KR102205158B1 - 스마트 토이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 토이(10)에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)는 탈부착 가능한 적어도 2 이상의 모듈이 상호 결합하여 구성되며, 네트워크 연결된 사용자 단말(20)의 원격 제어명령 입력에 의해 동작이 수행되는 스마트 토이(10)로서, 상기 원격 제어명령을 수신하고, 결합된 하나 이상의 기능 모듈(200)에 제어 신호를 전달하는 베이스 모듈(100); 및 상기 베이스 모듈(100)과 결합하여, 상기 전달된 제어 신호에 의해 해당 신호에 기초한 미리 설정된 동작이 수행되는 하나 이상의 기능 모듈(200);을 포함하며, 상기 사용자 단말(20)에서 각각의 모듈의 상호 결합상태가 인식 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 토이 {Smart toy}
본 발명은 스마트 토이에 관한 것으로, 상세하게는 2 이상의 모듈이 상호 결합되고 사용자의 원격 제어명령 입력에 의해 미리 설정된 기능을 수행하는 동작이 이뤄지며, 모듈의 결합 상태가 사용자에게 인식되어 사용자가 해당 모듈의 미리 설정된 기능을 수행하는 제어명령을 용이하게 입력할 수 있도록 하는 스마트 토이에 관한 것이다.
상호 탈부착이 가능하도록 구성된 블럭(블록)은 2 이상의 블럭을 상호 조합하여 원하는 형태의 장난감을 만들 수 있다는 점에서 아이부터 성인까지 다양한 연령층의 장난감으로 널리 애용되고 있다.
다만 이러한 블럭의 결합에 따라 사용자에 의해 제작되는 장난감들은 사용자가 직접 블럭을 움직이거나 별도의 동작 가능한 기구를 사용하여야만 동작할 수 있다는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 모터, 조명 등을 블럭과 결합하고 이러한 블럭들을 이용하여 결합된 장난감이 동작할 수 있도록 하는 다양한 기능의 블럭 장난감이 개발되었다.
이러한 기술의 일예로 스마트 토이(smart toy)가 있다. 스마트 토이는 인공지능(Artificial Intelligence)이나 사물인터넷(IOT) 같은 정보통신기술이 접목된 장난감을 의미하며, 이러한 장난감들은 사람과의 상호 작용을 통해 동작이 이뤄지게 된다.
스마트 토이에 관한 종래기술의 일예로, 대한민국 특허출원 제10-2010-0098482호(2010.10.08 출원)의 "동작카드를 이용한 블록완구 동작 제어시스템 및 그 제어방법"이 있다. 상기 종래기술은, 적어도 하나의 블럭으로 형성되고 블럭의 동작을 위한 구동모터가 설치된 블럭완구와, 모양, 색상, 문양 및 기호 중 적어도 하나로 구분되어 미리 설정된 블럭완구의 동작신호가 표시되는 동작신호 식별부가 형성된 적어도 하나의 동작카드와, 상기 동작카드가 접촉되어 동작신호를 인식하는 동작카드 인식부 및 상기 동작 프로그램이 다수개 설치되고, 상기 동작카드 인식부로부터 수신된 동작신호에 대응되는 동작 프로그램을 실행하여 상기 블럭완구의 동작을 위한 구동명령 신호를 상기 제어모터로 전송하는 제어박스를 포함하여 블럭완구의 동작을 제어하도록 구성된다.
상기 종래기술은 모터나 조명 등의 스위치를 온/오프하여 단순 동작시키거나 리모콘을 이용하여 원격으로 동작하도록 하는 단순제어를 넘어서, 사용자가 프로그램을 이용하여 미리 명령어가 설정된 각각의 명령어 카드를 블럭완구에 인식시키는 과정을 통해 블럭완구의 동작 제어가 손쉽게 이루어지며, 다수의 동작카드를 조합하여 많은 블럭완구의 동작을 제어하거나 실행시킬 수 있다는 장점이 있다.
그러나 상기 종래기술은 블럭을 결합하였을 때 결합된 블럭이 어떤 것인지를 미리 파악하여야 해당 블럭을 동작시킬 수 있다는 문제점이 있다. 부연하면 2 이상의 모터 및/또는 조명 블럭을 이용하는 경우 각각의 블럭에 따른 명령어 카드를 찾아 이를 확인하면서 동작이 이뤄져야 하므로 어린 아이들이 블럭완구를 용이하게 동작시키는데 한계가 있다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2 이상의 모듈이 상호 결합되고 사용자의 원격 제어명령 입력에 의해 미리 설정된 기능을 수행하는 동작이 이뤄지며, 모듈의 결합 상태가 사용자에게 인식되어 사용자가 해당 모듈의 미리 설정된 기능을 수행하는 제어명령을 용이하게 입력할 수 있도록 하는 스마트 토이를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이는 탈부착 가능한 적어도 2 이상의 모듈이 상호 결합하여 구성되며, 네트워크 연결된 사용자 단말의 원격 제어명령 입력에 의해 동작이 수행되는 스마트 토이로서, 상기 원격 제어명령을 수신하고, 결합된 하나 이상의 기능 모듈에 제어 신호를 전달하는 베이스 모듈; 및 상기 베이스 모듈과 결합하여, 상기 전달된 제어 신호에 의해 해당 신호에 기초한 미리 설정된 동작이 수행되는 하나 이상의 기능 모듈;을 포함하며, 상기 사용자 단말에서 각각의 모듈의 상호 결합상태가 인식 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 사용자 단말은 상기 결합이 이뤄진 모듈의 결합 모듈 형상이 표시되는 표시부가 구비되며, 상기 사용자 단말의 원격 제어명령 입력은 상기 결합이 이뤄진 모듈 중 선택 입력된 기능 모듈을 기초로 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 베이스 모듈은 상기 사용자 단말의 원격 제어명령을 수신하는 통신부 및 상기 기능 모듈의 제어 신호를 생성하는 프로그램 가능 프로세서를 포함하며, 상기 기능 모듈은 모터, 서보모터, 감지센서, 조명장치, 소리 발생장치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 각각의 모듈은 블럭 형상으로 이뤄지며, 상기 결합이 이뤄지는 각각의 모듈에서, 일측 모듈의 결합위치에 적어도 하나 이상의 요홈이 형성된 모듈 요홈부가 구비되고 타측 모듈의 결합위치에 적어도 하나 이상의 돌기가 형성된 모듈 돌출부가 구비되어 상기 돌기와 상기 요홈의 삽입에 의한 기구적 결합이 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 모듈 요홈부 또는 상기 모듈 돌출부 중 적어도 어느 하나에는 결합 감지센서가 구비되며, 상기 결합 감지센서는 상기 요홈과 돌기의 삽입에 의한 모듈간 결합을 감지하여 상기 베이스 모듈을 통해 상기 사용자 단말로 감지 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 결합이 이뤄지는 각각의 모듈은 케이블에 의한 전기적 결합이 이뤄지되, 상기 케이블은 요홈 또는 돌기 중 적어도 어느 하나가 형성된 블럭 형상의 케이블 몸체에 결합 형성되며, 상기 케이블 몸체가 각각의 모듈 중 적어도 어느 하나와 요홈-돌기의 삽입에 의한 기구적 결합이 더욱 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 케이블의 중앙부는 케이블 몸체 내부에 내설되며, 상기 케이블의 외부 돌출 길이가 조절되는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 본 발명은, 상기 사용자 단말의 원격 제어명령은 미리 설정된 프로그래밍 언어에 의해 이뤄진 GUI 기반의 응용 프로그램에 기초한 제어명령인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 각각의 모듈의 결합 상태가 사용자 단말을 통해 사용자에게 직관적으로 인식되어 사용자가 해당 모듈의 미리 설정된 기능을 수행하는 제어명령을 용이하게 입력할 수 있으므로, 어린 아이들도 스마트 토이를 쉽게 동작시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명은 각각의 모듈의 기구적 및/또는 전기적 결합으로 사용자 단말에서 각각의 모듈의 결합 상태를 파악할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명은 각각의 모듈의 전기적 결합을 위한 케이블이 안정적으로 스마트 토이에 결합될 수 있도록 하며, 다양한 모듈간의 결합시에도 케이블의 외부 노출길이를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이의 구성 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이의 결합 상태도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이의 결합 상태가 표시된 사용자 단말의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 모듈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말을 이용한 스마트 토이의 동작을 나타내는 모식도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)의 구성 모식도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)의 결합 상태도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)는 탈부착 가능한 적어도 2 이상의 모듈이 상호 결합하여 구성되며, 네트워크 연결된 사용자 단말(20)의 원격 제어명령 입력에 의해 동작이 수행된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스마트 토이(10)는 사용자 단말(20)로부터 상기 원격 제어명령을 수신하고, 결합된 하나 이상의 기능 모듈(200)에 제어 신호를 전달하는 베이스 모듈(100)과, 상기 베이스 모듈(100)과 결합하여, 상기 전달된 제어 신호에 의해 해당 신호에 기초한 미리 설정된 동작이 수행되는 하나 이상의 기능 모듈(200)을 포함한다.
상기 베이스 모듈(100)은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)를 제어하는 모듈로서, 상기 사용자 단말(20)로부터 수신한 원격 제어명령을 제어 신호로 변환하여 기능 모듈(200)로 상기 제어 신호를 전달하며, 상기 사용자 단말(20)로 각각의 모듈(100, 200)의 결합상태 신호를 전달한다.
상기 베이스 모듈(100)은 상기 사용자 단말(20)의 원격 제어명령을 수신하는 통신부 및 상기 기능 모듈(200)의 제어 신호를 생성하는 프로그램 가능한 프로세서(processor)를 포함한다.
상기 통신부는 블루투스(bluetooth), 와이파이(wifi), 지그비(zigbee), 3G, 4G, LTE 및 RF통신 등일 수 있으며, 상기 사용자 단말(20)과 네트워크 연결되어 제어명령 및 모듈간 결합상태 정보 등을 전달하게 된다.
상기 프로세서는 프로그램을 저장하여 상기 프로그램에 따라 모터 제어, 감지 신호 수신 등 다양한 제어기능을 수행하는 것으로, 예를 들어 오픈 소스 기반의 단일 보드 마이크로컨트롤러(microcontroller)인 아두이노(Arduino)의 프로세서일 수 있다.
상기 아두이노는 다수의 스위치나 센서로부터 신호값을 수신하여 LED 등의 조명이나 모터 등의 외부 장치를 제어함으로써 하나의 프로세서에서 다양한 제어를 통시에 수행할 수 있도록 하는 장점이 있으며, 누구나 손쉽게 개발할 수 있는 통합 개발 환경을 제공함으로써 아이들의 프로그래밍 학습 도구로서 이용되기도 한다.
상기 베이스 모듈(100)은 다양한 종류의 기능 모듈(200)과 결합이 이뤄지도록 하는 다양한 결합부(예, 케이블 결합홈)를 구비할 수 있으며, 전원단자(170) 및 전원 스위치(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 기능 모듈(200)은 상기 베이스 모듈(100)에 의해 제어되며, 모터, 서보모터, 감지센서, 조명장치, 소리 발생장치 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 기능 모듈(200)은 상기 모터, 조명장치 등 각각의 동작 장치로 인해 움직임, 소리, 빛, 감지 중 적어도 어느 하나의 기능에 기초한 동작을 수행한다.
상기 감지센서는 접촉 감지센서, 온도센서, 습도센서, 광센서 중 어느 하나일 수 있으며, 스마트 토이(10) 주변의 환경 및/또는 사용자의 움직임 등을 감지하여 스마트 토이(10)의 동작에 감지된 센싱값이 반영되도록 제어될 수 있다.
일예로, 상기 기능 모듈(200)이 서보모터(Servo motor)로 이뤄지는 경우, 엔코더에 의한 회전 각도 검출 및 제어가 가능한 서보모터의 회전이 상기 베이스 모듈(100)에 의해 일정 각도만큼씩 이뤄지도록 함으로써, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)가 일정한 거리만큼씩 이동하도록 제어할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기능 모듈(200)은 상기 서보머터에 연장 형성되는 조인트 결합홈(280)과 바퀴(wheel) 등의 기능 모듈용 부재(300)가 결합될 수 있으며, 상기 조인트 결합홈(280)을 연결하는 조인트(400)를 연결부재로 하여 상기 기능 모듈용 부재(300)와 결합될 수도 있다.
본 발명에 따른 스마트 토이(10)는 이러한 기능 모듈의 제어를 이용하여, 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어인 프로그램 언어(code)를 써서 명령과 정보를 만드는 이른바 '코딩(coding)'을 쉽게 배우는데 활용될 수 있으며 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
상기 베이스 모듈(100) 및/또는 기능 모듈(200)은 상호 결합이 가능하도록 하는 다양한 형상(예, 사면체, 육면체 등)으로 이뤄질 수 있으며, 서로 다른 형상으로 이뤄진 모듈이어도 기구적 결합 및/또는 전기적 결합에 의해 모듈간 결합이 이뤄질 수 있다.
상기 베이스 모듈(100)은 상기 베이스 모듈(100) 및 기능 모듈(200)에 전원을 공급하는 전원 모듈(미도시)과 결합될 수 있다. 상기 전원 모듈(미도시)은 교환식 또는 충전식 배터리를 내장하여 상기 베이스 모듈(100)을 통해 전원을 공급하며, 본 발명에 따른 스마트 토이(10)를 동작하게 된다.
일예로, 상기 각각의 모듈(100, 200)은 블럭(육면체) 형상으로 이뤄질 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 모듈(100)은 블럭 형상의 베이스 모듈 몸체(110) 내부에 아두이노 등의 제어 보드(미도시)가 구비되고, 베이스 모듈 몸체(110) 측면에 베이스 모듈(100)을 on/off하는 전원 스위치(150), 전원단자(170) 등 상기 제어 보드(미도시)에 설치된 여러 단자들이 구비될 수 있다.
본 실시예에 따른 스마트 토이(10)는, 상기 결합이 이뤄지는 각각의 모듈(100, 200)에서, 일측 모듈의 결합위치에 적어도 하나 이상의 요홈이 형성된 모듈 요홈부(130)가 구비되고 타측 모듈의 결합위치에 적어도 하나 이상의 돌기가 형성된 모듈 돌출부(120, 220)가 구비되어 상기 돌기와 상기 요홈의 삽입에 의한 기구적 결합이 이뤄진다. 이러한 모듈간의 기구적 결합을 통해 스마트 토이(10)의 구조적 견고함이 이뤄진다. 도 2에서는 상기 베이스 모듈(100)에 형성된 모듈 요홈부(130)를 표현하였으나, 베이스 모듈(100)은 물론 기능 모듈(200)에도 모듈 요홈부가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)의 결합 상태가 표시된 사용자 단말(20)의 모식도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 사용자 단말(20)은 프로그래밍 언어에 의해 미리 설정된 스마트 토이(10) 제어 프로그램이 설치된 단말이며, 상기 베이스 모듈(100)에 원격 제어명령을 전달하는 통신부, 상기 베이스 모듈(100) 및 기능 모듈(200)이 표시되는 표시부(21)를 포함하여 이뤄진다.
상기 스마트 토이(10) 제어 프로그램은 상기 각각의 모듈의 형태에 대한 이미지 정보를 포함하며 후술하는 각각의 모듈의 결합에 따른 결합신호를 수신하여 이를 사용자 단말(20)의 표시부(21)에 표시 가능하도록 구성된다.
상기 표시부(21)는 일예로, 터치스크린일 수 있으며, 상기 원격 제어명령 입력은 상기 터치스크린에 표시된 제어명령을 터치하는 것으로 이뤄질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)는, 상기 사용자 단말(20)에서 각각의 모듈의 상호 결합상태가 인식 가능하도록 구성된다.
이러한 결합된 모듈에 대한 결합상태의 인식은, 베이스 모듈(100)과 하나의 기능 모듈(200)과의 단순한 결합은 물론, 2 이상의 기능 모듈(200)이 베이스 모듈(100)에 결합된 경우에도 어떤 모듈의 결합이 이뤄졌는지를 용이하게 파악할 수 있으며, 사용자가 각각의 모듈을 동작할 때 결합된 모듈 정보에 따라 원하는 기능 모듈(200)을 용이하게 동작시킬 수 있게 된다.
일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 모듈(100)과 하나 이상의 기능 모듈(200)이 결합될 때, 상기 결합이 이뤄진 모듈의 결합 모듈 형상(10i)이 상기 표시부(21)에 표현될 수 있다.
상기 베이스 모듈(100) 및 기능 모듈(200)은, 전술한 바와 같이, 각각 일정한 고유의 형상을 갖도록 구성될 수 있으며, 상기 사용자 단말(20)에 구비된 스마트 토이(10) 제어 프로그램에 상기 각각의 모듈의 형상 정보가 포함될 수 있다.
이 경우, 상기 베이스 모듈(100)과 하나 이상의 기능 모듈(200)이 결합되면, 상기 베이스 모듈(100)이 결합된 기능 모듈(200)이 어떠한 장치가 포함된 기능 모듈(200)인지를 감지하여 상기 베이스 모듈(100)과 네트워크 연결된 사용자 단말(20)로 결합상태 정보를 전송하게 된다.
이 때, 상기 베이스 모듈(100)과 기능 모듈(200)의 결합은 전기적 결합으로 이해될 수 있다.
다음으로 상기 사용자 단말(20)은 이러한 결합상태 정보를 기초로 상기 스마트 토이(10) 제어 프로그램이 실행 중인 상기 표시부(21)에 결합 모듈 형상(10i)을 표시하여 사용자가 각각의 모듈의 결합상태를 인식할 수 있도록 한다.
이 때, 상기 사용자 단말(20)의 원격 제어명령 입력은 상기 결합이 이뤄진 모듈(100, 200) 중 선택 입력된 기능 모듈(200)을 기초로 이뤄진다.
예를 들어, 사용자가 사용자 단말(20)을 통해 본 발명에 따른 스마트 토이(10)를 제어할 때, 상기 결합이 이뤄진 모듈 중 어느 하나의 기능 모듈(200)을 선택하게 되면, 사용자 단말(20)은 선택된 기능 모듈(200)의 동작이 이뤄질 수 있도록 하는 해당 기능 모듈(200)과 관련된 제어명령 입력이 이뤄질 수 있도록 제어되며, 상기 사용자 단말(20)의 표시부(21)에 선택 가능한 제어명령 요소(22)가 표시된다.
이러한 제어명령 요소(22)의 표시는 비주얼 프로그래밍 언어(Visual programming language)를 통한 아이콘 등의 표시로 이해될 수 있다.
만일 사용자가 상기 결합이 이뤄진 모듈 중 다른 기능 모듈(200)을 선택하게 되면, 다른 기능 모듈(200)의 가능한 동작과 관련한 제어명령 입력이 이뤄질 수 있도록 상기 사용자 단말(20)의 표시부(21)에 표시됨은 물론이다.
각각의 모듈의 결합상태의 표시 및 관련된 제어명령 입력은 사용자에게 직관적인 모듈의 제어가 가능하도록 함으로써 어린아이도 쉽게 스마트 토이(10)를 제어할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 2 이상의 기능 모듈(200)이 상기 베이스 모듈(100)에 결합된 경우, 어떠한 제어명령을 입력하여야 사용자가 원하는 기능 모듈(200)이 동작하는지를 쉽게 파악하기 어려우므로, 각각의 모듈의 결합상태를 표시하고, 사용자가 동작을 원하는 기능 모듈(200)을 선택할 때 해당 기능 모듈(200)의 동작에 관련한 제어명령 입력이 가능하도록 함으로써, 사용자가 용이하게 모듈을 제어할 수 있게 된다.
또한, 상기 사용자 단말(20)의 표시부(21)가 터치스크린으로 구성되는 경우, 상기 원격 제어명령 입력은 터치스크린에 표시되는 어느 하나의 기능 모듈(200)의 형상을 터치한 후 상기 기능 모듈(200)의 동작에 관련한 제어명령 요소(22)를 터치함으로써 간단하게 이뤄질 수 있다.
상기 사용자 단말(20)은 네트워크를 통해 외부 서버(미도시)와 연결될 수 있으며, 상기 외부 서버(미도시)는 상기 사용자 단말(20)에 다양한 베이스 모듈(100) 및 기능 모듈(200)의 정보를 제공하고, 사용자가 제작한 스마트 토이(10)의 형상 및 상기 사용자 단말(20)에서 구성한 제어명령 등을 수신하여 저장하거나 타 사용자에게 배포할 수도 있다.
상기 결합상태 인식의 다른 예로, 상기 사용자 단말(20)에 알림부가 구비되고, 상기 결합이 이뤄진 모듈 고유의 신호(색상, 소리 등)가 상기 알림부를 통해 표현되도록 구성될 수도 있으며, 사용자가 이를 통해 모듈간 결합상태를 용이하게 파악함으로써 모듈의 제어를 위해 필요한 제어명령을 손쉽게 결정(선택)할 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)는 상기 베이스 모듈(100)과 기능 모듈(200)의 기구적 결합이 이뤄질 때, 각각의 모듈의 결합이 있음이 상기 사용자 단말(20)에서 인식되도록 구성될 수도 있다.
일예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 요홈부(130) 또는 상기 모듈 돌출부(120, 220) 중 적어도 어느 하나에는 결합 감지센서(s1, s2)가 구비된다.
상기 결합 감지센서(s1, s2)는 상기 요홈과 돌기의 삽입에 의한 모듈간 결합을 감지하여 상기 베이스 모듈(100)을 통해 상기 베이스 모듈(100)과 네트워크 연결된 상기 사용자 단말(20)로 감지 신호를 전달할 수 있다.
상기 결합 감지센서(s1, s2)는 상기 모듈 요홈부 또는 모듈 돌출부의 전체 면적을 커버하도록 구비될 수도 있고, 모서리측 일부에 부분적으로 구비될 수도 있다.
상기 결합 감지센서(s1, s2)는 접촉센서, 적외선 센서, 초음파 센서, 거리 감지 센서, 광센서 중 어느 하나로 이뤄질 수 있다.
예를 들어, 상기 결합 감지센서(s1, s2)가 접촉센서인 경우, 상기 돌기가 상기 요홈에 삽입되어 접촉함으로써 감지센서가 눌려져 상기 베이스 모듈(100)과 기능 모듈(200)이 결합된 상태가 인식되어 상기 사용자 단말(20)에 표시될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 케이블 모듈의 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 토이(10)에서, 상기 결합이 이뤄지는 각각의 모듈은 케이블(560)에 의한 전기적 결합이 이뤄진다.
상기 케이블(560)은 양측 단부에 케이블 단자(550)가 결합되며, 각각의 모듈에 형성된 케이블 결합홈(140, 240)에 상기 케이블 단자(550)가 각각 결합되어 각각의 모듈이 전기적으로 결합된다.
이 때, 상기 베이스 모듈(100)과 기능 모듈의 케이블 결합홈(140, 240) 부근에는 제1, 2 모듈 표식(160, 260)이 구비될 수 있으며, 상기 제1, 2 모듈 표식(160, 260)은 케이블(560)이 결합되는 위치에 동일한 형상이 표시되도록 함으로써 직관적으로 케이블(560)을 연결할 수 있어서 케이블(560)이 다른 위치에 결합되어 오동작이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(560)은 요홈(미도시) 또는 돌기(520) 중 적어도 어느 하나가 형성된 블럭 형상의 케이블 몸체(510)에 결합 형성되며, 상기 케이블 몸체(510)가 각각의 모듈 중 적어도 어느 하나와 요홈-돌기의 삽입에 의한 기구적 결합이 더욱 이뤄진다. 상기 케이블(560)은 케이블 몸체(510)에 결합되어 케이블 모듈(500)을 형성한다.
상기 케이블 모듈(500)은 베이스 모듈(100) 및/또는 기능 모듈(200)과의 기구적 결합에 의해 상기 케이블(560)이 안정적으로 각각의 모듈(100, 200)에 전기적으로 결합될 수 있으며, 케이블(560)의 탈락이 방지된다.
일예로, 상기 케이블(560)의 중앙부는 케이블 몸체(510) 내부에 내설되며, 상기 케이블(560)의 외부 돌출 길이가 조절된다.
상기 케이블 몸체(510)는 케이블(560)을 릴 형태로 수용하고, 상기 케이블 몸체(510)의 중앙부에 형성된 회동중심이 되는 중심축(미도시) 및 상기 중심축을 중심으로 설치되는 태엽스프링(미도시)에 의해 상기 케이블(560)을 탄성 지지하도록 구성되며, 상기 케이블(560)을 외측으로 당겨서 원하는 길이만큼 외부로 돌출되도록 하고, 케이블(560)을 당겼다 놓는 행위를 통해 케이블(560)이 태엽스프링에 의해 내측으로 말려들어가서 외부 돌출길이가 감소되도록 구성될 수 있다.
상기 케이블(560)의 외부 돌출길이가 용이하게 조절될 수 있으므로, 모듈 간 전기적 결합을 형성하는 케이블(560)의 노출 길이를 최소화하여 사용자의 접촉 가압으로 인한 케이블(560)의 탈락(결합 해제) 현상을 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말(20)을 이용한 스마트 토이(10)의 동작을 나타내는 모식도이다.
일예로, 상기 사용자 단말(20)의 원격 제어명령은 미리 설정된 프로그래밍 언어에 의해 이뤄진 GUI 기반의 응용 프로그램에 기초한 제어명령일 수 있다.
상기 제어명령은 기계어 명령을 내리는 행위인 '코딩'으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 원격 제어명령은 상기 GUI 기반의 응용 프로그램이 표현된 상기 표시부(21) 화면상에 드래그 앤 드롭(drag & drop) 방식으로 미리 설정된 아이콘 형태의 제어명령 요소(22)를 배치하여 제어명령 로직(24)을 형성하고, 형성된 제어명령 로직(24)을 실행하는 것으로 이뤄질 수 있다.
이러한 제어명령 요소(22)의 배치 순서에 따라 스마트 토이(10)의 동작이 순차적으로 이뤄질 수 있으며, 상기 제어명령 요소(22)를 단순히 배치하면 본 발명의 스마트 토이(10)의 복잡한 제어가 쉽게 이뤄질 수 있으므로, 간단하게 코딩을 배울 수 있다는 장점이 있다.
일예로, 상기 원격 제어명령의 입력은 상기 배치된 제어명령 요소에 의해 구성된 제어명령 로직(24)을 터치하는 방식으로 이뤄진다. 상기 제어명령 로직(24)을 터치 입력하면 상기 원격 제어명령이 베이스 모듈(100)로 전달되고, 상기 베이스 모듈(100)로부터 제어신호가 상기 기능 모듈(200)로 전달되며, 상기 기능 모듈(200)의 동작에 의해 스마트 토이의 동작이 이뤄지게 된다.
도 5에서는 이해를 돕기 위해 상기 베이스 모듈(100) 및 기능 모듈(200)간 전기적 결합을 단순한 케이블(560)을 이용하여 표현하였으나, 상기 케이블 모듈(500)을 이용한 결합이 이뤄져 케이블(560) 길이를 최소화하면서 스마트 토이(10)에 안정적으로 결합되도록 하는 것이 가능함은 물론이다.
상기 GUI 기반의 응용 프로그램은 스크래치(scratch), 엔트리 등의 코딩 프로그램일 수 있으며, 이러한 코딩 프로그램을 이용하여 상기 원격 제어명령의 입력이 이뤄지도록 제어될 수 있다. 상기 응용 프로그램은 공지된 오픈소스 기반의 상용 프로그램이며 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 하기의 청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
10: 스마트 토이 10i: 결합 모듈 형상
20: 사용자 단말 21: 표시부
22: 제어명령 요소 24: 제어명령 로직
100: 베이스 모듈 110: 베이스 모듈 몸체
120: 모듈 돌출부 130: 모듈 요홈부
140: 케이블 결합홈 150: 스위치
160: 제1 모듈 표식 170: 전원단자
200: 기능 모듈 220: 돌출부
240: 케이블 결합홈 260: 제2 모듈 표식
280: 조인트 결합홈 300: 기능 모듈용 부재
400: 조인트 s1, s2: 결합 감지센서
500: 케이블 모듈 510: 케이블 몸체
520: 모듈 돌출부 550: 케이블 단자
560: 케이블

Claims (8)

  1. 탈부착 가능한 적어도 2 이상의 모듈이 상호 결합하여 구성되며, 네트워크 연결된 사용자 단말(20)의 원격 제어명령 입력에 의해 동작이 수행되는 스마트 토이(10)로서,
    상기 원격 제어명령을 수신하고, 결합된 하나 이상의 기능 모듈(200)에 제어 신호를 전달하는 베이스 모듈(100); 및
    상기 베이스 모듈(100)과 결합하여, 상기 전달된 제어 신호에 의해 해당 신호에 기초한 미리 설정된 동작이 수행되는 하나 이상의 기능 모듈(200);을 포함하며,
    상기 사용자 단말(20)에서 각각의 모듈(100, 200)의 상호 결합상태가 인식 가능하도록 구성되며,
    상기 각각의 모듈(100, 200)은 블럭 형상으로 이뤄지며,
    상기 결합이 이뤄지는 각각의 모듈에서, 일측 모듈의 결합위치에 적어도 하나 이상의 요홈이 형성된 모듈 요홈부(130)가 구비되고 타측 모듈의 결합위치에 적어도 하나 이상의 돌기가 형성된 모듈 돌출부(120, 220)가 구비되어 상기 돌기와 상기 요홈의 삽입에 의한 기구적 결합이 이뤄지며,
    상기 모듈 요홈부(130) 또는 상기 모듈 돌출부(120, 220) 중 적어도 어느 하나에는 결합 감지센서(s1, s2)가 구비되며,
    상기 결합 감지센서(s1, s2)는 상기 요홈과 돌기의 삽입에 의한 모듈간 결합을 감지하여 상기 베이스 모듈(100)을 통해 상기 사용자 단말(20)로 감지 신호를 전달하며,
    상기 베이스 모듈(100)은 상기 사용자 단말(20)의 원격 제어명령을 수신하는 통신부 및 상기 기능 모듈(200)의 제어 신호를 생성하는 프로그램 가능 프로세서를 포함하며,
    상기 기능 모듈(200)은 모터, 서보모터, 감지센서, 조명장치 및 소리 발생장치를 포함하며,
    상기 기능 모듈(200)에 포함된 서보모터에는 연장 형성되는 바퀴 형태의 기능 모듈용 부재(300)가 결합되며,
    상기 기능 모듈(200)에 포함된 감지센서는 상기 스마트 토이(10) 주변의 환경 및 사용자의 움직임을 감지하여, 감지된 센싱값을 통해 상기 스마트 토이(10)의 동작이 제어되도록 처리하고,
    상기 베이스 모듈(100)은 상기 센싱값을 통해 상기 기능 모듈(200)에 포함된 서보모터가 일정 각도 회전하도록 제어하여, 상기 스마트 토이(10)가 일정 거리 이동하도록 제어하며,
    상기 결합이 이뤄지는 각각의 모듈(100, 200)은 케이블(560)에 의한 전기적 결합이 이뤄지되,
    상기 케이블(560)은 요홈 또는 돌기 중 적어도 어느 하나가 형성된 블럭 형상의 케이블 몸체(510)에 결합 형성되며, 상기 케이블 몸체(510)가 각각의 모듈 중 적어도 어느 하나와 요홈-돌기의 삽입에 의한 기구적 결합이 더욱 이뤄지며,
    상기 케이블(560)의 중앙부는 케이블 몸체(510) 내부에 내설되며, 상기 케이블(560)의 외부 돌출 길이가 조절되며,
    상기 케이블 몸체(510)는 상기 케이블(560)을 릴 형태로 수용하고, 상기 케이블 몸체(510)의 중앙부에 형성된 회동중심이 되는 중심축 및 상기 중심축을 중심으로 설치되는 태엽스프링에 의해 상기 케이블(560)을 탄성 지지하도록 구성되며, 상기 케이블(560)이 외측으로 당겨지면 당겨진 길이만큼 상기 케이블(560)의 외부 돌출 길이가 증가되고, 상기 케이블(560)이 당겼다 놓아지면 상기 태엽스프링에 의해 내측으로 말려들어가서 상기 케이블(560)의 외부 돌출 길이가 감소되는 것을 특징으로 하는 스마트 토이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말(20)은 상기 결합이 이뤄진 모듈의 결합 모듈 형상(10i)이 표시되는 표시부(21)가 구비되며, 상기 사용자 단말(20)의 원격 제어명령 입력은 상기 결합이 이뤄진 모듈 중 선택 입력된 기능 모듈(200)을 기초로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 스마트 토이.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말(20)의 원격 제어명령은 미리 설정된 프로그래밍 언어에 의해 이뤄진 GUI 기반의 응용 프로그램에 기초한 제어명령인 것을 특징으로 하는 스마트 토이.
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