KR101380315B1

KR101380315B1 - 개선된 광센서 배치 구조를 가진 퍼즐 완구

Info

Publication number: KR101380315B1
Application number: KR1020110077380A
Authority: KR
Inventors: 김찬길; 김연희
Original assignee: 다산물산 주식회사
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2014-04-01
Also published as: KR20130015408A

Abstract

본 발명에 따른 퍼즐 완구는, 복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및 상기 조각 세트를 수용하는 본체를 포함하는 퍼즐 완구에 있어서, 상기 구성 조각에 형성된 격자의 정보를 감지하기 위한 위치 감지용 광센서의 배치 구조를 개선함으로써 종래에 비하여 위치 감지용 광센서의 수를 현저하게 감소시킴으로써 제조원가의 절감 및 서비스 비용을 줄일 수 있는 효과를 제공한다.

Description

개선된 광센서 배치 구조를 가진 퍼즐 완구{Puzzle toy provided with enhanced photo sensor arrangement}

본 발명은 조립식 퍼즐 완구에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 퍼즐 조각이 조립될 때 그 퍼즐 조각이 제 위치에 조립이 되었는지 여부와 그 퍼즐 조각에 대한 정보를 사용자에게 알려 주는 퍼즐 완구로서 광센서가 적용된 퍼즐 완구에 관한 것이다.

일반적으로 그림 또는 문자 퍼즐 놀이기구는 복수의 퍼즐 조각으로 이루어진 퍼즐 조각 세트를 보드와 같은 본체에 사용자가 배치하여 각 퍼즐 조각들에 그려진 그림 또는 문자 등이 하나로 일관 되게 짜 맞추어진 형태의 완성된 그림 또는 문자를 구성하게 된다.

본 출원인은 이와 같은 퍼즐 놀이기구로서 광센서를 이용하여 퍼즐 조각의 조립 여부 및 그 퍼즐 조각의 종류를 인식하여 사용자에게 알려주는 퍼즐 완구를 발명하여 한국특허 제1005344호로 등록받은 바 있다.

한국특허 제1005344호는 복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트 및 상기 조각 세트를 수용하는 본체를 포함하는 퍼즐 완구에 있어서, 상기 구성 조각 각각의 이면에는 다수의 격자가 형성되어 있으며, 상기 본체는 각각의 격자에 대응하도록 배치되며 상기 격자 쪽을 향하여 빛을 조사하는 발광 소자 및 상기 격자에 의해 반사된 빛을 감지하는 수광 소자, 상기 수광 소자로부터 감지된 신호에 의해 상기 격자의 색깔을 판단하여 그 격자에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부, 상기 신호 분석부로부터 수신된 각 격자의 출력신호를 분석하여 상기 조각 세트의 격자의 배열을 인식하여 그 조각 세트의 조립 완료 여부 및 그 조각 세트가 조립 완료되었을 때 그 조각 세트의 종류를 판단하는 피드백 호출부 및 상기 피드백 호출부로부터 수신된 신호에 의해 완성된 조각 세트에 관한 정보를 출력하는 피드백 처리부를 포함하고 있다. 한국특허 제1005344호는 하나의 본체에 다수의 조각 세트를 조합할 수 있으며 각 구성 조각의 이면에 형성된 다수의 격자의 배열에 의해 그 구성 조각이 결합된 조각 세트의 종류 및 그 조각 세트의 조립 완성 여부를 용이하게 인식하여 사용자에게 적절한 정보를 제공할 수 있으므로 사용자 및 제조자 모두에게 비용 부담을 경감할 수 있다. 또한, 구성 조각이 지정된 위치에 배치되었는지를 인식하기 위한 장치의 구조가 간단하여 퍼즐 완구의 내구성이 향상되는 효과를 제공한다.

그런데, 한국특허 제1005344호의 단점은 본체에 다수의 발광소자 및 수광소자(이하 "광센서"라 함)가 구비되어야 하므로 제조비용이 비싼 문제점이 있다. 즉, 한국특허 제1005344호에는 본체에 조립되는 조각 세트에 형성된 격자의 수만큼 광센서가 구비되어야 한다. 그 이유는 조각 세트에 형성된 격자의 정보를 모두 인식한 후에 신호 분석부 및 피드백 호출부에서 그 격자의 조립여부 및 격자의 종류를 인식하여 해당 출력신호를 발생하기 때문이다. 이와 같이 모든 격자에 대응하는 광센서를 구비하는 경우 제조비용이 상승하고 다수의 센서 중 어느 하나가 작동 불량이 발생함으로써 유발되는 작동 불량 확률이 증가하고 고장이 발생할 경우 수리가 힘든 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본체에 다수의 퍼즐 세트를 조합할 수 있고, 그 퍼즐 세트가 조립될 때 그 퍼즐 세트의 종류 및 그 퍼즐 세트의 정보를 사용자에게 알려주는 퍼즐 완구에 있어서 광센서의 배치 구조를 개선함으로 전체적으로 퍼즐 완구의 제조비용을 낮추고, 고장 확률이 낮으며, 고장 발생시 수리가 용이한 퍼즐 완구를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 퍼즐 완구는, 복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및

상기 조각 세트를 수용하는 본체를 포함하는 퍼즐 완구에 있어서,

상기 조각 세트는,

상기 본체에 수용되며 상기 구성 조각 중 어느 하나를 수용할 수 있도록 그 구성 조각의 외형에 대응하는 형상의 수용부가 구비된 퍼즐 보드;를 포함하며

상기 퍼즐 보드의 이면에는 그 퍼즐 보드의 종류를 구분하는 다수의 격자가 형성되어 있고,

상기 구성 조각 각각의 이면에는 그 구성 조각의 조립 여부 감지용 격자가 다수 형성되어 있으며,

상기 본체는,

상기 구성 조각 각각의 조립위치를 감지하는 위치 감지용 광센서가 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 위치 감지용 광센서들은 배열상 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각의 조립 위치를 감지하며;

상기 위치 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하여 그 격자가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부;

상기 신호 분석부로부터 수신된 각 구성 조각의 출력신호 중 상기 퍼즐 보드로부터 감지된 신호를 분석하여 상기 조각 세트의 종류를 판단하고, 상기 구성 조각으로부터 감지된 신호를 분석하여 그 구성조각에 관한 정보를 호출하는 피드백 호출부; 및

상기 피드백 호출부의 신호에 의해 구성 조각에 관한 정보를 출력하는 피드백 처리부;를 포함한 점에 특징이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시 예에 따른 퍼즐 완구는, 복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및

상기 구성 조각 각각의 이면에는 다수의 격자가 형성되어 있으며,

상기 본체는,

상기 조각 세트의 종류를 감지하는 종류 감지용 광센서가 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 종류 감지용 광센서들은 배열상 상기 위치 감지용 광센서의 좌표와 중복되지 않으며 서로 동일한 좌표 위치에 배치되며;

상기 종류 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 종류 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하고 그 격자가 속하는 구성 조각을 포함한 조각 세트의 종류에 관한 신호를 발생하며, 상기 위치 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하여 그 격자가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부;

상기 신호 분석부로부터 수신된 각 구성 조각의 출력신호를 분석하여 상기 조각 세트의 종류와 구성 조각에 관한 정보를 호출하는 피드백 호출부; 및

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 퍼즐 완구는, 복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및

상기 본체는,

상기 구성 조각 각각의 조립위치를 감지하는 위치 감지용 광센서가 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 위치 감지용 광센서들은 배열상 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각의 조립 위치를 감지하며;

상기 조각 세트의 조립이 완료되었을 때 상기 종류 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 종류 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하고 그 격자가 속하는 구성 조각을 포함한 조각 세트의 종류에 관한 신호를 발생하며, 상기 위치 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하여 그 격자가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부;

상기 본체에 배치된 광센서는 발광소자와 수광소자를 포함하며 적외선을 사용하여 정보를 송수신하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 퍼즐 완구는 하나의 본체에 다수의 조각 세트를 조합할 수 있으며 각 구성 조각의 이면에 형성된 다수의 격자의 정보를 감지하기 위한 위치 감지용 광센서의 좌표 배치구조를 달리함으로써 필요한 광센서의 수를 종래 구조보다 현저하게 감소시킴으로써 제조원가를 절감하는 효과를 제공하며, 광센서의 고장 확률을 낮추고 광센서 고장 발생시 신속한 수리가 가능한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 퍼즐 완구의 개략적 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 퍼즐 완구의 개략적 시스템 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 퍼즐 완구에서 본체에 배치된 광센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예 및 제3 실시 예에 따른 퍼즐 완구에서 본체에 배치된 광센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 제1실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 퍼즐 완구의 개략적 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 퍼즐 완구의 개략적 시스템 구성도이다. 도 3은 도 1에 도시된 퍼즐 완구에서 본체에 배치된 광센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 퍼즐 완구(10)는 조각 세트(20)와, 본체(30)를 포함하고 있다.

상기 조각 세트(20)는 퍼즐 보드(21)와 구성 조각(22)을 포함하고 있다.

상기 퍼즐 보드(21)는 후술하는 본체(30)에 대해 분리 가능하게 수용된다. 상기 퍼즐 보드(21)는 상기 구성 조각(22) 중 어느 하나를 수용할 수 있도록 그 구성 조각(22)의 외형에 대응하는 형상의 수용부(21a)가 구비되어 있다. 즉, 상기 퍼즐 보드(21)와 구성 조각(22)이 합체된 구성이 조각 세트(20)를 구성한다. 상기 퍼즐 보드(21)의 이면에는 그 퍼즐 보드(21)의 종류를 구분하는 다수의 격자가 형성되어 있다. 또한, 각각의 구성 조각(22)에는 조립 여부를 감지하기 위한 다수의 격자(26)가 형성되어 있다. 상기 구성 조각(22)들이 지정된 위치에 배치되었을 때 하나의 일정한 그림 또는 문자를 구성하게 된다. 상기 조각 세트(20)는 조립이 완료된 상태에서 본체(30)에 잘 맞도록 수용된다.

상기 구성 조각(22)의 이면에 격자 배열이 형성되어 있다. 상기 구성 조각(22)에 형성된 격자는 사람의 눈에 보이도록 구성할 수도 있으며 사람의 눈에 보이지 않도록 구성할 수도 있다. 상기 구성 조각(22)의 이면에 형성된 격자는 예컨대 정사각형, 직사각형, 원형, 벌집 모양 등 다양한 형태가 채용될 수 있다. 상기 격자(26)는 빛을 반사하는 비율을 특정하게 함으로써 그 격자의 고유한 신호를 발생할 수 있다. 상기 격자의 빛 반사율을 달리하는 방법은 그 격자에 채색을 하는 방법도 있으며, 격자 표면의 물리적인 구조를 변경함으로써 격자 간 빛의 반사율이 다르게 할 수 있다. 예컨대, 가장 간단한 방식으로 상기 격자(26)가 흰색일 경우 그 격자(26)는 0으로 하고, 상기 격자(26)가 검은색일 경우 그 격자(26)는 1로 대응시킬 수 있다. 즉, 각 격자(26)의 색깔에 따라 0 또는 1에 해당하는 값이 대응될 수 있다. 현재는 광센서 기술이 발달함에 따라 반사율에 따른 차이를 광센서가 다단계로 구분할 수 있어서 하나의 격자에서 반사율에 따라 10개 이상의 값을 구분할 수도 있다. 상기 구성 조각(22)은 복수 개가 서로 맞추어져 하나의 조각 세트(20)를 구성한다

상기 본체(30)는 상기 구성 조각(22)을 수용하는 공간(31)을 구비하고 있다. 상기 본체(30)에 구비된 공간(31)의 바닥에는 위치 감지용 광센서(32)가 배치되어 있다. 상기 위치 감지용 광센서(32)는 발광소자와 수광소자가 짝을 이루어 구성되어 있다. 또한, 상기 본체(30)에는 상기 퍼즐 보드(21)의 이면에 형성된 격자에 각각 대응하는 종류 감지용 광센서(34)가 마련되어 있다. 상기 종류 감지용 광센서(34)는 상기 위치 감지용 광센서(32)와 마찬가지로 발광소자와 수광소자가 짝을 이루어 구성되어 있다. 상기 위치 감지용 광센서(32)와 상기 종류 감지용 광센서(34)는 적외선을 사용하여 정보를 송수신함으로써 사용자의 눈이 빛이 노출되지 않도록 할 수 있다. 광센서의 원리는 공지된 광센서를 사용하는 것이므로 상세한 서술은 생략하기로 한다.

본 발명의 핵심적인 특징은 위치 감지용 광센서(32)의 배치와 관련이 있다.

즉, 상기 위치 감지용 광센서(32)는 상기 구성 조각(22) 각각의 조립위치를 감지하기 위해 마련된 것이다. 종래의 광센서의 배치는 구성 조각에 마련된 격자의 수만큼 본체에 광센서가 마련되었다. 그러나, 본원 발명에서는 상기 위치 감지용 광센서(32)는 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비된다. 즉, 구성 조각(22) 당 하나의 위치 감지용 광센서(32)만 구비되면 된다. 따라서, 예컨대 각 구성 조각(22)에 5×5개의 격자가 구비되고 하나의 조각 세트(20)는 20개의 구성 조각(22)으로 이루어진 경우에 총 격자 수는 25×20=500개로써, 종래에는 500개의 광센서가 필요하였으나, 본 발명에 따르면 20개의 광센서만 구비되면 된다. 따라서 광센서의 수를 획기적으로 절감할 수 있으므로 제조비용이 현저하게 낮아지게 된다.

상기 위치 감지용 광센서(32)들은 배열상 서로 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각(22)의 조립 위치를 감지할 수 있다. 즉, 각 구성 조각(22)이 5×5개의 격자를 구비한 경우에 도 3에 도시된 바와 같이 각 구성 조각(22)에 구비된 격자(26)의 좌표를 행렬 좌표를 사용하여 (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5) … (5,1), (5,2), (5,3), (5,5)와 같이 25개의 위치 좌표값으로 정의할 수 있다. 본 발명에서는 상기 위치 감지용 광센서(32)를 구성 조각(22)의 수만큼 구비하면 되므로 위 예와 같이 20개의 구성 조각(22)을 가진 경우에는 20개의 위치 감지용 광센서(32)가 필요하다. 상기 위치 감지용 광센서(32)는 본체(30)에 배치되는데 상기 구성 조각(22)의 격자에 대응하는 위치를 기준으로 첫번째 구성 조각의 위치를 감지하기 위한 센서는 (1,1) 위치에 배치하고, 두번째 구성 조각의 위치를 감지하기 위한 센서는 (1,2) 위치에 배치하고, 20번째 구성 조각의 위치를 감지하기 위한 센서는 (4,5) 위치에 배치할 수 있다. 이 경우에 각 구성 조각(22)의 격자는 상기 위치 감지용 광센서(32)가 배치된 좌표에 조립이 감지될 수 있도록 채색을 하거나 표면구조를 가공하여 반사율을 다른 격자와 다르게 유지하면 된다. 이와 같은 방식에 의해 각 구성 조각(22)이 제 위치에 조립이 되었는지를 쉽게 인식할 수 있다. 한편, 상기 위치 감지용 광센서(32)의 배치에 있어서 각각의 위치 감지용 광센서(32)의 좌표는 서로 다른 것으로 서술하였으나, 상기 위치 감지용 광센서(32)가 여러 개의 반사율을 구분할 수 있는 경우라면 일부의 위치 감지용 광센서(32)의 위치는 좌표 상 중복될 수 있다.

상기, 본체(30)는 신호 분석부(36)와, 피드백 호출부(37)와, 피드백 처리부(38)를 포함하고 있다.

상기 신호 분석부(36)는 상기 위치 감지용 광센서(32)로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서(32)에 대응하는 격자의 색깔을 판단한다. 그리고, 상기 신호 분석부(36)는 상기 격자(26)가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생한다.

상기 피드백 호출부(37)는 상기 신호 분석부(36)와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 피드백 호출부(37)는 상기 신호 분석부(36)로부터 수신된 각 구성 조각(22)의 출력신호 중 상기 퍼즐 보드(21)로부터 감지된 신호를 분석하여 상기 조각 세트(20)의 종류를 판단한다. 상기 조각 세트(20)의 종류에 관한 데이터는 상기 본체(30)에 마련된 메모리에 데이터베이스 형태로 저장되어 있다. 또한, 상기 피드백 호출부(37)는 상기 구성 조각(22)으로부터 감지된 신호를 분석하여 그 구성 조각(22)에 관한 정보를 호출한다.

상기 피드백 처리부(38)는 상기 피드백 호출부(37)와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 피드백 처리부(38)는 상기 피드백 호출부(37)의 신호에 의해 구성 조각(22)에 관한 정보를 출력한다. 상기 피드백 처리부(38)에 의해 출력되는 정보는 예컨대 음성 또는 영상으로 출력될 수 있다. 즉, 상기 피드백 처리부(38)에 의해 출력되는 정보는 스피커(40)를 통한 음성과, 디스플레이(45)를 통한 영상으로 출력될 수 있다. 예컨대 상기 조각 세트(20)가 호랑이에 관한 것이면 호랑이의 울음소리가 스피커(40)를 통해 출력되고 호랑이 영상이 디스플레이(45)를 통해 출력된다.

이와 같은 구성요소를 포함하는 퍼즐 완구(10)의 작용을 상세하게 서술한다.

먼저, 상기 조각 세트(20)는 구성 조각(22)이 완전하게 분해된 상태로부터 서술을 시작하기로 한다.

사용자가 상기 퍼즐 완구(10)의 조각 세트(20)를 조립하고자 하는 경우에 상기 본체(30)에는 위치 감지용 광센서(32)와, 종류 감지용 광센서(34)에 전원이 공급된 상태에 두거나 스위치를 사용하여 전원이 공급되지 않는 상태로부터 상기 구성 조각(22)을 맞추기 시작한다.

사용자는 상기 본체(30)에 상기 퍼즐 보드(21)를 맞추고, 상기 구성 조각(22)을 그 퍼즐 보드(21)에 적절하게 배치한다. 즉, 지정된 위치에 상기 구성 조각(22)을 배치하는 것이다. 상기 구성 조각(22)이 일정한 위치에 배치되면 상기 위치 감지용 광센서(32)에 의해 각 구성 조각(22)이 제 위치에 배열되었는지를 감지한다. 한편, 상기 본체(30)에 마련된 조각 세트(20)의 종류 감지용 광센서(34)가 상기 퍼즐 보드(21)로부터 상기 조각 세트(20)의 종류에 관한 정보를 감지한다.

상기 종류 감지용 광센서(34)에 상기 조각 세트(20)의 종류가 특정되고 상기 위치 감지용 광센서(32)에 의해 상기 조각 세트(20)를 구성하는 각각의 구성 조각(22)의 조립여부를 특정할 수 있다. 따라서, 하나의 구성 조각(22)이 조립될 때마다 실시간으로 그 구성 조각(22)에 관한 정보가 특정된다. 따라서, 상기 위치 감지용 광센서(32)와 상기 종류 감지용 광센서(34)에 의해 감지된 신호가 상기 신호 분석부(36), 피드백 호출부(37) 및 피드백 처리부(38)를 통해 음성 또는 영상신호로 변환되어 출력된다. 또한, 모든 구성 조각(22)이 제 위치에 조립된 경우에도 해당 상황을 인식하여 사용자에게 적절한 신호를 출력할 수 있다. 언어 선택 스위치(47)는 상기 피드백 호출부(37)를 통해 출력되는 언어를 예컨대, 한국어, 영어, 중국어, 일본어, 프랑스어, 스페인어 중 어느 하나의 언어를 선택할 수 있도록 하는 역할을 한다.

이와 같이 상기 퍼즐 완구(10)는 상기 구성 조각(22)의 이면에 형성된 격자의 색깔을 인식하여 그 구성 조각(22)의 조립 여부를 확인하고 그 구성 조각(22)에 관한 정보를 출력함으로써 어린이와 같은 사용자에게 흥미있는 교육효과를 제공한다. 특히 본 발명에 따른 퍼즐 완구(10)는 한국특허 제1005344호의 작용효과를 그대로 제공하면서 퍼즐 완구의 제조비용을 현저하게 절감할 수 있도록 함으로써 생산자는 원가절감의 효과를 소비자는 구매비용의 절감을 도모할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 소요되는 광센서의 수를 현저하게 줄임으로써 센서의 개별적인 고장에 의한 제품의 고장확률을 낮추고, 고장이 발생한 경우에도 신속한 수리가 가능한 장점이 있다.

한편, 도 4에는 본 발명에 따른 제2실시 예 및 제3실시 예에 따른 위치 감지용 광센서 및 종류 감지용 광센서의 배치를 보여주고 있다.

본 발명의 제2실시 예 및 제3실시 예에서는 제1실시 예와 달리 퍼즐 보드를 포함하고 있지 않다.

따라서, 조각 세트(20)의 종류를 인식하기 위한 종류 감지용 광센서(34)가 위치 감지용 광센서(32)와 짝을 이루도록 배치되어 있는 점이 특징이다. 즉, 도 4를 참조하면 각각의 구성 조각의 격자 구조에 대응하는 배치로 광센서 배치 영역이 마련되어 있다. 광센서 배치 영역의 특정한 부위에는 종류 감지용 광센서(34)가 배치되어 있다. 상기 종류 감지용 광센서(34)는 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비된다. 또한, 상기 종류 감지용 광센서(34)는 서로 동일한 좌표 위치에 배치된다. 그리고, 상기 종류 감지용 광센서(34)는 위치 감지용 광센서(32)와는 중복되지 않은 좌표에 배치된다.

위치 감지용 광센서(32)는 상기 종류 감지용 광센서(34)와 중복되지 않는 좌표에 배치된다. 또한, 상기 위치 감지용 광센서(32)는 각각의 구성 조각(22)에 하나 씩 대응하도록 각각의 구성 조각(22)의 수만큼 마련된다. 즉, 상기 위치 감지용 광센서(32)는 배열상 서로 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각(22)의 조립 위치를 감지한다.

본 실시 예에서는 각 구성 조각(22)에 5×5개의 격자가 구비되어 있는 것으로 전제하였다. 따라서, 본체에도 이에 대응하는 5×5개의 광센서 배치 영역이 각각의 구성 조각에 대응하도록 마련되어 있다. 이러한 광센서 배치 영역에서 특정한 부위 즉 본 실시 예에서는 (3,3) 위치에 종류 감지용 광센서(34)가 배치된다. 그리고,

구성 조각(22)의 격자에 대응하는 위치를 기준으로 첫 번째 구성 조각의 위치를 감지하기 위한 센서는 (1,1) 위치에 배치하고, 두 번째 구성 조각의 위치를 감지하기 위한 센서는 (1,2) 위치에 배치하고, 20번째 구성 조각의 위치를 감지하기 위한 센서는 (4,4) 위치에 배치할 수 있다. 이 경우에 각 구성 조각(22)의 격자는 상기 위치 감지용 광센서(32) 및 종류 감지용 광센서(34) 배치된 좌표에 조립이 감지될 수 있도록 채색을 하거나 표면구조를 가공하여 반사율을 다른 격자와 다르게 유지하면 된다. 이와 같은 방식에 의해 각 구성 조각(22)이 제 위치에 조립이 되었는지를 쉽게 인식할 수 있다. 제2실시 예에서는 각각의 구성 조각이 조립될 때마다 그 구성 조각이 속하는 조각 세트(20)의 종류를 상기 종류 감지용 광센서(34)가 인식하고, 그 구성 조각(22)이 제 위치에 조립되었는지 여부는 상기 위치 감지용 광센서(32)가 인식한다. 이후의 과정은 제1실시 예와 유사하므로 상세한 서술은 생략하기로 한다. 제2실시 예에서는 종류 감지용 광센서(34)가 모든 조각 세트(20)에 대하여 동일한 좌표에 위치하게 되므로 서로 다른 조각 세트(20)를 구별하기 위해서는 상기 종류 감지용 광센서(34)에 대응하는 좌표의 구성 조각에 배치된 격자의 반사율을 서로 다르게 할 필요가 있다.

한편, 제3실시 예에서는 위치 감지용 광센서(32)와 종류 감지용 광센서(34)의 배치가 제2실시 예와 동일하다. 다만, 제3실시 예에서는 종류 감지용 광센서(34)의 감지 시점이 제2실시 예와 다를 뿐이다. 즉, 제3실시 예에서는 종류 감지용 광센서(34)가 조각 세트(20)의 종류를 감지하는 시점이 하나의 조각 세트(20)를 구성하는 모든 구성 조각(22)이 조립완료되었을 때이다. 그러나 제2실시 예에서는 하나의 조각 세트(20)를 구성하는 구성 조각 중 어느 하나가 조립되었을 때 즉시 상기 종류 감지용 광센서(34)가 그 구성 조각(22)이 조각 세트(20)의 종류를 감지한다.

이와 같이 제2실시 예와 제3실시 예를 구분한 이유는 본 발명에 대한 이해를 더욱 명확하게 하고자 함이다. 현실적으로 본 발명에 따른 퍼즐 완구를 구성함에 있어서 조각 세트의 수는 많게는 수천 개에 달할 수 있다. 그러나 현실적으로 상기 종류 감지용 광센서(34)가 구분해 낼 수 있는 반사율의 차이는 유한하다. 따라서, 제3실시 예에서는 하나의 조각 세트를 구성하는 모든 구성 조각이 조립이 완료되었을 때 그 구성 조각의 수에 해당하는 종류 감지용 광센서(34)의 신호가 감지되고 그 신호를 숫자로 변환하여 그 숫자의 배열을 조합한 결과 조각 세트의 종류를 인식하도록 한 것이다. 제3실시 예의 경우에 하나의 종류 감지용 광센서(34)에서 2개의 반사율을 구분할 수 있다고 할 때 상기 종류 감지용 광센서(34) 전체의 조합에 의해 구분할 수 있는 조각 세트의 수는 이론적으로 2²⁰=1048576개가 된다. 이와 같이 제2실시 예는 하나의 종류 감지용 광센서(34)가 구분할 수 있는 반사율의 범위 내에서 조각 세트의 수가 정해질 때 적용할 수 있고, 제3실시 예는 하나의 종류 감지용 광센서가 구분할 수 있는 반사율의 범위를 초과하는 조각 세트의 수가 정해질 때 적용하면 된다.

이상, 바람직한 실시 예들을 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다. 예컨대 변형된 실시 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 종류 감지용 센서를 중앙부에 배치하고, 그 종류 감지용 센서를 중심으로 하여 위치 감지용 센서를 원형으로 배치할 수도 있다.

10 : 퍼즐 완구 20 : 조각 세트
21 : 퍼즐 보드 22 : 구성 조각
26 : 격자 30 : 본체
32 : 위치 감지용 광센서 34 : 종류 감지용 광센서
36 : 신호 분석부 37 : 피드백 호출부
38 : 피드백 처리부

Claims

복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및
상기 조각 세트를 수용하는 본체를 포함하는 퍼즐 완구에 있어서,
상기 조각 세트는,
상기 본체에 수용되며 상기 구성 조각 중 어느 하나를 수용할 수 있도록 그 구성 조각의 외형에 대응하는 형상의 수용부가 구비된 퍼즐 보드;를 포함하며
상기 퍼즐 보드의 이면에는 그 퍼즐 보드의 종류를 구분하는 다수의 격자가 형성되어 있고,
상기 구성 조각 각각의 이면에는 그 구성 조각의 조립 여부 감지용 격자가 다수 형성되어 있으며,
상기 본체는,
상기 퍼즐 보드의 이면에 형성된 격자에 각각 대응하는 종류 감지용 광센서를 구비하며,
상기 구성 조각 각각의 조립위치를 감지하는 위치 감지용 광센서가 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 위치 감지용 광센서들은 상기 구성 조각의 이면에 형성된 격자의 배열상 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각의 조립 위치를 감지하며;
상기 위치 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하여 그 격자가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생하고, 상기 종류 감지용 광센서에서 감지된 신호에 의해 상기 퍼즐 보드의 종류에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부;
상기 신호 분석부로부터 수신된 각 구성 조각의 출력신호 중 상기 퍼즐 보드로부터 감지된 신호를 분석하여 상기 퍼즐 보드에 조립된 상기 조각 세트의 종류를 판단하고, 상기 구성 조각으로부터 감지된 신호를 분석하여 그 구성조각에 관한 정보를 호출하는 피드백 호출부; 및
상기 피드백 호출부의 신호에 의해 구성 조각에 관한 정보를 출력하는 피드백 처리부;를 포함한 것을 특징으로 하는 개선된 광센서 배치 구조를 가진 퍼즐 완구.
복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및
상기 조각 세트를 수용하는 본체를 포함하는 퍼즐 완구에 있어서,
상기 구성 조각 각각의 이면에는 다수의 격자가 형성되어 있으며,
상기 본체는,
상기 구성 조각 각각의 조립위치를 감지하는 위치 감지용 광센서가 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 위치 감지용 광센서들은 상기 구성 조각의 이면에 형성된 격자의 배열상 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각의 조립 위치를 감지하며;
상기 조각 세트의 종류를 감지하는 종류 감지용 광센서가 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 종류 감지용 광센서들은 상기 구성 조각의 이면에 형성된 격자의 배열상 상기 위치 감지용 광센서의 좌표와 중복되지 않으며 서로 동일한 좌표 위치에 배치되며;
상기 종류 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 종류 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하고 그 격자가 속하는 구성 조각을 포함한 조각 세트의 종류에 관한 신호를 발생하며, 상기 위치 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하여 그 격자가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부;
상기 신호 분석부로부터 수신된 상기 조각 세트의 종류에 관한 신호 및 상기 조각 세트를 구성하는 각 구성 조각의 출력신호를 분석하여 상기 조각 세트의 종류와 구성 조각에 관한 정보를 호출하는 피드백 호출부; 및
상기 피드백 호출부의 신호에 의해 구성 조각에 관한 정보를 출력하는 피드백 처리부;를 포함한 것을 특징으로 하는 개선된 광센서 배치 구조를 가진 퍼즐 완구.
복수의 구성 조각을 포함하는 조각 세트; 및
상기 조각 세트를 수용하는 본체를 포함하는 퍼즐 완구에 있어서,
상기 구성 조각 각각의 이면에는 다수의 격자가 형성되어 있으며,
상기 본체는,
상기 구성 조각 각각의 조립위치를 감지하는 위치 감지용 광센서가 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 위치 감지용 광센서들은 상기 구성 조각의 이면에 형성된 격자의 배열상 다른 좌표 위치에 배치됨으로써 상기 구성 조각의 조립 위치를 감지하며;
상기 조각 세트의 종류를 감지하는 종류 감지용 광센서가 상기 구성 조각의 수와 동일하게 구비되며, 그 종류 감지용 광센서들은 상기 구성 조각의 이면에 형성된 격자의 배열상 상기 위치 감지용 광센서의 좌표와 중복되지 않으며 서로 동일한 좌표 위치에 배치되며;
상기 조각 세트의 조립이 완료되었을 때 상기 종류 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 종류 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하고 그 격자가 속하는 구성 조각을 포함한 조각 세트의 종류에 관한 신호를 발생하며, 상기 위치 감지용 광센서로부터 감지된 신호에 의해 그 위치 감지용 광센서에 대응하는 격자의 색깔을 판단하여 그 격자가 속하는 구성 조각에 관한 출력신호를 발생하는 신호 분석부;
상기 신호 분석부로부터 수신된 상기 조각 세트의 종류에 관한 신호 및 상기 조각 세트를 구성하는 각 구성 조각의 출력신호를 분석하여 상기 조각 세트의 종류와 구성 조각에 관한 정보를 호출하는 피드백 호출부; 및
상기 피드백 호출부의 신호에 의해 구성 조각에 관한 정보를 출력하는 피드백 처리부;를 포함한 것을 특징으로 하는 개선된 광센서 배치 구조를 가진 퍼즐 완구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체에 배치된 광센서는 발광소자와 수광소자를 포함하며 적외선을 사용하여 정보를 송수신하는 것을 특징으로 하는 개선된 광센서 배치 구조를 가진 퍼즐 완구.