KR20180066323A

KR20180066323A - 블록 스캐닝 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20180066323A
Application number: KR1020160166035A
Authority: KR
Inventors: 홍제훈; 홍나연
Original assignee: (주)모션블루
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2018-06-19
Also published as: US20180154250A1; KR101892362B1

Abstract

본 발명은 블록 스캐닝 장치 및 방법을 개시한다. 본 실시예에 따르면, 블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들; 및 미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 상기 L×M개의 블록 배치부들을 스캐닝하는 프로세서를 포함하는 블록 스캐닝 장치가 제공된다.

Description

블록 스캐닝 장치 및 방법{Block scanning apparatus and method}

본 발명은 블록 스캐닝 장치 및 방법에 관한 것이다.

블록은 쌓아 올리도록 만든 장난감으로, 오래전부터 어린 아이들의 장난감으로 인기가 있는 물품이다.

일반적으로 아이들은 블록을 수평 배치하거나 또는 수직으로 쌓아 올려 원하는 모양을 만들어 가는데, 근래에는 물리공간에서의 블록을 가상공간과 접목시키는 미러월드 서비스가 각광을 받고 있다.

본 출원인의 등록특허 제10-1502270호(발명의 명칭: 교육용 보드 게임 제공 방법 및 장치)와 제10-1502271호(발명의 명칭: 3차원 디지털 보드 게임 서비스 제공 방법 및 장치)에서는 보드판과 블록을 제공하고, 보드판에 올려진 블록을 인식하여 근거리에 위치하는 사용자 단말에 표시되도록 하는 서비스를 개시하고 있다.

이러한 미러월드 서비스에서, 보드판은 고유 좌표를 갖는 많은 수의 블록 배치부를 가지고 있다. 따라서 보드판의 CPU는 주기적으로 블록이 어느 블록 배치부에 블록이 배치되었는지, 또한 블록 위에 다른 블록이 수직으로 쌓아 올려졌는지 여부를 스캐닝해야 한다.

블록 배치부가 많은 수로 존재하는 경우, 고가 또는 고사양의 CPU를 사용한다고 하더라도 보드판의 전체 좌표에서 대해 순차적으로 스캐닝을 하는 경우 많은 시간 지연이 발생할 수밖에 없으며, 미리 설정된 스캔 순서를 가지게 되면 특정 위치에 올려진 블록의 경우 인식이 늦어져 화면에 오랜 시간 지연 후에 나타나는 단점이 있다.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 낮은 제조 단가를 가지면서도 보드판에 올려진 블록의 스캔 효율을 높일 수 있는 블록 스캐닝 장치 및 방법을 제안하고자 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 블록 스캐닝 장치로서, 블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들; 및 미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 상기 L×M개의 블록 배치부들을 스캐닝하는 프로세서를 포함하는 블록 스캐닝 장치가 제공된다.

상기 프로세서는 제1 시점에 적어도 2개의 열의 세로 방향 또는 적어도 2개의 행의 가로 방향으로 스캐닝을 수행할 수 있다.

상기 블록 배치부들 각각에는 올려지는 블록과 전기적으로 연결되는 접속부가 제공될 수 있다.

상기 접속부는 전원부, 데이터 전송부, 데이터 수신부, ADC부 및 접지부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 프로세서와 복수의 접속부 사이에 복수의 먹스가 제공되고, 하나의 먹스에는 N개의 접속부가 연결되며, 상기 프로세서는 상기 복수의 먹스를 스위칭하여 제1 시점에 상기 스위칭에 의해 결정된 복수의 먹스가 각각 N개의 접속부와 데이터를 송수신하도록 제어할 수 있다.

각 시점에 스위칭에 의해 결정된 복수의 먹스는 랜덤하게 결정될 수 있다.

상기 블록은, 상기 전원부, 데이터 전송부, 데이터 수신부 및 접지부에 연결되는 제1 블록; 및 고유의 저항값을 가지며 상기 전원부, ADC부 및 접지부에 연결되는 제2 블록을 포함할 수 있다.

상기 K개의 라인에 속하는 각각의 라인은 랜덤하게 결정될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들을 갖는 블록 스캐닝 장치로서, 프로세서; 및 상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되, 상기 메모리는, 미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 상기 블록 배치부들에 블록이 올려지는지 여부를 스캐닝하도록, 상기 프로세서의 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 블록 스캐닝 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들을 갖는 보드판에서 블록을 스캐닝하는 방법으로서, (a) 미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 스캔 메시지를 생성하는 단계; (b) 상기 생성된 스캔 메시지를 상기 K개의 라인에 속하는 블록 배치부들의 접속부로 전달하는 단계; (c) 블록 배치부에 올려진 블록으로부터 상기 스캔 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및 (d) 상기 응답 메시지가 수신되는 경우, 상기 응답 메시지 포함된 블록 식별 정보와 상기 응답 메시지를 전송한 블록 배치부의 고유 좌표를 네트워크를 통해 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 블록 스캐닝 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 라인 단위로 복수의 블록 배치부에 블록이 올려지는지 여부를 스캐닝하기 때문에 특정 위치에 있는 블록이 늦게 인식되는 문제점을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 블록 게임 서비스 제공 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 보드판의 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 보드판의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 블록의 사시도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 블록의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 실시예에 따른 조형 블록을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 스캐닝 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 블록 스캐닝을 위한 보드판의 상세 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 코딩 블록 및 그래픽 오브젝트(화면 상 아이템)의 속성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 함수, 반복 횟수 및 명령어를 정의 영역을 나타낸 도면이다.
도 11은 사용자 단말의 화면 상에 표시되는 코딩 미션 정보, 코딩 미션 정보에 맞게 물리 공간에서 보드판과 복수의 코딩 블록을 배치하는 과정을 도시한 것이다.
도 12는 본 실시예에 따른 명령어 정의 영역에 오른쪽 코딩 블록, 아래쪽 코딩 블록이 순차적으로 배치되고, 반복 횟수 정의 영역에 NFC 블록 및 3이라는 숫자 태그를 배치한 것을 도시한 것이다.
도 13은 본 실시예에 따른 명령어 정의 영역의 가장 왼편에 코딩 블록들이 배치되고, 이에 인접한 영역에 왼쪽 이동 코딩 블록, 오른쪽 이동 코딩 블록, 특수 행동 코딩 블록 및 위쪽 이동 코딩 블록이 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 함수 블록을 이용한 코딩 과정을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 블록 게임 서비스 제공 시스템을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 블록 게임 서비스 제공 시스템은 사용자 단말(100) 및 블록 조립체(102)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 블록 조립체(102)는 보드판(110) 및 블록(112)을 포함할 수 있다.

사용자 단말(100)은 블록 조립체(102)의 보드판(110)과 네트워크로 연결되며, 보드판(110)으로부터 전송되는 정보를 수신한다.

사용자 단말(100)은 터치스크린을 갖는 이동통신단말, 태블릿일 수 있으나, 이에 한정됨이 없이 보드판(110)과 통신하며 소정 정보를 화면상에 출력하는 단말이라면 제한 없이 적용될 수 있다.

바람직하게, 사용자 단말(100)과 보드판(110)은 블루투스 또는 WiFi와 같은 근거리 네트워크를 통해 연결될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 실시예에 따른 보드판의 사시도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 보드판의 내부 구성을 도시한 도면이다. 또한, 도 4는 본 실시예에 따른 블록의 사시도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 블록의 내부 구성을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 보드판(110)은 복수의 블록 배치부(200)를 포함한다.

도 2에는 블록 배치부(200)가 9×9로 제공된 보드판(110)을 도시한다.

그러나, 보드판(110)은 7×7 또는 5×5의 블록 배치부(200)를 포함할 수 있으며, 이에 한정됨이 없이 가로 및 세로 방향이 서로 다른 경우도 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.

본 명세서에서 보드판(110)은 블록 배치부(200) 위에 올려진 블록을 스캐닝하여 사용자 단말(100)로 전송한다는 점에서 블록 스캐닝 장치로 정의한다.

본 실시예에서, 보드판(110)은 블록 배치부(200) 위에 바로 올려진 블록뿐만 아니라, 블록 위에 올려진 다른 블록들도 스캐닝한다.

각 블록 배치부(200)는 고유한 좌표값을 가지며 블록(112)과 접속 가능한 구조를 갖는다.

보다 상세하게, 블록 배치부(200)는 블록(112)이 결합되는 돌기부(210) 및 블록(112)에 전원을 공급하고, 블록(112)과 데이터를 송수신하는 접속부(212)를 포함할 수 있다.

바람직하게, 접속부(212)는 개별 블록 배치부(200)의 소정 영역에 패턴 형태로 형성될 수 있고, 접속부(212)의 패턴에 블록(112)의 하단에 형성된 대응단자(400)가 전기적으로 연결된다.

여기서, 블록(112)의 대응단자(400)는 스프링핀(포고핀)으로 구성될 수 있으며, 블록 배치부(200)와 블록(112) 중 적어도 하나에 자석이 제공되어 결합 상태가 안정적으로 유지되도록 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 블록(112)의 상부에는 보드판(110)의 접속부(212)와 동일한 패턴을 갖는 접속부를 갖는 블록 배치부(402)가 형성될 수 있다.

블록(112)의 블록 배치부(402)에 다른 블록(112)이 올려질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 보드판(110)은 통신 모듈(300), 메인 보드 컨트롤러 모듈(302, 이하 'CPU'라 함), 인터페이스 모듈(304) 및 전원 모듈(306)을 포함할 수 있다.

통신 모듈(300)은 다른 장치(예를 들어, 사용자 단말(100)과 근거리 무선 통신(예를 들어, 블루투스)을 수행하기 위한 수단이다.

예를 들어, 통신 모듈(300)은 사용자 단말(100)과 근거리 무선 통신을 통해 페어링 연결될 수 있다. 페어링 연결 과정 자체는 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.

통신 모듈(300)은 CPU(302)의 제어에 따라 페어링 연결된 사용자 단말(100)로 블록(112)이 배치된 위치 정보(즉, 좌표값)과 배치된 블록(112)의 식별 정보를 전송한다. 상기한 바와 같이, 통신 모듈(300)은 블록(112)의 위치 정보, 식별 정보 외에 높이 정보도 전송할 수 있다.

여기서, 높이 정보는 하나의 블록 배치부(200)에 복수의 블록(112)이 순차적으로 올려진 경우, 블록(200)의 적층 순서정보로 정의된다.

CPU(302)는 보드판(110) 상에 블록(112)이 배치되는 경우, 블록(112)에 전원을 공급하고, 블록(112)의 메모리(502)로부터 해당 블록(112)의 식별 정보를 획득한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 블록(112)은 MCU(500) 및 블록의 식별 정보를 저장하는 메모리(502)를 포함할 수 있다.

MCU(500)는 보드판(110)과 전기적으로 접속되는 경우 전원을 공급받아 메모리(502)에 저장된 자신의 식별 정보를 보드판(110)으로 전달한다.

보드판(110)에 블록(112)이 배치되는 경우, CPU(302)는 통신 모듈(300)을 통해 소정 블록 배치부(200)에 배치된 블록(112)의 식별 정보와 블록 배치부의 위치 정보(좌표값)를 사용자 단말(100)로 전송한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 보드판(110)의 접속부(212)는 전원부, 데이터 전송부, 데이터 수신부, ADC부(아날로그-디지털 변환부) 및 접지부(GND) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

여기서, 전원부에는 +5V 전원이 연결될 수 있고, 데이터 전송부 및 수신부는 UART(범용 비동기화 송수신기) Tx/Rx일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 보드판(110)과 도 4와 같이 포고핀을 갖는 블록(112)은 ADC부를 제외한 나머지 부분이 접속되며, 보드판(110)은 주기적 스캐닝을 통해 어느 위치에 어떤 블록(112)이 올려져 있는지를 인식한다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 블록 중 다른 블록이 올려지지 않는 복수의 조형 블록들은 각각 고유의 저항값을 가지고 있다. 보드판(110)은 ADC부를 통해 저항값을 인식하여 어떠한 위치에 어떠한 조형 블록이 올려져 있는지를 인식하게 된다.

본 실시예에 따른 조형 블록은 건물의 지붕이나 꼭대기 등을 표현하거나 특정 동물에 대응되는 블록으로 구, 원, 삼각형, 오각형 등 복수의 형상으로 제공되며 서로 다른 색상을 가질 수 있다. 또한, 내부에는 LED가 포함되어 빛을 발광할 수 있다.

상기한 바와 같이, 보드판(110)은 주기적 스캐닝을 통해 어떤 위치에 블록이 적층되었는지를 판단하는데, 이하에서는 본 실시예에 따른 스캐닝 과정을 상세하게 살펴본다.

본 실시예에 따른 각 블록 배치부(200)에는 데이터 송수신(Tx, Rx) 및 ADC 통신을 하기 때문에 보드판(110)에 L×M 개의 블록 배치부(200)가 제공되는 경우 L×M×3개의 포트가 필요하며 도 2와 같이 9×9 개의 블록 배치부가 있는 경우 243개의 포트가 필요하다. 따라서 동시에 모든 블록 배치부에서의 데이터 또는 저항값을 읽고 전송하는데 상당한 시간이 걸릴 수밖에 없다.

특히 (1,1) 내지 (81,81)의 81개의 좌표가 존재한다고 가정할 때, 첫 번째 위치에서부터 스캐닝을 수행하면 마지막 좌표에서의 블록 인식은 상당히 지연될 수밖에 없다.

이에, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, CPU(302)는 L×M의 블록 배치부에서 미리 설정된 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 블록 배치부 위에 블록이 올려지는지 여부를 스캐닝한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 스캐닝 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 7에서는 도 2와 같은 9×9 사이즈의 보드판(110)에서 세로 방향으로 2개의 라인 단위로 스캐닝을 수행하는 과정을 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, CPU(302)는 순차적으로 1/3열, 2/4열, 5/7열 및 6/8열의 세로 방향(행 방향)으로 스캐닝을 수행한다. 여기서, 9열은 포함되지 않았으나, CPU(302)는 6/8열의 스캐닝 이후, 9/1열에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.

다음 시점에, 상기한 바와 같이 동시에 스캐닝되는 열의 조합은 이전 스캐닝 조합과 달라질 수 있다. 즉 본 실시예에 따른 각 시점에 스캐닝되는 라인은 랜덤하게 결정될 수 있다.

상기에서는 2개의 열의 조합을 동시에 스캐닝하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정됨이 없이 2개의 행의 조합에 대해 가로 방향으로 스캐닝하는 것도 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 바람직하게, K개(여기서, K는 2 이상의 자연수임)의 라인은 상기한 바와 같이, 서로 연속되지 않은 라인일 수 있다.

이는 연속하는 라인을 순차적으로 스캐닝하는 경우, 특정 라인에 해당하는 블록이 늦게 인식되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

도 8은 본 실시예에 따른 블록 스캐닝을 위한 보드판의 상세 구성을 도시한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 보드판(110)의 CPU(302)는 복수의 먹스(800, MUX)를 통해 각 블록 배치부(200)의 접속부(212)와 연결된다.

먹스(800)는 CPU(302)의 복수의 포트 중 하나에 연결될 수 있다.

도 8과 같이, 하나의 먹스(800)는 복수의 블록 배치부(200)의 접속부(212)에 연결된다.

도 8에는 하나의 먹스(800)에 4개의 블록 배치부(200)의 접속부(212)가 연결된 것으로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하다.

바람직하게, 본 실시예에 따른 먹스(800)는 UART 통신을 위한 먹스일 수 있으며, UART 통신을 위한 먹스는 접속부(212)의 UART Tx부와 Rx부에 연결된다.

제1 시점에 스캐닝 과정을 위해 CPU(302)는 스캔 메시지를 복수의 먹스 중 하나로 전송한다.

블록이 올려진 블록 배치부(200)의 데이터 전송부는 스캔 메시지를 블록(112)으로 전송하며, 블록(112)의 MCU(500)는 스캔 메시지에 대한 응답으로 메모리(502)에 저장된 블록의 식별 정보를 보드판(110)으로 전송한다.

블록 배치부(200)의 데이터 수신부는 블록의 식별 정보를 수신하며 먹스는 수신된 식별 정보를 CPU(302)로 전송한다.

상기한 과정은 블록 위에 다른 블록이 올려진 경우에도 동일하게 수행되는 동작이다.

제2 시점에 CPU(302)는 스위칭 동작을 통해 다른 먹스를 통해 상기한 과정을 동일하게 수행한다. 스위칭 동작은 보드판(110)에 전원이 공급되는 동안 주기적으로 반복 수행된다.

도 7의 예시에서, L×M개의 블록 배치부(200)가 제공되는 경우, 라인 단위로 스캔할 때, 1열의 M개의 접속부(212)에 대해 스캐닝이 수행되고, 이후 3열의 M개의 접속부(212)에 대해 스캐닝이 수행된다.

이하에서는 L×M의 보드판(110)에서 하나의 먹스가 L 또는 M개의 접속부에 연결되지 않는 경우에 관하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 먹스(800)의 사양에 따라 하나의 먹스(800)가 M개의 접속부(212)보다 작은 개수의 접속부(212)와 연결될 수 있다.

이러한 경우, 하나의 열에 속하는 M개의 접속부(212) 중 일부를 제외한 접속부(212)에 대해 스캐닝이 수행되고, 나머지 접속부(212)에 대해서는 다른 시점에 스캐닝이 이루어질 수 있다.

본 실시예에 따른 CPU(302)와 복수의 접속부(212) 사이에 복수의 먹스(800)가 제공되고 하나의 먹스에는 N개의 접속부가 연결되는 것으로 가정한다.

여기서, 보드판(110)의 CPU(302)는 복수의 먹스(800)를 스위칭하여 제1 시점에 스위칭에 의해 결정된 복수의 먹스(전체 먹스 중 일부)가 각각 N개의 접속부와 데이터를 송수신하도록 제어한다.

이때, 각 시점에 스위칭에 의해 결정된 복수의 먹스는 랜덤하게 결정된다.

도 7을 참조하면, 하나의 먹스(800)에 4개의 접속부(212)가 연결되는 것으로 가정할 때, 각 열의 9개의 접속부(212) 중 1행부터 4행과, 5행부터 8행이 각각 하나의 먹스에 연결되고,, 마지막 행(9행)의 가로 방향(열 방향)으로 4개의 접속부(212)가 하나의 먹스에 연결되는 것을 가정할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 접속부(212), 즉 마지막 (9,9) 좌표를 갖는 접속부(212)는 CPU(302)에 직접 연결될 수 있다.

이러한 경우, CPU(302)는 제1 시점에 1열의 세로 방향으로 위치하는 8개의 접속부(212)에 연결된 2개의 먹스(800)가 스캐닝 동작을 수행하도록 제어하고, 또한 1열의 세로 방향으로 위치하는 8개의 접속부(212)에 연결된 2개의 먹스(800)가 스캐닝 동작을 수행하도록 제어한다.

본 실시예에 따르면 각 열의 세로 방향으로 먹스가 랜덤하게 선택되어 스캐닝이 수행된 이후, 9행의 가로 방향으로 2개의 먹스가 선택되어 스캐닝 동작이 수행될 수 있다.

도면에 도시되지 않았으나, 먹스(800)는 ADC 통신을 위한 먹스도 포함할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 먹스는 UART 통신을 위한 경우보다 많은 수의 ADC부에 연결될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 보드판(110)에 블록(112)을 배치하여 블록 게임 서비스가 제공된다. 여기서, 블록 게임 서비스는 코딩 교육 서비스일 수 있다.

이하에서는 본 실시예에 따른 보드판(110)을 통해 코딩 교육 서비스를 제공하는 과정을 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(100)은 네트워크를 통해 서버(104)와 연결되어 코딩 미션 정보를 수신한다.

여기서, 네트워크는 유무선 인터넷, 이동통신망을 포함할 수 있다.

코딩 미션 정보는 명령어의 순차적 실행을 통해 사용자가 완료해야 하는 과제이다.

서버(104)는 사용자 단말(100)의 코딩 미션 정보 제공 요청이 있는 경우, 복수의 코딩 미션 정보 및 각 코딩 미션 정보에 상응하는 복수의 명령어, 함수 정보 및 개별 명령어 또는 함수의 반복 횟수 정보를 전송한다. 또한, 서버(104)는 코딩 과정에 필요한 퀴즈 정보 등도 사용자 단말(100)로 전송한다.

사용자 단말(100)은 서버(104)로부터 코딩 미션 정보를 수신하여 화면상에 디스플레이한다.

서버(104)는 통상의 앱스토어 서버일 수 있으며, 사용자 단말(100)은 본 실시예에 따른 코딩 교육에 필요한 애플리케이션을 미리 다운로드 받아 설치할 수 있다.

다운로드 받은 애플리케이션에는 각 난이도별 코딩 미션 정보 및 이와 관련된 정보들이 포함될 수 있다.

코딩 교육 서비스 제공을 위해 본 실시예에 따른 블록(112)은 이동 블록, 점프 블록, 밀기 블록, 기어가기 블록, 회전 블록, 연장 블록, 확대 블록, 축소 블록, 플립 블록 및 투명 블록과 동작 명령 블록을 포함할 수 있다.

또한, 블록(112)은 NFC 블록, 버튼 블록, 모터 블록, 터치 블록, 스위치 블록, 기어 블록, 음성 인식 블록, LED 블록 및 완료 블록과 같은 기능 블록과, 색상 블록을 포함할 수 있다.

여기서, 완료 블록은 코딩 미션에 상응하게 코딩 블록들을 배치한 후, 마지막 코딩 블록에 인접하게 배치되는 블록이다.

사용자 단말(100)은 보드판(110)으로부터 완료 블록 배치 정보를 수신하는 경우, 코딩이 정확히 이루어졌는지 여부를 판단한다.

동작 명령 블록 및 색상 블록은 개별 블록(112)에 각 동작 또는 색상에 상응하는 속성이 설정되어 있을 수 있으며, 이와 달리 코딩 카드를 이용하여 사용자가 원하는 블록(112)에 카드를 전기적으로 접속시키거나 태그 방식으로 동작 명령 블록 또는 색상 블록으로 설정할 수도 있다.

이때, 코딩 카드와 블록(112)이 결합되는 경우, 블록(112)의 MCU(500)가 코딩 카드를 인식하여 보드판(110)에 전달한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 코딩 카드를 이용하여 블록의 속성이 결정되거나, 블록 자체에 속성이 결정되는 것으로 고려하여 블록을 코딩 블록으로 정의한다.

도 9는 본 실시예에 따른 코딩 블록 및 그래픽 오브젝트(화면 상 아이템)의 속성을 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 이동 코딩 블록은 가상 화면상에 나타난 캐릭터를 소정 방향으로 이동시키는 것으로, 종료점, 장애물 또는 IF 문을 만나기 전까지 소정 방향으로 이동시키는 블록이다.

점프 코딩 블록은 장애물을 뛰어넘도록 하는 블록이다.

기어가기 코딩 블록은 장애물 밑으로 기어가도록 하는 블록이다.

RED 코딩 블록은 IF문으로 사용되는 블록이다.

줄타기 코딩 블록은 서로 다른 높이를 갖는 지형을 뛰어넘도록 하기 위한 블록이다.

강화 코딩 블록은 경사 지형에서 캐릭터의 움직임을 강화시키는 블록이다.

퀴즈 아이템은 퀴즈를 제시하는 아이템이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기한 바와 같은 코딩 블록들을 보드판에 배치함으로써 블록 게임 서비스를 제공한다.

본 실시예에 따르면, 코딩 미션 정보에 대한 정확한 코딩이 가능하고 또한, 반복 구문 또는 함수 호출에 대한 교육이 이루어질 수 있도록 보드판(110)에 함수를 정의하는 제1 축, 반복 횟수를 정의하는 제2 축 및 명령어를 정의하는 제3 축이 설정된다.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 함수, 반복 횟수 및 명령어를 정의 영역을 나타낸 도면이다.

도 10은 5×5 보드판(110)을 도시한 것이다.

도 10을 참조하면, L×M 보드판(110)은 최상단에서부터 가로 또는 세로 방향으로 순차적으로 함수 정의 영역(1000), 더미 영역(1002), 명령어 정의 영역(1004), 반복 횟수 정의 영역(1006) 및 입력 영역(1008)으로 구분된다.

함수 정의 영역(1000)은 함수 정의를 위한 코딩 블록이 배치되는 영역으로, 복수의 코딩 블록을 수직으로 적층한 후 상단에 조형 블록을 배치하는 방식으로 하나의 함수를 정의할 수 있다. 본 발명에서 저항값으로 인식되는 조형 블록을 함수 블록으로 정의한다.

본 실시예에 따르면, 복수의 형상을 갖는 조형 블록이 제공되며, 다른 형상의 각 조형 블록으로 서로 다른 함수를 정의할 수 있다.

더미 영역(1002)은 함수 정의 영역(1000)과 명령어 정의 영역(1004)을 물리적으로 구분하기 위한 영역이다.

명령어 정의 영역(1004)은 코딩 미션을 완료하기 위한 코딩 블록 또는 함수 블록이 배치되는 영역이다.

반복 횟수 정의 영역(1006)은 명령어 정의 영역(1004)에 배치된 코딩 블록 또는 함수 블록의 반복 횟수를 정의하기 위한 영역으로, 코딩 블록 또는 함수 블록에 인접하게 NFC 블록을 위치시키고 그 위에 숫자 태그를 올리는 방식으로 소정 코딩 블록 또는 소정 함수의 반복 횟수가 정의될 수 있다.

입력 영역(1008)은 퀴즈를 풀기 위한 NFC 태그가 올려지는 NFC 블록, 소정 조건이 제시된 경우 복수의 조건 중 하나를 결정하기 위한 터치 블록 등이 위치하는 영역이다.

본 실시예에 따르면, 사용자가 코딩 미션 정보에 따라 보드판(110)에 코딩 블록 등을 배치하는 경우, 보드판(110)은 상기한 바와 같은 연속되지 않은 라인 단위로 스캐닝을 수행하여 코딩 블록, 함수 블록, NFC 블록 또는 NFC 카드 등이 어떤 위치에 올려지는지를 인식한다.

도 11에는 사용자 단말(100)의 화면 상에 표시되는 코딩 미션 정보(1100), 코딩 미션 정보에 맞게 물리 공간에서 보드판(110)과 복수의 코딩 블록을 배치하는 과정을 도시한 것이다.

도 11은 명령어 정의 영역(1004)의 가장 좌측에 오른쪽 이동 코딩 블록, 아래쪽 이동 코딩 블록, 오른쪽 이동 코딩 블록 및 아래쪽 이동 코딩 블록이 순차적으로 배치되고, 완료 블록(1110)이 배치되는 것을 도시한 것이다.

도 11에서와 같이 코딩 블록을 배치하는 경우, 코딩 미션의 경로 상에서 캐릭터가 출발점에서부터 상기한 코딩 블록의 배치에 따른 위치까지 이동한다.

그러나, 상기한 코딩 블록의 배치에 따른 최종 위치는 종료점이 아니므로 캐릭터는 다시 원위치로 돌아간다.

도 12는 명령어 정의 영역(1004)에 오른쪽 코딩 블록, 아래쪽 코딩 블록이 순차적으로 배치되고, 반복 횟수 정의 영역(1006)에 NFC 블록(1200) 및 3이라는 숫자 태그(1202)를 배치한 것을 도시한 것이다.

또한, 다음 실행 순서에 해당하는 오른쪽 이동 코딩 블록, 특수 행동 코딩 블록(1204) 및 완료 블록(1110)이 상기와 같이 반복 횟수가 정의된 블록에 인접한 오른쪽 위치에 배치된다.

도 12와 같이 코딩 블록들을 배치하는 경우, 출발점에서 왼쪽 이동, 아래쪽 이동을 3번 반복한 후 오른쪽 이동하게 되면 밑으로 떨어지게 되어 코딩 미션이 완료되지 않아 캐릭터는 다시 처음 위치로 돌아가게 된다.

경로 밑으로 떨어지지 않도록 하기 위해서는 캐릭터가 왼쪽 이동 및 아래쪽 이동 후 왼편으로 이동하여 그래픽 오브젝트(날개)를 획득해야 한다.

도 13을 참조하면, 명령어 정의 영역(1004)의 가장 왼편에 도 12와 같이 코딩 블록들이 배치되고, 이에 인접한 영역에 왼쪽 이동 코딩 블록, 오른쪽 이동 코딩 블록, 특수 행동 코딩 블록 및 위쪽 이동 코딩 블록이 배치된다.

여기서, 특수 행동 코딩 블록(1204)은 캐릭터가 점프하도록 정의된 블록이다.

도 13과 같이 코딩 블록들을 배치하는 경우, 캐릭터가 점프하여 다른 경로로 이동할 수 있으나, 종료점까지 가지는 못하므로 사용자 단말(100)에서 캐릭터는 다시 처음 위치로 이동하게 된다.

도 14 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 함수 블록을 이용한 코딩 과정을 도시한 도면이다.

우선 도 14를 참조하면, 함수 정의 영역에 오른쪽 이동 코딩 블록 및 아래쪽 이동 코딩 블록을 순차적으로 적층하고, 그 위에 소정 형상의 함수 블록(1400)을 적층하여 하나의 함수(제1 함수)를 정의할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 명령어 정의 영역(1004)에 제1 함수에 대응되는 함수 블록(1400)을 올려놓고, 이에 인접하여 NFC 블록(1200) 및 숫자 태그(1202)를 올려 놓으면, 함수에 해당하는 명령어가 3회 반복 수행되는 것으로 정의된다.

바람직하게, 본 실시예에 따른 함수 블록은 상단에 다른 블록을 올릴 수 없는 조형 블록일 수 있기 때문에, 완료 블록(1110)은 명령어 정의 영역(1004)에서 함수 블록(1400)에 인접하게 배치된다.

도 14와 같이, 코딩 블록들을 배치하는 경우, 캐릭터는 점프 직전 위치까지 이동한 후 다시 초기 위치로 이동한다.

도 15를 참조하면, 도 14에서와 마찬가지로 복수의 이동 관련 코딩 블록 및 소정 형상의 함수 블록(1400)을 통해 하나의 함수가 정의된다.

도 15에서는 코딩 미션 정보에 따른 경로를 완료하기 위해, 출발점에서 제1 함수에 해당하는 행위가 3회 반복 수행된다.

이후, 날개 아이템을 획득한 후 특수 행동인 점프를 수행하고, 위쪽 직선 이동을 위한 코딩 블록들이 제1 함수 블록에 인접하게 배치된다.

다음으로, 종료점으로 가기 위해, 오른쪽 이동 및 위쪽 이동에 해당하는 제1 함수가 2회 반복 수행되어야 한다.

이를 위해, 특수 행동 코딩 블록이 위치한 지점에 인접하게 제1 함수 블록이 위치하고, 그 아래의 반복 횟수 정의 영역(1006)에 NFC 블록 및 2회 숫자 태그(1500)가 배치된다.

두 번째 제1 함수 블록에 인접하게 완료 블록이 배치되면 코딩이 완료된다.

본 실시예에 따르면, 복수의 이동 관련 코딩 블록을 수직으로 적층함으로써 코딩을 완료할 수도 있으나, 도 15에서와 같이 함수 및 이의 반복 횟수를 정의하여 적은 수의 코딩 블록을 통해서도 코딩을 완료할 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 구성을 도시한 도면이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 사용자 단말은 프로세서(1600), 메모리(1602) 및 통신부(1604)를 포함할 수 있다.

프로세서(1600)는 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있는 CPU(central processing unit)나 그밖에 가상 머신 등을 포함할 수 있다.

메모리(1602)는 고정식 하드 드라이브나 착탈식 저장 장치와 같은 불휘발성 저장 장치를 포함할 수 있다. 착탈식 저장 장치는 컴팩트 플래시 유닛, USB 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 메모리(1602)는 각종 랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리도 포함할 수 있다.

이와 같은 메모리(1602)에는 프로세서(1600)에 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들이 저장된다.

메모리(1602)에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

통신부(1604)는 보드판(110)과 통신하는 모듈로서, 보드판(110)이 연속되지 않은 라인 단위로 주기적으로 스캐닝을 수행하여 인식한 블록의 식별 정보 및 위치 정보를 수신한다.

본 실시예에 따르면, 보드판(110)에서 함수 정의 영역, 반복 횟수 정의 영역 및 명령어 정의 영역 등이 미리 설정되어 있으며, 이는 각 영역의 블록 배치부의 좌표가 미리 설정되어 있음을 의미한다.

사용자 단말(100)은 보드판(110)에 배치되는 각 코딩 블록의 식별 정보 및 좌표 정보를 수신하며, 코딩 블록이 상기한 영역 중 어느 영역에 배치된 것인지 식별할 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims

블록 스캐닝 장치로서,
블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들; 및
미리 설정된 시간 주기마다 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 상기 L×M개의 블록 배치부들을 스캐닝하는 프로세서를 포함하는 블록 스캐닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는 제1 시점에 적어도 2개의 열의 세로 방향 또는 적어도 2개의 행의 가로 방향으로 스캐닝을 수행하는 블록 스캐닝 장치
제1항에 있어서,
상기 블록 배치부들 각각에는 올려지는 블록과 전기적으로 연결되는 접속부가 제공되는 블록 스캐닝 장치.
제3항에 있어서,
상기 접속부는 전원부, 데이터 전송부, 데이터 수신부, ADC부 및 접지부 중 적어도 하나를 포함하는 블록 스캐닝 장치.
제3항에 있어서,
상기 프로세서와 복수의 접속부 사이에 복수의 먹스가 제공되고, 하나의 먹스에는 N개의 접속부가 연결되며,
상기 프로세서는 상기 복수의 먹스를 스위칭하여 제1 시점에 상기 스위칭에 의해 결정된 복수의 먹스가 각각 N개의 접속부와 데이터를 송수신하도록 제어하는 블록 스캐닝 장치.
제5항에 있어서,
각 시점에 스위칭에 의해 결정된 복수의 먹스는 랜덤하게 결정되는 블록 스캐닝 장치.
제5항에 있어서,
상기 먹스는,
상기 데이터 전송부 및 상기 데이터 수신부와 상기 프로세서 사이에 배치되는 제1 먹스; 및
상기 ADC부와 상기 프로세서 사이에 배치되는 제2 먹스를 포함하는 블록 스캐닝 장치.
제4항에 있어서,
상기 블록은,
상기 전원부, 데이터 전송부, 데이터 수신부 및 접지부에 연결되는 제1 블록; 및
고유의 저항값을 가지며 상기 전원부, ADC부 및 접지부에 연결되는 제2 블록을 포함하는 블록 스캐닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 K개의 라인에 속하는 각각의 라인은 랜덤하게 결정되는 블록 스캐닝 장치.
블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들을 갖는 블록 스캐닝 장치로서,
프로세서; 및
상기 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하되,
상기 메모리는,
미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 상기 블록 배치부들에 블록이 올려지는지 여부를 스캐닝하도록,
상기 프로세서의 의해 실행 가능한 프로그램 명령어들을 저장하는 블록 스캐닝 장치.
블록이 배치되고 고유 좌표를 갖는 L×M개의 블록 배치부들을 갖는 보드판에서 블록을 스캐닝하는 방법으로서,
(a) 미리 설정된 시간 주기마다 연속되지 않는 K(K는 2 이상의 자연수)개의 라인 단위로 스캔 메시지를 생성하는 단계;
(b) 상기 생성된 스캔 메시지를 상기 K개의 라인에 속하는 블록 배치부들의 접속부로 전달하는 단계;
(c) 블록 배치부에 올려진 블록으로부터 상기 스캔 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되는지 여부를 판단하는 단계; 및
(d) 상기 응답 메시지가 수신되는 경우, 상기 응답 메시지 포함된 블록 식별 정보와 상기 응답 메시지를 전송한 블록 배치부의 고유 좌표를 네트워크를 통해 사용자 단말로 전송하는 단계를 포함하는 블록 스캐닝 방법.