KR100417402B1 - 중앙 연산부가 착탈 가능한 완구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙 연산부가 착탈 가능한 완구에 관한 것으로 특히, 중앙 연산부를 착탈 가능하도록 함으로써 사용자가 임의의 공간 및 시간에 학습/성장형 완구를 학습시키고 중앙 연산부를 완구에 장착하여 학습된 특정 모션/음성을 구현하면서 자율적 학습이 가능하도록 함으로써 다양한 학습 기회를 부여함은 물론 사용자에게 보다 다양한 흥미를 유발시키도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 구동 장치(110)는 특정 모션 구현을 위한 모터 드라이브(112)를 구비하고 중앙 연산부(120)는 마이크로 프로세서(121), 플래시 메모리(122) 및 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)을 구비하여 상기 구동 장치(110)와 중앙 연산부(120)를 유무선으로 연결하도록 구성함으로써 상기 중앙 연산부(120)는 구동 장치(110)와 결합된 경우 자율 성장 모드로 판단하여 상기 구동 장치(110)에서 현재 학습된 내용에 상응하게 구현되는 특정 모션/음성에 따른 외부 자극에 대해 자율적으로 학습하고 반대로, 구동 장치(110)와 분리된 경우 분리 성장 모드로 판단하여 사용자가 입력한 상황을 가상적으로 재현하면서 학습하도록 함을 특징으로 한다.

Description

중앙 연산부가 착탈 가능한 완구{TOY ABLE TO SEPERATION OF CENTRAL CONTROLLER}

본 발명은 완구에 관한 것으로 특히, 작동형 완구에 있어서 중앙 연산부를 착탈 가능하도록 한 완구에 관한 것이다.

그런데, 최근에 학습/성장 기능을 갖는 완구(예: 다마코치, 인터넷에서의 가상식물 키우기 등)가 등장하여 그 시장 규모가 점차 확대되고 있는 실정이다.

이와 같은 완구에 있어서서는 사용자가 음성으로 또는 리모콘 등의 키를 조작하여 학습 시킬 수 있게 되어 있고 일정 시간동안 학습된 완구는 지능적으로 또는 기능적으로 성장된 모습을 나타낸다.

그러나, 종래의 완구는 피씨(PC) 등의 기반 하에서만 학습되어 성장되도록 구성되어 있으므로 사용자에 의한 다양한 학습 기회가 부여되지 않고 또한, 보다 다양한 흥미를 유발할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 단점을 개선하기 위하여 중앙 연산부를 착탈 가능하도록 함으로써 사용자가 임의의 공간 및 시간에 학습/성장형 완구를 학습시키고 중앙 연산부를 완구에 장착하여 학습된 특정 모션/음성을 구현하면서 자율적 학습이 가능하도록 함으로써 다양한 학습 기회를 부여함은 물론 사용자에게 보다 다양한 흥미를 유발시키도록 창안한 중앙 연산부가 착탈 가능한 완구를 제공함에 목적이 있다.

도1은 본 발명의 일실시예를 위한 완구의 블럭도.

도2는 본 발명의 다른 실시예를 위한 완구의 블럭도.

도3은 본 발명에서 학습 모드 결정을 위한 동작 순서도.

도4는 본 발명에서 자율 학습 모드인 경우 신호 흐름도.

도5는 본 발명에서 분리 학습 모드인 경우 신호 흐름도.

도6은 본 발명에서 자율 학습 모드인 경우 성장 단계를 보인 표.

도7은 본 발명에서 분리 학습 모드인 경우 성장 단계를 보인 표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

110 : 구동장치 111 : 디지털신호 처리부

112 : 모터 드라이브 1131∼113N : 모터

114 : 센서 입력부 115 : 씨씨디(CCD) 카메라

120 : 중앙 연산부 121 : 마이크로 프로세서

122 : 플래시 메모리 123 : 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널

124 : 오디오 코덱

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 작동형 완구에 있어서, 학습 내용에 상응하는 특정 모션을 구현하기 위한 구동장치와, 상기 구동 장치와 착탈 가능하도록 구성되어 상기 구동 장치와 분리된 경우 사용자 키 조작에 의한 특정 모션을 가상 현실로 재현하면서 그 재현 내용을 학습하고 상기 구동 장치와 결합된 경우 학습된 내용에 상응하는 특정 모션을 구현하도록 상기 구동장치를 제어하면서 그 구현에 따른 외부 자극에 대해 자율적으로 학습하는 중앙 연산부를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 구동 장치는 센서 입력부와, 영상을 캡쳐하기 위한 카메라 입력부로서의 씨씨디(CCD)와, 특정 모션의 구현을 위해 모터를 구동하기 위한 모터 제어부로서의 모터 드라이브 및 디지털신호 처리부를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 중앙 연산부는 오디오 처리부로서의 오디오 코덱, 마이크 및 스피커와, 학습 또는 임의의 기능 선택을 위한 사용자 입력 처리부로서의 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널과, 운영 프로그램 및 응용 프로그램을 저장하기 위한 플래시 메모리와, 이 플래시 메모리에 저장된 프로그램을 실행하고 상기 사용자 입력 처리부의 키 조작에 의한 학습 내용을 저장하며 구동 장치와 결합되어 상기 사용자 입력 처리부의 키 조작에 의한 특정 모션 구현시 상기 학습 내용을 반영하여 상기 구동 장치를 제어하는 마이크로 프로세서를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 구동 장치와 중앙 연산부는 유무선 통신 기능을 각기 구비하여 상호 연결 가능하도록 구성함을 특징으로 한다.

상기 중앙 연산부는 구동 장치의 착탈 여부에 따라 자율 성장 모드 또는 분리 성장 모드를 판단하여 실행한 학습 정도에 따라 성장 단계를 판단하도록 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 실시예를 보인 로봇의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 외부의 자극을 감지하기 위한 센서 입력부(114)와, 영상을 캡쳐하여 버퍼(116)에 저장하기 위한 CCD(115)와, 특정 모션의 구현을 위해 모터(1131∼113N)를 구동하기위한 모터 드라이브(112)와, 특정 모션을 구현하기 위한 명령을 해독하여 상기 모터 드라이브(112)로 전송하는 디지털신호 처리부(111)를 구비하는 구동 장치(110)와; 오디오 입출력을 위한 마이크(125) 및 스피커(126)와, 상기 마이크(125)에서의 오디오신호 및 상기 스피커(126)로의 오디오신호를 처리하는 오디오 코덱(124)과, 학습 또는 임의의 기능 선택을 위한 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)과, 운영 프로그램, 응용 프로그램 및 학습 정보를 저장하기 위한 플래시 메모리(122)와, 이 플래시 메모리(122)에 저장된 프로그램을 실행하고 상기 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)의 키 조작에 의한 학습 내용을 상기 플래시 메모리(122)에 저장하며 상기 구동 장치(110)와 결합되어 상기 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)의 키 조작에 의한 특정 모션 구현시 상기 학습 내용을 반영하여 상기 구동 장치(110)로 특정 모션 명령을 전송하는 마이크로 프로세서(121)로 이루어진 중앙 연산부(120)를 구비하여, 상기 구동 장치(110)와 중앙 연산부(120)가 결합된 경우 특정 모션/음성을 구현하면서 자율적으로 학습하여 성장하고 상기 구동 장치(110)와 중앙 연산부(120)가 분리된 경우 사용자가 입력한 상황을 가상적으로 재현하면서 학습하여 성장하도록 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과같다.

본 발명은 도3의 동작 순서도와 동일한 과정을 통해 성장하게 된다.

전원이 투입되면 중앙 연산부(120)는 초기화를 수행하는데, 마이크로 프로세서(121)가 플래시 메모리(122)에 저장되어 있는 운영 프로그램 또는 응용 프로그램을 실행하여 초기화를 수행하고 구동 장치(110)가 결합되어 있는지를 판단하기 위하여 그 구동 장치(110)에 구비된 디지털신호 처리부(111)로 질의 데이터를 송신하게 된다.

이때, 마이크로 프로세서(121)는 디지털신호 처리부(111)로부터 응답이 있으면 자율 성장 모드로 판단하고 반대로, 응답이 없으면 분리 성장 모드로 판단하게 된다.

따라서, 자율 성장 모드로 판단한 경우 마이크로 프로세서(121)는 자율적인 로봇 모드로 전환한 후 디지털신호 처리부(111)로 명령을 전송하여 모션 제어 루틴(Motion Control Routine)의 초기화 및 씨씨디(CCD)(115)의 초기화를 수행함과 아울러 오디오 코덱(124)을 초기화하고 플래시 메모리(122)에 저장되어 있는 자율 성장 모드 소프트웨어를 실행하게 된다.

즉, 자율 성장 과정은 도4의 신호 흐름도에 도시한 바와 같이, 사용자가 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)을 이용하여 특정 모션/음성을 학습시키는 경우 마이크로 프로세서(121)가 특정 음성/음향 생성 명령을 오디오 코덱(120)으로 전송하여 스피커(126)로 특정 음성/음향을 출력시키고 상기 마이크로 프로세서(121)로부터 특정 모션 생성 명령을 입력받은 디지털신호 처리부(111)가 모터 드라이브(112)를 제어하여 모터(1131∼113N)중 해당 모터를 구동함에 의해 특정 모션 예로, 자세,걸음새 등을 구현하게 된다.

이때, 씨씨디(115)에서 캡쳐된 영상 및 센서 입력부(114)에서 감지한 외부 자극은 큐(Queue)와 같은 버퍼를 통해 마이크로 프로세서(121)로 전송되어진다.

이에 따라, 마이크로 프로세서(121)는 현재 구현된 특정 모션/음성, 캡쳐된 영상 및 외부 자극을 이용하여 현재 성장 정도를 판단하고 그 성장 정보를 플래시 메모리(122)에 저장함으로써 자율 성장 모드를 수행하게 된다.

반대로, 분리 성장 모드로 판단한 경우 마이크로 프로세서(121)는 PDA 모드로 전환하고 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)의 화면 상에 그래픽 유저 인터페이스를 표시하고 플래시 메모리(122)에 저장되어 있는 분리 성장 모드 소프트웨어를 실행한 후 사용자의 입력을 대기하게 된다.

즉, 분리 성장 모드는 도5의 신호 흐름과 같이, 사용자가 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123)를 이용하여 임의의 기능 예로, 학습, 수면, 놀이, 식사, 배설 등을 입력하면 마이크로 프로세서(121)는 현재 입력된 기능에 해당하는 음성/음향을 생성하기 위한 명령을 오디오 코덱(124)으로 전송하게 된다.

이에 따라, 마이크로 프로세서(121)는 사용자의 입력 내용을 엘씨디 스크린 일체형 터치 패널(123) 상에 가상적으로 재현하면서 오디오 코덱(124)에 의해 생성된 음성/음향을 반영하여 학습하고 학습에 따른 성장 정보를 플래시 메모리(122)에 저장하게 된다.

그런데, 상기에서 학습에 따른 성장 단계는 자율 성장 모드인 경우 도5의 표와 같고 분리 성장 모드인 경우 도6의 표와 같이, 성장 기간에 따라 점진적으로 학습/성장하게 된다.

즉, 도5 및 도6 의 표와 같은 성장 양식은 실제 세계에서의 일생을 구현한 하나의 예이다.

한편, 상기에서 구동 장치(110)와 중앙 연산부(120)는 도1의 블럭도와 같이 유선(예로, I/O 버스, USB, RS-232C 등)을 이용하여 착탈 가능하게 구성하거나 도2의 블럭도와 같이 무선 모듈(211)(221)(예로, 불루투스 칩 등)을 구동 장치(110)와 중앙 연산부(120)에 각기 구비하여 상기 중앙 연산부(120)를 구동장치(110)와 착탈 가능하도록 구성할 수 있다.

이때, 무선으로 중앙 연산부(120)와 구동 장치(110)를 연결하는 경우 분리된 상태에서 중앙 연산부(120)에서 학습을 수행함은 물론 그 중앙 연산부(120)를 리모콘과 같은 제어 장치로 사용하여 상기 구동 장치(110)에서 특정 모션/음성을 구현시킬 수 있다.

또한, 상기에서 중앙 연산부(120)는 개인 정보 단말(PDA), 모바일 폰 등과 같은 통신 기능을 구비한 기기로 구성할 수 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 완구를 구성하는 중앙 연산부를 착탈 가능하도록 하여 상기 중앙 연산부를 휴대한 상태에서 특정 모션/음성을 학습시킬 수 있으므로 다양한 학습 기회를 부여함은 물론 사용자에게 다양한 흥미를 유발시킬 수 있는 효과가 있다.

따라서, 상기와 같은 효과로 인해 게임/엔터테인먼트/로봇/완구/모바일 폰/PDA 산업 전반에 새로운 수요를 창출할 수 있는 파급 효과가 예상된다.

Claims (6)

1. 다운로드된 프로그램을 실행하여 특정 모션을 구현하는 작동형 완구에 있어서,

   학습된 내용에 상응하는 특정 모션을 구현하며 그 구현에 따른 외부 자극을 획득하기 위한 센서 및 영상 캡쳐 기기를 구비하는 구동장치와,

   상기 구동 장치와 분리 가능하며 상기 구동 장치와 분리된 경우 사용자 키 조작에 의한 특정 모션을 가상 현실로 재현하면서 분리 성장 모드를 설정하여 그 재현 내용을 학습하고 상기 구동 장치와 결합된 경우 자율 성장 모드를 설정하여 학습된 내용에 상응하는 특정 모션을 구현하도록 상기 구동장치를 제어하면서 자율 성장 모드를 설정하여 그 특정 모션 구현에 따른 외부 자극에 대해 자율적으로 학습하는 중앙 연산부를 구비하여 구성함을 특징으로 하는 중앙 연산부가 착탈 가능한 완구.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 구동 장치와 중앙 연산부는 상호 무선 통신을 위한 무선 통신 수단을 구비하며, 중앙 연산부는 원격에서 구동 장치를 조정하여 특정 모션/음성을 구현시키기 위한 원격 제어기(remote controller)로 동작하도록 구성함을 특징으로 하는 중앙 연산부가 착탈 가능한 완구.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 중앙 연산부는 개인 정보 단말(PDA), 모바일 폰 등의 통신 기능을 구비한 기기로 구성함을 특징으로 하는 중앙 연산부가 착탈 가능한 완구.