KR20170062898A - 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에 관한 것으로서, 상호 조립되어 일정한 형태의 모양을 이루는 조립용 부재와; 상기 조립용 부재를 구동시키는 구동수단과; 상기 조립용 부재에 설치되는 센서와; 외부로 빛과 음향을 방출하는 시·청각적 출력수단과; 상기 구동수단 및 시·청각적 출력수단을 동작제어하는 컨트롤러로 구성된 교구에 있어서, 상기 조립용 부재에 설치되어 컨트롤러를 보관할 수 있는 수납케이스가 구비되되, 상기 수납케이스는, 상기 컨트롤러가 내부에 보관될 수 있도록 내부가 상방으로 개구되며 측면에 내부와 연통되는 장착공이 구비된 수용부와, 수용부로부터 외측으로 연장되며 조립용 부재 결합공 또는 볼트너트 체결공이 구비된 플랜지로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 실시 예에 의하면, 컨트롤러가 설치될 공간의 고려 없이 수납케이스를 매개로 로봇 또는 조형물에 쉽고 간편하게 컨트롤러를 설치할 수 있기 때문에 제작이 상당히 편리하고, 공간활용성을 높여 보다 다양한 로봇 또는 조형물을 제작할 수 있기 때문에 창의력발달에 큰 도움을 줄 수 있는 이점이 있다.

Description

학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드{EXTENDED PAD CONTROL THE EDUCATIONAL TRAINING SET}

본 발명은 교구용 컨트롤러가 허용하는 사양 이상의 사양을 갖는 구동수단, 센서, 시·청각적 출력수단 등의 구동장치와 연결을 가능하게 하고, 상기 구동장치와의 연결을 위해서 컨트롤러에 구성된 접속단자 이외에 구동장치를 추가할 수 있도록 한 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드에 관한 것이다.

다양한 사이즈의 기본 로드와 액세서리를 조합해서 로봇, 자동차, 전자제품 등의 특정 기능을 갖는 모델을 제작하게 하는 학습 교구는, 아이들의 창의력과 두뇌개발 및 학습 능력 등을 발전시킴은 물론 과학 기술 등에 대한 관심과 탐구 의욕을 일으키는 유익한 도구이다.

이러한 학습 교구는 단순한 구조물을 벗어나서 자체적으로 자동 동작하는 기능 또한 갖춘다.

학습 교구가 자동 동작 기능을 수행하기 위해서는 구동수단, 센서, 시·청각적 출력수단 등의 구동장치가 해당 구조물에 장착되어야 하고, 구동수단, 센서, 시·청각적 출력수단 등을 제어하기 위한 컨트롤러 또한 반드시 구성되어야 한다.

그런데, 종래 학습 교구의 컨트롤러는 학습 교구에 한 세트로 구성된 구동장치의 사양과 개수를 고려해 제작되므로, 종래 컨트롤러는 제한된 사양 및 개수의 구동장치만을 컨트롤하는 기능만을 갖추었다.

결국, 종래 학습 교구를 이용해 제작할 수 있는 모델은 그 기능과 종류에 한계가 있을 수밖에 없었고, 이로 인해 종래 학습 교구는 아이들의 배움과 학습에 제한을 주었다.

1. 대한민국 등록특허 제10-0957884호(블록 타입 조립식 완구세트와 로드 및 커넥터 타입 조립식완구 세트를 연결하기 위한 접속구동장치/2010.05.06)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 학습 교구의 컨트롤러가 허용하는 사양과 개수 이상의 구동장치와 연결하고 컨트롤할 수 있도록 해서, 학습 교구를 활용하는 아이들의 창의력 등을 무한 향상시키고, 아이들이 갖는 과학 호기심에 호응할 수 있는 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

학습 교구에 구성되는 구동장치를 전기적으로 연결하는 다수의 핀포트; 횡렬 또는 종렬이 같은 전극을 띠도록 전기적으로 직렬 배치된 다수의 연결포트가 매시 타입으로 배치되고, 동일한 열에 있는 연결포트가 상기 핀포트 각각에 전기적으로 연결되는 브래드 보드; 상기 브래드 보드와 전기적으로 연결되어서 핀포트의 통전을 제어하는 IC칩을 구성하며; 컨트롤러를 덮는 보드 형태를 이루는 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드이다.

본 실시 예에 의하면, 학습 교구의 컨트롤러가 허용하는 사양과 개수 이상의 구동장치와 연결하고 컨트롤할 수 있도록 해서, 학습 교구를 활용하는 아이들의 창의력 등을 무한 향상시키고, 아이들이 갖는 과학 호기심에 호응할 수 있는 학습 교구의 제작 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 확장패드의 설치 모습에 대한 개념도.
도 2는 도 1에 도시한 확장패드의 설치 구조에 대한 요부분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 확장패드 구성에 대한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 확장패드의 회도도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 확장패드의 설치 모습에 대한 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시한 확장패드의 설치 구조에 대한 요부분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 확장패드 구성에 대한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 확장패드의 회도도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 본 발명의 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드는,

학습 교구에 구성되는 구동장치를 전기적으로 연결하는 다수의 핀포트(702 ~ 708); 횡렬 또는 종렬이 같은 전극을 띠도록 전기적으로 직렬 배치된 다수의 연결포트가 매시 타입으로 배치되고, 동일한 열에 있는 연결포트가 상기 핀포트(702 ~ 708) 각각에 전기적으로 연결되는 브래드 보드(722); 상기 브래드 보드와 전기적으로 연결되어서 핀포트의 통전을 제어하는 IC칩(711);을 구성하며, 컨트롤러(30)를 덮는 보드 형태를 이룬다.

상기 조립용 부재(10)는 볼트와 너트를 매개로 상호 조립하는 통상의 과학상자, 압입식 레고블록 등을 의미한다.

또한, 구동수단은 통상의 모터로서, 본 실시 예의 경우 컨트롤러(30)에 의해 동작제되어 일정한 형태의 모양을 이루는 조립용 부재(10)를 구동되도록 하는 기능을 한다.

그리고, 센서는 근접센서, 기울기 센서, 워터레벨센서 등의 통상의 소자로서, 본 실시 예의 경우 각기 감지한 신호를 컨트롤러(30)로 출력하는 기능을 한다.

그리고, 시·청각적 출력수단은 LED램프, 음향램프 등을 의미하며 컨트롤러(30)에 의해 동작제어되어 외부로 빛, 음향을 방출하게 된다.

마지막으로, 상기 컨트롤러(30)는 통상의 제어부로서, 본 실시 예의 경우 센서(30)로부터 감지신호를 전달받아 구동수단과 시·청각적 출력수단을 동작제어하는 기능을 한다.

여기서, 상기 조립용 부재(10)와 구동수단, 센서, 시·청각적 출력수단 및 컨트롤러(30)는 이미 해당분야에서 널리 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 수납케이스(60)는 조립용 부재(10)에 설치되어 컨트롤러(30)를 보관할 수 있도록 된 부재이다.

상기 수납케이스(60)는 수용부(61)와 플랜지(62)로 구성된다.

이를 좀 더 명확하게 설명하면, 상기 수용부(61)는 컨트롤러(30)가 내부에 보관될 수 있도록 내부가 상방으로 개구되어 있다.

확장패드(70)는 컨트롤러와 결합할 수 있도록 쉴드 형태로 구성하였으며, 그 기능이 호환되도록 핀포트(702)와 L298 모터 드라이브 IC칩(711), LED(716~719), 스피커 잭 커넥터(712~713), 브래드 보드(722), 외부전원 연결단자(709), 저항(714~717)으로 구성되어있으며, 안정적으로 장착되고, 구동되도록 한 확장패드(70)이다.

상기 핀포트(701~708)은 아두이노 컨트롤러와 쉴드를 적층학고, 핀이 휘어지지 않도록 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 L298 모터 드라이브 IC칩(711)은 아두이노의 신호를 받아 모터가 안정적으로 정·역회전이 가능하도록 구성하였다.

상기 LED(716~719)는 모터가 신호를 받아 회전하는 동안 그 방향을 표현하도록 구성하였다. 정방향과 역방향의 색깔이 해당 방향의 회전으로 변화된다.

상기 외부전원 연결단자(709)은 대용량 모터나 5V이상의 전원이 필요한 출력기기들을 사용할 경우 해당 외부전원을 연결하도록 구성된 커넥터이다.

상기 저항(14~17)은 LED(16~19)가 과전류가 들어가지 않도록 구성된 것이다.

한편, 브래드 보드(722)는 다수의 연결포트가 매시 타입으로 배치된다. 이때, 다수의 연결포트는 횡렬 또는 종렬이 같은 전극을 띠도록 전기적인 직렬을 이루고, 핀포트(701 ~ 708)와도 전기적으로 연결된다. 따라서, 핀포트(701 ~ 708)에 구동장치가 연결되면, 해당 핀포트(701 ~ 708)에 대한 통전이 IC칩(711)에 의해 컨트롤되고, IC칩(711)은 컨트롤러(30)에 의해 제어된다.

결국, 컨트롤러(30)는 확장패드(70)에 연결된 구동장치들의 제어가 가능하다. 또한, 핀포트(701 ~ 708)에는 다수의 구동장치가 연결될 수 있으므로, 컨트롤러(30)가 허용하는 개수 이상의 구동장치들을 연결할 수 있다. 또한, 확장패드(70)는 컨트롤러(30)가 허용하는 사양 이상의 구동장치들이 요구하는 전력 공급을 위해서, IC칩(711)은 물론 브래드 보드(722)는 컨트롤러(30)로부터 유입된 전력을 변압할 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 조립용 부재 20: 센서 30: 컨트롤러
40: 구동수단 50: 시·청각적 출력수단
60: 수납케이스 61: 수용부 61a: 장착공
61b: 조립용 부재 결합돌기 61c: 안착홈 62: 플랜지
62a: 조립용 부재 결합공 62b: 볼트너트 체결공
70: 확장패드

Claims (3)

1. 학습 교구에 구성되는 구동장치를 전기적으로 연결하는 다수의 핀포트; 횡렬 또는 종렬이 같은 전극을 띠도록 전기적으로 직렬 배치된 다수의 연결포트가 매시 타입으로 배치되고, 동일한 열에 있는 연결포트가 상기 핀포트 각각에 전기적으로 연결되는 브래드 보드; 상기 브래드 보드와 전기적으로 연결되어서 핀포트의 통전을 제어하는 IC칩을 구성하며; 컨트롤러를 덮는 보드 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 브래드 보드에 구성된 연결포트 중 적어도 하나 이상에 전기적으로 연결되는 스피커 잭 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   외부 전원과 연결되어서 IC칩과 브래드 보드와 핀포트와 핀포트 중 적어도 하나 이상과 전기적으로 연결되는 외부전원 연결단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 학습 교구의 동작 컨트롤러용 확장패드.

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