KR101031859B1 - 컬러 센서를 구비한 완구 자동차 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 완구 자동차에 관한 것으로, 바닥의 색을 인식하여 진행 방향에 대한 명령을 결정하도록 마이콤으로 신호를 전달하는 컬러 센서, 완구 자동차가 라인을 이탈하지 않도록 바닥의 라인을 인식하는 포토 센서, 상기 컬러 센서와 상기 포토 센서로부터 전송된 신호를 이용하여 완구 자동차의 진행 방향을 결정하고, 진행 방향 명령 신호를 컨트롤러에 전송하는 마이콤, 상기 마이콤이 완구 자동차의 진행 방향을 결정하기 위한 색깔별 진행 방향 테이블을 저장하는 저장부, 직진 모터 드라이버 또는 회전 모터 드라이버에 진행 방향에 대한 명령 신호를 전달하는 컨트롤러, 상기 컨트롤러로부터 전달된 명령에 따라 직진 또는 후진을 위해 모터를 구동하는 직진 모터 드라이버 및, 상기 컨트롤러로부터 전달된 명령에 따라 좌회전 또는 우회전을 위해 모터를 구동하는 회전 모터 드라이버를 구비한다.

Description

컬러 센서를 구비한 완구 자동차{Toy car having color sensor}
본 발명은 컬러 센서를 구비한 완구 자동차에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 사용자가 색깔 블록을 자유자재로 구성하여 자동차 이동판을 만들면 자동차가 블록의 색깔을 감지하여 이동방향을 결정하는 완구 자동차에 대한 것이다.
종래에 무선조종기를 이용한 자동차 완구는 공지되어 있다.
도 1은 종래기술에 의한 무선조종기를 이용한 자동차 완구를 보여주는 개략도이고, 도 2는 종래기술에 의한 무선조종기를 이용한 자동차 완구의 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선수신부(202)는 무선조종기(100)로부터 송신된 원격 구동 제어 신호를 수신하여 자동차 제어부(205)로 전송하게 되며, 자동차 제어부(205)에서는 상기 원격 구동 제어 신호에 근거하여 무선조종차(200)를 움직이도록 하는 모터 구동신호를 발생하여 모터 구동부(206)에 공급함으로써 무선조종차(200)의 전후진이 가능하게 된다. 또한 상기 자동차 제어부(205)에서는 무선조종차(200)의 진행 방향을 결정하도록 하는 조향 구동 제어 신호를 발생하여 조향장치 구동부(208)에 공급함으로써 무선조종차(200)의 좌우회전이 가능한 것이다.
무선조종기(100)에는 일반적으로 전후진 스위치 및 좌우회전 스위치가 구비되어 있어서 사용자가 이를 조작하면 조종기의 제어부에서 무선조종차(200)를 구동하기 위한 원격구동 제어 신호를 발생하여 무선송신부 및 안테나를 통해 무선조종차(200)로 송신하게 되는 것이다.
이러한 종래기술에 의한 무선조종차는 무선조종기로 사람이 직접 조종해야 하는 방식이고 센서에 의해 스스로 길을 찾는 방식이 아니었다. 따라서 자동차 완구에 컬러 센서를 부착하여 사용자가 임의로 제작한 길을 따라 이동이 가능한 자동차 완구의 개발이 요망되어 왔다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 사용자가 색깔 블록을 자유자재로 구성하여 자동차 이동판을 만들면 자동차가 블록의 색깔을 감지하여 이동방향을 결정하는 완구 자동차를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 완구 자동차는 바닥의 색을 인식하여 진행 방향에 대한 명령을 결정하도록 마이콤으로 신호를 전달하는 컬러 센서, 완구 자동차가 라인을 이탈하지 않도록 바닥의 라인을 인식하는 포토 센서, 상기 컬러 센서와 상기 포토 센서로부터 전송된 신호를 이용하여 완구 자동차의 진행 방향을 결정하고, 진행 방향 명령 신호를 컨트롤러에 전송하는 마이콤, 상기 마이콤이 완구 자동차의 진행 방향을 결정하기 위한 색깔별 진행 방향 테이블을 저장하는 저장부, 직진 모터 드라이버 또는 회전 모터 드라이버에 진행 방향에 대한 명령 신호를 전달하는 컨트롤러, 상기 컨트롤러로부터 전달된 명령에 따라 직진 또는 후진을 위해 모터를 구동하는 직진 모터 드라이버 및, 상기 컨트롤러로부터 전달된 명령에 따라 좌회전 또는 우회전을 위해 모터를 구동하는 회전 모터 드라이버를 구비한다.
이러한 저장부에 저장된 색깔별 진행 방향 테이블은 사용자가 색깔별 진행방향을 임의로 변경하여 다시 저장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
완구 자동차는 상기 포토 센서가 길로서 인식할 수 있는 라인이 그려져 있는 블록판에서 동작하는데, 상기 블록판의 라인이 겹치는 곳인 교차로에 상기 컬러 센서가 인식할 수 있는 색깔 블록이 배치되는 것이 바람직하다. 또는 블록판의 라인이 겹치는 곳인 교차로에 상기 컬러 센서가 인식할 수 있는 색깔이 주기적으로 바뀌는 신호등 블록이 배치될 수 있다.
더욱이, 상기 블록판의 가장자리에는 완구 자동차가 상기 블록판에서 이탈하지 않도록 이탈 금지 블록이 배치되고, 상기 포토 센서가 상기 블록판의 이탈 금지 블록을 인식하면 완구 자동차가 후진 또는 회전하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 컬러 센서와 포토 센서를 구비하여 무선 조종기 없이도 완구 자동차를 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 컬러 블록을 1차적으로 완성을 하고 완구 자동차를 적용시켜야 하므로 어린이들이 색의 인지 능력이나 블록 완성에 따른 만들기 능력이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 무선조종기를 이용한 자동차 완구를 보여주는 개략도,
도 2는 종래기술에 의한 무선조종기를 이용한 자동차 완구의 상세 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 컬러 센서를 구비한 완구 자동차의 저면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 컬러 센서를 구비한 완구 자동차의 동작 원리를 설명하기 위한 블록도,
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 완구 자동차의 컬러 센서가 특정 색깔의 블록을 인식하였을 때 90도 우회전하는 동작을 보여주는 예시도,
도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 완구 자동차의 컬러 센서가 특정 색깔의 블록을 인식하였을 때 직진하는 동작을 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 완구 자동차가 이용할 수 있는 블록판의 예시도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 완구 자동차를 이용하여 게임을 즐길 수 있는 일 예에 대해 설명하는 도면,
도 9는 본 발명에 의한 완구 자동차를 이용하여 게임을 즐길 수 있는 다른 예에 대해 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 컬러 센서를 구비한 완구 자동차의 저면도이다.
도 3을 참고하면, 완구 자동차(300)의 본체(301) 양쪽에는 두 개의 바퀴(302)가 장착되어 있다. 완구 자동차(300) 내부의 모터가 동작하여 바퀴(302)를 굴리게 되는 것은 공지의 기술이고, 바퀴의 갯수는 두 개에 한정되지 않는다. 완구 자동차(300)의 본체(301) 저면에는 컬러 센서(303)와 포토 센서(304)가 구비된다. 컬러 센서(303)는 완구 자동차(300)가 방향 전환, 직진 등의 명령을 받아들이는 센서로서, 바닥의 색을 인식하여 미리 지정된 방향으로 완구 자동차가 이동하게 한다. 포토 센서(304)는 완구 자동차(300)가 바닥의 라인을 인식하게 하는 역할을 한다. 따라서 포토 센서(304)는 도 3에 도시된 바와 같이 바퀴(302)에 의해 완구 자동차(300)가 나아가는 방향과 평행한 방향으로 두 개 배치되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 컬러 센서를 구비한 완구 자동차의 동작 원리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참고하면, 완구 자동차(300)는 컬러 센서(303), 포토 센서(304), 마이콤(305), 저장부(306), 컨트롤러(307), 직진 모터 드라이버(308), 회전 모터 드라이버(309)를 구비한다. 컬러 센서(303)는 도 3에서 설명한 바와 같이 바닥의 색을 인식하여 방향 전환, 직진 등의 명령을 결정하도록 마이콤(305)으로 신호를 전달하는 센서이고, 포토 센서(304)는 완구 자동차가 라인을 이탈하지 않도록 바닥의 라인을 인식하기 위한 센서이다.
마이콤(305)은 컬러 센서(303)와 포토 센서(304)로부터 전송된 신호를 이용하여 완구 자동차의 직진, 후진 또는 회전 등의 진행 방향을 결정한 후 이를 컨트롤러(307)에 전송하는 역할을 한다. 그러면 컨트롤러(307)는 직진 및 후진의 경우 직진 모터 드라이버(308)에 명령을 전달하고, 좌회전 및 우회전의 경우 회전 모터 드라이버(309)에 명령을 전달한다. 직진 모터 드라이버(308)와 회전 모터 드라이버(309)는 컨트롤러(307)에서 전달된 명령에 따라 모터를 구동하게 된다.
마이콤(305)이 컬러 센서(303)와 포토 센서(304)로부터 전송된 신호를 이용하여 완구 자동차(300)의 직진, 후진 또는 회전 등의 진행 방향을 결정할 때에는 저장부(306)에 저장된 색깔별 진행 방향 테이블을 참고한다. 예를 들어, 저장부(306)에는 빨강색의 경우 우회전, 녹색의 경우 좌회전, 노랑색의 경우 직진, 파랑색의 경우 후진, 자주색의 경우 일정 시간 정지 등의 색깔에 따른 완구 자동차의 동작 명령이 저장되어 있다. 저장부(306)에 저장된 색깔별 진행 방향은 사용자가 임의로 변경하여 저장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 완구 자동차(300)의 컬러 센서(303)가 특정 색깔의 블록을 인식하였을 때 90도 우회전하는 동작을 보여주는 예시도이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 완구 자동차(300)의 컬러 센서(303)가 특정 색깔의 블록을 인식하였을 때 직진하는 동작을 보여주는 예시도이다.
이하, 도 6~도 9를 참고하여 본 발명에 의한 완구 자동차를 이용하여 사용자가 게임을 즐길 수 있는 다양한 방법에 대해 설명한다.
본 발명에 의한 완구 자동차는 도 6에 도시된 바와 같은 블록판을 이용할 수 있다. 블록판에는 완구 자동차의 포토 센서가 길로서 인식할 수 있는 라인이 그려져 있으며, 라인이 겹치는 곳인 교차로에는 색깔 블록이 배치된다. 사용자는 자신의 의도에 맞는 색깔 블록을 선택하여 라인이 겹치는 교차로에 임의로 배치시킬 수 있으며, 블록판의 가장자리에는 완구 자동차가 이탈하지 않도록 이탈 금지 블록이 배치될 수 있다. 완구 자동차의 포토 센서가 이탈방지 기능을 하는데, 포토 센서가 이탈 금지 블록을 인식하였을 때 후진 또는 좌우회전을 하도록 미리 설정할 수 있다.
초기에는 블록판의 교차로가 뚫린 상태이며, 사용자는 목적지 이동을 위해 컬러 블록을 마음대로 배치할 수 있고, 예측하지 못하는 이동 경로를 만들 수도 있다. 따라서 사용자는 블록의 색깔에 따라 이동하는 방향을 사전에 알 수도 있고 모를 수도 있다.
도 7 및 도 8을 본 발명에 의한 완구 자동차를 이용하여 게임을 즐길 수 있는 일 예에 대해 설명하는 도면이다. 도 7은 꼬리 물기 게임에 대해 설명하는 도면으로, 두 대의 완구 자동차 중 진행방향 앞의 센서가 상대방 차의 후진부 센서를 터치하면 이기는 게임이다. 각 사용자가 블록판의 교차로에 컬러 블록을 채운 후 임의 자리에 자신의 완구 자동차를 놓고 게임을 시작할 수 있다.
도 8은 경주 게임에 대해 설명하는 도면으로, 두 대의 완구 자동차 중 빨간 색 블록에 빨리 도착하는 자동차가 이기는 방식이다. 각 사용자가 블록판의 교차로에 컬러 블록을 채운 후 출발선에 자신의 완구 자동차를 놓고 게임을 시작할 수 있다. 그러므로 자동차 두 대를 가지고 2인이 도착점까지 경기를 한다면 누가 먼저 도착할수 있는지 예측할 수 없어 재미를 더해간다.
도 9는 본 발명에 의한 완구 자동차를 이용하여 게임을 즐길 수 있는 다른 예에 대해 설명하는 도면으로, 교차로에 색깔 블록 대신 색깔이 주기적으로 바뀌는 신호등 블록을 배치할 수도 있다. 즉, 신호등 모양의 블록이 빨간불이면 완구 자동차가 정지하고, 잠시 후 신호등 모양의 블록이 파란불로 바뀌면 통과하는 식으로 게임을 구성할 수도 있다. 이러한 신호등 블록은 어린이 교통 교육용으로 유용하다.
300 : 완구 자동차
301 : 본체
302 : 바퀴
303 : 컬러 센서
304 : 포토 센서
305 : 마이콤
306 : 저장부
307 : 컨트롤러
308 : 직진 모터 드라이버
309 : 회전 모터 드라이버

Claims (7)

  1. 완구 자동차에 있어서,
    바닥의 색을 인식하여 진행 방향에 대한 명령을 결정하도록 마이콤으로 신호를 전달하는 컬러 센서;
    완구 자동차가 라인을 이탈하지 않도록 바닥의 라인을 인식하는 포토 센서;
    상기 컬러 센서와 상기 포토 센서로부터 전송된 신호를 이용하여 완구 자동차의 진행 방향을 결정하고, 진행 방향 명령 신호를 컨트롤러에 전송하는 마이콤;
    상기 마이콤이 완구 자동차의 진행 방향을 결정하기 위한 색깔별 진행 방향 테이블을 저장하는 저장부;
    직진 모터 드라이버 또는 회전 모터 드라이버에 진행 방향에 대한 명령 신호를 전달하는 컨트롤러;
    상기 컨트롤러로부터 전달된 명령에 따라 직진 또는 후진을 위해 모터를 구동하는 직진 모터 드라이버 및;
    상기 컨트롤러로부터 전달된 명령에 따라 좌회전 또는 우회전을 위해 모터를 구동하는 회전 모터 드라이버를 구비하되,
    완구 자동차는 상기 포토 센서가 길로서 인식할 수 있는 라인이 그려져 있는 블록판에서 동작하며, 상기 블록판의 라인이 겹치는 곳인 교차로에 상기 컬러 센서가 인식할 수 있는 색깔이 주기적으로 바뀌는 신호등 블록이 배치되는 것을 특징으로 하는 완구 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저장부에 저장된 색깔별 진행 방향 테이블은 사용자가 색깔별 진행방향을 임의로 변경하여 다시 저장할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 완구 자동차.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 블록판의 라인이 겹치는 곳인 교차로에 상기 컬러 센서가 인식할 수 있는 색깔 블록이 배치되는 것을 특징으로 하는 완구 자동차.
  5. 제4항에 있어서, 상기 블록판의 가장자리에는 완구 자동차가 상기 블록판에서 이탈하지 않도록 이탈 금지 블록이 배치되는 것을 특징으로 하는 완구 자동차.
  6. 제5항에 있어서, 상기 포토 센서가 상기 블록판의 이탈 금지 블록을 인식하면 완구 자동차가 후진 또는 회전하는 것을 특징으로 하는 완구 자동차.
  7. 삭제
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