KR101899504B1 - 평면 상을 이동하는 드로잉장치 - Google Patents

Abstract

드로잉장치는, 드로잉장치가 평면 상을 이동하도록 구동하는 이동부재; 필기구를 파지하는 지지부재; 필기구의 선단이 평면에 접촉 또는 이격되도록 지지부재를 승강시키는 승강부재; 및 평면 상에 필기구에 의한 드로잉이 수행되도록 이동부재 및 승강부재의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다. 이로써, 드로잉장치는 간단한 구조에 의해, 다양한 종류의 필기구를 사용하여 평면 상에 용이하게 이미지를 드로잉할 수 있다.

Description

평면 상을 이동하는 드로잉장치 {DRAWING APPARATUS MOVING ON PLANE}

본 발명은 사전 설계된 이미지 데이터에 따라서 소정의 평면 상에 이미지를 드로잉하는 드로잉장치에 관한 것으로서, 상세하게는 휴대가 용이하도록 소형 및 경량화된 구조를 가지고, 다양한 종류의 필기구를 자유롭게 사용하여 평면 상에 드로잉이 가능한 구조의 드로잉장치에 관한 것이다.

드로잉장치는 다양한 어플리케이션에 의해 사전 설계된 이미지 데이터에 대응하는 이미지를 드로잉하는 제반 장치를 통칭한다. 드로잉장치의 일반적인 한 가지 분야로는 프린터가 있으며, 통상적인 프린터는 용지 상에 토너에 의한 이미지를 전사시키거나, 용지 상에 잉크를 분사하여 잉크에 의한 이미지를 생성한다. 그러나, 프린터는 구조가 매우 복잡하고 휴대가 곤란하며, 용지 상에만 이미지를 생성할 수 있고, 또한 토너 카트리지나 분사노즐과 같은 이미지를 생성하기 위한 전용 메커니즘을 포함한다. 즉, 통상적인 프린터는 이미지가 생성되는 대상 및 이미지를 생성하기 위한 메커니즘이 한정되므로, 만일 이러한 한정된 범위를 벗어나는 요구에 대해서는 실현이 곤란하다.

예를 들면, 사용자는 지면 상에 분필을 사용한 이미지가 생성되기를 요구하거나, 책상 위에 펜을 사용한 이미지가 생성되기를 요구할 수 있다. 드로잉장치가 이와 같은 다양한 평면 상에 다양한 필기구를 사용한 이미지를 드로잉할 수 있으려면, 다음과 같은 요구사항이 충족되어야 한다. 드로잉장치는 통상적인 프린터와 달리 전용 메커니즘이 아닌, 다양한 종류의 필기구를 사용할 수 있어야 한다. 또한, 드로잉장치는 지면, 종이 등 여러 종류의 평면 상에 자유자재로 드로잉이 가능해야 한다. 또한, 드로잉장치는 휴대가 가능하게 마련됨으로써, 사용자가 여러 종류의 평면 상에 용이하게 설치가 가능해야 한다.

그러나, 프린터와 같은 종래의 드로잉장치는 이와 같은 요구들을 제대로 충족시키지 못하였으므로, 사용자의 다양한 요구에 부응하기에 미흡한 점이 있었다. 이에, 상기한 요구들을 충족시키는 드로잉장치가 제안된다면 바람직할 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 다양한 평면 위에 다양한 종류의 필기구를 사용하여 이미지를 드로잉할 수 있는 드로잉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자가 용이하게 휴대할 수 있도록 간단한 구조를 가지는 드로잉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치는, 하우징; 상기 하우징에 설치되며 상기 드로잉장치가 평면 상을 이동하도록 구동하는 이동부재; 필기구를 파지하는 지지부재; 상기 하우징에 설치되며 상기 필기구의 선단이 상기 평면에 접촉 또는 이격되도록 상기 지지부재를 승강시키는 승강부재; 및 상기 평면 상에 상기 필기구에 의한 드로잉이 수행되도록 상기 이동부재 및 상기 승강부재의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 드로잉장치는 간단한 구조에 의해, 다양한 종류의 필기구를 사용하여 다양한 평면 상에 이미지를 드로잉할 수 있다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 필기구의 선단이 상기 평면에 접촉하는 동안에 상기 지지부재를 하강시키는 구동력이 상기 필기구의 드로잉에 필요한 기 설정된 값을 초과하지 않도록 상기 승강부재를 제어할 수 있다. 이로써, 드로잉장치는 필기구가 평면을 과도한 힘으로 가압하는 것을 피할 수 있다.

또한, 드로잉장치는 상기 평면의 요철을 감지하는 감지부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 감지부에 의해 감지되는 상기 평면의 요철에 대응하여 상기 지지부재의 승강 높이를 조정할 수 있다. 이로써, 드로잉장치는 평탄하지 않은 평면 상에도 정상적으로 이미지를 드로잉할 수 있다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 평면 중 제1영역에서의 요철의 형상 및 높이 중 적어도 어느 하나가 기 설정된 드로잉 가능 조건에 맞지 않는다고 판단되면, 상기 평면 중 제2영역으로 이동하여 드로잉을 수행할 수 있다. 이로써, 드로잉장치는 드로잉이 곤란한 영역이 있더라도, 해당 영역을 피해서 타 영역에 대한 드로잉을 계속 수행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 드로잉장치는 다양한 평면 위에 한정되지 않은 종류의 필기구를 사용한 이미지를 드로잉할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 드로잉장치는 간단한 구조, 소형화, 경량화가 가능함으로써 사용자가 용이하게 휴대할 수 있으므로, 다양한 평면으로 옮겨서 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 저면을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치를 분해한 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치가 평면 상에 이미지를 드로잉하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 구성 블록도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 이하 실시예에서는 본 발명의 사상과 직접적인 관련이 있는 구성들에 관해서만 설명하며, 그 외의 구성에 관해서는 설명을 생략한다. 그러나, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 설명이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것이 아님을 밝힌다. 실시예에서 "포함하다" 또는 "가지다"와 같은 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재함을 지정하기 위한 것이며, 하나 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하거나 부가되는 가능성을 배제하는 것은 아니다.

만일, 실시예에서 제1구성요소, 제2구성요소 등과 같이 서수를 포함하는 용어가 있다면, 이러한 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되는 것이며, 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용되는 바, 이들 구성요소는 용어에 의해 그 의미가 한정되지 않는다. 실시예에서 사용하는 용어는 해당 실시예를 설명하기 위해 적용되는 것으로서, 본 발명의 사상을 한정하지 않는다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 상호 배타적인 구성이 아니며, 하나의 장치 내에서 복수 개의 실시예가 선택적으로 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 복수의 실시예의 조합은 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술자가 본 발명의 사상을 구현함에 있어서 임의로 선택되어 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 드로잉장치(100)는 사용자에 의해 평면(101) 상에 옮겨질 수 있도록 휴대 가능하게 마련된다. 드로잉장치(100)는 평면 상에서 독자적으로 이동하며, 한정되지 않은 필기구(103)가 장착됨으로서 필기구(103)에 의한 이미지(105)를 평면(101) 상에 드로잉한다.

이하 도면에서 나타나는 방향에 관해 설명한다. 가로방향인 X 방향, 세로방향인 Y 방향 및 수직방향인 Z 방향은 상호 직교한다. Z 방향은 X 방향 축선 및 Y 방향 축선을 포함하는 X-Y 면에 대해 법선방향을 나타낸다. 도면에서 평면(101)은 X-Y 면과 실질적으로 평행한 것으로 나타나고 있지만, 이는 한정된 것이 아니다. 평면(101)은 X-Y 면과 실질적으로 평행할 수도 있고, 또는 X-Y 면에 대해 소정 각도로 기울어져 있을 수도 있다.

드로잉장치(100)는 다양한 종류의 필기구(103)가 장착되어 사용될 수 있다. 필기구(103)는 펜, 분필, 연필, 볼펜, 크레용, 붓 등과 같이 드로잉이 가능하다면 그 종류가 한정되지 않는다. 본 실시예에서는 드로잉장치(100)가 가늘고 긴 형태의 필기구(103)를 사용하는 것처럼 나타내고 있지만, 드로잉장치(100)가 지지할 수 있기만 하다면 필기구(103)의 형태는 한정되지 않는다.

또한, 드로잉장치(100)가 이동할 수 있고 필기구(103)에 의한 드로잉이 가능한 범위 내라면, 평면(101)은 그 종류가 한정되지 않는다. 평면(101)은 종이, 천, 목재, 금속, 플라스틱, 유리 등과 같은 다양한 재질의 판이 될 수도 있고, 지면이 될 수도 있다. 평면(101)은 중력방향에 직교하는 평면일 수도 있고, 소정 각도 기울어진 면일 수도 있다.

이하, 드로잉장치(100)의 구조에 관해 구체적으로 설명한다.

드로잉장치(100)는 드로잉장치(100)의 외형을 형성하고 수용공간을 제공하는 하우징(110)과, 하우징(110)의 일측에 설치되며 필기구(103)를 Z 방향으로 승강시키는 승강부재(120)를 포함한다.

하우징(110)은 전체적으로 위로 볼록한 반구 형태를 가진다. 하우징(110)은 원판 형태의 베이스(111)와, 베이스(111)의 상측을 덮는 반구 형상의 커버(113)를 포함한다. 본 실시예에서 표현하는 하우징(110), 베이스(111) 및 커버(113)의 크기 및 형상은 한 가지의 예시에 불과할 뿐이며 한정된 것이 아니다. 베이스(111) 및 커버(113)는 금속 또는 플라스틱 등의 다양한 재질을 포함한다.

베이스(111)의 일측, 구체적으로는 베이스(111)의 가장자리의 일 영역에는 승강부재(120)가 설치된다. 커버(113)는 커버(113)가 베이스(111)가 결합되는 동안에 승강부재(120) 및 커버(113)가 상호 간섭되지 않도록 함몰부를 가진다. 커버(113)는 승강부재(120)가 함몰부에 위치하도록 베이스(111)에 결합됨으로써, 필기구(103)가 지지되는 승강부재(120)가 외부로 노출되게 한다. 이로써, 커버(113)가 베이스(111)에 결합된 동안에도, 사용자는 드로잉장치(100)에 필기구(103)를 용이하게 장착 또는 분리시킬 수 있다.

승강부재(120)는 필기구(103)를 지지하는 지지부재(121)와, 베이스(111)로부터 Z 방향으로 연장되며 지지부재(121)를 승강시키는 레일(123)을 포함한다. 또한, 승강부재(120)는 지지부재(121)가 레일(123)을 따라서 승강하도록 구동시키는 모터(미도시)를 가진다.

지지부재(121)는 일단부가 필기구(103)를 파지하며, 타단부가 레일(123)에 이동 가능하도록 지지된다. 이로써, 지지부재(121)는 베이스(111)의 외주 밖으로 돌출된 형태로 설치된다. 지지부재(121)의 필기구(103)를 지지하는 일단부는, 필기구(103)를 장착 또는 분리할 수 있고, 장착된 필기구(103)를 고정시킬 수 있는 구조를 포함한다. 예를 들면, 상기한 일단부는 필기구(103)를 수용하기 위한 수용홀(미도시)과, 수용홀에 수용된 필기구(103)가 움직이지 않고 고정되도록 필기구(103)를 조이는 조임부(미도시)를 포함할 수 있다.

지지부재(121)의 타단부는 레일(123)에 지지되며, 모터(미도시)의 구동력에 의해 레일(123)을 따라서 Z 축 방향으로 승강한다. 이로써, 지지부재(121)에 지지되는 필기구(103)는 그 단부가 평면(101)에 접촉하거나 또는 이격될 수 있다.

승강부재(120)는 추가적으로, 레일(123)을 베이스(111)에 지지시키는 프레임(125)을 더 포함할 수 있다. 프레임(125)은 레일(123)이 가늘고 길게 연장됨으로써 안정성이 떨어지는 경우에, 레일(123)을 베이스(111)에 안정적으로 결합되도록 하기 위해 설치될 수 있다. 부가적으로, 프레임(125)은 지지부재(121)의 상하측 이동을 제한하도록 걸림단을 가질 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 정면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 드로잉장치(200)는 하우징(210) 및 승강부재(220)를 포함한다. 하우징(210) 및 승강부재(220)에 관해서는 앞선 도면에서 설명한 바와 같다. 측면에서 볼 때, 드로잉장치(200)은 베이스(211) 및 커버(213)로 인해 평면(201) 상에 안착된 반구 형태를 가진다.

드로잉장치(200)는 평면(201) 상을 이동하도록 구동하는 이동부재를 포함한다. 이동부재는 드로잉장치(200)가 이동할 수 있게 하는 범위 내라면, 어떠한 구조도 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에서의 이동부재는 베이스(211)의 저면에 설치된 하나 이상의 볼 또는 회전체(230)를 포함한다.

회전체(230)의 설치 개수는 한정되지 않는다. 설계 방식에 따라서는 베이스(211)의 중앙에 한 개가 설치될 수도 있지만, 이 경우에는 드로잉장치(200)의 안정성을 보장하기가 곤란할 수 있다. 따라서, 드로잉장치(200)는 베이스(211)의 중앙을 중심으로 하여 대칭적으로 배치된 복수 개의 회전체(230)를 포함함으로써, 이동 시 또는 정지 시에 드로잉장치(200)의 안정성이 보장되도록 한다.

드로잉장치(200)는 복수의 회전체(230)를 개별적으로 회전시킴으로써 평면(201) 상을 이동한다. 또한, 드로잉장치(200)는 이동하는 동안에 필기구(203)의 선단을 평면(201)에 접촉시키거나 또는 이격시킬 수 있다. 드로잉장치(200)는 필기구(203)가 평면(201)에 접촉하는 동안에 이동함으로써, 평면(201)에 필기구(203)에 의한 이미지를 드로잉한다. 반면, 드로잉장치(200)는 필기구(203)의 선단이 평면(201)으로부터 이격된 동안에 이동함으로써, 평면(201)에 필기구(203)에 의한 이미지가 드로잉되지 않도록 한다.

드로잉장치(200)는 사전에 준비된 이미지 데이터에 따라서 이와 같은 동작을 수행함으로써, 평면(201) 상에 이미지를 드로잉한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 저면을 나타내는 평면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 드로잉장치(300)의 베이스(310)의 저면에는 복수의 회전체(330)가 배치된다. 베이스(310)는 홀(311)을 포함하며, 회전체(330)는 홀(311)을 통해 베이스(310)의 상면으로부터 저면으로 노출된다. 베이스(310)의 저면에 배치된 회전체(330)는 평면에 접촉한다. 드로잉장치(300)가 안정적으로 이동할 수 있도록, 복수의 회전체(330)는 베이스(310)의 중앙을 중심으로 하여 대칭적으로 배치된다.

지지부재(320)는 일단부가 베이스(310)의 외주 바깥으로 돌출되며, 돌출된 일단부에 필기구(301)를 지지한다. 회전체(330)의 회전에 의해 드로잉장치(300)가 이동하는 동안, 베이스(310) 외주 바깥에 배치된 필기구(301)가 평면에 접촉함으로써 드로잉이 수행된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치를 분해한 모습을 나타내는 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 드로잉장치(400)는 베이스(410)와 커버(420) 사이의 공간에 드로잉장치(400)의 일부 구성요소들을 수용하도록 마련된다. 이러한 공간에 수용되는 구성요소들로서, 드로잉장치(400)는 복수의 회전체(430)를 각기 회전시키도록 구동하는 회전체구동부(440)를 포함한다.

베이스(410)는 상호 평행하게 배치된 하측플레이트(411) 및 상측플레이트(413)를 포함한다. 이와 같이 베이스(410)가 이중 플레이트 구조를 가지는 것은 회전체(430)가 베이스(410)로부터 이탈되지 않도록 하기 위함이다. 따라서, 베이스(410)가 반드시 이와 같은 이중 플레이트 구조를 가져야 할 필요는 없으며, 회전체(430)를 베이스(410)에 회전 가능하게 지지하기 위한 범위 내라면 베이스(410)는 다양한 설계 방식이 적용될 수 있다.

하측플레이트(411)는 하부홀(412)을 가지며, 상측플레이트(413)는 하부홀(412)에 대응하는 위치에 상부홀(414)을 가진다. 회전체(430)는 하측플레이트(411) 및 상측플레이트(413)를 관통하도록 배치된다. 회전체(430)는 구 형태를 가지는 경우에, 일측이 하부홀(412)을 통해 하측플레이트(411)의 하판면으로 노출되며, 타측이 상부홀(414)을 통해 상측플레이트(413)의 상판면으로 노출된다. 하부홀(412)의 직경과 상부홀(414)의 직경은 반드시 동일할 필요는 없지만, 회전체(430)의 최대 직경보다는 작게 마련된다. 이로써, 회전체(430)는 회전 가능하도록 베이스(410)에 지지될 수 있다.

회전체구동부(440)는 상측플레이트(413)의 상판면에 결합된 모터(441)와, 모터(441)의 구동력에 의해 회전하며 회전체(430)에 접촉하는 구동력전달부재(443)를 포함한다. 여기서, 하나의 모터(441)의 구동력에 의해 복수의 회전체(430)를 회전시키게 되면 드로잉장치(400)가 자유롭게 이동하기 곤란할 수 있다. 이에, 모터(441) 및 구동력전달부재(443)는 복수의 회전체(430)마다 개별적으로 마련된다.

모터(441)는 DC 전원에 의해 동작하는 통상적인 스텝 모터를 포함한 다양한 종류로 구현될 수 있다. 드로잉장치(400)는 모터(441)의 구동, 승강부재(450)의 모터(미도시)의 구동 등을 위한 전원을 공급하는 배터리(미도시)를 가질 수 있다.

구동력전달부재(443)는 모터(441)의 회전축에 결합됨으로써 모터(441)의 구동력에 의해 정역회전한다. 또한, 구동력전달부재(443)는 적어도 일부 영역이 상부홀(414)을 통해 회전체(430)와 접촉함으로써, 구동력전달부재(443)의 회전에 의해 회전체(430) 또한 회전하도록 마련된다. 구동력전달부재(443)의 재질 및 형상은 한정되지 않으며, 예를 들면 소정 두께의 원기둥 형상을 가지며 마찰력이 높은 재질을 포함할 수 있다. 즉, 구동력전달부재(443)는 모터(441)의 구동력을 회전체(430)에 전달 가능한 범위 내에서, 다양한 설계 방식 및 구조가 적용될 수 있다.

드로잉장치(400)는 드로잉장치(400)의 동작의 제어를 수행하기 위한 처리보드(460)를 포함한다. 처리보드(460)는 칩셋, 배선, SOC, 프로세서, 마이크로프로세서, CPU, 메모리 중 적어도 하나 이상을 포함하는 인쇄회로기판으로 구현된다. 처리보드(460)는 드로잉장치(400)가 드로잉을 수행하기 위한 제반 동작을 실행한다. 예를 들면, 처리보드(460)는 이미지 데이터의 취득 및 분석, 드로잉장치(400)의 이동 좌표 및 필기구(401)의 드로잉 좌표의 판단, 판단 결과에 따른 모터(441)의 구동 및 필기구(401)의 승강 구동 등을 처리한다.

이러한 구조 하에서, 드로잉장치(400)가 드로잉을 수행하는 방법에 관해 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치가 평면 상에 이미지를 드로잉하는 과정을 나타내는 플로우차트이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 510 단계에서 드로잉장치는 이미지 데이터를 취득한다. 이미지 데이터는 드로잉장치가 드로잉을 수행하기 위해, 사전에 전용 어플리케이션에 의해 마련된 일종의 이미지 설계도이다. 드로잉장치는 이미지 데이터를 내부 메모리에 저장하고 있을 수 있고, 또는 무선통신을 통해 외부로부터 수신할 수도 있다.

520 단계에서 드로잉장치는 이미지 데이터를 분석하여, 드로잉의 위치 좌표 맵을 판단한다. 위치 좌표 맵은 드로잉장치가 순차적으로 이동할 위치들의 좌표와, 드로잉장치의 이동에 따라서 필기구에 의한 드로잉이 수행되는지 여부를 지정한다.

530 단계에서 드로잉장치는 위치 좌표 맵이 지정하는 초기위치로 이동한다.

540 단계에서 드로잉장치는 지정된 다음 위치로 이동하는 동안 드로잉이 수행되도록 지정되어 있는지 여부를 판단한다.

다음 위치로 이동하는 동안 드로잉이 수행되도록 지정되어 있다면, 550 단계에서 드로잉장치는 필기구를 평면에 접촉시킨다. 560 단계에서 드로잉장치는 다음 위치로 이동하고, 570 단계로 이행한다. 드로잉장치가 다음 위치로 이동하는 동안에 필기구가 평면에 접촉된 상태이므로, 필기구에 의한 드로잉이 수행된다.

반면, 다음 위치로 이동하는 동안 드로잉이 수행되지 않도록 지정되어 있다면, 580 단계에서 드로잉장치는 필기구를 평면으로부터 이격시키고, 560 단계로 이행한다. 이 경우에는 드로잉장치가 다음 위치로 이동하는 동안에 필기구가 평면으로부터 이격된 상태이므로, 필기구에 의한 드로잉이 수행되지 않는다.

570 단계에서 드로잉장치는 위치 좌표 맵에 기초하여, 이동할 다음 위치의 좌표가 있는지 여부를 판단한다. 다음 위치의 좌표가 있다면 드로잉장치는 540 단계로 이행하고, 다음 위치의 좌표가 없다면 드로잉장치는 드로잉 동작을 종료한다.

이로써, 드로잉장치는 이미지 데이터에 기초하여 평면 상에 이미지를 드로잉할 수 있다.

이하, 드로잉장치의 내부 처리 구성에 관해 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드로잉장치의 구성 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 드로잉장치(600)는 외부장치(601)와 통신하는 통신부(610)와, 드로잉장치(600)가 이동하도록 회전체(620)를 구동시키는 제1모터(630)와, 필기구를 지지하는 지지부재(640)를 승강 구동시키는 제2모터(650)와, 기 설정된 상태 변화를 감지하는 감지부(660)와, 데이터가 저장되는 저장부(670)와, 드로잉장치(600)의 동작을 위한 연산 처리를 수행하는 제어부(680)를 포함한다. 통신부(610), 저장부(670), 제어부(680) 등의 구성요소들은 앞선 실시예에서 설명한 처리보드 상에 구현될 수 있다.

통신부(610)는 외부장치(601)와 무선 통신을 수행하는 통신칩, 통신모듈, 또는 통신회로를 포함한다. 물론, 통신부(610)는 외부장치(601)와 유선으로 통신 가능하도록 접속될 수도 있지만, 드로잉장치(600)의 사용환경을 고려하면 무선 통신방식이 적용되는 것이 바람직하다. 무선 통신방식이 적용되는 경우에, 통신부(610)는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등 다양한 프로토콜을 지원할 수 있다. 통신부(610)는 예를 들면 외부장치(601)로부터 이미지 데이터를 수신하거나 또는 드로잉장치(600)의 동작 제어를 위한 제어신호를 수신할 수 있다. 통신부(610)는 외부장치(601)로부터 수신되는 다양한 데이터 또는 신호를 제어부(680)에 전달한다.

제1모터(630)는 회전체(620)를 구동시킴으로써 드로잉장치(600)가 지정된 위치로 이동하도록 한다. 회전체(620)가 복수 개로 마련된 경우에, 제1모터(630) 또한 각 회전체(620)에 대응하게 마련된다. 복수의 제1모터(630)는 각기 개별적으로 구동함으로써, 드로잉장치(600)가 자유롭게 이동할 수 있도록 한다.

제2모터(650)는 지지부재(640)를 승강시키도록 구동함으로써 필기구가 평면에 접촉하거나 또는 평면으로부터 이격되도록 한다.

감지부(660)는 설계 방식에 따라서 다양한 상태 변화를 감지하도록 마련된다. 감지부(660)는 드로잉장치(600)에 요구되는 사항에 따라서 다양한 센서로 구현될 수 있으며, 감지한 결과를 제어부(680)에 전달함으로써 제어부(680)가 상응하는 동작을 수행하게 한다. 감지부(660)가 어떠한 상태 변화를 감지하는가에 따라서 제어부(680)의 동작이 달라지므로, 이러한 실시예에 관해서는 후술한다.

저장부(670)는 플래시메모리와 같은 비휘발성 메모리와, RAM이나 버퍼와 같은 휘발성 메모리를 포함한다. 저장부(670)는 이미지 데이터를 저장할 수 있으며, 또는 제어부(680)가 이미지 데이터를 분석하도록 임시로 로딩할 수도 있다.

제어부(680)는 CPU, 프로세서, 마이크로프로세서, SOC 등과 같은 회로 구조를 포함한다. 제어부(680)는 통신부(610) 또는 감지부(660)로부터 전달되는 신호에 기초하여, 제1모터(630) 및 제2모터(650)의 구동을 제어한다. 예를 들면, 제어부(680)는 통신부(610)를 통해 이미지 데이터가 수신되면 이를 분석하고, 분석 결과에 따라서 제1모터(630) 및 제2모터(650)의 구동을 제어함으로써 이미지 데이터에 따른 이미지가 드로잉되게 한다.

이러한 구조 하에서, 감지부(660)의 구현 방식에 따른 제어부(680)의 동작에 관해 이하 설명한다.

감지부(660)는 이미지 데이터에 따른 드로잉이 수행되는지 여부를 감지한다. 감지부(660)는 이미 드로잉장치(600)에 의한 드로잉 동작이 끝난 평면의 일 영역에, 정상적으로 드로잉이 수행되었는지 여부를 감지한다.

제어부(680)는 해당 영역에 드로잉이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 감지되면, 제1모터(630)를 제어하여 해당 영역으로 드로잉장치(600)를 이동시키고, 제2모터(650)를 제어하여 지지부재(640)의 승강 높이를 조정함으로써, 필기구의 높이를 조정하여 필기구가 드로잉 가능하도록 평면에 접촉시킨다.

이러한 방법은, 예를 들면 필기구가 분필 등으로 마련된 경우 또는 평면이 평탄하지 않는 경우에 효과적이다. 분필은 드로잉이 수행되는 동안에 점점 길이가 줄어들게 되므로, 드로잉장치(600)는 상기한 방법을 통해 분필이 평면에 접촉할 수 있도록 조정할 수 있다. 또한, 드로잉장치(600)는 드로잉이 필요한 영역에서 필기구가 평면에 접촉하도록 필기구의 높이를 조정할 수 있다.

드로잉의 수행 여부를 감지하기 위하여, 감지부(660)는 포토센서 등을 통해 드로잉된 이미지의 존재 유무를 감지하여 필기구에 의한 드로잉 여부를 감지할 수 있다.

또는, 드로잉의 수행 여부를 감지하기 위하여, 감지부(660)는 필기구 및 평면 사이의 접촉에 따라서 발생하는 압력을 감지할 수 있다. 필기구가 평면 상에 드로잉을 하기 위해서는 평면에 대해 필기구가 소정 압력을 가지고 접촉해야 한다. 이러한 압력을 감지하는 방법은 여러 가지 방식이 가능한데, 감지부(660)는 필기구를 지지하는 지지부재(640) 및 레일 사이에 걸리는 장력을 감지함으로써 해당 압력을 감지할 수 있다.

제어부(680)는 감지부(660)에 감지되는 압력이 기 설정된 압력 범위 내를 벗어나지 않도록 지지부재(640)의 승강 높이를 조정한다. 예를 들면, 감지부(660)에 감지되는 압력이 기 설정된 압력 범위보다 미달하면, 제어부(680)는 지지부재(640)를 하강시킨다. 반면, 감지부(660)에 감지되는 압력이 기 설정된 압력 범위를 초과하면, 제어부(680)는 지지부재(640)를 상승시킨다. 이로써, 필기구가 평면 상에 정상적으로 드로잉을 수행할 수 있도록, 적절한 압력을 가지고 평면에 접촉될 수 있다.

또는, 감지부(660)는 평면의 요철을 감지할 수도 있다. 이 경우에, 감지부(660)는 초음파센서 등으로 구현될 수 있다. 제어부(680)는 감지부(660)에 의해 감지되는 평면의 요철에 대응하여, 필기구의 높이가 조정되도록 제2모터(650)를 제어한다. 이로써, 드로잉장치(600)는 평면이 평탄하지 않고 요철이 있더라도, 정상적으로 드로잉이 수행되도록 할 수 있다.

제어부(680)는 감지부(660)에 의해 감지되는 평면의 제1영역의 요철의 형상 또는 높이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 제1영역에 드로잉을 수행하지 않고, 드로잉의 다음 시퀀스에 해당하는 평면의 제2영역으로 이동한다. 예를 들면, 요철의 형상이 필기구에 의한 드로잉이 곤란하다고 판단되는 형상일 수도 있고, 요철의 높이가 필기구의 승강 제한 범위를 벗어날 수도 있다. 이러한 경우의 제1영역 상에는 드로잉이 곤란하므로, 제어부(680)는 제1영역 상의 드로잉을 수행하지 않고 다른 영역으로 이동하여 드로잉을 수행한다.

제어부(680)는 드로잉이 곤란하거나 또는 가능하다고 판단되는 요철의 기 설정된 형상의 프로파일을 가지고 있으며, 해당 프로파일에 기초하여 제1영역의 요철의 형상이 드로잉이 곤란한 경우인지 여부를 판단할 수 있다.

또는, 감지부(660)는 승강부재 및 필기구 사이, 구체적으로는 지지부재(640)에 걸리는 장력을 감지할 수도 있다. 필기구가 정상적으로 평면에 접촉하여 드로잉이 수행되는 경우에, 지지부재(640)에는 상측 방향으로 소정 값의 장력이 걸린다. 반면, 필기구가 평면으로부터 이격된 경우에, 지지부재(640)에는 하측 방향으로 소정 값의 장력이 걸린다. 감지부(660)는 이와 같이 지지부재(640)에 걸리는 장력의 방향 또는 장력의 양을 감지한다.

제어부(680)는 필기구가 정상적으로 평면에 접촉하여 드로잉이 수행되는 경우의 장력의 방향 및 수치의 기 설정된 범위를 가지고 있다. 제어부(680)는 감지부(660)의 감지 결과가 이러한 범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 장력이 해당 범위 내를 유지하도록 제2모터(650)를 제어하여 필기구의 높이를 조정한다. 이로써, 드로잉장치(600)는 필기구에 의해 정상적으로 드로잉이 수행되도록 할 수 있다.

이와 같이, 드로잉장치(600)는 다양한 종류의 감지부(660)가 적용됨으로써, 여러 가지 동작을 수행할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 드로잉장치
103 : 필기구
110 : 하우징
111 : 베이스
113 : 커버
120 : 승강부재
121 : 지지부재
123 : 레일

Claims (4)

1. 드로잉장치에 있어서,
   하우징;
   상기 하우징에 설치되며 상기 드로잉장치가 평면 상을 이동하도록 구동하는 이동부재;
   필기구를 파지하는 지지부재;
   상기 하우징에 설치되며 상기 필기구의 선단이 상기 평면에 접촉 또는 이격되도록 상기 지지부재를 승강시키는 승강부재;
   상기 평면 상에 상기 필기구에 의한 드로잉이 수행되도록 상기 이동부재 및 상기 승강부재의 구동을 제어하는 제어부; 및
   상기 평면에 상기 필기구에 의해 드로잉된 이미지의 존재 유무를 감지하는 감지부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 감지부를 통하여 드로잉 동작이 끝난 상기 평면의 소정 영역에 상기 드로잉이 정상적으로 수행되었는 지 여부를 감지하고, 상기 드로잉이 정상적으로 수행되지 않은 경우, 상기 필기구에 의해 상기 소정 영역에 상기 이미지를 재드로잉하도록 상기 이동부재를 제어하여 상기 드로잉장치를 상기 소정영역으로 이동시키고 상기 승강부재를 제어하여 상기 지지부재의 승강 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 드로잉장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 필기구의 선단이 상기 평면에 접촉하는 동안에 상기 지지부재를 하강시키는 구동력이 상기 필기구의 드로잉에 필요한 기 설정된 값을 초과하지 않도록 상기 승강부재를 제어하는 것을 특징으로 하는 드로잉장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 감지부는 포토센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 드로잉장치.
4. 삭제

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