを中心に前記中間固定部が回転可能なように結合される回転連結部をさらに含むことができる。

一実施例によって、前記ブロックのうちの１つは、開閉可能なドアを含み、前記ドアの開放時に、ユーザ入力を受けるための入力手段または前記バッテリーを充電するための充電端子を含むパネルが露出し、前記パネルは、前記エンコーダ及び前記回転連結部を介して前記回路基板と電気的に接続されてもよい。

一実施例によって、前記スマートキューブは、前記ブロックが発光するようにするための少なくとも１つの発光手段をさらに含み、前記発光手段は、前記ソリューションに従って回転すべき前記ブロックのうちの少なくとも２つ以上を回転方向に沿って順次点滅することができる。

一実施例によって、前記コーナーブロックは、前記キューブの外面を形成するコーナーブロックカバーと、前記コーナーブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有するコーナー中間固定部とを含み、前記外部ハウジングは、前記発光手段の光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第１光排出口を有し、前記コーナーブロックカバーは、前記第１光排出口を通過した光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第２光排出口を有することができる。

一実施例によって、外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記少なくとも１つのブロックの位置を前記端末機に伝送するための通信部をさらに含むことができる。

一実施例によって、外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記スマートキューブが前記端末機で再生されるコンテンツの制御入力手段として動作するように、前記ブロックの回転を前記端末機に伝送するための通信部をさらに含むことができる。

一実施例によって、前記エッジブロックは、前記キューブの外面を形成するエッジブロックカバーと、前記エッジブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有するエッジ中間固定部とを含み、前記外部ハウジングは、前記発光手段の光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第１光排出口を有し、前記エッジブロックカバーは、前記第１光排出口を通過した光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第２光排出口を有することができる。

また、本発明は、内部に収容空間を有するコアハウジングの外周面に対応する面が内側に形成され、前記コアハウジングを中心にグループで回転可能なように締結された多数のブロックを含むスマートキューブの動作方法であって、制御部は、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識するステップと、前記制御部は、前記キューブの少なくとも一面に同じ外側面を有するブロックからなるようにソリューションを算出するステップと、前記多数のブロックは、複数の段階からなる前記ソリューションにおいて、現段階の次の段階を視覚的に出力するステップとを含み、前記ブロックは、前記コアハウジングの上面、下面及び前後左右面のそれぞれの中央に結合された軸ブロックと、前記軸ブロックの各側面に接面するエッジブロックと、前記隣接するエッジブロックの間に介在しているコーナーブロックとの種類からなり、前記位置認識ステップは、前記制御部が、前記軸ブロックの回転方向及び回転量に基づいて、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識することを特徴とするスマートキューブの動作方法を提供する。

一実施例によって、前記出力するステップは、前記ブロックのそれぞれが発光するようにするための少なくとも１つの発光手段は、前記ソリューションに従って回転すべき前記ブロックを回転方向に沿って順次点滅することができる。

一実施例によって、前記スマートキューブの通信部は、外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記スマートキューブが前記端末機で再生されるコンテンツの制御入力手段として動作するように、前記ブロックの回転を前記端末機に伝送するステップをさらに含むことができる。

また、本発明は、前記スマートキューブの動作方法を実行するためのコンピュータプログラムを記録するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。

本発明によれば、合わせるのが多少難しいキューブを誰でも簡単に合わせることができるように、ソリューションをユーザに直観的に提供することができる。

また、本発明に係るスマートキューブは、外部の端末機と通信可能なように接続されることで、前記スマートキューブが、前記端末機の入力手段又はコントローラとして動作することができる。

本発明の一実施例に係るスマートキューブの全体外観を示す図である。 本発明の一実施例に係るスマートキューブのブロックカバーが開放された外観を示す図である。 本発明の一実施例に係るブロックの構成要素を示す図である。 本発明の一実施例に係るコアハウジングの外観を示す図である。 図２の部分断面図である。 図２の半断面図である。 本発明の一実施例に係る基板の配置図である。 本発明の一実施例に係る導体板を示す図である。 本発明の一実施例に係る光排出口の位置を説明するための図である。 本発明の一実施例に係るスマートキューブの構成図を示す図である。 本発明の一実施例に係るスマートキューブの動作例を説明するための図である。 本発明の一実施例に係るスマートキューブが外部端末機のコントローラとして用いられ得るコンテンツの例を示す図である。 本発明の一実施例に係るスマートキューブの動作方法の段階別のフローチャートである。

以下では、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明を説明するにおいて、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。図面において、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分に対しては類似の図面符号を付した。また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。

スマートキューブ
図１は、本発明の一実施例に係るスマートキューブの全体外観を示した図であり、図１０は、本発明の一実施例に係るスマートキューブの構成図を示した図である。

図１及び図１０に示したように、本発明の一実施例に係るスマートキューブは、内部に収容空間を有するコアハウジング２００と、前記コアハウジング２００の外周面に対応する面が内側に形成され、前記コアハウジング２００を中心にグループで回転可能なように締結された多数のブロック１１１～１３７と、前記ブロック１１１～１３７のうちの少なくとも１つの位置を認識し、前記キューブの少なくとも一面に同じ外側面を有するブロックからなるようにソリューションを算出する制御部３１０とを含むことができる。

但し、図１及び図１０に示された構成要素が必須のものではないので、それよりも多くの構成要素を有する、またはそれよりも少ない構成要素を有するスマートキューブが具現されてもよい。

以下、各構成要素について順に説明する。

本発明の一実施例に係るキューブ１００は、図１に示したように、６個の面からなる正方形であり、上段に位置した９個のブロックと、中段に位置した８個のブロックと、下段に位置した９個のブロックとの、計２６個のブロックからなる３列３段のキューブであってもよいが、必ずしもこれに限定されるものではない。

前記キューブ１００は、内部に収容空間を形成するコアハウジング２００を有することができ、前記コアハウジング２００の収容空間には、後述するように、バッテリー３２０、及び／又は前記バッテリー３２０によって駆動される制御部３１０及び通信部３３０などが具現され得る回路基板２１１～２１６などが位置することができる。

図４は、本発明の一実施例に係るコアハウジングの外観を示した図である。

図４に示したように、前記コアハウジング２００は、略球状からなることができ、少なくとも一側面には、前記コアハウジング２００の内部の収容空間に位置した回路基板２１１～２１６に接続された発光手段の光が外側方向に通過できるように、少なくとも１つの第１光排出口２０１～２０６が形成され得る。

また、前記コアハウジング２００は、側面及び下面に位置したブロックと結合するための回転連結部２１１ｂ～２１６ｂの少なくとも一部が露出することができる。すなわち、回転連結部２１１ｂ～２１６ｂは、前記コアハウジング２００の外面を貫通して設置され得る。

図７に示したように、回転連結部２１１ｂ～２１６ｂの一端はエンコーダ２１１ａ～２１６ａに結合され、他端は軸中間固定部１１１ａ～１１６ａと結合され、回転連結部２１１ｂ～２１６ｂは、締結手段２１１ｃ～２１６ｃによって軸中間固定部１１１ａ～１１６ａと固定されることで、前記軸中間固定部１１１ａ～１１６ａが前記エンコーダ２１１ａ～２１６ａを中心に回転可能なように結合され得る。

前述したように、回転連結部２１１ｂ～２１６ｂと締結されるブロックは軸ブロック１１１～１１２であり得、前記軸ブロック１１１～１１２は、前記キューブ１００の各面の中央に位置し、元の位置で自転のみをするようになる。前記キューブ１００の軸ブロック１１１～１１２は計６個であるが、前記締結部２０１～２０５と結合する軸ブロック１１１～１１２は５個であり、残りの１個の軸ブロック１１１～１１２は、制御部３１０又は少なくとも１つの回路基板２１１～２１６とケーブルなどを介して電気的に接続され得る。

また、エッジブロック１２１～１２９は、前記軸ブロック１１１～１１２の各側面に接するように結合されるもので、計１２個設けられ、コーナーブロック１３１～１３７は、隣接するエッジブロック１２１～１２９の間に介在するように結合されるもので、計８個設けられる。

結局、キューブ１００は計２６個のブロックからなり、前記キューブ１００の各面には、１個の軸ブロック１１１～１１２と、４個のエッジブロック１２１～１２９と、４個のコーナーブロック１３１～１３７とが見られるように結合され、ブロックは、各列又は各行をなすブロックがグループで回転可能なように結合され得る。

図３は、本発明の一実施例に係るブロックの構成要素を示した図である。

前記軸ブロック１１１～１１２、エッジブロック１２１～１２９及びコーナーブロック１３１～１３７は、前記コアハウジング２００の外側面に結合されており、図３に示したように、前記ブロック１１１～１３７は、キューブの外面を形成するブロックカバー１１１ｂ～１１６ｂ，１２１ｂ～１２９ｂ，１３１ｂ～１３７ｂと、前記ブロックカバー１１１ｂ～１１６ｂ，１２１ｂ～１２９ｂ，１３１ｂ～１３７ｂを支持し、コアハウジング２００の外周面と接する面を有する中間固定部１１１ａ～１１６ａ，１２１ａ～１２９ａ，１３１ａ～１３７ａとを含むことができる。中間固定部の内側面、すなわち、コアハウジング２００と対向する面は、前記コアハウジング２００の外周面と相応するように形成されて、ブロックがコアハウジング２００と接して回転するときに干渉がないようにすることが好ましい。

一例として、図３（ａ）に示したように、軸ブロック１１１～１１２は、軸ブロックカバー１１１ｂ～１１６ｂと、これを回転支持する軸中間固定部１１１ａ～１１６ａとを含むことができ、また、図３（ｂ）に示したように、エッジブロック１２１～１２９は、エッジブロックカバー１２１ｂ～１２９ｂと、これを支持するエッジ中間固定部１２１ａ～１２９ａとを含むことができ、そして、図３（ｃ）に示したように、コーナーブロック１３１～１３７は、コーナーブロックカバー１３１ｂ～１３７ｂと、これを支持するコーナー中間固定部１３１ａ～１３７ａとを含むことができる。

各ブロックのカバーを除いたスマートキューブの外観及び断面図は、図２、図６及び図７に示した通りであり、図２、図６及び図７などを共に参照して、本発明について説明する。

前記軸ブロック１１１～１１２のうち１つは、制御部３１０又は少なくとも１つの回路基板２１１～２１６とケーブルなどを介して電気的に接続され得る。パネル１０２を備えた軸ブロックもまた自転可能なように結合されることは勿論であり、当該軸ブロックの外側面は、開閉可能なようにドア１０１がヒンジ結合され得る。

前記ドア１０１が開放されると、前記軸ブロック１１１～１１２の外側面に位置した各種ボタンやケーブルコネクタなどを有するパネル１０２が露出し、前記ドア１０１が閉鎖されると、他の隣接ブロックと同じ外面を有することができる。

前記パネル１０２と、前記制御部３１０又は少なくとも１つの回路基板２１２～２１６とを互いに電気的に接続するために、一実施例によって、いずれか１つのエンコーダ２１１ａ～２１６ａの中心回転軸と回転連結部２１１ｂ～２１６ｂの中心軸に跨るようにケーブルを配設することができるが、これに限定されず、回転連結部２１１ｂ～２１６ｂ及び／又は締結手段２１１ｃ～２１６ｃをコネクタとして、回転連結部２１１ｂ～２１６ｂ及び／又は締結手段２１１ｃ～２１６ｃの外周面に形成された少なくとも１つの帯が接触するように具現されてもよい。

一方、前述したように、コアハウジング２００の内部には回路基板２１１～２１６が収容され得、回路基板の個数、形状、配置などに対しては特に限定しないが、本発明の一実施例に係る回路基板は、図７に示したように、２個の円形基板２１１，２１２と４個の四角基板２１３～２１６との計６個の回路基板からなり、それぞれの回路基板２１１～２１６は、キューブの各面に対向するように設置され、各回路基板２１１～２１６には、キューブの軸ブロック１１１～１１２と軸結合されるエンコーダ２１１ａ～２１６ａが設置され得る。

２個の円形回路基板２１１～２１６のそれぞれを上下に配置し、４個の回路基板２１３～２１６を上下の円形回路基板２１１～２１６の間で４面配置するが、４個の回路基板のうち隣接する２個の回路基板の間に対向する角部の間には、発光手段Ｌ１～Ｌ８が配置され得るように空間を形成することが好ましい。結局、８個の発光手段Ｌ１～Ｌ８は、各コーナーブロック１３１～１３７に向かって設置され得る。

このように配置された８個の発光手段Ｌ１～Ｌ８に対する固定が容易なように、前後左右の各側面に配置された４個の回路基板２１３～２１６は、四角基板であることが好ましい。なぜなら、発光手段Ｌ１～Ｌ８の周辺に回路基板が最近接するために、基板の形状は、円形よりは四角であることが有利であるためである。

一方、図１０は、本発明の一実施例に係るスマートキューブの構成図を示した図である。

図１０に示したように、本発明の一実施例に係るスマートキューブ１００は、前記ブロック１１１～１３７のうちの少なくとも１つの位置を認識し、前記キューブ１００の少なくとも一面が同種の面からなるようにソリューションを算出する制御部３１０を含むことができる。

前記制御部３１０が、任意に混ざったブロックに対して、キューブ１００の少なくとも一面が同種の面からなるようにするソリューションは、従来の公知のＬＶＬ（Ｌａｙｅｒ Ｂｙ Ｌａｙｅｒ）解法、フリードリヒ解法、シュルツ解法、ペトルス解法、ルー（Ｒｏｕｘ）解法などを用いることができるが、本発明では、特に特定のソリューションに限定しない。

前記制御部３１０は、前記ソリューションを算出するために、前記ブロック１１１～１３７の位置を認識するための位置認識手段３１１を用いることができる。

前記位置認識手段３１１は、前記ブロック１１１～１３７の位置を認識するためのもので、前記ブロック２０１～２０５の位置を認識するための様々な方法を用いることができるが、本発明の一実施例によって、前記制御部３１０は、エンコーダを用いてブロックの位置を認識することができる。

エンコーダ２１１ａ～２１６ａは、回転する軸ブロック又は軸中間固定部１１１ａ～１１６ａの位置を検出するための手段であって、制御部３１０は、キューブの各回転軸に位置したエンコーダ２１１ａ～２１６ａを用いて、各回転軸の回転方向、回転量、回転速度などを算出することができる。制御部３１０は、各回転軸別に算出された回転方向及び回転量を用いて、軸ブロック１１１～１１２だけでなく、軸ブロック１１１～１１２に結合されたエッジブロック１２１～１２９及び／又はコーナーブロック１３１～１３７の位置を認識することができる。

本発明の一実施例に係るエンコーダ２１１ａ～２１６ａは、一般に光学式、磁気式、誘導式などがあるが、本発明は、エンコーダの方式を特に限定しない。

また、本発明の他の一実施例によって、インダクティブセンサを用いてブロックの回転を感知し、ブロックの位置を認識することができる。

インダクティブセンサは、発振器及びこれに電気的に接続されたセンサコイルを用いて、センサコイルに近接した導体によって変化する発振周波数を感知して導体の回転を感知することができる。

このために、本発明の更に他の一実施例によって、前記基板には、発振器及び発振器回路を含むインダクティブセンサが設置され得、インダクティブセンサのコイルに対向して軸ブロック１１１～１１２の中間固定部１１１ａ～１１６ａの内側には導体板４００が設置され得る。

このとき、導体板４００は、図８に示したように、円周方向に沿って形成された幅が異なる板状の導体であって、導体板４００が軸ブロック１１１～１１２の回転によって中央を中心に回転するとき、制御部３１０は、これに応じて、センサコイルによって、変化する発振周波数を感知して導体の回転方向及び／又は回転量を感知することができる。

センサコイルは複数個であってもよく、好ましくは、２対の差動コイルのそれぞれが導体板４００の中心を基準として上下のそれぞれの位置に、そして、左右のそれぞれの位置に相応するように配置されてもよいが、本発明は、これを特に限定するものではない。

結局、前記制御部３１０は、様々な方法などを用いて前記ブロック１１１～１３７のそれぞれの位置を認識し、識別された個別ブロック１１１～１３７の位置に基づいて、キューブ１００の少なくとも一面が同種の外側面を有するブロック１１１～１３７からなるようにするソリューションを算出することができる。

このとき、前記ソリューションは、少なくとも１つの段階からなることができ、最適に、３×３×３のキューブの場合、２０回転以内の段階からなることができる。これによって、前記制御部３１０は、現ブロック１１１～１３７の位置に基づいたソリューションを算出するが、複数の段階のうち現段階の次の段階を視覚的に出力して、ユーザがキューブブロックを合わせることができるように解決方案を提示することができる。

前記解決方案は、前記キューブ１００を介して様々な方式でユーザに提示することができるが、本発明の一実施例に係るキューブ１００は、前記少なくとも１つのブロックが発光できるように少なくとも１つの発光手段３４０を含み、前記発光手段３４０が、前記制御部３１０によって算出されたソリューションに従って回転すべき前記ブロックのうちの少なくとも２つ以上を回転方向に沿って順次点滅するようにすることができる。

一例として、図１１に示したように、現段階でキューブブロックを合わせるために、図面符号１３７、１２８、１３５、１２６、１３７のブロックからなるグループを右側方向に回転させなければならないと仮定すると、図面符号１３７、１２８、１３５、１２６、１３７のブロックのそれぞれを順次点滅することによって、ユーザに次の段階のソリューションを視覚的に提示できるようになる。

このために、本発明の一実施例によって、スマートキューブ１００は、発光手段３４０を少なくとも１つ含み、前記複数の発光手段Ｌ１～Ｌ８は、前記ブロック１１１～１３７のそれぞれに相応する位置に設置され得る。

一実施例によって、図９に示したように、前記コアハウジング２００の外周面において前記ブロックのコーナーブロック１３１～１３７のそれぞれに相応する位置に設置され得る。したがって、前記コアハウジング２００の外周面には、各コーナーブロック１３１～１３７の位置に相応するように第１光排出口２０１～２０６が貫通形成され得、同様に、各コーナーブロック１３１～１３７の内側面、具体的にコーナー中間固定部１３１ａ～１３７ａには、前記第１光排出口２０１～２０６を介して露出された光が外側方向に通過できるように第２光排出口１３１ｃ～１３７ｃを有することができる。

勿論、他の一実施例によって、前記コアハウジング２００の外周面において、前記ブロックのコーナーブロック１３１～１３７と共に、またはエッジブロック１２１～１２９のそれぞれに相応する位置に設置されてもよい。したがって、前記第１光排出口は、前記コアハウジング２００の外周面において各エッジブロック１２１～１２９の位置に相応する位置に貫通形成され得、同様に、各エッジブロック１２１～１２９の内側面、具体的にエッジ中間固定部１２１ａ～１２９ａにも、第１光排出口と相応する位置に第２光排出口が貫通形成され得る。

結局、前記発光手段Ｌ１～Ｌ８の点灯により、光は、外側方向に前記第１光排出口２０１～２０６及び前記第２光排出口１３１ｃ～１３７ｃを順次通過してブロック１１１～１３７を点灯させることができる。好ましくは、前記ブロック１１１～１３７、特にブロックカバー１１１ｂ～１１６ｂ，１２１ｂ～１２９ｂ，１３１ｂ～１３７ｂの素材は、光透過性があるものが好ましく、前記発光手段Ｌ１～Ｌ８は、直進性があり、光度の高いＬＥＤ光源であることが好ましい。

このとき、本発明の一実施例によって、前記発光手段Ｌ１～Ｌ８は、少なくとも６種類の色で出力することができ、ユーザ入力に応じて任意の色からなるブロックの組み合わせを直ぐに提示したり、ユーザ入力に応じて予め格納された状態のブロックの組み合わせに各ブロックの状態を変更するなど、ユーザ入力に応じてブロックの状態を任意に又は予め設定された状態に変更することができる。

一方、本発明の一実施例に係るキューブ１００は、外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記少なくとも１つのブロックの位置を伝送できる通信部３３０を含むことができる。

ここで、端末機は、携帯用端末機であるか固定用端末機であるかを特に限定せず、前記通信部３３０も、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ） Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ(登録商標)（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｖｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）、Ｗｉｂｒｏ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｂｒｏａｄｂａｎｄ）、Ｗｉｍａｘ（Ｗｏｒｌｄ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）などのような無線インターネットモジュールや移動通信モジュールであってもよく、またはブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；ＩｒＤＡ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などのような近距離通信（ｓｈｏｒｔ ｒａｎｇｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）モジュールであってもよい。

前記制御部３１０は、通信部３３０を用いて少なくとも１つのブロックの位置を外部の端末機に伝送することによって、ユーザは、端末機を介して当該ブロックの状態を端末機の画面に出力するか、または、端末機で設定された又は予め格納されたブロックの状態をキューブ１００に伝送して同期化するか、ユーザがブロックを合わせ始めた時間と完了した時間を用いて当該ブロックを合わせるのにかかった時間を測定するか、ユーザがブロックを合わせるためにブロックの移動ヒストリを格納するか、他の不特定のユーザとオンラインで接続して短時間内にブロック合わせ競争をするようにするなど、端末機を介して、ユーザがパズル合わせ能力の習得の向上や興味誘導の向上などをすることができる様々な環境を提供できる。

また、スマートキューブ１００の様々な方式で回転する特性を用いて、各種端末機のコンテンツ（一例としてゲーム）の動作を入力するコントローラの機能を行うことができる。すなわち、本発明の一実施例によって、前記通信部３３０は、スマートキューブ１００が、通信可能なように接続された外部端末機の入力手段（又はコントローラ）として動作できるように、キューブブロックの回転方向、回転速度及び／又は回転量を前記外部端末機に伝送することができる。具体的には、スマートキューブ１００が、前記外部端末機で再生されるコンテンツの制御入力手段として動作することができる。

キューブの少なくとも一面がユーザによって回転することによって、外部端末機には、前記キューブの回転に応じて、再生されるコンテンツの各種制御命令が入力され得る。

一例として、キューブの一面の回転方向に応じて、前方又は後方への移動命令が伝達されたり、キューブの一面の回転速度に応じて、外部端末機には回転速度に対応する移動速度命令が伝達されたり、キューブの回転面がどの面であるかによって、外部端末機には回転対象を決定する選択命令が伝達されるなど、本発明の一実施例に係るスマートキューブは、様々なゲームのコントローラの用途に活用することができる。

具体的に、図１２は、本発明の一実施例に係るスマートキューブが外部端末機のコントローラとして使用され得るコンテンツの例を示した図である。

図１２（ａ）に示したように、ユーザのスマートキューブと通信可能なように接続された外部の端末機は、自分のスマートキューブとオンラインで接続した遠隔の不特定のユーザのスマートキューブのそれぞれの現在のブロックの状態を出力して、互いに短時間内にブロック合わせ競争をすることができるコンテンツを提供できる。

また、図１２（ｂ）に示したように、外部端末機は、リズム／拍子ゲームを再生し、音楽に合わせて提示される要求事項に応じて、スマートキューブは、様々な回転方向の入力を受けて前記外部端末機の入力として伝達することができる。

また、図１２（ｃ）に示したように、外部端末機は、格闘技ゲームを再生し、キャラクターの動きをスマートキューブの様々な回転入力によって制御されるようにすることができる。一例として、スマートキューブの現在のキューブの状態を基準として、上端面を時計方向に回転させると、キャラクターがパンチ攻撃を行ったり、下端面を時計方向に回転させると、キャラクターがキック攻撃を行ったり、上端面又は下端面を反時計方向に回転させると、キャラクターが防御を行ったり、キューブを揃える公式（Ｕ字公式など）を入力すると、キャラクターが特別な技を行ったりすることができる。

他の例として、外部端末機が遠隔制御の動力自動車または自動車運転ゲーム機である場合、ユーザは、キューブの少なくとも一面を回転する操作を行うことによって、自動車をキューブの回転速度で前進又は後進するように制御したり、ユーザの操作によってキューブの回転面がどの面であるかによって操向方向を切り換えるように制御することができる。

本発明の一実施例に係るスマートキューブ１００は、ドア１０１が位置した方向を絶対基準として、回転する面がどの面であるか、どの方向に回転するかを判断できるが、必ずしもこれに限定されず、スマートキューブ１００に含まれた加速度計センサ（図示せず）を用いてキューブの現在の姿勢を認識し、現在のキューブの姿勢を基準として、回転する面がどの面であるか、どの方向に回転するかなどを判断することができる。

一方、前述したように、いずれか１つのブロック１１１～１３７は、開閉可能なドア１０１を有し、ドア１０１の開放時に、当該ブロックは、露出された面１０２にユーザから各種入力を受けるための入力手段、またはバッテリーを充電するための充電端子が設けられてもよい。

前記入力手段は、特に限定しないが、動作電源をＯＮ／ＯＦＦさせるための電源ボタン、ブロックの位置を誤認識するなど、誤りが発生した場合、これを再設定するためのリセットボタン、ソリューションを算出して表示するようにする答案出力ボタン、端末機との通信接続するためのボタン、端末機と現在のブロックの状態を同期化するためのボタンなどを含むことができる。

このように、本発明によれば、合わせるのが多少難しいキューブを誰でも簡単に合わせることができるように、ソリューションをユーザに直観的に提供することによって、キューブに対する一般のユーザの興味を積極的に導き出し、頭脳発達用教具などとしての活用度を高めることができる。

スマートキューブの動作方法
図１３は、本発明の一実施例に係るスマートキューブの動作方法の段階別のフローチャートである。

図１３に示したように、本発明の一実施例に係るスマートキューブの動作方法は、内部に収容空間を有するコアハウジング２００の外周面に対応する面が内側に形成され、前記コアハウジング２００を中心にグループで回転可能なように締結された多数のブロックを含むスマートキューブの動作方法であって、制御部３１０は、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識するステップ（Ｓ１０）と、制御部３１０は、前記キューブの少なくとも一面に同じ外側面を有するブロックからなるようにソリューションを算出するステップ（Ｓ２０）と、前記多数のブロックは、複数の段階からなる前記ソリューションにおいて、現段階の次の段階を視覚的に出力するステップ（Ｓ３０）とを含むことで、合わせるのが多少難しいキューブを誰でも簡単に合わせることができるように、ソリューションをユーザに直観的に提供することができる。

このとき、前記ブロック１１１～１３７は、前記コアハウジングの上面、下面及び前後左右面のそれぞれの中央に結合された軸ブロック１１１～１１２と、前記軸ブロックの各側面に接面するエッジブロック１２１～１２９と、前記隣接するエッジブロックの間に介在しているコーナーブロック１３１～１３７との種類からなることができ、前記位置認識ステップ（Ｓ１０）は、制御部３１０が前記軸ブロック１１１～１３７の回転方向及び回転量に基づいて、前記ブロック１１１～１３７のうちの少なくとも１つの位置を認識することができる。

また、本発明の一実施例によって、前記出力するステップ（Ｓ３０）は、前記ブロック１１１～１３７が発光するようにするための少なくとも１つの発光手段３４０が、前記ソリューションに従って回転すべき前記ブロック１１１～１３７を、回転方向に沿って順次点滅することができる。

更に他の一実施例によって、外部の端末機と通信可能なように接続するための通信部３３０は、前記少なくとも１つのブロックの位置を前記端末機に伝送するステップ（図示せず）をさらに含むことで、ユーザが端末機を介してパズル合わせ能力の習得の向上や興味誘導の向上などをすることができるように、ユーザに様々な環境を提供することができる。

これ以外に、本発明の更に他の一実施例によって、前記通信部３３０は、スマートキューブ１００が、通信可能なように接続された外部端末機の入力手段（又はコントローラ）として動作できるように、キューブブロックの回転を前記外部端末機に伝送するステップ（図示せず）をさらに含むことができる。すなわち、本発明の一実施例に係るスマートキューブが、様々なゲームのコントローラの用途に活用され得るように動作することができる。

但し、図１３に示されたステップ又は上述した本発明の一実施例に係るステップは必須のものではないので、それより多くのステップを有するか、またはそれより少ないステップを有するスマートキューブの動作方法が具現されてもよい。

各ステップについての説明は前述したものと重複するので、これについての説明は省略し、それで代替する。

コンピュータ読み取り可能な記録媒体
以上で説明された本発明の一実施例に係るスマートキューブの動作方法は、様々なコンピュータ構成要素を介して実行され得るプログラム命令語の形態で実現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され得る。

前記コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラム命令語、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。前記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されるプログラム命令語は、本発明のために特別に設計され構成されたものであるか、コンピュータソフトウェア分野の当業者に公知となって利用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）のような磁気－光媒体（ｍａｇｎｅｔｏ－ｏｐｔｉｃａｌ ｍｅｄｉａ）、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令語を格納し実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令語の例には、コンパイラによって作られるもののような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードも含まれる。前記ハードウェア装置は、本発明に係る処理を行うために一つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成され得、その逆も同様である。

以上、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明した。本発明の説明は例示のためのものであり、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に容易に変形可能であるということを理解できるであろう。

したがって、本発明の範囲は、前記詳細な説明よりは、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味、範囲及びその均等概念から導かれるすべての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

Claims (10)

1. キューブであって、
   内部に収容空間を有するコアハウジングと、
   前記コアハウジングの外周面に対応する面が内側に形成され、前記コアハウジングを中心にグループで回転可能なように締結された多数のブロックと、
   前記ブロックが発光するようにするための少なくとも１つの発光手段と、
   前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識し、前記キューブの少なくとも一面に同じ外側面を有するブロックからなるようにソリューションを算出する制御部と、を含み、
   前記ブロックは、前記コアハウジングの上面、下面及び前後左右面のそれぞれの中央に結合された軸ブロックと、前記軸ブロックの各側面に接面するエッジブロックと、隣接する前記エッジブロックの間に介在しているコーナーブロックとの種類からなり、
   前記コーナーブロックは、前記キューブの外面を形成するコーナーブロックカバーと、前記コーナーブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有するコーナー中間固定部とを含み、
   前記コアハウジングは、前記発光手段の光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第１光排出口を有し、
   前記コーナー中間固定部は、前記第１光排出口を通過した光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第２光排出口を有し、
   前記制御部は、前記軸ブロックの回転方向及び回転量に基づいて、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識し、
   前記多数のブロックは、複数の段階からなる前記ソリューションにおいて、現段階の次の段階を視覚的に出力するために、前記コーナーブロックのそれぞれに相応する位置に設置される前記発光手段が、前記ソリューションに従って回転すべき前記ブロックのうちの少なくとも２つ以上を回転方向に沿って順次点滅することを特徴とする、スマートキューブ。
2. 前記ブロックは、
   前記キューブの外面を形成するブロックカバーと、前記ブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有する中間固定部とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のスマートキューブ。
3. 前記コアハウジングは、前記収容空間にバッテリー、及び前記制御部を具現するための回路基板を収容し、
   前記スマートキューブは、前記コアハウジング内の基板に設置されたインダクティブセンサと、前記軸ブロックの中間固定部の内側に前記インダクティブセンサと対向して設置された導体板とをさらに含み、
   前記導体板は、円周方向に沿って形成された幅が相異し、
   前記制御部は、前記軸ブロックの回転方向及び回転量を認識することを特徴とする、請求項２に記載のスマートキューブ。
4. 前記コアハウジングは、前記収容空間にバッテリー、及び前記制御部を具現するための回路基板を収容し、
   前記スマートキューブは、前記コアハウジング内の基板に設置されたエンコーダと前記中間固定部との間に結合され、かつ、前記エンコーダを中心に前記中間固定部が回転可能なように結合される回転連結部をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のスマートキューブ。
5. 前記ブロックのうちの１つは、開閉可能なドアを含み、前記ドアの開放時に、ユーザ入力を受けるための入力手段または前記バッテリーを充電するための充電端子を含むパネルが露出し、
   前記パネルは、前記エンコーダ及び前記回転連結部を介して前記回路基板と電気的に接続されることを特徴とする、請求項４に記載のスマートキューブ。
6. 前記エッジブロックは、前記キューブの外面を形成するエッジブロックカバーと、前記エッジブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有するエッジ中間固定部とを含み、
   前記コアハウジングは、前記発光手段の光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第１光排出口を有し、
   前記エッジ中間固定部は、前記第１光排出口を通過した光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第２光排出口を有することを特徴とする、請求項１に記載のスマートキューブ。
7. 外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記少なくとも１つのブロックの位置を前記端末機に伝送するための通信部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のスマートキューブ。
8. 外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記スマートキューブが前記端末機で再生されるコンテンツの制御入力手段として動作するように、前記ブロックの回転を前記端末機に伝送するための通信部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のスマートキューブ。
9. 内部に収容空間を有するコアハウジングの外周面に対応する面が内側に形成され、前記コアハウジングを中心にグループで回転可能なように締結された多数のブロックを含むスマートキューブの動作方法であって、
   制御部は、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識するステップと、
   前記制御部は、前記スマートキューブの少なくとも一面に同じ外側面を有するブロックからなるようにソリューションを算出するステップと、
   前記多数のブロックは、複数の段階からなる前記ソリューションにおいて、現段階の次の段階を視覚的に出力するステップと、を含み、
   前記ブロックは、前記コアハウジングの上面、下面及び前後左右面のそれぞれの中央に結合された軸ブロックと、前記軸ブロックの各側面に接面するエッジブロックと、前記隣接するエッジブロックの間に介在しているコーナーブロックとの種類からなり、
   前記コーナーブロックは、前記スマートキューブの外面を形成するコーナーブロックカバーと、前記コーナーブロックカバーを支持し、前記コアハウジングの外周面と接する面を有するコーナー中間固定部とを含み、
   前記コアハウジングは、前記ブロックが発光するようにするための少なくとも１つの発光手段の光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第１光排出口を有し、
   前記コーナー中間固定部は、前記第１光排出口を通過した光が外側方向に通過できる少なくとも１つの第２光排出口を有し、
   前記位置認識ステップは、前記制御部が、前記軸ブロックの回転方向及び回転量に基づいて、前記ブロックのうちの少なくとも１つの位置を認識し、
   前記ソリューションを視覚的に出力する段階は、前記コーナーブロックのそれぞれに相応する位置に設置される前記発光手段が、前記ソリューションに従って回転すべき前記ブロックのうちの少なくとも２つ以上を回転方向に沿って順次点滅することを特徴とする、スマートキューブの動作方法。
10. 前記スマートキューブの通信部は、
    外部の端末機と通信可能なように接続されて、前記スマートキューブが前記端末機で再生されるコンテンツの制御入力手段として動作するように、前記ブロックの回転を前記端末機に伝送するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のスマートキューブの動作方法。

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