KR102078091B1 - 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이는, 프로그램의 시작을 알리는 시작 블록(110), 상기 프로그램의 종료를 알리는 종료 블록(120) 및 상기 시작 블록(110)과 상기 종료 블록(120) 사이에 연결되어 상기 프로그램의 시작과 종료 사이에 명령을 수행하도록 적어도 하나의 명령 블록(130)을 포함하는 명령 입력판(100); 상기 명령 블록(130)에 결합되어 상기 명령 블록(130)에 해당 보조 명령을 입력하는 보조 명령 입력부재(200); 및 상기 명령 입력판(100)과 통신하며, 상기 명령 입력판(100) 및 상기 보조 명령 입력부재(200)의 종합 명령을 전송받아 작동 대상인 화면상 캐릭터, 드론 및 로봇 중 적어도 하나의 움직임을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함한다.

Description

놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이{Smart toy for play and education}
본 발명은 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이에 관한 것이다.
정보통신기술(ICT : Information and Communication Technology)이 사회 전반에 사용되자, 각 나라에서는 컴퓨터 교육을 도입하게 되었다. 초반의 컴퓨터 교육은 컴퓨터 사용법과 소프트웨어 사용법에 초점에 맞춘 컴퓨터 활용에 있었으나, 디지털 시대에는 모든 정보가 디지털화되어 서로 연결되고 공유되는 네트워크 기능과 ICT 융복합 기능을 갖게 되었다.
우리나라에서도 미래사회가 요구하는 소프트웨어 중심사회로의 변화에 맞추어 2017년도부터 교육부는 정보논리적 사고(Computational Thinking), 융합적 사고, 정보에 기반한 문제 해결력을 향상시키기 위해 학교 교육과정에서 프로그래밍 코딩 교육, 정보 컴퓨터 과학교육을 강화하고 있다.
이는 아이들에게 자신의 아이디어를 설계하고 융합하고 구현해 낼 수 있는 능력을 기르고자 하고 프로그래밍 코딩과, 정보적 사고(Computing Thinking) 교육을 통해 창조적이며 문제해결 능력을 키우고자 하는데 있다.
하지만, 어린이집 및 유치원에서 운영 중인 교육과정에서 소프트웨어교육은 현실적으로 어려운 상황이며 누구나 쉽게 운영 및 교육이 가능한 코딩 교육 시스템이 필요한 상황이다.
기존 코딩 프로그램은 코딩 초보자나 취학한 어린이를 대상으로 활발하게 이루어지고 있으며, 유아부터 할 수 있는 코딩제품으로 '큐비코' 등이 출시되면서 유아코딩교육에 관심이 깊어지고 있다.
이는 단순한 기능구현의 코딩방식이 아니라, 사고력 향상을 위해 유아기 놀이를 기반으로 한 색채 블록을 이용한 코딩시스템을 말하며, 인지능력 발달시기인 유아들에게 색채 블록은 호기심 자극하고, 몰입과 재미를 가져다주는 놀이를 통하여 문제 해결력을 위한 교육적 효과를 자연스럽게 얻을 수 있게 한다.
특허문헌 1에는 순차적인 단위명령문들에 의해 동작되는 작동체의 동작 변화를 구현할 수 있고, 사용자의 의지에 따라 단위명령문이 내장된 명령스틱을 자유롭게 조작하여 학습하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 유아의 경우 명령스틱의 조작이 난해하므로 학습 진행이 원활하지 못한 문제점이 있다.
한국등록특허 제1683022호 (등록일: 2016.11.30.)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결과제는, 프로그램 진행시 각각의 명령어 기능을 하는 블록을 선택하고, 손쉽게 연결 및 배치가 가능하여 유아를 포함한 다양한 연령대에서 게임이나 스토리텔링(Storytelling) 등을 구현할 수 있게 한 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이는, 프로그램의 시작을 알리는 시작 블록(110), 상기 프로그램의 종료를 알리는 종료 블록(120) 및 상기 시작 블록(110)과 상기 종료 블록(120) 사이에 연결되어 상기 프로그램의 시작과 종료 사이에 명령을 수행하도록 적어도 하나의 명령 블록(130)을 포함하는 명령 입력판(100); 상기 명령 블록(130)에 결합되어 상기 명령 블록(130)에 해당 보조 명령을 입력하는 보조 명령 입력부재(200); 및 상기 명령 입력판(100)과 통신하며, 상기 명령 입력판(100) 및 상기 보조 명령 입력부재(200)의 종합 명령을 전송받아 작동 대상인 화면상 캐릭터(310), 드론(320) 및 로봇(330) 중 적어도 하나의 움직임을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
상기 명령 입력판(100) 각각은 자력에 의해 상호 연결될 수 있다.
상기 명령 입력판(100)의 연결면은 요철 형태로 형성될 수 있다.
상기 명령 블록(130)은, 특정 동작에 대한 반복을 수행할 때 사용되는 반복 블록(140), 특정 동작에 대한 반복 정지구간을 설정할 때 사용되는 반복 정지 블록(150), 상기 작동 대상의 이동을 명령하는 이동 블록(160), 소리 출력을 명령하는 소리 블록(170) 및 색 선택을 명령하는 색깔 블록(180) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 블록(140, 150, 160, 170) 상에는 상기 보조 명령 입력부재(200)가 접속되는 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 156a, 156b, 166a, 166b, 176a, 176b, 186a, 186b)이 각각 형성될 수 있다.
상기 반복 블록(140) 및 상기 이동 블록(160)은 상기 제1, 2, 5, 6 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 166a, 166b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 동작 입력부(220)와 숫자 입력부(210)가 각각 접속될 수 있다.
상기 반복 정지 블록(150)은 상기 제3, 4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 동작 입력부(220)가 접속될 수 있다.
상기 소리 블록(170)은 상기 제7, 8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 소리 선택부(230)와 숫자 입력부(210)가 각각 접속될 수 있다.
상기 색깔 블록(180)은 상기 제9, 10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 색 선택부(240)와 숫자 입력부(210)가 각각 접속될 수 있다.
상기 종료 블록(120)에는 시작 버튼(124)이 구비되어, 상기 명령 입력판(100)과 상기 보조 명령 입력부재(200)의 조합 완료 후 상기 시작 버튼(124)을 가압하면, 통신에 의해 상기 작동 대상의 움직임이 제어될 수 있다.
상기 보조 명령 입력부재(200)는, 진행 횟수 또는 작동 시간에 대한 숫자 입력이 가능한 숫자 입력부(210)와, 상기 컨트롤러(300)에 의해 제어되는 작동 대상의 동작을 입력하는 동작 입력부(220)와, 출력 소리를 선택하는 소리 선택부(230) 및 출력 색을 선택하는 색 선택부(240) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 숫자 입력부(210)와, 동작 입력부(220)와, 소리 선택부(230) 및 색 선택부(240)는 상단의 평면 형상이 다르도록 형성될 수 있다.
상기 숫자 입력부(210)는 1부터 10까지의 숫자를 입력할 수 있다.
상기 동작 입력부(220)는 하방향 이동, 상방향 이동, 반복, 정지, 좌회전, 우회전, 후진 및 전진 중 적어도 하나의 동작을 입력할 수 있다.
상기 소리 선택부(230)는 동물 소리를 선택할 수 있다.
상기 색 선택부(240)는 상기 작동 대상 중 캐릭터의 색을 선택할 수 있다.
본 발명에 의하면, 시작 블록과 종료 블록의 사이에 명령을 수행하여 작동 대상의 동작을 제어하는 명령 블록을 연결하며, 명령 블록에 보조 명령 입력부재를 설치하여 진행 횟수 또는 작동 시간에 대한 숫자 입력과, 작동 대상의 동작 입력과, 출력 소리의 선택 및 출력 색의 선택 등과 같은 보조 명령을 입력 가능하므로 작동 대상의 동작 입력시 이동 방향을 선택하는 과정에서 공간감각을 기르고, 진행 횟수 등을 지정하는 과정에서 숫자 익힘 등의 감각이 길러지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 유아들에게 익숙한 동물 소리 등을 선택 및 출력하게 하고, 색을 선택하게 하는 과정에서 청각적 자극과, 시각적 자극으로 신체 감각들의 발달에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 게임 수행을 위한 문제해결 과정에서 유아들은 집중력과, 사고력이 향상되며, 난이도 조절을 통해 유아 성장 발달단계에 맞추어 게임을 진행시킬 수 있고, 유아교육을 시작으로 하여 인지능력이 떨어지는 색채들과 신체활동에 제한을 받는 사람을 위한 재활교육에 이르기까지 활용 폭을 넓힐 수 있다.
도 1은 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이의 전체 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이에 의해 코팅 색칠 놀이를 구현하는 상태를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이에서 명령 입력판을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이 중 명령 입력판의 시작 블록에 대한 제어 블록도이다.
도 5는 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이 중 명령 입력판의 종료 블록에 대한 제어 블록도이다.
도 6은 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이 중 명령 입력판의 반복 블록, 반복 정지 블록, 이동 블록, 소리 블록 및 색깔 블록에 대한 제어 블록도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이에서 보조 명령 입력부재를 도시한 사시도 및 평면도이다.
도 11은 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이를 통해 미로 탈출 게임을 시작할 때의 게임 시작 기본 화면을 나타낸 이미지이다.
도 12는 도 11의 미로 탈출 게임을 완료하기 위한 명령 입력판 및 보조 명령 입력부재의 조합 상태를 도시한 개략도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이는 시작 블록(110), 종료 블록(120) 및 다수의 명령 블록(130)을 포함하는 명령 입력판(100)과, 명령 블록(130)에 해당 보조 명령을 입력하는 보조 명령 입력부재(200), 및 명령 입력판(100)과 통신하며, 작동 대상의 움직임을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함한다.
명령 입력판(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 시작 블록(110), 종료 블록(120) 그리고 적어도 하나의 명령 블록(130)을 포함한다. 명령 입력판(100)을 구성하는 시작 블록(110), 종료 블록(120) 및 명령 블록(130)이 블록 접속단자에 의해 연결되면 연결 시점에 특정 소리가 출력될 수 있다.
시작 블록(110), 종료 블록(120) 및 명령 블록(130)에는 각각에 고유 ID가 부여되어 블록 나열시 ID를 인식하고 프로그램의 구현이 가능하도록 한다. 인식된 ID를 이용하여 블록에 대한 프로그램 내역을 확인하고 블록과 프로그램의 컨트롤이 가능하도록 한다.
시작 블록(110)은 프로그램의 시작을 알리는 블록으로, 도 1 내지 도 3(a) 기준 우측면에 홈(112)이 형성된다. 홈(112)은 이웃한 명령 블록(130)의 대응면에 형성된 돌기가 결합되는 부분이다.
홈(112)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 설치되어, 이웃한 명령 블록(130)의 돌기 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 시작 블록(110)과 명령 블록(130)을 연결할 수 있다.
홈(112)의 단부에는 블록 접속단자(112a)가 위치되어 도 1 및 도 2 기준 반복 블록(140)의 돌기(142)에 위치된 블록 접속단자(142a) 또는 색깔 블록(180)의 돌기(182)에 위치된 블록 접속단자(182a) 등과 선택적으로 접속될 수 있다.
도 4를 참조하면, 시작 블록(110)의 내부에는 인접한 명령 블록(130)의 접속단자와 접속되도록 블록 접속단자(112a)가 실장된 PCB 모듈(114)이 설치된다.
종료 블록(120)은 프로그램의 종료를 알리는 블록으로, 명령 입력판(100)의 마지막에 연결되어야 동작 실행이 가능하며, 명령 입력판(100)의 마지막에 연결되지 않으면 프로그램이 실행 되지 않도록 설정되어 있다.
종료 블록(120)은 도 1 내지 도 3(b) 기준 좌측면에 돌기(122)가 형성된다. 돌기(122)는 이웃한 명령 블록(130)의 대응면에 형성된 홈에 결합되는 부분이다.
돌기(122)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 설치되어, 이웃한 명령 블록(130)의 홈 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 명령 블록(130)과 종료 블록(120) 등을 연결할 수 있다.
돌기(122)의 단부에는 블록 접속단자(122a)가 위치되어, 도 1 및 도 2 기준 인접한 반복 정지 블록(150)의 홈(154)에 위치된 블록 접속단자(154a) 또는 소리 블록(170)의 홈(172)에 위치된 블록 접속단자(172a) 등과 선택적으로 접속될 수 있다.
종료 블록(120)의 표면에는 프로그램의 시작을 알리는 시작 버튼(124)이 설치된다. 시작 버튼(124)은 명령 입력판(100)과 보조 명령 입력부재(200)의 조합 완료된 후 작동시키면, 통신에 의해 작동 대상의 움직임이 컨트롤러(300)에 의해 제어된다.
종료 블록(120)의 내부에는 컨트롤러(300)에 작동 신호를 블루투스와 같은 무선 통신 규격을 통해 송신하는 PCB 모듈(126)이 설치된다.
도 5를 참조하면, PCB 모듈(126)에는 블록 접속단자(122a) 및 시작 버튼(124)이 실장되고, 배터리 충전지 전원이 연결되는 전원공급단자(122b) 및 충전을 위해 배터리(도면에 미도시)가 접속되는 배터리 접속단자(122c)가 각각 실장된다.
그리고 PCB 모듈(126)에는 컨트롤러(300)와 무선 통신하는 BLE(Bluetooth Low Energy) 모듈(125)이 실장된다. BLE 모듈(125)로는 4.0 동글 등이 적용될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았지만 PC 쪽에서는 BLE 모듈(125)과 통신이 가능하도록 블루투스 USB 동글을 USB 단자에 장착하고 드라이버를 설치해 줌으로써 Com 포트를 인식하게 된다. USB 동글의 인식을 위하여 아두이노 소프트웨어에서 도구-시리얼 포트를 활용해 연결할 수 있다.
종료 블록(120)은 시작 블록(110)과 명령 블록(130)을 연결한 후 시작 버튼(124)을 누르게 되면 내부의 배터리를 통해 시작 블록(110)과 명령 블록(130)에 전원을 공급한다.
명령 블록(130)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 시작 블록(110)과 종료 블록(120) 사이에 연결되어 해당 명령을 수행하도록 하며, 세부적으로 반복 블록(140), 반복 정지 블록(150), 이동 블록(160), 소리 블록(170) 및 색깔 블록(180)을 포함한다.
반복 블록(140), 반복 정지 블록(150), 이동 블록(160), 소리 블록(170) 및 색깔 블록(180) 중 특정 블록에는 전원 공급 상태 및 종료 블록(120)과 컨트롤러(300)와의 통신상태 및 데이터 출력상태 등을 육안으로 확인할 수 있도록 램프(도면에 미도시)가 구비될 수 있다.
반복 블록(140)은 특정 동작에 대한 반복을 수행할 때 사용하는 블록으로, 반복 정지 블록(150)과의 사이에 배치된 이동 블록(160), 소리 블록(170) 및 색깔 블록(180) 중 적어도 하나의 해당 명령을 반복하게 된다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 반복 블록(140)과 반복 정지 블록(150)의 사이에 2개의 이동 블록(160)이 배치되는 경우, 첫 번째(좌측)의 이동 블록(160)에 해당되는 보조 명령 입력부재(200)의 보조 명령과, 두 번째(우측)의 이동 블록(160)에 해당되는 보조 명령 입력부재(200)의 보조 명령을 해당 횟수만큼 반복하게 된다.
반복 블록(140)에는 좌측면에 돌기(142)가 형성되고, 우측면에 홈(144)이 형성되며, 상면에 제1, 2 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b)이 각각 이격 형성된다.
돌기(142)는 도 1 및 도 3(c) 기준 좌측의 시작 블록(110)의 홈(112)에 결합되는 부분이고, 홈(144)은 도 1 및 도 3(c) 기준 우측의 이동 블록(160)의 돌기(152)가 결합되는 부분이다.
돌기(142)와 홈(144)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 각각 설치되어, 이웃한 시작 블록(110)의 홈(112) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과, 이웃한 이동 블록(160)의 돌기(152) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과의 자력에 의해 시작 블록(110)과 이동 블록(160) 등을 연결할 수 있다.
돌기(142)의 단부에는 블록 접속단자(142a)가 위치되어 도 1 및 도 3 기준 시작 블록(110)의 홈(112)에 위치된 블록 접속단자(112a) 등과 접속될 수 있다.
홈(144)의 단부에는 블록 접속단자(144a)가 위치되어 도 1 및 도 3 기준 이동 블록(160)의 홈(162)에 위치된 블록 접속단자(162a) 등과 접속될 수 있다.
제1, 2 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b)은 보조 명령을 입력하기 위해 보조 명령 입력부재(200)가 삽입되는 공간으로 평면에서 봤을 때 원형 형상으로 형성될 수 있다.
그리고 제1 보조 명령 블록 삽입홈(146a)에는 동작 입력부(220)가 삽입될 수 있고, 제2 보조 명령 블록 삽입홈(146b)에는 반복 횟수를 명령하는 숫자 입력부(210)가 삽입될 수 있다.
여기서, 제1 보조 명령 블록 삽입홈(146a)에 삽입되는 동작 입력부(220)는 반복 명령 입력부(220c)이다.
도 3을 참조하면, 제1 및 제2 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b)의 바닥에는 삽입된 보조 명령 입력부재(200)가 접속될 수 있도록 입력부재 접속단자(147a, 147b)가 각각 실장된다.
반복 블록(140)의 내부에는 돌기(142)에 위치된 블록 접속단자(142a)와, 홈(144)에 위치된 블록 접속단자(144a)와, 제1 및 제2 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b)에 각각 위치된 입력부재 접속단자(147a, 147b)가 각각 실장되는 PCB 모듈(148)이 설치된다(도 4 참조).
PCB 모듈(148)에는 제1 및 제2 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b)에 동작 입력부(220)와 숫자 입력부(210)가 접속되면서 입력되어진 코딩에 대한 행동 특성들이 컨트롤러(300)로 전송되도록 회로가 구성된다.
반복 정지 블록(150)은 도 1 및 도 3(d)에 도시된 바와 같이 반복 블록(140)에서의 동작 반복 중지를 명령하여 특정 동작에 대한 반복 정지구간을 설정할 때 사용되는 블록으로, 반복 블록(140)과의 사이에 배치된 이동 블록(160), 소리 블록(170) 및 색깔 블록(180) 중 적어도 하나의 해당 명령을 수행 완료하면 반복을 중지하게 된다.
반복 정지 블록(150)에는 좌측면에 돌기(152)가 형성되고, 우측면에 홈(154)이 형성되며, 상면에 제3, 4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)이 각각 이격 형성된다.
돌기(152)는 도 1 기준 좌측의 이동 블록(160)의 홈(162)에 결합되는 부분이고, 홈(154)은 도 1 기준 우측의 종료 블록(120)의 돌기(122)가 결합되는 부분이다.
돌기(152)와 홈(154)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 설치되어, 이웃한 이동 블록(160)의 홈(162) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과, 이웃한 종료 블록(120)의 돌기(122) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 이동 블록(160)과 종료 블록(120)을 연결할 수 있다.
돌기(152)의 단부에는 블록 접속단자(152a)가 위치되어 도 1 및 도 3(d) 기준 반복 정지 블록(150)의 홈(152)에 위치된 블록 접속단자(152a) 등과 접속될 수 있다.
홈(154)의 단부에는 블록 접속단자(154a)가 위치되어 도 1 및 도 3 기준 종료 블록(120)의 돌기(122)에 위치된 블록 접속단자(122a) 등과 접속될 수 있다.
제3, 4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)은 보조 명령을 입력하기 위해 보조 명령 입력부재(200)가 삽입되는 공간으로 평면에서 봤을 때 원형 형상으로 형성될 수 있다.
제3 및 제4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)의 바닥에는 삽입된 보조 명령 입력부재(200)가 접속될 수 있도록 입력부재 접속단자(157a, 157b)가 각각 설치된다.
그리고 제3, 4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)에는 다른 동작 입력부(220)가 각각 삽입될 수 있다. 도 1을 참조하면, 제3 보조 명령 블록 삽입홈(156a)에는 동작 입력부(220) 중 반복 명령 입력부(220c)가 삽입될 수 있고, 제4 보조 명령 블록 삽입홈(156b)에는 동작 입력부(220) 중 정지 명령 입력부(220d)가 삽입될 수 있다.
도 6을 참조하면, 반복 정지 블록(150)의 내부에는 돌기(152)에 위치된 블록 접속단자(152a)와, 홈(154)에 위치된 블록 접속단자(154a)와, 제3 및 제4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)에 각각 위치된 입력부재 접속단자(157a, 157b)가 각각 실장되는 PCB 모듈(158)이 설치된다.
PCB 모듈(158)에는 제3 및 제4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)에 반복 명령 입력부(220c)와 정지 명령 입력부(220d)가 접속되면서 입력되어진 코딩에 대한 행동 특성들이 컨트롤러(300)로 전송되도록 회로가 구성된다.
이동 블록(160)은 화면상 캐릭터(310), 드론(320) 및 로봇(330) 중 적어도 하나인 작동 대상의 이동을 명령하는 블록으로, 도 1 및 도 3(e) 기준 좌측면에 돌기(162)가 형성되고, 우측면에 홈(164)이 형성되며, 상면에 제5, 6 보조 명령 블록 삽입홈(166a, 166b)이 각각 이격 형성된다.
돌기(162)는 도 1 기준 좌측의 반복 블록(140)의 홈(142) 또는 첫 번째 이동 블록(160)의 홈(162)에 결합되는 부분이고, 홈(164)은 도 1 기준 우측의 반복 정지 블록(150)의 돌기(152) 또는 첫 번째 이동 블록(160)의 돌기(162)가 결합되는 부분이다.
돌기(162)와 홈(164)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 설치되어, 이웃한 반복 블록(140)의 홈(142) 또는 첫 번째 이동 블록(160)의 홈(162) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과, 우측의 반복 정지 블록(150)의 돌기(152) 또는 첫 번째 이동 블록(160)의 돌기(162) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 연결된다. 따라서, 반복 블록(140)과 첫 번째 이동 블록(160) 또는 첫 번째 이동 블록(160)과 두 번째 이동 블록(160) 또는 두 번째 이동 블록(160)과 반복 정지 블록(150) 등을 서로 연결할 수 있다.
돌기(162)의 단부에는 블록 접속단자(162a)가 위치되어 도 1 및 도 3(e) 기준 반복 블록(140)의 홈(142)에 위치된 블록 접속단자(142a) 또는 이웃한 이동 블록(160)의 홈(164)에 위치된 블록 접속단자(164a) 등과 선택적으로 접속될 수 있다.
홈(164)의 단부에는 블록 접속단자(164a)가 위치되어 도 1 및 도 3(e) 기준 반복 정지 블록(150)의 돌기(152)에 위치된 블록 접속단자(152a) 또는 이웃한 이동 블록(160)의 돌기(162)에 위치된 블록 접속단자(162a) 등과 선택적으로 접속될 수 있다.
제5, 6 보조 명령 블록 삽입홈(166a, 166b)은 보조 명령을 입력하기 위해 보조 명령 입력부재(200)가 삽입되는 공간으로 평면에서 봤을 때 원형 형상으로 형성될 수 있다.
제5 및 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166a, 166b)의 바닥에는 삽입된 보조 명령 입력부재(200)가 접속될 수 있도록 입력부재 접속단자(167a, 167b)가 각각 설치된다.
그리고 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에는 동작 입력부(220)가 삽입될 수 있고, 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에는 숫자 입력부(210)가 삽입될 수 있다.
여기서, 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에 삽입되는 동작 입력부(220)는 하방향 이동 명령 입력부(220a), 상방향 이동 명령 입력부(220b), 좌회전 명령 입력부(220e), 우회전 명령 입력부(220f), 후진 명령 입력부(220g) 및 전진 명령 입력부(220h) 중에서 어느 하나이다.
도 6을 참조하면, 이동 블록(160)의 내부에는 돌기(162)에 위치된 블록 접속단자(162a)와, 홈(164)에 위치된 블록 접속단자(164a)와, 제5 및 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166a, 166b)에 각각 위치된 입력부재 접속단자(167a, 167b)가 각각 실장되는 PCB 모듈(168)이 설치된다.
PCB 모듈(168)에는 제5 및 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166a, 166b)에 선택적으로 하방향 이동 명령 입력부(220a), 상방향 이동 명령 입력부(220b), 좌회전 명령 입력부(220e), 우회전 명령 입력부(220f), 후진 명령 입력부(220g) 및 전진 명령 입력부(220h)가 접속되면서 입력되어진 코딩에 대한 행동 특성들이 컨트롤러(300)로 전송되도록 회로가 구성된다.
소리 블록(170)은 도 2 및 도 3(f)에 도시된 바와 같이 소리 출력을 명령하는 블록으로, 좌측면에 돌기(172)가 형성되고, 우측면에 홈(174)이 형성되며, 상면에 제7, 8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)이 각각 이격 형성된다.
돌기(172)는 도 2 기준 좌측의 색깔 블록(180)의 홈(182)에 결합되는 부분이고, 홈(174)은 도 2 기준 우측의 종료 블록(120)의 돌기(122)가 결합되는 부분이다.
돌기(172)와 홈(174)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 설치되어, 이웃한 색깔 블록(180)의 홈(182) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과, 이웃한 종료 블록(120)의 돌기(122) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 색깔 블록(180)과 종료 블록(120) 등을 연결할 수 있다.
돌기(172)의 단부에는 블록 접속단자(172a)가 위치되어 도 2 기준 색깔 블록(180)의 홈(182)에 위치된 블록 접속단자(182a) 등과 접속될 수 있다.
홈(174)의 단부에는 블록 접속단자(1674a)가 위치되어 도 2 기준 종료 블록(120)의 돌기(122)에 위치된 블록 접속단자(122a) 등과 접속될 수 있다.
제7, 8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)은 보조 명령을 입력하기 위해 보조 명령 입력부재(200)가 삽입되는 공간으로 평면에서 봤을 때 원형 형상으로 형성될 수 있다.
제7 및 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)의 바닥에는 삽입된 보조 명령 입력부재(200)가 접속될 수 있도록 입력부재 접속단자(177a, 177b)가 각각 실장된다.
그리고 제7 보조 명령 블록 삽입홈(176a)에는 소리 선택부(230)가 삽입될 수 있고, 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176b)에는 숫자 입력부(210)가 삽입될 수 있다.
여기서, 제7 보조 명령 블록 삽입홈(176a)에 삽입되는 소리 선택부(230)는 새, 개, 오리 및 곰 등의 소리를 해당 선택부에 의해 출력하게 된다. 그리고 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176b)에 삽입되는 숫자 입력부(210)는 소리 선택부(230)에서 선택된 동물 소리의 출력 시간 등을 지정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 소리 블록(170)의 내부에는 돌기(172)에 위치된 블록 접속단자(172a)와, 홈(174)에 위치된 블록 접속단자(174a)와, 제7 및 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)에 각각 위치된 입력부재 접속단자(177a, 177b)가 각각 실장되는 PCB 모듈(178)이 설치된다.
PCB 모듈(178)에는 제7 및 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)에 소리 선택부(230)와 숫자 입력부(210)가 접속되면서 입력되어진 코딩에 대한 행동 특성들이 컨트롤러(300)로 전송되도록 회로가 구성된다.
색깔 블록(180)은 도 2 및 도 3(g)에 도시된 바와 같이 색 선택을 명령하는 블록으로, 도 2 기준 좌측면에 돌기(182)가 형성되고, 우측면에 홈(184)이 형성되며, 상면에 제9, 10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)이 각각 이격 형성된다.
돌기(182)는 도 2 기준 좌측의 시작 블록(110)의 홈(112) 또는 이웃한 색깔 블록(180)의 홈(182)에 결합되는 부분이고, 홈(184)은 도 2 기준 우측의 소리 블록(170)의 돌기(172) 또는 이웃한 색깔 블록(180)의 돌기(182)가 결합되는 부분이다.
돌기(182)와 홈(184)의 내부에는 자석(도면에 미도시)이 설치되어, 좌측의 시작 블록(110)의 홈(112) 또는 이웃한 색깔 블록(180)의 홈(182) 내부에 설치된 자석(도면에 미도시)과, 우측의 소리 블록(170)의 돌기(172) 또는 이웃한 색깔 블록(180)의 돌기(182)에 설치된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 연결된다. 따라서, 시작 블록(110)과 색깔 블록(180) 또는 이웃한 색깔 블록(180) 또는 색깔 블록(180)과 소리 블록(170) 등을 연결할 수 있다.
돌기(182)의 단부에는 블록 접속단자(182a)가 위치되어 도 2 기준 시작 블록(110)의 홈(112)에 위치된 블록 접속단자(112a) 또는 이웃한 색깔 블록(180)의 홈(184)에 위치된 블록 접속단자(184a) 등과 선택적으로 접속될 수 있다.
홈(184)의 단부에는 블록 접속단자(184a)가 위치되어 도 2 기준 소리 블록(170)의 돌기(172)에 위치된 블록 접속단자(172a) 또는 이웃한 색깔 블록(180)의 돌기(182)에 위치된 블록 접속단자(182a) 등과 선택적으로 접속될 수 있다.
제9, 10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)은 보조 명령을 입력하기 위해 보조 명령 입력부재(200)가 삽입되는 공간으로 평면에서 봤을 때 원형 형상으로 각각 형성될 수 있다.
제9 및 제10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)의 바닥에는 삽입된 보조 명령 입력부재(200)가 접속될 수 있도록 입력부재 접속단자(187a, 187b)가 각각 위치된다.
제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에는 숫자 입력부(210)가 삽입될 수 있고, 제10 보조 명령 블록 삽입홈(186b)에는 색 선택부(240)가 삽입될 수 있다.
여기서, 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 삽입되는 숫자 입력부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 해당 번호가 색 지정을 위한 캐릭터 번호(위치)를 지정하게 된다. 그리고 제10 보조 명령 블록 삽입홈(186b)에 삽입되는 색 선택부(240)는 숫자 입력부(210)에 의해 선택된 해당 캐릭터에 색을 입히기 위한 색을 선택하게 된다.
도 6을 참조하면, 색깔 블록(180)의 내부에는 돌기(182)에 위치된 블록 접속단자(182a)와, 홈(184)에 위치된 블록 접속단자(184a)와, 제19 및 제10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)에 각각 위치된 입력부재 접속단자(187a, 187b)가 각각 실장되는 PCB 모듈(188)이 설치된다.
PCB 모듈(188)에는 제9 및 제10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)에 숫자 입력부(210)와 색 선택부(240)가 접속되면서 입력되어진 코딩에 대한 행동 특성들이 컨트롤러(300)로 전송되도록 회로가 구성된다.
보조 명령 입력부재(200)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 명령 블록(130)의 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 156a, 156b, 166a, 166b, 176a, 176b, 186a, 186b)에 각각 선택적으로 접속되어 명령 블록(130)에 해당되는 보조 명령을 입력한다.
보조 명령 입력부재(200)는 숫자 입력부(210)와, 동작 입력부(220)와, 소리 선택부(230) 및 색 선택부(240)를 포함한다.
보조 명령 입력부재(200)의 하부는 명령 블록(130)의 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 156a, 156b, 166a, 166b, 176a, 176b, 186a, 186b)의 내부에 선택적으로 삽입되도록 대응되는 원기둥 형상으로 형성된다.
보조 명령 입력부재(200)의 상부는 사용자가 손으로 파지하는 손잡이다. 보조 명령 입력부재(200)의 상부는 숫자 입력부(210)와, 동작 입력부(220)와, 소리 선택부(230) 및 색 선택부(240)마다 평면 형상을 달리하여, 평면 형상을 통해 각각을 기능별로 구분할 수 있다.
일 예로 숫자 입력부(210)의 상부는 원형 형상으로 형성되고, 동작 입력부(220)의 상부는 마름모 형상으로 형성되고, 소리 선택부(230)의 상부는 육각 형상으로 형성되며, 색 선택부(240)의 상부는 평행사변형 형상으로 형성될 수 있다.
보조 명령 입력부재(200)의 하부에는 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 156a, 156b, 166a, 166b, 176a, 176b, 186a, 186b)의 내부에 구비된 자석(도면에 미도시)과 자력에 의해 각각 결합될 수 있도록 자석(도면에 미도시)이 구비될 수 있다.
그리고 숫자 입력부(210)와, 동작 입력부(220)와, 소리 선택부(230) 및 색 선택부(240)는 명령 입력판(100)과 같이 각각에 고유 ID가 부여되며, 내부에 명령 입력판(100)에서 인식이 가능하도록 컨트롤러(300)에 작동 신호를 블루투스 등과 같은 무선 통신 규격을 통해 송신하는 PCB 모듈(도면에 미도시)이 각각 설치된다.
보조 명령 입력부재(200)는 순차적으로 나열된 블록에 대한 ID를 인식하여 프로그램의 구현이 가능하도록 한다. 즉, 인식된 ID를 이용하고 보조 명령 입력부재(200)에 대한 프로그램 내역을 확인하여 보조 명령 입력부재(200)와 프로그램의 컨트롤이 가능하도록 한다.
숫자 입력부(210)는 도 7에 도시된 바와 같이 1부터 10까지의 숫자를 입력 가능하도록 10개로 구성될 수 있으며, 상면에 숫자가 표기된다. 본 실시예에서 숫자 입력부(210)가 10개인 것으로 예시하였으나, 구성 개수는 이에 한정하지 않고 증감 가능하다.
도 1을 참조하면, 숫자 3과 2에 해당하는 숫자 입력부(210)가 첫 번째와 두 번째 반복 블록(140)의 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에 각각 삽입되는 경우, 반복 블록(140)과 반복 정지 블록(150)의 사이에 배치된 첫 번째 이동 블록(160)에서 동작 입력부(220)의 전진 명령(220h)을 3초간(또는 3칸 전진) 수행하게 되고, 두 번째 이동 블록(160)에서 동작 입력부(220)의 하방향 이동(220a)을 2초간(또는 2칸 이동) 수행하게 된다.
숫자 2에 해당하는 숫자 입력부(210)가 반복 블록(140)의 제2 보조 명령 블록 삽입홈(146b)에 삽입되는 경우, 반복 블록(140)과 반복 정지 블록(150)의 사이에 배치된 첫 번째 이동 블록(160)에서 동작 입력부(220)의 전진 명령(220h)을 3초간 수행하고, 두 번째 이동 블록(160)에서 동작 입력부(220)의 하방향 이동(220a)을 2초간 수행하게 되는 명령을 2회 반복 수행하게 된다.
도 2를 참조하면, 숫자 1과 2와 3과 4에 해당하는 숫자 입력부(210)가 좌측 기준 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째 색깔 블록(180)의 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 각각 삽입되는 경우, 캐릭터마다 미리 설정된 번호에 의해 색칠할 캐릭터 또는 캐릭터가 착용한 옷의 위치가 정해진다. 그리고 숫자 입력부(210) 중 2에 해당하는 숫자 입력부(210)가 소리 블록(170)의 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176b)에 삽입되는 경우, 제7 보조 명령 블록 삽입홈(176a)에 삽입된 소리 선택부(230)의 해당 소리가 2초간 출력되도록 설정된다.
동작 입력부(220)는 도 8에 도시된 바와 같이 하방향 이동 명령 입력부(220a), 상방향 이동 명령 입력부(220b), 반복 명령 입력부(220c), 정지 명령 입력부(220d), 좌회전 명령 입력부(220e), 우회전 명령 입력부(220f), 후진 명령 입력부(220g) 및 전진 명령 입력부(220h)로 구성될 수 있으며, 기능별 구성 개수는 이에 한정하지 않고 증감 가능하다.
하방향 이동 명령 입력부(220a), 상방향 이동 명령 입력부(220b), 반복 명령 입력부(220c), 정지 명령 입력부(220d), 좌회전 명령 입력부(220e), 우회전 명령 입력부(220f), 후진 명령 입력부(220g) 및 전진 명령 입력부(220h)의 상면에는 하방향 이동, 상방향 이동, 반복, 정지, 좌회전, 우회전, 후진 및 전진에 해당하는 도형이 각각 표기된다.
동작 입력부(220)는 화면상 캐릭터(310), 드론(320) 및 로봇(330) 중 적어도 하나의 이동 동작을 제어할 수 있으며, 본 실시예에서는 화면상 캐릭터의 이동 동작을 제어하는 것으로 예시한다.
도 1을 참조하면, 동작 입력부(220) 중 반복 명령 입력부(220c)가 반복 블록(140)에 삽입되는 경우, 후속의 반복 정지 블록(150) 사이에 위치된 명령 블록(130)의 명령을 반복 수행하게 된다. 동작 입력부(220) 중 정지 명령 입력부(220d)가 반복 정지 블록(150)에 삽입되는 경우, 후속의 반복 정지 블록(150) 사이에 위치된 명령 블록(130)의 명령을 정지(종료)하게 된다.
도 1을 참조하면, 동작 입력부(220) 중 전진 명령 입력부(220h)가 좌측 기준 첫 번째 이동 블록(160)에 삽입되는 경우, 캐릭터가 오른쪽 방향으로 전진 이동하도록 명령하고, 하방향 이동 명령 입력부(220a)가 두 번째 이동 블록(160)에 삽입되는 경우, 오른쪽 방향으로 전진한 캐릭터를 아래 방향으로 이동하도록 명령한다.
동작 입력부(220) 중 상방향 이동 명령 입력부(220b)는 캐릭터가 위 방향으로 이동하도록 명령할 때 사용하고, 좌회전 명령 입력부(220e)는 캐릭터가 좌회전하도록 명령할 때 사용하고, 우회전 명령 입력부(220f)는 캐릭터가 우회전하도록 명령할 때 사용하며, 후진 명령 입력부(220g)는 캐릭터가 후진하도록 명령할 때 사용한다.
소리 선택부(230)는 도 9에 도시된 바와 같이 새 소리, 개 소리, 오리 소리 및 곰 소리 등과 같은 동물 소리를 선택하도록 구비된다.
소리 선택부(230)의 상면에는 새, 개, 오리 및 곰 등의 글씨가 표기되어 있으며, 글씨 대신 해당 동물 이미지가 표시될 수도 있다. 본 실시예에서의 소리 선택부(230)는 동물 소리를 선택하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 다양한 소리를 출력할 수 있다.
도 2를 참조하면, 소리 선택부(230)가 세 번째 색깔 블록(180)과 종료 블록(120)의 사이에 배치된 네 번째 색깔 블록(180)에 삽입되는 경우, 네 번째 색깔 블록(180)에 의해 선택된 색이 캐릭터에 입혀진 후 해당 동물의 소리가 출력된다.
색 선택부(240)는 도 10에 도시된 바와 같이 캐릭터 전체 또는 특정 부위에 색이 칠해질 수 있도록 빨강색, 노란색, 초록색, 파랑색 및 주황색 등과 같은 색을 선택할 때 사용된다. 색 선택부(240)의 상면에는 빨강색, 노란색, 초록색, 파랑색 및 주황색이 도포된다. 본 실시예에서의 색 선택부(240)는 빨강색, 노란색, 초록색, 파랑색 및 주황색을 선택하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 다양한 색을 선택할 수 있다.
도 2를 참조하여, 색 선택부(240)가 첫 번째 색깔 블록(180) 내지 네 번째 색깔 블록(180)에 각각 삽입되면, 선택된 해당 위치의 캐릭터마다 해당 색이 입혀지게 된다.
컨트롤러(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 명령 입력판(100) 특히 종료 블록(120)의 BLE 모듈(125)과 무선통신하며, 명령 입력판(100) 및 보조 명령 입력부재(200)의 종합 명령을 전송받아 작동 대상인 화면상 캐릭터(310), 드론(320) 및 로봇(330) 중 적어도 하나의 움직임을 제어하게 된다. 이때, 본 실시예에서의 컨트롤러(300)는 화면상 캐릭터(310)의 움직임을 제어하는 것으로 예시한다.
작동 대상이 드론(320)이나 로봇(330)인 경우, 드론(320)이나 로봇(330)이 캐릭터(310)를 대신하여 게임판(도면에 미도시) 상에서 미로를 탈출하도록 이동하게 된다.
본 발명에 의한 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이를 통해 미로 탈출 게임을 하는 과정을 도 1 및 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 게임자는 PC 프로그램상에서 미로 탈출 난이도를 선택하거나, 게임자가 직접 미로 탈출 장애물을 배치하여 게임의 난위도를 조절하게 된다. 그리고 캐릭터 모양을 선택하게 되는데 캐릭터는 고양이, 강아지, 새 등과 같은 동물이나 자동차 등이 포함될 수 있다.
게임자가 직접 미로 탈출 장애물을 배치하는 경우 장애물 모양은 벽, 하늘, 기후상태 등으로 구현 가능하므로 캐릭터와 장애물의 모양을 이용하여 스토리를 구성할 수 있도록 도모한다.
그리고 선택한 게임은 도 11에 도시된 바와 같이 시작 지점(S)과 도착 지점(E) 그리고 다양한 장애물(O)이 기본적으로 표시된다. 시작 지점(S)과 도착 지점(E) 및 장애물(O)의 이미지 역시 게임자가 선택할 수 있다.
다음으로, 게임자는 시작 블록(110)에 선택한 미로의 경로에 맞는 명령 블록(130)을 연결한 후 마지막 명령 블록(130)에 종료 블록(120)을 연결시키게 된다.
선택한 미로 탈출 게임은 게임자가 모니터에 출력된 미로를 확인하고 다양한 경로 중 한가지의 경로 선택하여 게임 할 수 있으며, 캐릭터의 이동 방향과 이동 시간(칸)을 계산 및 확인하면서 조합한 명령 입력판(100)에 보조 명령 입력부재(200)를 접속시킨 후, 자신의 결정이 맞는지 틀린 지를 확인하면서 게임을 하게 된다.
도 11에 도시된 바와 같이 미로 탈출 게임을 위해 명령 입력판(100)과 보조 명령 입력부재(200)를 조합하는 과정을 설명하면, 시작 지점(S)에서부터 ① 위치, ② 위치, ③ 위치 및 ④ 위치를 거친 후 도착 지점(E)에 도달하여 미로를 탈출하게 된다.
시작 지점(S)에서 ① 위치까지는 상방향 이동과, 2초(2칸) 명령을 통해 구현할 수 있다. 이는 시작 블록(110)에 연결한 명령 블록(130) 중 첫 번째 이동 블록(160)의 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에 상방향 이동 명령 입력부(220b)를 접속하고, 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에 숫자 2가 표기된 숫자 입력부(210)를 접속하여 완료한다.
① 위치에서 ② 위치까지는 전진 이동과, 2초(2칸) 명령을 통해 구현할 수 있다. 이는 명령 블록(130) 중 두 번째 이동 블록(160)의 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에 전진 명령 입력부(220h)를 접속하고, 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에 숫자 2가 표기된 숫자 입력부(210)를 접속하여 완료한다.
② 위치에서 ③ 위치까지는 상방향 이동과, 3초(3칸) 명령을 통해 구현할 수 있다. 이는 명령 블록(130) 중 세 번째 이동 블록(160)의 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에 상방향 이동 명령 입력부(220b)를 접속하고, 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에 숫자 3이 표기된 숫자 입력부(210)를 접속하여 완료한다.
③ 위치에서 ④ 위치까지는 전진 이동과, 5초(5칸) 명령을 통해 구현할 수 있다. 이는 명령 블록(130) 중 두 번째 이동 블록(160)의 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에 전진 명령 입력부(220h)를 접속하고, 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에 숫자 5가 표기된 숫자 입력부(210)를 접속하여 완료한다.
④ 위치에서 도착 지점(E)까지는 상방향 이동과, 2초(2칸) 명령을 통해 구현할 수 있다. 이는 명령 블록(130) 중 세 번째 이동 블록(160)의 제5 보조 명령 블록 삽입홈(166a)에 상방향 이동 명령 입력부(220b)를 접속하고, 제6 보조 명령 블록 삽입홈(166b)에 숫자 2가 표기된 숫자 입력부(210)를 접속하여 완료한다.
다음으로, 게임자는 명령 블록(130) 중 마지막 이동 블록(160)에 종료 블록(120)을 연결시킨다.
다음으로, 게임자가 종료 블록(120)의 시작 버튼(124)을 누르게 되면 시작 신호와 함께 데이터가 컨트롤러(300)로 전송되면서 캐릭터가 이동하게 되면서 시작 지점(S)에서부터 도착 지점(E)까지 본인이 생각한 경로대로 도착했는지 알게 된다.
도 2를 참조하여, 본 발명에 의한 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이를 통해 캐릭터 컬러링 게임을 하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
캐릭터 컬러링 게임은 게임자가 모니터에 출력된 캐릭터의 색칠 순서를 설정한 상태에서 캐릭터 색칠 순서와 색칠할 대상을 토대로 명령 입력판(100)에 보조 명령 입력부재(200)를 삽입하고, 자신이 생각한 그림이 맞게 색칠 되었는지 확인하게 된다.
게임자는 도 2(a)에 도시된 바와 같이 PC 프로그램상에서 캐릭터를 선택하고, 캐릭터 또는 캐릭터의 옷이나 이웃한 사물 등에 순번대로 번호를 지정한다. 본 실시예에서는 1번이 호랑이 캐릭터이고, 2번이 돼지 캐릭터이고, 3번이 곰 캐릭터이고, 4번이 곰 캐릭터가 착용한 상의이다.
다음으로, 게임자는 선택한 색칠 순서와 색칠 색상에 맞게 시작 블록(110)과 종료 블록(120)의 사이에 명령 블록(130)을 연결하게 된다.
즉, 시작 블록(110)에 연결된 첫 번째 색깔 블록(180)의 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 숫자 1에 해당하는 숫자 입력부(210)를 삽입하고, 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 빨강색에 해당하는 색 선택부(240)를 삽입하게 된다.
다음으로, 첫 번째 색깔 블록(180)에 연결된 두 번째 색깔 블록(180)의 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 숫자 2에 해당하는 숫자 입력부(210)를 삽입하고, 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 노란색에 해당하는 색 선택부(240)를 삽입하게 된다.
다음으로, 두 번째 색깔 블록(180)에 연결된 세 번째 색깔 블록(180)의 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 숫자 3에 해당하는 숫자 입력부(210)를 삽입하고, 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 초록색에 해당하는 색 선택부(240)를 삽입하게 된다.
다음으로, 세 번째 색깔 블록(180)에 연결된 네 번째 색깔 블록(180)의 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 숫자 4에 해당하는 숫자 입력부(210)를 삽입하고, 제9 보조 명령 블록 삽입홈(186a)에 파랑색에 해당하는 색 선택부(240)를 삽입하게 된다.
다음으로, 네 번째 색깔 블록(180)에 종료 블록(120)을 연결하여 캐릭터 컬러링 게임의 결과를 알 수 있으나, 네 번째 색깔 블록(180)에 소리 블록(170)을 연결하여 캐릭터의 소리까지 들을 수 있다.
이 경우, 네 번째 색깔 블록(180)에 소리 블록(170)을 연결시킨 상태에서 소리 블록(170)의 제7 보조 명령 블록 삽입홈(176a)에 곰 소리에 해당하는 소리 선택부(230)를 삽입하고, 제8 보조 명령 블록 삽입홈(176b)에 숫자 2에 해당하는 숫자 입력부(210)를 삽입하게 된다.
다음으로, 명령 블록(130) 중 소리 블록(170)에 종료 블록(120)을 연결시킨다.
다음으로, 게임자가 종료 블록(120)의 시작 버튼(124)을 누르게 되면 시작 신호와 함께 데이터가 컨트롤러(300)로 전송되면서 특정 캐릭터에 원하는 색이 칠해졌는 지와, 원하는 동물 소리가 출력됐는 지를 확인할 수 있게 된다. 즉, 도 2(b)에 도시된 바와 같이 1번 호랑이 캐릭터에 빨강색이 칠해지고, 2번 돼지 캐릭터에 노란색이 칠해지고, 3번 곰 캐릭터에 초록색이 칠해지며, 4번 곰 캐릭터가 착용한 상의에 파란색이 칠해졌는지 여부와 마지막에 원하는 곰 소리가 출력되는지를 확인할 수 있다.
위에서 설명한 미로 탈출 게임은 유아 스스로 스토리(story)를 구성하면서 다양한 패턴의 장애물을 배치하므로 집중력이 향상되고, 장애물의 구성 과정에서 주위 친구들과 함께 대화를 통해서 서로의 생각을 나누면서 진행하여 사회성이 향상되고, 장애물이 점점 많아짐에 따라 문제해결을 위한 여러 가지 방법을 시도하여 문제 해결력과, 창의력이 향상되며, 청각적 자극을 줌으로써 지루함 감소와 연상력을 향상시킬 수 있게 된다.
캐릭터 컬러링 게임의 경우, 자신이 원하는 캐릭터 등을 화면에 불러와 주어진 명령 입력판(100)과 보조 명령 입력부재(200)의 조합을 통하여 색칠을 하고, 색칠한 캐릭터에 대해 스토리를 만들어 친구들에게 들려주는 과정에서 상상력과 발표력이 향상될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 명령 입력판 110: 시작 블록
112: 홈 112a: 블록 접속단자
120: 종료 블록 122: 돌기
122a: 블록 접속단자 122b: 전원공급단자
122c: 배터리 접속단자 125: BLE 모듈
126: PCB 모듈 130: 명령 블록
140: 반복 블록 142: 돌기
142a, 144a: 블록 접속단자 144: 홈
147a, 147b: 입력부재 접속단자 150: 반복 정지 블록
152: 돌기 152a, 154a: 블록 접속단자
154: 홈 157a, 157b: 입력부재 접속단자
160: 이동 블록 162: 돌기
162a, 164a: 블록 접속단자 164: 홈
167a, 167b: 입력부재 접속단자 170: 소리 블록
172: 돌기 172a, 174a: 블록 접속단자
174: 홈 177a, 177b: 입력부재 접속단자
180: 색깔 블록 182: 돌기
182a, 184a: 블록 접속단자 184: 홈
187a, 187b: 입력부재 접속단자 200: 보조 명령 입력부재
210: 숫자 입력부 220: 동작 입력부
230: 소리 선택부 240: 색 선택부
300: 컨트롤러 310: 캐릭터
320: 드론 330: 로봇

Claims (15)

  1. 프로그램의 시작을 알리는 시작 블록(110), 상기 프로그램의 종료를 알리는 종료 블록(120) 및 상기 시작 블록(110)과 상기 종료 블록(120) 사이에 연결되어 상기 프로그램의 시작과 종료 사이에 명령을 수행하도록 적어도 하나의 명령 블록(130)을 포함하는 명령 입력판(100);
    상기 명령 블록(130)의 상면에 형성된 복수의 보조 명령 블록 삽입홈에 삽입되며, 작동 대상의 동작 진행 횟수, 작동시간, 동작, 출력 소리의 선택, 출력 색의 선택 중 적어도 하나를 포함하는 해당 보조 명령을 상기 명령 블록(130)에 입력하는 보조 명령 입력부재(200); 및
    상기 명령 입력판(100)과 통신하며, 상기 명령 입력판(100) 및 상기 보조 명령 입력부재(200)의 종합 명령을 전송받아 작동 대상인 화면상 캐릭터(310), 드론(320) 및 로봇(330) 중 적어도 하나의 움직임을 제어하는 컨트롤러(300)를 포함하되,
    상기 시작 블록, 상기 종료 블록 및 상기 적어도 하나의 명령 블록은 자력에 의해 상호 연결되며,
    상기 종료 블록의 내부에는 상기 컨트롤러에 작동 신호를 블루투스 무선 통신을 통해 송신하는 PCB 모듈과 배터리가 설치되고, 상기 PCB 모듈에는 상기 명령 블록과의 접속을 위한 블록 접속단자, 시작 버튼, 배터리 충전지 전원이 연결되는 전원공급단자, 배터리 충전을 위해 배터리가 접속되는 배터리 접속단자 및 상기 컨트롤러와 무선 통신하는 BLE 모듈이 실장되고, 상기 종료 블록 내부에 마련된 배터리를 통해 상기 시작 블록과 명령 블록에 전원이 공급되며, 상기 명령 입력판과 상기 보조 명령 입력부재의 조합 완료 후 상기 시작 버튼을 가압하면 통신에 의해 작동 대상의 움직임이 제어되며,
    상기 명령 블록에는 전원 공급 상태 및 상기 종료 블록과 컨트롤러와의 통신상태 및 데이터 출력상태를 육안 확인하도록 램프가 마련되고,
    상기 명령 블록(130)은 특정 동작에 대한 반복을 수행할 때 사용되는 반복 블록(140), 특정 동작에 대한 반복 정지구간을 설정할 때 사용되는 반복 정지 블록(150), 상기 작동 대상의 이동을 명령하는 이동 블록(160), 소리 출력을 명령하는 소리 블록(170) 및 색 선택을 명령하는 색깔 블록(180) 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 블록(140, 150, 160, 170) 상에는 상기 보조 명령 입력부재(200)가 삽입되도록 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 156a, 156b, 166a, 166b, 176a, 176b, 186a, 186b)이 각각 형성되며,
    상기 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈의 바닥면에는 보조 명령 입력부재와 접속되도록 입력부재 접속단자가 마련되고, 상기 블록(140, 150, 160, 170) 내에는 상기 입력부재 접속단자가 실장되고 상기 컨트롤러에 신호를 블루투스 무선 통신을 통해 송신하는 PCB 모듈이 설치되고,
    상기 보조 명령 입력부재의 하부와 상기 제1 내지 제10 보조 명령 블록 삽입홈 내부에는 각각 자석이 마련되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 명령 입력판(100)의 연결면은 요철 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반복 블록(140) 및 상기 이동 블록(160)은 상기 제1, 2, 5, 6 보조 명령 블록 삽입홈(146a, 146b, 166a, 166b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 동작 입력부(220)와 숫자 입력부(210)가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반복 정지 블록(150)은 상기 제3, 4 보조 명령 블록 삽입홈(156a, 156b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 동작 입력부(220)가 접속되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소리 블록(170)은 상기 제7, 8 보조 명령 블록 삽입홈(176a, 176b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 소리 선택부(230)와 숫자 입력부(210)가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 색깔 블록(180)은 상기 제9, 10 보조 명령 블록 삽입홈(186a, 186b)에 상기 보조 명령 입력부재(200)의 색 선택부(240)와 숫자 입력부(210)가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 보조 명령 입력부재(200)는,
    진행 횟수 또는 작동 시간에 대한 숫자 입력이 가능한 숫자 입력부(210)와, 상기 컨트롤러(300)에 의해 제어되는 작동 대상의 동작을 입력하는 동작 입력부(220)와, 출력 소리를 선택하는 소리 선택부(230) 및 출력 색을 선택하는 색 선택부(240) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 숫자 입력부(210)와, 동작 입력부(220)와, 소리 선택부(230) 및 색 선택부(240)는 상단의 평면 형상이 다르도록 형성되는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 숫자 입력부(210)는 1부터 10까지의 숫자를 입력하는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 동작 입력부(220)는 하방향 이동, 상방향 이동, 반복, 정지, 좌회전, 우회전, 후진 및 전진 중 적어도 하나의 동작을 입력하는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 소리 선택부(230)는 동물 소리를 선택하는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 색 선택부(240)는 상기 작동 대상 중 캐릭터의 색을 선택하는 것을 특징으로 하는 놀이와 교육을 접목한 어린이용 스마트 토이.
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