KR101989125B1 - 스마트 큐브, 이를 이용하여 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 스마트 큐브, 이를 이용하여 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 큐브 는 정육면체의 각 면을 지지하도록 구성된 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임에 결합되어 상기 정육면체의 각 면을 구성하고, 사용자의 조작에 따라 적어도 하나의 방향으로 회전하면서 미리 설정된 색상을 표시하는 복수 개의 단위 블록들을 포함하고, 상기 단위 블록들 각각은 인접한 단위 블록과 접하는 면에 전기적으로 연결되어 전력을 전달하는 전력 단자와 상기 단위 블록의 구동과 관련된 데이터를 전송하는 데이터 단자가 형성된다.

Description

스마트 큐브, 이를 이용하여 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법{SMART CUBE, SYSTEM FOR PROVIDING CONTENTS USING IT AND METHOD THEREOF}

본 발명은 스마트 큐브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스마트 큐브, 이를 이용하여 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 큐브(cube)는 3차원 퍼즐의 일종으로, 여러 개의 작은 정육면체로 이루어진 하나의 큰 정육면체이며, 여러 개의 작은 정육면체를 X축, Y축, Z축 방향으로 회전시켜 큰 정육면체 각 면의 색을 동일한 색으로 맞춰지도록 만들어졌다.

이러한 큐브는 다양한 연령대에서 사용되며, 큐브의 조작을 통해 사용자는 학습능력, 공간지각 능력, 동체 시력, 기억력 등을 향상시킬 수 있다.

하지만 큐브의 조작을 통해 큐브 각 면의 색을 맞추는 기능 이외에는 별다른 기능이 없어, 사용자의 흥미를 저하시켜 큐브의 사용 수명을 단축시키고 있다.

이를 해결하기 위해 최근에 다양한 컨텐츠를 표시할 수 있는 전자 큐브가 공개특허공보 제10-2014-0112103호에서 제안 되었다. 이 전자 큐브는 다수의 단위 블록으로 구성되는데, 각 단위 블록마다 디스플레이부를 장착하여 장착된 디스플레이부를 통해 전체적으로 하나의 영상을 표시하고 있다.

이러한 전자 큐브는 다양한 영상을 표시할 수 있지만, 기존 큐브의 핵심적인 기능인 퍼즐 기능을 제공하지 않고 단순히 영상 표시 기능만을 제공하고 있다.

공개특허공보 제10-2014-0112103호, 공개일자 2014년09월23일

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스마트 큐브를 적어도 한 방향으로 회전 가능한 복수의 단위 블록을 결합시켜 형성하고, 사용자의 조작에 따라 단위 블록 단위로 회전되는 스마트 큐브를 사용자 단말을 통해 IOT(Internet of Things) 기반의 네트워크와 연동시켜 다양한 컨텐츠의 제공이 가능하도록 한 스마트 큐브, 이를 이용하여 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.

다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 스마트 큐브는 정육면체의 각 면을 지지하도록 구성된 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임에 결합되어 상기 정육면체의 각 면을 구성하고, 사용자의 조작에 따라 적어도 하나의 방향으로 회전하면서 미리 설정된 색상을 표시하는 복수 개의 단위 블록들을 포함하고, 상기 단위 블록들 각각은 인접한 단위 블록과 접하는 면에 전기적으로 연결되어 전력을 전달하는 전력 단자와 상기 단위 블록의 구동과 관련된 데이터를 전송하는 데이터 단자가 형성될 수 있다.

또한, 상기 메인 프레임은 상기 복수 개의 단위 블록들 중 하나의 단위 블록의 전력 라인과 데이터 라인에 각각 연결되는 접속부; 상기 연결된 전력 라인과 데이터 라인을 통해 상기 단위 블록에 전력을 공급하고 상기 단위 블록과 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부; 및 상기 단위 블록에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인 프레임은 외부 기기로부터 전력을 무선 수신하는 무선전력 수신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인 프레임은 사용자 단말과 연동하여 상기 사용자 단말기로부터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 전력을 단위 블록들에 공급하고, 상기 단위 블록들 각각의 색상을 설정하는 데이터를 전송할 수 있다.

또한, 상기 단위 블록들은 상기 메인 프레임으로부터 수신된 데이터를 인접한 복수 개의 단위 블록에 전달하거나 상기 인접한 복수 개의 단위 블록으로부터 수신된 데이터를 상기 메인 프레임에 전달하도록 제어하는 제어부; 상기 메인 프레임으로부터 수신된 데이터에 따라 미리 설정된 색을 표시하는 표시부; 및 상기 인접한 복수 개의 단위 블록들 각각과 연결되는 전력 단자와 데이터 단자를 하나의 쌍으로 복수 개가 구성되는 접속 단자부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 단위 블록은, 상기 메인 프레임으로부터 데이터를 수신하면 수신된 데이터를 미리 설정된 전달 경로에 따라 인접한 단위 블록들 각각에 전달할 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 단위 블록들은 하나의 메인 단위 블록과 복수의 서브 단위 블록들을 포함하고, 상기 메인 단위 블록은 인접한 복수 개의 서브 단위 블록들에 미리 설정된 데이터를 전달하거나 상기 인접한 복수 개의 서브 단위 블록들로부터 수신된 데이터를 수집하는 제어부; 상기 미리 설정된 데이터에 따라 미리 설정된 색을 표시하는 표시부; 상기 인접한 복수 개의 서브 단위 블록들 각각과 연결되는 전력 단자와 데이터 단자를 하나의 쌍으로 복수 개가 구성되는 접속 단자부; 및 상기 전력 단자를 통해 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인 단위 블록은 외부 기기로부터 전력을 무선 수신하는 무선전력 수신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 메인 단위 블록은 사용자 단말과 연동하여 상기 사용자 단말기로부터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 전력을 단위 블록들에 공급하고, 상기 단위 블록들 각각의 색상을 설정하는 데이터를 전송할 수 있다.

또한, 상기 메인 단위 블록은 상기 정육면체의 각 면을 구성하는 복수 개의 단위 블록들 중 상기 각 면의 중앙에 위치하는 어느 하나의 단위 블록일 수 있다.

또한, 상기 정육면체를 구성하는 복수 개의 단위 블록들 중 각 면의 중앙에 위치하는 단위 블록은 색상 블록으로 미리 설정된 색을 표시하고, 상기 각 면의 중앙에 위치하는 단위 블록들을 제외한 나머지 단위 블록은 복수 개의 발광 소자들 중 적어도 하나를 이용하여 미리 설정된 색을 표시할 수 있다.

본 발명의 다른 한 관점에 따른 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템은 복수 개의 단위 블록들로 구성되고 사용자의 조작에 따라 단위 블록단위로 적어도 한 방향으로 회전되면서 미리 설정된 색상을 표시하는 스마트 큐브; 모바일 어플리케이션을 통해 상기 스마트 큐브와 연동하여 상기 스마트 큐브의 사용자 조작에 따라 상태 정보를 수집하는 사용자 단말; 및 상기 사용자 단말로부터 상태 정보를 제공받아 상기 제공받은 상태 정보를 기반으로 미리 선택된 컨텐츠에 관련된 정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 서비스 서버를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스마트 큐브는 정육면체의 각 면을 지지하도록 구성된 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임에 결합되어 상기 정육면체의 각 면을 구성하고, 사용자의 조작에 따라 적어도 하나의 방향으로 회전하면서 미리 설정된 색상을 표시하는 복수 개의 단위 블록들을 포함할 수 있다.

또한, 상기 단위 블록들은 인접한 복수 개의 단위 블록들 각각과 접하는 면에 전기적으로 연결되어 전력을 공급하는 전력 단자와 데이터를 전송하는 데이터 단자의 쌍이 형성되는 접속 단자부; 상기 인접한 복수 개의 단위 블록에 데이터를 전달하거나 상기 인접한 복수 개의 단위 블록으로부터 데이터를 수신하는 제어부; 및 상기 미리 설정된 색을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 사용자 단말은, 상기 모바일 어플리케이션을 통해 사용자의 조작에 따라 컨텐츠를 선택받으면, 상기 스마트 큐브를 구동시키기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 스마트 큐브에 전송할 수 있다.

본 발명의 또 다른 한 관점에 따른 컨텐츠를 제공하기 위한 방법은 사용자 단말이 활성화된 모바일 어플리케이션을 통해 스마트 큐브와 연동하는 단계; 상기 사용자 단말이 상기 스마트 큐브의 사용자 조작에 따라 상태 정보를 수집하여 서비스 서버에 제공하는 단계; 상기 서비스 서버가 상기 상태 정보를 기반으로 미리 선택된 컨텐츠에 관련된 정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 단계; 및 상기 사용자 단말이 상기 컨텐츠에 관련된 정보를 제공 받아 상기 컨텐츠에 관련된 정보를 화면에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 연동하는 단계는 사용자의 조작에 따라 상기 모바일 어플리케이션을 활성화하여, 상기 활성화된 모바일 어플리케이션을 통해 사용자로부터 컨텐츠를 선택 받는 단계; 및 상기 컨텐츠가 선택되면 상기 스마트 큐브를 구동시키기 위한 제어 신호를 상기 스마트 큐브에 전송하여, 상기 제어 신호에 의해 구동되는 상기 스마트 큐브와 연동하는 단계를 포함할 수 있다.

이처럼 본 발명은 스마트 큐브를 적어도 한 방향으로 회전 가능한 복수의 단위 블록을 결합시켜 형성하고, 사용자의 조작에 따라 단위 블록 단위로 회전되는 스마트 큐브를 사용자 단말을 통해 IOT(Internet of Things) 기반의 네트워크와 연동시켜 다양한 컨텐츠의 제공이 가능하도록 함으로써, 스마트 큐브를 사용하는 사용자의 흥미를 유발시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 스마트 큐를 이용하여 다양한 컨텐츠의 제공이 가능하기 때문에, 컨텐츠를 기반으로 한 새로운 형태의 놀이와 교육에 응용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 큐브의 형상을 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단위 블록의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단위 블록이 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위 블록의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위 블록이 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 단위 블록의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말과의 연동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 메인 프레임의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 단위 블록의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말과의 연동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 메인 단위 블록의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 제공 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 블록들의 연결 관계를 나타내는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 스마트 큐브, 이를 이용하여 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템 및 그 방법을 설명한다.

본 발명에서는 스마트 큐브를 적어도 한 방향으로 회전 가능한 복수의 단위 블록을 결합시켜 형성하고, 사용자의 조작에 따라 단위 블록 단위로 회전되는 스마트 큐브를 사용자 단말을 통해 IOT(Internet of Things) 기반의 네트워크와 연동시켜 다양한 컨텐츠의 제공이 가능하도록 한 새로운 시스템을 제안한다.

일반적으로 IOT는 차세대 인터넷으로 사물 간 인터넷 또는 개체간 인터넷으로 정의되며 고유 식별이 가능한 사물이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠를 제공하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 스마트 큐브(100), 사용자 단말(200), 서비스 서버(300), 데이터베이스(database)(400)를 포함할 수 있다.

스마트 큐브(100)는 복수개의 단위 블록들로 결합되어, 사용자의 조작에 따라 단위 블록들이 적어도 한 방향으로 회전하면서 미리 설정된 색상을 표시할 수 있다.

스마트 큐브(100)는 사용자 단말(200)과 연동하여, 사용자의 조작에 따라 변화되는 단위 블록들의 상태 정보를 수집하여 사용자 단말(200)에 제공할 수 있다. 여기서, 상태 정보는 스마트 큐브의 사용자 조작에 따른 정보 예컨대, 성공 여부를 나타내는 조작 결과, 시작 시간, 종료 시간, 총 조작 시간 등을 포함할 수 있다.

사용자 단말(200)은 모바일 어플리케이션을 활성화하여 활성화된 모바일 어플리케이션을 통해 스마트 큐브와 연동하여 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 사용자 단말(200)은 사용자가 휴대하고 다니면서 이동 통신이 가능한 기기로서, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등을 포함할 수 있다.

예컨대, 사용자 단말(200)은 모바일 어플리케이션을 통해 스마트 큐브를 구성하는 단위 블록들의 색상을 랜덤으로 변경하기 위한 제어 신호를 송신하고, 스마트 큐브의 사용자 조작에 따른 상태 정보를 수신할 수 있다.

사용자 단말(200)은 모바일 어플리케이션을 통해 서비스 서버와 연동하여 스마트 큐브와 관련된 각종 컨텐츠 예컨대, 게임 컨텐츠, 학습 컨텐츠 등을 제공 받을 수 있다.

사용자 단말(200)은 스마트 큐브로부터 제공 받은 사용자 조작에 따른 상태 정보를 서비스 서버에 제공하고 이에 대한 응답으로 서비스 서버로부터 제공 받은 정보를 표시할 수 있다.

서비스 서버(300)는 사용자 단말(200)과 연동하여, 사용자 단말(200)로부터 스마트 큐브(100)의 상태 정보를 제공 받아 그 상태 정보를 기반으로 컨텐츠에 관련된 정보 예컨대, 개인별 기록 순위, 학습 처리 능력 등에 대한 정보를 사용자 단말(200)에 제공할 수 있다.

데이터베이스(400)는 스마트 큐브(100)와 연동하여 수행되는 각종 놀이, 학습 등을 통해 제공되기 위한 복수 개의 컨텐츠들을 저장 및 갱신할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 큐브의 형상을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 큐브는 정육면체 형상으로, 작은 사이즈의 정육면체 형상을 갖는 단위 블록들로 결합되어 형성될 수 있다. 여기서는 3x3x3 형태의 스마트 큐브를 일 예로 설명하고 있지만 반드시 이에 한정되지 않는다.

이때, 단위 블록들은 배치 위치에 따라 크게 중앙 조각(center piece)(120a), 모서리 조각(edge piece)(120b), 꼭지점 조각(corner piece)(120c)로 구분될 수 있다. 중앙 조각은 정육면체의 각 면의 중앙에 위치하여 총 6개가 있고, 제자리에서 한 방향 예컨대, 수평 방향으로의 360°회전만 가능하다. 모서리 조각은 두 면이 만나는 모서리에 위치하여 총 12개가 있고, 두 방향 예컨대, 수평 방향, 수직 방향으로의 360°회전이 가능하다. 그리고 꼭지점 조각은 세 면이 만나는 꼭지점에 위치하여 총 8개가 있고, 두 방향 예컨대, 수평 방향, 수직 방향으로의 360° 회전이 가능하다.

이하에서, 단위 블록들을 구분하는 경우, 중앙 조각은 제1 단위 블록, 모서리 조각은 제2 단위 블록, 꼭지점 조각은 제3 단위 블록이라 한다.

단위 블록들은 정육면체의 각 면을 구성하도록 결합되고, 적어도 한 면이 미리 설정된 색상을 표시하며 각 면마다 서로 다른 색상들을 표시할 수 있다.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 큐브(100)는 하나의 메인 프레임(110)과 그 메인 프레임에 결합된 복수 개의 단위 블록들로 구성될 수 있다. 도 3a는 메인 프레임의 평면도이고 도 3b는 메인 프레임의 사시도이다.

메인 프레임(110)은 단위 블록들이 결합되는 구조물로서, 정육면체 형상의 몸체(110a)와, 그 몸체의 각 면의 중앙에 원통형의 돌기부(110b)가 형성되어 구성될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단위 블록의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 단위 블록은 배치 위치에 따라 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다. 여기서는 메인 프레임의 돌기부에 결합되어 각 면의 중앙에 위치하는 제1 단위 블록의 형상을 나타낸다.

도 4a와 같이 제1 단위 블록(120)은 블록 몸체부(121), 제어부(122), 발광 소자(123a)와 투명 부재(123b)로 이루어진 표시부(123), 전력 단자(124a)와 데이터 단자(124b)로 이루어진 접속 단자부(124)로 구성될 수 있다.

이때, 제1 단위 블록(120)은 한 면에만 표시부(123)가 형성될 수 있다. 또한, 전력 단자(124a)와 데이터 단자(124b)는 포고핀(POGO pin)으로 구현될 수 있다.

도 4b와 같이 블록 몸체부(121)에는 미리 설정된 색상을 표시하는 표시부(123)가 구비되는데, 표시부(123)는 적어도 하나의 발광 소자를 이용하여 색상을 표시할 수 있다.

이때, 표시부(123)는 발광 소자를 이용하여 색상을 표시할 수도 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 디스플레이 유닛을 이용하여 색상을 표시할 수도 있다.

이때, 제1 단위 블록은 하나의 면에만 표시부(123)가 형성될 수 있다. 그리고 발광 소자로는 예컨대, R, G, B의 LED(Light Emitting Diode)가 이용될 수 있는데, R, G, B 중 어느 하나 또 둘 이상의 조합으로 6개의 색상이 표현될 수 있다.

또한, 단위 블록들 중 각 면의 중앙에 위치하는 단위 블록들은 사용자의 조작과 무관하게 항상 서로 다른 색상을 갖기 때문에, 전력 소모를 줄이기 위해 발광 소자를 장착하지 않고 색상 부재를 이용하여 색상을 표시할 수 있다.

도 4c와 같이 블록 몸체부(121)의 하부에는 메인 프레임의 돌기부와 결합되는 돌기부(121a)가 구비될 수 있다. 예컨대, 메인 프레임의 돌기부에 단위 블록이 삽입될 수 있고, 이러한 결합으로 한 방향 예컨대, 수평 방향으로의 360°회전이 가능하다.

도 4d와 같이 블록 몸체부(121)의 측면 즉, 인접한 단위 블록과 접하는 면에 전력을 공급하는 전력 단자와 데이터를 전송하는 데이터 단자 한 쌍이 구비될 수 있다.

이때, 단위 블록들은 인접한 단위 블록과 접하는 모든 면에 전력 단자와 데이터 단자가 구비되기 때문에 회전이 되더라도 적어도 일면에 위치하는 전력 단자와 데이터 단자가 인접하는 단위 블록들과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 5a 내지 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 단위 블록이 결합된 모습을 나타내는 도면이다.

도 5a를 참조하면, 하나의 메인 프레임에 복수 개의 제1 단위 블록들(120a) 각각을 결합한 상태를 보여주고 있는데, 제1 단위 블록들 각각은 정육면체를 구성하는 각 면의 중앙에 위치하도록 배치되어 한 방향으로 회전이 가능할 수 있다.

즉, 제1 단위 블록들 각각은 메인 프레임의 돌기부에 결합되어, 단위 블록이 위치하는 평면 상에서 메인 프레임의 돌기부를 회전축으로 하여 좌우 방향으로 회전한다.

도 5b를 참조하면, 제1 단위 블록들(120a)이 결합된 상태를 위에서 바라본 평면도를 보여주고 있는데, 정육면체 각 면의 중앙에 단위 블록들이 위치한다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위 블록의 구조를 나타내는 도면이다.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 단위 블록은 배치 위치에 따라 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다. 여기서는 메인 프레임에 결합되어 각 면의 모서리에 위치하는 제2 단위 블록(120b)의 형상을 나타낸다.

도 6a와 같이 제2 단위 블록(120b)은 블록 몸체부(121), 제어부(122), 발광 소자와 투명 부재로 이루어진 표시부(123), 접속 단자부(124)로 구성될 수 있다.

도 6b와 같이 블록 몸체부(121)에는 미리 설정된 색상을 표시하는 표시부(123)가 구비되는데, 표시부(123)는 적어도 하나의 발광 소자를 이용하여 색상을 표시할 수 있다.

이때, 제2 단위 블록(120b)은 2개의 면 각각에 표시부가 형성될 수 있다.

도 6c와 같이 블록 몸체부(121)의 뒷면 즉, 프레임에 결합되는 면에 전력을 공급하는 전력 단자와 데이터를 전송하는 데이터 단자 한 쌍이 구비될 수 있다.

도 6d와 같이 블록 몸체부(121)의 측면 즉, 인접한 단위 블록과 접하는 면에 전력을 공급하는 전력 단자와 데이터를 전송하는 데이터 단자 두 쌍이 구비될 수 있다.

도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 단위 블록이 결합된 모습을 나타내는 도면이다.

도 7a을 참조하면, 하나의 메인 프레임에 복수 개의 제2 단위 블록들 각각을 결합한 상태를 보여주고 있는데, 제2 단위 블록들 각각은 정육면체를 구성하는 각 면의 모서리에 위치하도록 배치되어 두 방향 예컨대, 수평 방향, 수직 방향으로 360°회전이 가능할 수 있다.

즉, 제2 단위 블록들 각각은 단위 블록이 위치하는 두 개의 평면 상에서 메인 프레임의 돌기부를 회전축으로 하여 좌우 또는 상하 방향으로 회전한다.

도 7b를 참조하면, 제1 단위 블록들이 결합된 상태를 위에서 바라 본평면도를 보여주고 있는데, 메인 프레임의 각 면의 모서리와 꼭지점에 단위 블록들이 위치한다.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 단위 블록의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 단위 블록은 배치 위치에 따라 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다. 여기서는 메인 프레임에 결합되어 각 면의 꼭지점에 위치하는 제3 단위 블록(120c)의 형상을 나타낸다.

도 8a와 같이 제3 단위 블록(120c)은 블록 몸체부(121), 제어부(122), 발광 소자(123a)와 투명 부재(123b)로 이루어진 표시부(123), 전력 단자(124a)와 데이터 단자(124a)로 이루어진 접속 단자부(124)로 구성될 수 있다.

도 8b와 같이 블록 몸체부(121)에는 미리 설정된 색상을 표시하는 표시부(123)가 구비되는데, 표시부(123)는 적어도 하나의 발광 소자를 이용하여 색상을 표시할 수 있다.

이때, 제3 단위 블록(120c)은 3개의 면 각각에 표시부가 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말과의 연동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 스마트 큐브(100)를 구성하는 메인 프레임(110)은 단위 블록들(120)과 연동하여 단위 블록들(120)에 전력을 공급하고, 단위 블록들 각각의 색상을 제어하기 위한 제어 신호를 전송하고 단위 블록들 각각의 상태 정보를 수집할 수 있다.

메인 프레임(110)은 사용자 단말(200)과 연동하여 단위 블록들로부터 수집된 단위 블록들(120)의 상태 정보를 사용자 단말(200)에 전송할 수 있다.

도 10은 도 9에 도시된 메인 프레임의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 프레임(110)은 접속부(111), 제어부(112), 전원부(113), 통신부(114) 등으로 구성될 수 있다.

접속부(111)는 복수 개의 단위 블록들 중 하나의 단위 블록의 전력 라인과 데이터 라인에 각각 연결되어 전력을 공급하고 데이터를 전송할 수 있다.

이때, 메인 프레임은 결합되는 단위 블록에 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(112)는 제어 신호에 따라 전력 라인과 데이터 라인를 통해 연결된 하나의 단위 블록에 전력을 공급하면서 그 단위 블록과 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다.

이때, 제어부(112)는 사용자 단말로부터 제어 신호를 수신할 수 있다.

전원부(113)는 단위 블록에 전력을 공급할 수 있다. 전원부(113)는 외부 기기로부터 전력을 공급 받고, 공급 받은 전력을 단위 블록에 공급한다.

이때, 전원부(113)는 외부 기기로부터 유선으로 전력을 공급 받을 수 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 무선으로도 전력을 공급 받을 수 있다. 이 경우, 무선으로 전력을 수신할 수 있는 무선전력 수신부(113a)가 더 구비될 수 있다.

이러한 무선 전력 전송 기술은 전기 에너지를 전자기파의 형태로 변환하여 전송선 없이 에너지를 전달하는 기술을 일컫는다. 무선 전력 전송 기술은 크게 자기유도 방식, 자기공명 방식, 마이크로파 방식이 사용될 수 있다.

통신부(114)는 근거리 무선통신을 이용하여 사용자 단말과 연동하여 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 근거리 무선 통신 기술은 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), 지그비(ZigBee) 방식 등일 수 있다.

도 11은 도 9에 도시된 단위 블록의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 블록(120) 각각은 접속 단자부(121), 제어부(122), 표시부(123), 입력부(124) 등으로 구성될 수 있다.

단자부(121)는 전력 단자와 데이터 단자를 하나의 쌍으로 복수 개가형성될 수 있다.

제어부(122)는 메인 프레임으로부터 수신된 데이터 예컨대, 리셋(reset)에 따라 설정될 색상을 나타내는 데이터를 인접한 복수 개의 단위 블록들에 전달하거나 인접한 복수 개의 단위 블록으로부터 수신된 데이터 예컨대, 이동에 따라 변화된 색상을 나타내는 데이터를 메인 프레임에 전달하도록 제어할 수 있다.

표시부(123)는 색상 데이터를 기반으로 미리 설정된 색상을 표시할 수 있다. 여기서, 색상 데이터는 미리 할당된 ID, 색상값 등을 포함할 수 있다.

입력부(124)는 사용자의 조작에 따라 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 입력부(124)는 다수의 버튼 예컨대, 전원 온/오프를 제어하기 위한 버튼, 슬립 모드 또는 활성 모드로 변경하기 위한 버튼 등으로 구현될 수 있다.

이때, 단위 블록마다 ID(Identifier)를 할당하기 위한 식별자 설정부(123a)가 더 구비될 수 있다. 예컨대, 식별자 설정부는 5개의 포트를 이용하여 바이너리 방식으로 ID를 설정할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 단말과의 연동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 스마트 큐브(100)를 구성하는 하나의 메인 단위블록(120a)은 복수 개의 서브 단위 블록들(120b)과 연동하여 서브 단위 블록들(120b)에 전력을 공급하고, 서브 단위 블록들 각각의 색상을 제어하기 위한 제어 명령을 전송하고 서브 단위 블록들 각각의 상태 정보를 수집할 수 있다.

메인 단위 블록(120a)은 사용자 단말(200)과 연동하여 서브 단위 블록들(120b)로부터 수집된 단위 블록들의 상태 정보를 사용자 단말(200)에 전송할 수 있다.

도 13는 도 12에 도시된 메인 단위 블록의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 단위 블록(120)은 접속 단자부(121), 제어부(122), 표시부(123), 입력부(124) 전원부(125), 통신부(126) 등으로 구성될 수 있다.

이러한 메인 단위 블록(120)의 구성은 도 11에서 설명한 단위 블록의 구성에 메인 프레임의 구성인 전원부와 통신부를 추가한 것으로 그 기능은 동일하다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 큐브는 복수 개의 단위 블록으로 구성되어 있기 때문에, 복수 개의 단위 블록 간 데이터를 전송하기 위해서는 일정한 규칙이 필요하다.

예컨대, 메인 단위 블록(1)은 인접한 모든 서브 단위 블록들에 데이터를 전송하고, 서브 단위 블록(2)은 인접한 서브 단위 블록들(6, 7, 8)에 데이터를 전송하며, 서브 단위 블록(3)은 인접한 서브 단위 블록들(9, 10, 11)에 데이터를 전송하며, 서브 단위 블록(4)은 인접한 서브 단위 블록(12)에 데이터를 전송하며, 서브 단위 블록(5)은 인접한 서브 단위 블록(13)에 데이터를 전송한다.

이러한 방식에 따라 각 단위 블록은 화살표 방향으로 데이터 예컨대,리셋을 요청하는 제어 신호에 따라 각 단위 블록의 색상값을 전송할 수 있다.

물론, 그 화살표와 반대되는 방향으로의 데이터 전송도 가능할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨텐츠 제공 방법을 나타내는 도면이다.

도 15에 도시한 바와 같이, 사용자 단말은 사용자의 조작에 따라 모바일 어플리케이션을 활성화하여(S1510) 서비스 서버에 연결되어 컨텐츠 정보를 제공 받고(S1511), 서비스 서버로부터 제공받은 컨텐츠 정보를 기반으로 활성화된 모바일 어플리케이션을 통해 컨텐츠를 선택 받을 수 있다(S1512).

다음으로, 사용자 단말은 사용자에 의해 하나의 컨텐츠가 선택되면, 스마트 큐브를 구동시켜 단위 블록들의 색상을 표시하도록 하는 제어 신호를 생성하여 스마트 큐브에 전송할 수 있다(S1513).

다음으로, 스마트 큐브는 제어 신호에 따라 단위 블록들에 전력을 공급하여 색상을 표시할 수 있다(S1514).

다음으로, 스마트 큐브는 사용자의 조작에 따라 단위 블록들이 회전함에 따라 상태 정보를 수집하여(S1515) 수집된 상태 정보를 사용자 단말에 전송할 수 있다(S1516).

예컨대, 메인 프레임을 메인 마스터, 각 면의 중앙에 위치하는 단위 블록을 서브 마스터, 각 면의 나머지 단위 블록들을 슬레이브로 설명하고, 사용자 단말로부터 제어 신호에 따라 메인 마스터가 서브 마스터에 색상 값을 요청하기 위한 신호를 전송하여 이에 대한 응답으로 서브 마스터로부터 각 면을 구성하는 단위 블록들의 색상 값을 제공 받아, 제공 받은 색상 값을 이용하여 각 면의 색상이 동일하게 맞추어졌는지를 판단할 수 있다.

다음으로, 사용자 단말은 스마트 큐브의 상태 정보를 서비스 서버에 전송할 수 있다(S1517).

다음으로, 서비스 서버는 스마트 큐브의 상태 정보를 수신하면, 수신된 상태 정보를 분석하여(S1518) 그 분석한 결과로 컨텐츠에 관련된 정보 예컨대, 개인별 기록 순위, 학습 처리 능력 등에 대한 정보를 생성하여 사용자 단말에 제공할 수 있다(S1519).

다음으로, 사용자 단말은 컨텐츠에 관련된 정보를 제공받아 화면상에 표시할 수 있다(S1520).

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 블록들의 연결 관계를 나타내는 도면이다.

도 16에 도시한 바와 같이, 스마트 큐브의 메인 프레임과 한 면을 구성하는 단위 블록들 간에 전력 공급과 데이터 전송을 위한 연결 관계를 일예로 보여주고 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 스마트 큐브
200: 사용자 단말
300: 서비스 서버
400: 데이터베이스

Claims (17)

1. 정육면체의 각 면을 지지하도록 구성된 메인 프레임; 및
   상기 메인 프레임에 결합되어 상기 정육면체의 각 면을 구성하고, 사용자의 조작에 따라 적어도 하나의 방향으로 회전하면서 미리 설정된 색상을 표시하는 복수 개의 단위 블록들을 포함하고,
   상기 복수 개의 단위 블록들은 상기 정육면체의 각 면의 중앙에 위치하도록 배치되고 하나의 면에 표시부가 형성되는 제1 단위 블록들, 상기 정육면체의 각 면의 모서리에 위치하도록 배치되고 2개의 면 각각에 표시부가 형성되는 제2 단위 블록들, 상기 정육면체의 각 면의 꼭지점에 위치하도록 배치되고 3개의 면 각각에 표시부가 형성되는 제3 단위 블록들을 포함하고,
   상기 제1 단위 블록들은 상기 제2 단위 블록들과 접하는 4개의 면 각각에 전력을 공급하는 전력 단자와 데이터를 전송하는 데이터 단자 한 쌍이 형성되고,
   상기 제2 단위 블록들은 상기 제1 단위 블록들과 접하는 2개의 면 각각에 전력 단자와 데이터 단자 한 쌍이 형성되고, 상기 제3 단위 블록들과 접하는 2개의 면 각각에 전력 단자와 데이터 단자 두 쌍이 형성되고,
   상기 제3 단위 블록들은 상기 제2 단위 블록들과 접하는 3개의 면 각각에 전력 단자와 데이터 단자 2쌍이 형성되고,
   상기 전력 단자와 상기 데이터 단자는 포고핀(POGO pin)으로 구현된, 스마트 큐브.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 메인 프레임은,
   상기 복수 개의 단위 블록들 중 하나의 단위 블록의 전력 라인과 데이터 라인에 각각 연결되는 접속부;
   상기 연결된 전력 라인과 데이터 라인를 통해 상기 단위 블록에 전력을 공급하고 상기 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부; 및
   상기 단위 블록에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는, 스마트 큐브.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 메인 프레임은 외부 기기로부터 전력을 무선 수신하는 무선전력 수신부를 더 포함하는, 스마트 큐브.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 메인 프레임은 사용자 단말과 연동하여 상기 사용자 단말로부터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 전력을 단위 블록들에 공급하고, 상기 단위 블록들 각각의 색상을 설정하는 데이터를 전송하는, 스마트 큐브.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 단위 블록들은,
   상기 메인 프레임으로부터 수신된 데이터를 인접한 단위 블록들에 전달하거나 상기 인접한 단위 블록들로부터 수신된 데이터를 상기 메인 프레임에 전달하도록 제어하는 제어부;
   상기 메인 프레임으로부터 수신된 데이터에 따라 미리 설정된 색을 표시하는 표시부; 및
   상기 인접한 복수 개의 단위 블록들 각각과 연결되는 전력 단자와 데이터 단자를 하나의 쌍으로 복수 개가 구성되는 접속 단자부를 포함하는, 스마트 큐브.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 단위 블록은, 상기 메인 프레임으로부터 데이터를 수신하면 수신된 데이터를 미리 설정된 전달 경로에 따라 인접한 단위 블록들에 전달하는, 스마트 큐브.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 복수 개의 단위 블록들은 하나의 메인 단위 블록과 복수의 서브 단위 블록들을 포함하고, 상기 메인 단위 블록은
   인접한 복수 개의 서브 단위 블록들에 데이터를 전달하거나 상기 인접한 복수 개의 서브 단위 블록들로부터 수신된 데이터를 수집하는 제어부;
   상기 전달되는 데이터에 따라 미리 설정된 색을 표시하는 표시부;
   상기 인접한 복수 개의 서브 단위 블록들 각각과 연결되는 전력 단자와 데이터 단자를 하나의 쌍으로 복수 개가 구성되는 접속 단자부; 및
   상기 전력 단자를 통해 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는, 스마트 큐브.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 메인 단위 블록은 외부 기기로부터 전력을 무선 수신하는 무선전력 수신부를 더 포함하는, 스마트 큐브.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 메인 단위 블록은 사용자 단말과 연동하여 상기 사용자 단말로부터 제어 신호를 수신하는 통신부를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 수신된 제어 신호에 따라 상기 전력을 단위 블록들에 공급하고, 상기 단위 블록들 각각의 색상을 설정하는 데이터를 전송하는, 스마트 큐브.
10. 제7 항에 있어서,
    상기 메인 단위 블록은 상기 정육면체의 각 면을 구성하는 복수 개의 단위 블록들 중 상기 각 면의 중앙에 위치하는 어느 하나의 단위 블록인, 스마트 큐브.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 정육면체를 구성하는 복수 개의 단위 블록들 중 각 면의 중앙에 위치하는 단위 블록은 색상 부재로 미리 설정된 색을 표시하고,
    상기 각 면의 중앙에 위치하는 단위 블록들을 제외한 나머지 단위 블록은 복수 개의 발광 소자들 중 적어도 하나를 이용하여 미리 설정된 색을 표시하는, 스마트 큐브.
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