KR20160050833A

KR20160050833A - 완구 및 완구의 동작 방법

Info

Publication number: KR20160050833A
Application number: KR1020140149902A
Authority: KR
Inventors: 김형준
Original assignee: 주식회사 퓨어스마트; 김형준
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2016-05-11
Also published as: JP2016087399A

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 완구는 하나 이상의 발광 소자를 구비하는 완구에 있어서, 상기 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 태그의 리딩을 위한 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부; 상기 무선 신호로부터 유도 기전력을 생성하는 코일부; 및 상기 코일부와 연결되며, 상기 하나 이상의 발광 소자로 상기 유도 기전력에 기초한 구동 전원을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

완구 및 완구의 동작 방법{A TOY AND A METHOD FOR OPERATING THE TOY}

본 발명은 완구 및 완구의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 배터리나 충전기 없이도 다양한 광원 효과를 제공할 수 있는 완구 및 완구의 동작 방법에 관한 것이다.

완구는 사용자의 정서 함양과 유희에 도움을 주기 위하여 로봇, 인형 등의 특정한 형태를 가지고 사용자와의 교감을 유도할 수 있게 하는 장치를 말할 수 있다.

일반적으로, 사용자에게 즐거움을 배가하기 위한 효과들을 주기 위하여 동작 완구 또는 발광 완구등이 제공되고 있다.

특히, 광원을 구비하여 다양한 발광을 제공하는 완구들의 경우, 배터리나 충전기 등을 포함하는 전원부가 별도 구비되어 전력을 공급받게 되며, 이를 통해 사용자의 시각적 즐거움을 유발하는 광원 효과를 제공할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 발광 완구는 배터리 또는 충전을 위한 전원부가 완구 내에 구비되어 있어야 하며, 전원이 방전된 경우 배터리를 탈부착하거나 별도 케이블을 연결하여 충전해야 하는 번거로움이 존재하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 태그의 리딩을 위한 무선 신호를 이용하여, 유도 기전력에 따른 광원 완구의 발광 소자에 대한 발광 제어를 수행함으로써, 별도의 배터리나 충전기 없이도 사용자에게 광원 효과를 제공할 수 있으며, 무선 리더 장치와의 연계를 통해 새로운 유희를 제공할 수 있는 완구 및 완구의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 완구는, 하나 이상의 발광 소자를 구비하는 완구에 있어서, 상기 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 태그의 리딩을 위한 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부; 상기 무선 신호로부터 유도 기전력을 생성하는 코일부; 및 상기 코일부와 연결되며, 상기 하나 이상의 발광 소자로 상기 유도 기전력에 기초한 구동 전원을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 하나 이상의 발광 소자를 구비하는 완구의 제어 방법은, 상기 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 통신을 위한 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 무선 신호로부터 유도 기전력을 생성하는 단계; 상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치와의 거리를 센싱하는 단계; 및 상기 센싱된 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 구동 전원을 인가하도록 제어하는 단계를 포함한다.

한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 완구는, 그 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 태그의 리딩을 위한 무선 신호를 이용하여, 코일부를 통해 유도 기전력을 발생시키며, 유도 기전력에 따른 광원 완구의 발광 소자에 대한 발광 제어를 수행할 수 있다.

이에 따라, 별도의 배터리나 충전기 없이도 사용자에게 광원 효과를 제공할 수 있게 된다. 무선 리더 장치와의 연계를 통해 새로운 유희를 제공할 수 있다.

또한, 각 발광 소자별로 무선 리더 장치와의 거리에 따라 서로 다른 방식의 점멸방식을 제공함으로써 무선 리더 장치와의 연동을 제공할 수 있다. 이에 따라, 어린이 등의 완구 사용자는 무선 리더 장치에 대한 사용 원리 등의 이해도를 높이고 친밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 완구와 무선 리더 장치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 완구의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 완구와 무선 리더 장치간 동작 실시 예를 나타내기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 완구의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 완구와 무선 리더 장치와의 관계를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 완구(100)는 복수의 광원을 포함하는 로봇 또는 인형 형태의 완구일 수 있다. 사용자는 완구(100)를 물리적으로 이동시켜 무선 리더 장치(200)와 가깝게 접근하게 하거나 멀어지게 할 수 있다.

무선 리더 장치(200)는 기본적으로 주변에 위치한 무선 태그(300)와 통신하여 무선 태그(300)의 정보를 리딩하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무선 리더 장치(200)는 NFC 카드 리더, RFID 리더, WIFI 태그 리더 또는 근거리 통신 기능이 켜져 있는 모바일 단말기나 스마트폰 등의 형태로 제공될 수 있다.

그리고, 무선 리더 장치(200)는 태그 정보 리딩을 위한 무선 신호를 송출할 수 있다. 무선 신호는 전자기장의 형태로 전송되는 전파 신호일 수 있다. 일반적으로 무선 태그(300)는 전자기장의 형태로 전송된 전파 신호를 복조하며, 복조된 신호에 따라서 내부에 저장되어 있는 제품 데이터나 센서 정보를 리더기로 전송한다.

한편, 사용자는 완구(100)를 무선 리더 장치(200)로 접근시킬 수 있으며, 완구(100)는 무선 리더 장치(200)로부터 상술한 무선 통신을 위한 무선 신호를 수신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무선 리더 장치(200)에서 송신되는 무선 신호는 전파의 형태를 가지므로, 완구(100)는 완구(100)의 동작에 필요한 전력을 무선 신호로부터 획득하기 위한 유도 코일을 포함할 수 있다. 유도 코일은 상기 무선 신호로부터 유도 기전력을 생성하며, 완구(100)는 상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치(200)와의 거리를 센싱하고, 상기 센싱된 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 구동 전원을 인가하도록 제어할 수 있다.

이를 구현하기 위한 완구(100)의 세부 구성에 대하여 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 완구의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 완구(100)는 제어부(110), 무선 신호 수신 코일(120), 전력 드라이브 회로(130) 및 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)를 포함한다.

먼저, 무선 신호 수신 코일(120)은 무선 리더 장치(200)로부터 송출되는 무선 신호를 수신하고, 유도 기전력을 생성하여 전력 드라이브 회로(130)로 전달한다.

무선 신호 수신 코일(120)은 무선 신호를 1차적으로 수신하기 위한 적어도 하나의 코일을 포함할 수 있다. 무선 신호 수신 코일(120)은 일반적인 무선 신호를 수신하기 위한 무선 태그(300)에 있어서 그 동작에 필요한 전력을 생성하기 위한 발진수단의 형태를 가질 수 있다. 또한, 무선 신호 수신 코일(120)은 무선 신호로부터 유도 기전력만을 생성하기 때문에, 변조 수단이나 복조 수단은 포함하지 않아 그 기능을 최소한으로 구현할 수 있다.

특히, 무선 신호 수신 코일(120)은 무선 리더 장치(200)가 전송한 무선 신호의 전파로부터 발생되는 자기장 변화에 따라 유도 기전력을 생성할 수 있다. 이를 위해, 무선 신호 수신 코일(120)은 무선 신호 수신 및 유도기전력 발생을 위해 특정한 패턴을 갖는 안테나가 형성되는 금속층을 포함하거나 금속이 프린팅된 형태로 완구(100)의 배면부에 포함될 수 있다. 사용자는 완구(100)의 배면을 무선 리더 장치(200) 방향으로 갖다댐으로써 무선 신호 수신 코일(120)이 유도기전력을 발생시키도록 할 수 있다.

또한, 무선 신호 수신 코일(120)은 발생된 유도기전력의 일부를 제어부(110)로 제공하여 제어부(110)의 동작 전원을 제공할 수 있다. 제어부(110)는 유도기전력의 일부를 수신하여 완구(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고, 전력 드라이브 회로(130)를 컨트롤하여 발광 소자(140A, 140B ...)들에 대한 전원 인가 제어를 수행할 수 있다.

그리고, 무선 신호 수신 코일(120)은 발생되는 유도기전력의 전부 또는 일부를 전력 드라이브 회로(130)로 전달하여, 제어부(110)의 제어에 따라 미리 결정된 발광 소자(140A, 140B, ...)로 구동 전원이 인가되도록 한다.

여기서, 전력 드라이브 회로(130)는 제어부(110)에서 수신되는 컨트롤 신호에 따라 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)에 전원 인가를 수행할 수 있다.

그리고, 전력 드라이브 회로(130)는 제어부(110)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 무선 신호 수신 코일(120)에서 생성되는 유도 기전력을 증폭 및 조절하여, 소정의 크기의 전원이 각 발광 소자(140A, 140B, ...)로 공급되도록 제어할 수 있다. 전원은 소정의 주파수, 펄스폭 및 듀티 비를 갖는 미리 결정된 전류일 수 있으며, 이에 따라, 발광 소자(140A, 140B, ...)들은 소정의 강도와 색상으로 발광하거나 점멸할 수 있다.

한편, 제어부(110)는 무선 신호 수신 코일(120)에서 수신되는 무선 신호가 발생하는 유도 기전력이 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)의 전원으로 인가되도록 전력 드라이브 회로(130)를 제어한다.

이를 위해, 제어부(110)는 거리 센싱부(111), 점등 조절부(113), 밝기 조절부(115) 및 색상 조절부(117)을 포함할 수 있다.

먼저, 거리 센싱부(111)는 상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치와의 거리를 측정한다.

무선 리더 장치(200)에서 송신되는 무선 신호는 주변에 전자기장을 형성할 수 있으며, 자기장의 세기는 무선 리더 장치(200)와 완구(100)의 거리가 가까워짐에 따라 높아질 수 있다. 이에 따라, 무선 신호 수신 코일(120)에서 1차적으로 생성되는 유도 기전력의 크기도 커질 수 있다.

따라서, 거리 센싱부(111)는 무선 신호 수신 코일(120)에서 1차 생성되는 유도 기전력의 크기에 따라 무선 리더 장치(200)와의 거리를 센싱할 수 있다.

상기한 본 발명의 일 실시 예에서, 거리 센싱부(111)는 제어부(110) 내에 별도로 구비되는 것으로 설명되고 있으나, 본 발명은 거리 센싱부(111)의 구현 방식을 제한하지는 않는다. 거리 센싱부(111)는 제어부(110) 회로 기능의 일부로 포함될 수 있으며, 단순한 비교 회로로 구현되거나, 또는 전력 드라이브 회로(130) 기능의 일부로 포함될 수도 있다. 거리 센싱부(111)는 센싱된 거리에 대한 정보를 디지털 값으로 변환하여 출력하거나, 미리 결정된 거리 임계값과의 비교 결과를 출력하거나, 유도 기전력 크기값 자체를 거리 정보로 센싱하여 출력할 수도 있다.

그리고, 밝기 조절부(115)는 상기 센싱되는 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 인가되는 구동 전원의 전력 크기를 가변할 수 있다.

밝기 조절부(115)는 센싱되는 거리에 따라 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)로 인가되는 구동 전원의 전력 크기를 가변함으로써 각 발광 소자(140A, 140B, ...)의 밝기를 조절할 수 있다.

예를 들어, 밝기 조절부(115)는 센싱되는 거리가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 구동 전원을 제1 단계로 유지하다가 임계값 이하로 가까워진 경우, 제2 단계로 변경되도록 구동 전원의 전력 크기를 가변하기 위한 제어 신호를 전력 드라이브 회로(130)로 출력할 수 있다.

이와 같은 밝기 조절부(115)의 제어에 따라, 전력 드라이브 회로(130)는 발광 소자(140A, 140B, ...)로 구동 전원을 제공함에 있어 다른 값은 유지되는 상태에서 그 밝기만 변경하기 위한 전류 크기 제어를 수행할 수 있다.

한편, 색상 조절부(117)는 상기 센싱되는 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자의 색상을 제어하기 위한 색상 제어 신호를 생성할 수 있다.

색상 조절부(117)는 센싱되는 거리에 따라 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)로 인가되는 구동 전원의 디지털 신호를 가변함으로써 각 발광 소자(140A, 140B, ...)의 색상을 조절할 수 있다.

예를 들어, 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)는 RED, GREEN, BLUE 중 적어도 하나를 포함하는 복수의 LED 광원을 포함할 수 있다. 이에 따라, 색상 조절부(117)는 각 발광 소자(140A, 140B, ...)로 인가되는 전원 신호 출력에 대응되는 디지털 값을 가변하여 RED, GREEN, BLUE 광원 중 적어도 하나가 발광하도록 제어할 수 있다. 각 광원의 발광 변화에 따라, 결과적으로 외부에 노출되는 발광 소자(140A, 140B, ...)의 색상이 미리 설정된 색으로 변경될 수 있다.

예를 들어, 색상 조절부(117)는 센싱되는 거리가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 구동 전원에 대응되는 디지털 신호를 제1 색상에 대응되는 디지털 신호로 유지하다가 임계값 이하로 가까워진 경우, 제2 색상에 대응되는 디지털 신호로 변경되도록 제어할 수 있다.

또한, 색상 조절부(117)는 그 구동 전원의 펄스 신호를 가변하기 위한 제어 신호를 전력 드라이브 회로(130)로 출력할 수 있다.

이와 같은 색상 조절부(117)의 제어에 따라, 전력 드라이브 회로(130)는 발광 소자(140A, 140B, ...)로 구동 전원을 제공함에 있어 다른 값은 유지되는 상태에서 그 색상만 변경하기 위한 펄스 또는 듀티 비 제어를 수행할 수 있다.

한편, 점등 조절부(113)는 상기 센싱되는 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자의 점등 패턴을 제어하기 위한 점등 제어 신호를 생성할 수 있다.

이를 위해, 점등 조절부(113)는 센싱되는 거리에 따라 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)로 인가되는 구동 전원의 펄스 신호 또는 듀티 비를 가변함으로써 각 발광 소자(140A, 140B, ...)의 점등 패턴을 조절할 수 있다.

예를 들어, 점등 조절부(113)는 센싱되는 거리가 미리 결정된 임계값 이상인 경우 구동 전원을 제어하여 제1 발광 소자가 켜지도록 점등할 수 있으며, 제2 임계치 이상인 경우 상기 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자가 함께 켜지도록 점등할 수 있다.

또한, 점등 조절부(113)는 센싱된 거리에 따라 구동 전원의 펄스 신호의 주파수를, 미리 정해진 패턴(점등 주기 패턴)에 따라, 랜덤으로 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 주파수 및 펄스폭을 변경하거나, 거리에 따른 복수의 점등주기 패턴을 미리 구비하여 이에 대응되는 제어 신호를 전력 드라이브 회로(130)로 출력할 수 있다.

이와 같은 제어부(110)의 제어에 따라, 완구(100)와 무선 리더 장치(200)간 거리에 따른 서로 다른 밝기, 색상 또는 점등 패턴의 변화를 제공할 수 있게 되며, 사용자는 새로운 즐거움을 얻을수 있고, 완구(100)와 무선 리더 장치(200)간의 동작에 대한 호기심을 유발하며, 원리 이해에 따른 학습 효과를 제공할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 완구와 무선 리더 장치간 동작 실시 예를 나타내기 위한 도면들이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 완구(100)는 로봇 형태 또는 인형 형태의 하우징을 포함할 수 있으며, 제1 발광 소자(140A)가 완구(100) 하우징의 전면부에 노출되도록 배치될 수 있다. 또한, 상세히 도시되지는 않았으나 무선 신호 수신 코일(120)은 완구(100) 하우징의 배면부에 배치됨으로써, 무선 리더 장치(200)로부터의 무선 신호를 보다 용이하게 수신하도록 할 수 있다.

그리고, 무선 리더 장치(200)는 근거리 통신 모듈을 포함하는 다양한 리더 장치를 포함할 수 있다.

예를 들어, 무선 리더 장치(200)는 주변에 위치한 무선 태그 카드로부터 카드 정보를 리딩하기 위한 카드 리더일 수 있다. 이에 따라, 무선 리더 장치는 카드 리딩을 위한 자기장 신호를 주변으로 송출할 수 있다.

또한, 무선 리더 장치(200)는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하는 모바일 단말기일 수 있다. 일반적으로 모바일 단말기의 경우, 근거리 무선 통신 모듈이 선택적으로 온오프 될 수 있으며, 본 실시 예에서의 모바일 단말기의 경우 근거리 무선 통신 모듈이 온, 즉 켜져 있을 것을 전제로 본 발명의 실시 예에 따른 완구(100)가 동작 가능하게 된다.

먼저, 도 3(A)에 도시된 바와 같이, 완구(100)와 무선 리더 장치(200)와의 거리가 일정 거리 이상 먼 상태임에 따라, 무선 신호 수신 코일(120)에서 출력되는 유도 기전력은 미리 결정된 임계값 이하일 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자(140A)는 발광하지 않는 상태로 유지되거나, 그 밝기가 제1 단계인 상태로 유지될 수 있다.

그리고, 도 3(B)에 도시된 바와 같이, 사용자가 완구(100)를 이동시켜 무선 리더 장치(200)와의 거리가 일정 거리 이하로 가까워진 경우, 무선 신호 수신 코일(120)에서 출력되는 유도 기전력이 미리 결정된 임계값 이상으로 증가할수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자(140A)는 발광하는 상태로 변경되거나, 그 밝기가 상기 제1 단계보다 높은 제2 단계인 상태로 변경될 수 있다.

한편, 도 4에서는 발광 소자(140A, 140B, ...)들의 점등 제어가 무선 리더 장치(200)와의 거리에 따라 개별적으로 이루어지는 실시 예를 도시하고 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 완구(100)의 하우징에는 무선 리더 장치(200)와의 거리에 따른 점멸 제어방식이 상이한 2 이상의 LED 소자를 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 완구(100)는 제1 발광 소자(140A)와 점멸 제어방식이 상이한 제2 발광 소자(140B)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 소자(140A)는 완구(100)의 가슴 부위에 배치되며, 제2 발광 소자(140B)는 완구(100)의 눈 부위에 배치될 수 있다. 그리고, 각 발광 소자(140A, 140B)는 점등되는 무선 리더 장치(200)와의 점등 거리 임계값이 상이할 수 있다.

도 4(A)에서 도시된 완구(100)의 경우, 각 발광 소자(140A, 140B)의 밝기가 일정 값 이하로 유지되고 있다.

그리고, 도 4(B)에 도시된 바와 같이, 사용자가 완구(100)를 이동시켜 무선 리더 장치(200)와의 거리가 제1 거리 이하로 가까워진 경우, 무선 신호 수신 코일(120)에서 출력되는 유도 기전력이 미리 결정된 제1 임계값 이상으로 증가할수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자(140A)는 발광하는 상태로 변경할 수 있다. 그러나, 제2 발광 소자(140B)는 완구(200)가 제2 거리 이상 먼 상태이므로 발광하지 않을 수 있다.

이후, 도 4(C)에 도시된 바와 같이, 사용자가 완구(100)를 이동시켜 무선 리더 장치(200)와의 거리가 제2 거리 이하로 가까워진 경우, 무선 신호 수신 코일(120)에서 출력되는 유도 기전력은 미리 결정된 제2 임계값 이상으로 증가할수 있다. 이에 따라, 제1 발광 소자(140A) 및 제2 발광 소자(140B)가 모두 발광하는 상태로 변경될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 완구(100)는 무선 리더 장치(200)와의 거리에 따라 각 발광 소자(140A, 140B, ...)들의 점멸방식이 상이하게 지정될 수 있게 되며, 사용자는 거리 조절에 따른 광원 효과의 변경을 통해 새롭고 보다 즐거운 유희를 얻을 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 완구의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 완구(100)는 무선 리더 장치(200)에서 송신되는 무선 태그 리딩신호를 수신한다(S101).

무선 신호 수신 코일(120)은 무선 리더 장치(200)로부터 송신되는 무선 태그 리딩신호를 수신할 수 있다. 무선 리더 장치(200)는 주변에 위치한 무선 태그를 식별하고 그 정보를 수신하기 위한 무선 태그 리딩신호를 송출할 수 있다.

여기서, 무선 리더 장치(200)는 카드 리더이거나, 근거리 통신 모듈을 포함하는 모바일 단말기일 수 있다. 무선 리더 장치(200)가 모바일 단말기인 경우, 무선 리더 장치(200)에는 무선 태그 리딩신호를 송출하기 위한 어플리케이션이 설치될 수 있다.

그리고, 완구(100)는 리딩신호의 자기장으로부터 유도 기전력을 발생시킨다(103).

무선 신호 수신 코일(120)은 수신된 무선 태그 리딩신호의 자기장 변화에 따라 유도 기전력을 발생할 수 있다.

무선 태그 리딩신호의 전자기파는 자기장의 변화를 유도할 수 있으며, 자기장 변화에 따라 무선 신호 수신 코일(120)의 금속 코일에는 유도 기전력에 의한 전류가 발생될 수 있다.

이후, 완구(100)는 유도 기전력에 따라 무선 리더 장치(200)와의 거리를 센싱한다(S105).

거리 센싱부(111)는, 유도 기전력 크기에 따른 무선 리더 장치(200)와의 거리를 센싱할 수 있다. 거리 센싱부(111)는 제어부(110) 회로 기능의 일부로 포함될 수 있으며, 단순한 비교 회로로 구현되거나, 또는 전력 드라이브 회로(130) 기능의 일부로 포함될 수도 있다.

거리 센싱부(111)는 센싱된 거리에 대한 정보를 디지털 값으로 변환하여 출력하거나, 미리 결정된 거리 임계값과의 비교 결과를 출력하거나, 유도 기전력 크기값 자체를 거리 정보로 센싱하여 출력할 수도 있다.

그리고, 완구(100)는 무선 리더 장치(200)와의 거리에 따라 발광 소자(140A, 140B, ...)로 인가되는 구동 전력 세기 및 제어 신호를 결정한다(S113).

전술한 바와 같이, 전력 드라이브 회로(130)는 제어부(110)에서 수신되는 컨트롤 신호에 따라 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)에 전원 인가를 수행할 수 있다.

그리고, 전력 드라이브 회로(130)는 제어부(110)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 무선 신호 수신 코일(120)에서 생성되는 유도 기전력을 증폭 및 조절하여, 소정 전원이 각 발광 소자(140A, 140B, ...)로 공급되도록 제어할 수 있다.

공급 전원은 유도 기전력이 증폭 및 정류된 구동 전력을 포함할 수 있으며, 소정의 주파수, 펄스폭 및 듀티 비를 갖는 제어 신호를 포함할 수 있다. 구동 전력과 제어 신호는 하나의 전원 신호로 구현될 수도 있다. 이에 따라, 발광 소자(140A, 140B, ...)들은 소정의 강도와 색상으로 발광하거나 점멸할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 무선 신호 수신 코일(120)에서 수신되는 무선 신호가 발생하는 유도 기전력이 하나 이상의 발광 소자(140A, 140B, ...)의 전원으로 인가되도록 전력 드라이브 회로(130)를 제어할 수 있다.

이에 따라, 완구(100)는 발광 소자(140A, 140B, ...)들로 전원 및 제어 신호를 인가한다(S115).

특히, 제어부(110)는 거리 센싱부(111), 점등 조절부(113), 밝기 조절부(115) 및 색상 조절부(117)의 동작에 따라 무선 리더 장치(100)와의 거리에 대응되는 밝기 제어 신호, 색상 제어 신호, 점등 제어 신호 중 적어도 하나의 제어 신호를 생성하여 전력 드라이브 회로(130)로 인가할 수 있으며, 전력 드라이브 회로(130)의 전원 인가에 따라 발광 소자(140A, 140B, ...)들의 밝기, 색상 또는 점멸 중 적어도 하나가 가변될 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 완구(100)의 구성 및 무선 리더 장치(200)간 동작을 나타낸다.

도 7에 도시된 바와 같이, 완구(100)는 무선 리더 장치(200)와의 거리에 따라 제1 발광 소자(140A)의 점등을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 무선 리더 장치(200)에 표시되는 디스플레이의 변화를 유도할 수도 있다.

이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 완구(100)는 도 2에 도시된 구성 외에도 무선 태그부(150)를 더 포함할 수 있다. 무선 태그부(150)은 예를 들어, 근거리 통신 방식을 사용한 NFC 또는 RFID 방식의 근거리 무선 통신을 위한 RFID 또는 NFC 칩일 수 있다.

무선 태그부(150)는 무선 리더 장치(200)와의 통신을 수행할 수 있다. 따라서 무선 태그부(150)는 수신한 신호의 복조를 위한 복조수단과, 상기 데이터나 정보를 리더기로 전송하기 위한 변조수단을 포함할 수 있다. 그리고 복조된 신호에 따른 동작을 수행하기 위 한 제어수단을 포함할 수 있다. 또한, 무선 태그부(150)는 수동형 또는 능동형 태그일 수 있으며, 수동형 무선 태그인 경우에서는 동작에 필요한 전력을 무선 신호 수신 코일(120)로부터 전달받아 동작할 수 있다.

다시, 도 7을 참조하면, 완구(100)는 무선 태그부(150)와 무선 리더 장치(200)의 통신에 따라 무선 리더 장치(200)로 완구(100)에 대응되는 식별 정보 및 디스플레이 패턴 정보를 전송할 수 있다. 이에 따라, 무선 리더 장치(200)는 근접한 완구(100)에 대응되는 식별 정보와 발광 패턴 정보를 획득하고, 이에 기초하여 디스플레이 화면(203)을 제공할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 완구(100)가 접근하면, 완구(100)의 발광 소자(140A, 140B, ...)들이 발광됨과 함께, 무선 리더 장치(200)는 완구(100)로부터 수신되는 식별 정보에 따라 완구(100) 이미지(201)를 디스플레이 할 수 있다.

또한, 완구(100)와의 접근 거리에 따라 완구(100)의 발광 소자(140A, 140B, ...)들의 점등이 가변됨과 함께, 무선 리더 장치(200)는 완구(100)로부터 수신되는 발광 패턴 정보에 따라 완구(100)의 발광 효과가 제공됨과 동시에 발광 패턴(202)을 표시할 수 있다. 이에 따라, 무선 리더 장치(200)와 완구(100)간 연동 기능이 배가되어 사용자의 즐거움을 향상시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 완구는, 그 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 태그의 리딩을 위한 무선 신호를 이용하여, 코일부를 통해 유도 기전력을 발생시키며, 유도 기전력에 따른 광원 완구의 발광 소자에 대한 발광 제어를 수행함으로써, 별도의 배터리나 충전기 없이도 사용자에게 광원 효과를 제공할 수 있게 된다. 무선 리더 장치와의 연계를 통해 새로운 유희를 제공할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.

100: 완구
110: 제어부
111: 거리 센싱부
113: 점등 조절부
115: 밝기 조절부
117: 색상 조절부
120: 무선 신호 수신 코일
130: 전력 드라이브 회로
140A, B, ... : 발광 소자
200: 무선 리더 장치
300: 무선 태그

Claims

하나 이상의 발광 소자를 구비하는 완구에 있어서,
상기 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 태그의 리딩을 위한 무선 신호를 수신하는 무선 신호 수신부;
상기 무선 신호로부터 유도 기전력을 생성하는 코일부; 및
상기 코일부와 연결되며, 상기 하나 이상의 발광 소자로 상기 유도 기전력에 기초한 구동 전원을 인가하도록 제어하는 제어부를 포함하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치와의 거리를 측정하는 거리 센싱부; 및
상기 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 인가되는 구동 전원의 전력 크기를 가변하는 밝기 조절부를 포함하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치와의 거리를 측정하는 거리 센싱부; 및
상기 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 인가되는 구동 전원의 색상을 가변하는 색상 조절부를 포함하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치와의 거리를 측정하는 거리 센싱부; 및
상기 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자의 점등을 제어하는 점등 조절부를 포함하고,
상기 점등 조절부는 상기 거리가 제1 임계치 이상인 경우 제1 발광 소자를 점등하며, 제2 임계치 이상인 경우 상기 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자를 점등하는 것을 특징으로 하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 무선 리더 장치는
상기 무선 리더 장치에 접근하는 근거리 통신 카드로부터 카드 정보를 리딩하기 위한 카드 리더부를 포함하고,
상기 무선 신호는 상기 근거리 통신 카드 리딩을 위한 리딩 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 무선 리더 장치는 근거리 무선 통신 모듈을 포함하는 모바일 단말기인 것을 특징으로 하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 발광 소자는 상기 완구의 전면부에 노출되는 하나 이상의 LED 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 완구.
제7항에 있어서,
상기 하나 이상의 LED 소자는 상기 무선 리더 장치와의 거리에 따른 점멸 제어방식이 상이한 2 이상의 LED 소자를 포함하는 완구.
제1항에 있어서,
상기 무선 리더 장치로 상기 완구의 식별 정보를 전송하는 무선 태그부를 더 포함하는 완구.
하나 이상의 발광 소자를 구비하는 완구의 제어 방법에 있어서,
상기 완구의 주변에 위치한 무선 리더 장치로부터 무선 통신을 위한 무선 신호를 수신하는 단계;
상기 무선 신호로부터 유도 기전력을 생성하는 단계;
상기 유도 기전력에 따라 상기 무선 리더 장치와의 거리를 센싱하는 단계; 및
상기 센싱된 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 구동 전원을 인가하도록 제어하는 단계를 포함하는 완구의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 센싱된 거리에 따라 상기 하나 이상의 발광 소자로 인가되는 구동 전원의 크기 또는 색상 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 완구의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 센싱된 거리가 제1 임계치 이상인 경우 제1 발광 소자를 점등하며, 제2 임계치 이상인 경우 상기 제1 발광 소자 및 제2 발광 소자를 점등하는 단계를 포함하는 완구의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 무선 리더 장치는
근거리에 위치한 NFC 카드를 리딩하기 위한 NFC 카드 리더를 포함하고,
상기 무선 신호는 상기 NFC 카드를 리딩하기 위한 리딩 신호에 대응되는 것을 특징으로 하는 완구의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 무선 리더 장치는 선택적으로 온오프 가능한 근거리 무선 통신 모듈을 포함하고, 상기 근거리 무선 통신 모듈이 온 상태인 모바일 단말기인 것을 특징으로 하는 완구의 제어 방법.