KR20200113230A - 로봇 제어 유닛을 갖는 장난감 구성 시스템 - Google Patents

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르네 크리스텐슨 벨레유스
비야케 홀트 페데르센
케빈 노르비 안데르센
랄프 헴펠
펠레 노르만 브릭스
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레고 에이/에스
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Abstract

장난감 구성 로봇 시스템은 로봇 제어 유닛을 포함하고, 로봇 제어 유닛은, 로봇 제어 유닛을 협력하는 장난감 구성 요소와 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 결합 요소를 포함하는 하우징; 프로그래밍된 명령을 포함하는 프로세서; 프로세서와 통신하도록 연결된 복수의 l/O-포트; 하우징의 전방면에 2차원 어레이로 배치된 복수의 별도의 발광기를 포함하고, 각각의 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 적어도 2개의 상이한 인디케이터 상태를 생성하도록 작동 가능하며; 발광기는 I/O 포트에 대해 정렬되어 각각의 I/O 포트는 그 옆에 관련된 발광기를 갖는다. 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능할 수 있다. 기계 판독 가능 코드는 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화를 위한 명령을 포함할 수 있다.

Description

로봇 제어 유닛을 갖는 장난감 구성 시스템
본 발명은 일 양태에서 로봇 제어 유닛을 포함하는 장난감 구성 로봇 시스템에 관한 것으로, 로봇 제어 유닛은, 로봇 제어 유닛을 협력하는 장난감 구성 요소와 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 결합 요소를 포함하는 하우징; 프로그래밍된 명령을 포함하는 프로세서; 및 프로세서와 통신하도록 구성된 복수의 I/O 포트를 포함한다.
많은 기능을 갖는 장난감 로봇의 구성에 사용하기 위한 로봇 제어기를 포함하는 장난감 구성 시스템은 사용자, 특히 어린이에게 고도의 대화형이고 자극적인 플레이 경험을 제공한다. 로봇 제어기는, 움직임 가능한 장난감 구성 모델에 통합될 때, 특히 액추에이터 및/또는 센서와 같은 적절한 주변 디바이스와 조합된 경우, 프로그래밍된 기능이나 심지어는 자율적인 기능을 수행하도록 모델을 "활기 넘치게 할" 수 있다. 그러한 로봇을 설계, 구축 및 프로그래밍하는 것은 특히 사용자의 고급 학습 경험을 재미있는 방식으로 자극할 수 있는 도전 과제이다.
그러나, 작업에 사용자를 참여시키는 데에 성공하기 위해서는, 매우 다양한 수준의 구축 및 프로그래밍 경험을 가질 수 있는 광범위한 사용자에게 적절한 방식으로 구축 및 프로그래밍 프로세스의 다양한 단계를 용이하게 직관적으로 이해하는 것이 중요하다.
따라서, 예를 들어 재미있는 방식으로 구축 및 프로그래밍 경험을 향상시키는, 로봇 구성 세트, 특히 로봇 장난감 구성 모델에 사용하기 위한 개선된 로봇 제어기에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 제1 양태는 로봇 제어 유닛을 포함하는 장난감 구성 로봇 시스템에 관한 것으로, 로봇 제어 유닛은:
- 로봇 제어 유닛을 협력하는 장난감 구성 요소와 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 결합 요소를 포함하는 하우징;
- 프로그래밍된 명령을 포함하는 프로세서;
- 프로세서와 통신하도록 구성된 복수의 I/O 포트; 및
- 복수의 별도의 발광기를 포함하고, 각각의 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 적어도 2개의 상이한 인디케이터 상태를 선택적으로 생성하도록 작동 가능하며,
발광기는 직교하는 열과 행의 2차원 매트릭스로 배치되고, 각 행은 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되며, 행의 제1 단부는 매트릭스의 제1 에지를 획정하고 행의 제2 단부는 제1 에지에 대향하는 매트릭스의 제2 에지를 획정하며,
각각의 I/O 포트는 행 중 하나에 의해 획정된 라인 상에 그리고 상기 행의 제1 단부 및 제2 단부 중 하나에 위치 설정된다.
따라서, 별도의 발광기와 I/O 포트를 서로 정렬된 관계로 배치함으로써, 장난감 구성 로봇 시스템의 다양한 상태, 특히 로봇 제어 유닛의 다양한 구성에 따른 I/O 포트 사이의 여러 관계가 유연하면서도 모호하지 않은 방식으로 동적으로 시각화될 수 있다. 예를 들어, 장난감 구성 시스템의 현재 상태에 대한 정보가 주변 디바이스의 연결로서 시각화될 수 있거나 외부 디바이스와의 대화가 제안되고 사용자에게 표시될 뿐만 아니라, 장난감 로봇 빌드를 구성 및/또는 동작하는 과정에서 시도, 구성 및/또는 재구성된다. 더욱이, 시각화는 장난감 구성 시스템의 현재 상태를 반영하도록 매번 동적으로 조절할 수 있다. 이에 의해, 장난감 구성 로봇 시스템에서 로봇 제어 유닛의 현재 구성에 따른 발광기에 의한 여러 I/O 포트의 상태의 더욱 개선한 시각화가 달성된다. I/O 포트와 관련 발광기의 정렬과 조합한 매트릭스 레이아웃은 경험이 적은 사용자가 보다 복잡한 빌드에서 사용하도록 로봇 제어 유닛의 액세스 가능성을 개선시킨다.
로봇 제어 유닛의 하우징은 프로세서를 감싸고, 즉, 프로세서가 하우징 내에 배치된다. 이에 의해, 자율적인 유닛이 제공된다. 바람직하게는, 로봇 제어 유닛은 동일한 하우징에 독립적인 전력 공급원을 더 포함함으로써 로봇 제어 유닛이 완전히 자율적으로 되게 한다. 동시에, 하우징은 로봇 제어 유닛을 대응하는 결합 부재를 갖는 협력 요소와 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 하나 이상의 결합 부재를 갖는다. 따라서, 하우징은 로봇 제어 유닛을 공지된 장난감 구성 요소와 통합하기 위한 결합 요소를 제공하여 장난감 로봇을 구성하기 위한 모듈식 및 쉽게 확장 가능한 플레이 경험을 용이하게 한다. 예를 들어, 협력 요소는 하나 이상의 장난감 구성 요소를 포함할 수 있고, 장난감 구성 요소는 장난감 구성 요소를 서로 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 하나 이상의 결합 부재를 포함한다. 협력 요소에 대한 다른 예는 로봇 제어 유닛 상에 배치된 결합 부재와 맞물리도록 구성된 그러한 결합 부재가 장착된 주변 디바이스 또는 지지 표면을 포함할 수 있다. 이에 의해, 로봇 제어 유닛은 장난감 구성 모델에 통합 부품 또는 개장 부품으로서 쉽게 추가될 수 있다. 따라서, 로봇 제어 유닛을 다른 장난감 구성 요소의 협력 결합 요소와 상호 연결하기 위한 그러한 결합 요소의 존재는 장난감 구성 시스템의 맥락에서 그 유용성을 위해 중요하다.
용어 "I/O 포트"는 입력-출력 포트를 지칭한다. I/O 포트는 주변 센서 및/또는 모터를 통해 로봇 기능을 구현하기 위한 것이다. I/O 포트는 입력 및 출력 모두에 맞게 구성된다. 그러나, 작동 중에, 입력 및/또는 출력 작업의 실제 할당은, 예를 들어 I/O 포트에 연결된 주변 디바이스 및 이 I/O 포트를 통해 구현된 특정 로봇 기능에 따라 좌우될 수 있다.
발광기는 아래에서 더 상세하게 설명되는 거시적 치수를 갖는다. 각각의 별도의 발광기는 인간 사용자가 개별 요소로 시각적으로 인지할 수 있으며 프로세서로부터의 명령에 응답하여 선택적으로 작동될 수 있다. 발광기는 하우징의 전방면에 평행한 행 및 행과 직교하는 열이 있는 2차원 배열로 배치된다. 발광기는 또한 I/O 포트에 대해 정렬되어 각각의 I/O 포트는 그 옆에 관련된 발광기를 갖는다. 가장 바람직하게는, I/O 포트는 매트릭스의 제1 및 제2 에지에 의해 획정된 경계 외부의 행 연장부에 위치된다.
전방면은 발광기가 배치되는 면으로 볼 수 있으며, 작동시 위, 아래 또는 옆과 같은 임의의 방향을 향할 수 있다. 따라서, 발광기는 하우징 외부에서 볼 수 있다. 용어 "위" 및 "아래"는 수직 방향, 즉 중력 방향에 본질적으로 평행한 것으로 정의될 수 있다. 용어 "옆"은 수직 방향과 일정 각도의 방향으로 정의될 수 있다. 각각의 I/O 포트에 대해, 관련된 발광기는 I/O 포트에 인접한 발광기의 2차원 배열의 에지 부분에 위치된다. 관련된 발광기는 로봇 제어 유닛의 사용자에게, 예를 들어 로봇 개선 모델을 구축할 때 I/O 포트의 올바른 사용에 관한 시각적 지침을 제공하도록 활성화될 수 있다. 이는 복잡한 로봇 장난감 구성 모델을 구축할 때, 특히 경험이 없는 사용자에게 개선된 대화형 학습 경험을 용이하게 한다.
위에서 언급한 바와 같이, 발광기는 각각의 I/O 포트가 그 옆에 고유하게 관련된 발광기를 갖도록 I/O 포트에 대해 정렬된다. 유리하게는, 이는 매트릭스의 에지를 따른 방향에서 볼 때 I/O 포트의 관련된 폭 내에 관련된 발광기를 배치함으로써 달성된다. 따라서, 관련된 발광기는 각각의 I/O 포트와 시각적으로 쉽게 관련된다. 관련된 폭은 I/O 포트에 인접한 매트릭스의 에지를 따른 방향에서 볼 때 I/O 포트의 폭에 의해 묘사될 수 있다. 더욱 유리하게는, I/O 포트의 폭은 매트릭스의 에지 옆에 표시될 수 있다. 이에 의해, 경험이 없는 사용자의 더 개선된 지침이 제공되어 더 개선된 대화형 학습 경험을 용이하게 한다.
유리하게는, 발광기는 장난감 구성 시스템의 I/O 포트 및 그러한 맥락에서 사용되는 커넥터의 치수에 대응하도록 일정한 비율로 치수 설정된다. 유용한 I/O 포트 및 협력 커넥터는 수동 구축 작업에 사용할 수 있도록 치수 설정되어야 하며 특히 어린이나 경험이 없는 사용자가 사용하기에 적합해야 한다. 그러한 I/O 포트의 통상적인 치수는 밀리미터 및/또는 센티미터의 범위에 있을 수 있다. 따라서, I/O 포트 및 협력 커넥터와 같은 발광기는 또한 직접적인 인간 대화의 맥락에서 사용하도록 적응된 거시적 치수를 갖고, 즉, 발광기는 바람직하게는 매트릭스 평면에서 밀리미터 및/또는 센티미터의 범위의 횡방향 치수를 갖도록 치수 설정된다. 0.5 mm 이하의 발광기 치수를 생각할 수 있지만, 개별 발광기를 적절하게 분리하고 구별하며 각각의 I/O 포트와의 적절한 관련성을 제공하기 위해 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 또는 적어도 3 mm의 최소 횡방향 치수가 바람직하다. 발광기의 치수에 대한 상한은 I/O 포트의 배열에 의해 결정되며, 예를 들어 I/O 포트의 실제 폭에 의해 또는 I/O 포트 옆의 에지를 따른 I/O 포트의 관련 폭에 의해, 및/또는 이웃한 I/O 포트들 사이의 거리와 관련하여 결정될 수 있다.
발광기의 거시적 치수와 일치하여, 행 간격과 열 간격도 거시적이다. 유리하게는, 행 간격은 적어도 0.5 mm, 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm 이상이다. 더욱 유리하게, 열 간격은 적어도 0.5 mm, 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm 이상이다. 유리하게는 일부 실시예에 따르면, 행 및 열은 균등하게 이격된다. 바람직하게는, 행 간격은 매트릭스 배열 전체에 걸쳐 동일하다. 더욱 바람직하게는, 열 간격은 매트릭스 배열 전체에 걸쳐 동일하다. 바람직하게는, 행과 열의 매트릭스는 행 간격과 열 간격이 매트릭스 전체에 걸쳐 동일한 정사각형 격자를 형성한다.
거시적 발광기의 목적은 로봇 장난감 구성 모델의 구성 및 구축 동안 사용자에게 대화형 지침을 제공하는 것이다. I/O 포트가 있는 별도의 발광기의 거시적 치수 설정 및 정렬은 또한, 예를 들어 특정 입력 또는 관련 발광기를 통해 내린 "사이먼"의 명령에 따른 I/O 포트에서의 입력의 조합의 활성화를 필요로 하는 대화형 게임, 예를 들어 "사이먼 가라사대(Simon says)" 유형의 게임에서 사용자와의 대화에 유용하다. 발광기의 거시적 치수 설정의 추가 시너지 효과는, 제어 유닛과 관련하여 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 디지털 코드를 생성하기 위해 발광기를 제어할 때 달성되고, 기계 판독 가능 디지털 코드는 시각적 패턴으로 제공된다. 전술한 바와 같이, 시각적 패턴은 양립 가능한 외부 디바이스를 사용하여 캡처될 수 있다. 시각적 패턴을 형성하는 발광기의 거시적 치수 설정으로 인해, 외부 디바이스에 의한 시각적 패턴의 신뢰성 있는 캡처는 일반적으로 사용 가능한 모바일 디바이스의 카메라, 또는 심지어는 저렴한 저해상도 캡처 디바이스를 사용하여 수행될 수 있다. 더욱이, 발광기의 거시적 치수 설정으로 인해, 로봇 제어 유닛으로부터 외부 디바이스로 인코딩된 데이터의 광학 전송 프로세스는 사용자에게 직접 액세스 가능하게 된다. 이는 구축 프로세스의 대화형 학습 경험을 개선시키고 로봇 제어 유닛과 대화하는 외부 디바이스에 대한 기능적 링크를 포함하도록 이 경험을 시너지적으로 확장한다.
이에 의해, 로봇 제어 유닛과 그 환경 사이의 대화는 구축 프로세스 동안 뿐만 아니라 후속 제어 및 완성된 빌드와의 대화 동안에도 모두 직접 액세스할 수 있는 방식으로 구현된다. 직접적인 결합 시각화는 로봇 제어 유닛과 환경 사이의 대화에 대한 직관적인 이해를 지원한다. 결과적으로, I/O 포트와 전방면 디스플레이를 갖지만 I/O 포트와 디스플레이가 본 발명의 실시예에 따른 별도의 발광기의 행 및 열과 I/O 포트의 특정 정렬에 의해 달성되는 것과 동일한 방식으로 상관되지 않는 종래의 로봇 제어 유닛에 비해 개선된 대화형 플레이 및 학습 경험이 생성된다.
로봇 제어 유닛 및/또는 로봇 제어 유닛에 연결된 임의의 관련 주변 디바이스의 상태를 시각화하는 것도 임의의 그러한 구성요소를 교정하는 데에 유용하다. 예를 들어, 배향, 위치, 온도, 강도, 색상, 스케일 등과 같은 특정 파라미터에 대한 센서 및/또는 액추에이터의 교정은, 대응하는 기준에 대한 비교를 수행하고 해당할 경우 보정을 적용할 때 로봇 제어 유닛 및/또는 로봇 제어 유닛에 연결된 임의의 관련 주변 디바이스의 상태를 시각화함으로써 직관적인 대화 방식으로 수행 및/또는 확인될 수 있다. 제1 로봇 제어 유닛 상의 시각화는, 예를 들어 교정 목적을 위해 제1 로봇 제어 유닛과 통신하는 관련된 제2 로봇 제어 유닛의 상태를 반영할 수 있다는 것도 생각할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 액세스 가능성은 계속되는 조명 또는 깜박이는 조명, 컬러 효과 및/또는 이들의 임의의 조합과 같은 애니메이션 조명 효과에 의해 지원된다. 일부 실시예에 따르면, 액세스 가능성은 시각 전송 프로세스와 상관되고 추가로 상기 시각 효과 중 임의의 것과 결합될 수 있는 음향 신호/사운드와 같은 다른 수단에 의해 추가로 지원된다. 관련 음향 신호는 사람의 청각과 양립 가능한 주파수 범위에서 제공되어야 한다. 이에 의해, 대화 경험이 더욱 개선될 수 있다.
대안적으로 또는 행과 정렬된 I/O 포트에 추가하여, 시스템은 행과 관련된 I/O 포트와 유사하게 열과 관련된 추가 I/O 포트를 포함할 수 있다. 이 관련은 추가 I/O 포트를 매트릭스의 열에 의해 획정된 선과 정렬함으로써 얻은 유사한 방식이다. 위와 유사하게, 각각의 열은 제3 단부로부터 제4 단부까지 연장되며, 제3 및 제4 단부는 각각 매트릭스의 제3 및 제4 에지를 획정한다. 따라서, 각각의 추가 I/O 포트는 열 중 하나에 의해 획정된 라인과 그 제3 및 제4 단부 중 하나에 위치 설정될 수 있다. 더욱이, 추가 I/O 포트는 가장 바람직하게는 매트릭스의 제3 및 제4 에지에 의해 획정된 경계 외부의 열 연장부에 위치된다. 행에 대한 I/O 포트의 정렬과 관련하여 여기서 설명된 것과 동등한 고려 사항이 직교 매트릭스 배열의 열에 대한 추가 I/O 포트의 정렬에도 적용된다는 점이 유념된다. 따라서, 그러한 추가 I/O 포트 및 그 이점을 포함하는 실시예 모두에 관한 이들 고려 사항은 본 개시내용과 동등한 것으로 고려되며 이하에서 더 자세히 설명되지 않는다.
유리하게는 일부 실시예에 따르면, I/O 포트와 정렬된 별도의 발광기의 2차원 매트릭스 레이아웃의 전술한 이점은 다음 특징 중 하나 이상에 의해 추가로 지지될 수 있다.
유리하게는 일부 실시예에 따르면, 별도의 발광기의 2차원 배열에서 행의 수는 적어도 3개, 적어도 5개, 또는 적어도 7개이다. 더욱이, 각 행의 별도의 발광기의 수는 적어도 3개, 적어도 5개 또는 적어도 7개이다. 따라서, 일부 실시예에서, 열의 수는 적어도 3개, 적어도 5개 또는 적어도 7개이다. 행 및/또는 열의 수의 상한은 별도의 발광기를 상부에 배치하기 위해 하우징에서 이용 가능한 풋프린트의 전체 치수 및 별도의 발광기의 거시적 치수에 의해 결정된다. 통상적으로, 로봇 제어 유닛에 있는 별도의 발광기의 행 수 및/또는 열 수는 20개를 초과하지 않거나 15개를 초과하지 않거나 12개를 초과하지 않거나 10개를 초과하지 않는다.
유리하게는 일부 실시예에 따르면, I/O 포트는 하우징의 전방면에 있는 발광기의 2차원 배열의 적어도 하나의 에지를 따라 배치된다. I/O 포트는 모터, 센서 또는 사용자 조작 가능한 요소와 같은 양립 가능한 주변 디바이스를 연결하는 데에 적합하다. 따라서, I/O 포트는 로봇 제어 유닛으로 그리고 로봇 제어 유닛으로부터 사용자 구성 가능한 입력 및/또는 출력 신호를 위한 인터페이스를 제공한다. I/O 포트는 전기 커넥터, 광학 커넥터를 포함할 수 있으며, 심지어 무선 포트를 포함할 수 있으며, 무선 포트는 발광기의 2차원 배열의 에지 옆에 있는 무선 I/O 포트의 시각적 마크 업을 포함할 수 있다. 각각의 I/O 포트는 발광기의 2차원 배열의 에지를 따라 보이는 것과 같이 관련된 포트 폭을 갖는다.
또한, 일부 실시예에 따르면, 적어도 제1 I/O 포트가 행의 제1 단부에 배치되고 제2 I/O 포트가 행의 제2 단부에 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 I/O 포트는 대응하는 행에 의해 획정된 것과 동일한 라인 및 해당 행의 양 단부에 위치 설정된다.
또한, 일부 실시예에 따르면, 제1 I/O 포트의 제1 그룹이 매트릭스의 제1 에지를 따라 배치되고 및/또는 제2 I/O 포트의 제2 그룹이 매트릭스의 제2 에지를 따라 배치된다. 바람직하게는, 제1 및 제2 I/O 포트의 쌍은 각각의 대응하는 행에 의해 획정된 동일한 라인 및 그 양 단부에 위치 설정된다. 바람직하게는, 제1 그룹 I/O 포트의 수는 제2 그룹 I/O 포트의 수와 동일하다. 행은 각각의 제1 I/O 포트 및/또는 각각의 제2 I/O 포트와 같은 적어도 하나의 각각의 I/O 포트와 관련된다. I/O 포트와 관련된 행은 동일한 방식으로 특정 I/O 포트에 할당되지 않은 하나 이상의 추가 행에 의해 삽입될 수 있다. 이는, 예를 들어 이웃한 I/O 포트들 또는 인접한 행에 속하는 I/O 포트들 사이의 물리적 및/또는 논리적 연결과 같은 관계를 명확하게 나타내는 데에 유용하다. 이때, 매트릭스에서 행의 수는 통상적으로 I/O 포트의 수 또는 제1 및 제2 I/O 포트 쌍의 수, 더하기 임의의 종료 행의 같은 수로 나누어지는 배수이다.
제1 그룹 I/O 포트는 매트릭스의 제1 에지를 따른 방향에서 볼 때 제1 포트 폭을 갖는다. 제2 그룹 I/O 포트는 매트릭스의 제2 에지를 따른 방향에서 볼 때 제2 포트 폭을 갖는다. 따라서, 제1 그룹 및 제2 그룹 I/O 포트 각각은 매트릭스의 제1 및 제2 에지를 따른 관련된 포트 폭에 각각 기인할 수 있다. 제1 및 제2 그룹 I/O 포트 각각은 전술한 바와 같이 관련된 발광기를 갖는다. 유리하게는, 각각의 제1 및 제2 그룹 I/O 포트에 대해, 관련된 발광기는 매트릭스의 제1 또는 제2 에지를 따른 방향에서 볼 때 제1 또는 제2 그룹 I/O 포트의 관련된 포트 폭 내에서 매트릭스의 제1 또는 제2 에지 부분에 위치된다. 이에 의해, 전술한 바와 같이 발광기와 그 각각의 I/O 포트의 우수한 시각적 관련성이 달성된다.
유리하게는 로봇 제어 유닛의 일부 실시예에 따르면, 제1 그룹 I/O 포트의 수는 제2 그룹 I/O 포트의 수와 동일하다. 이에 의해, 간단한 대칭성 레이아웃 구성을 얻을 수 있다. 대칭성 레이아웃은 로봇 제어 유닛의 풋프린트를 효율적으로 활용하기 위해 단순화된 정렬 기하형상을 제공한다. 더욱이, 대칭성 레이아웃에 의해, I/O 포트와 그 관련 발광기의 시각적으로 직관적인 정렬이 달성된다. 이를 조합하면 경험이 적은 사용자가 보다 복잡한 빌드를 위해 로봇 제어 유닛을 용이하게 사용할 수 있다.
또한, 일부 실시예에 따르면, 행의 수는 열의 수와 동일하다. 그러한 배열은, 예를 들어 특정 유형의 시각적 패턴 또는 QR 코드와 같은 기계 판독 가능 시각적 코드를 나타내는 데에 유용하다.
또한, 일부 실시예에 따르면, 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능하다.
로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 디지털 코드를 생성함으로써, 로봇 제어 유닛은 그 자신에 대한 정보를 전송하고 그러한 정보를 다른 디바이스, 기계, 로봇 등에 사용 가능하게 할 수 있다. 이들 다른 디바이스, 기계, 로봇 등은 기계 판독 가능 코드를 캡처하고 다소 자동화된 방식으로 인코딩된 데이터에 포함된 정보를 디코딩할 수 있다. 따라서, 로봇 제어 유닛은 그러한 다른 디바이스, 기계, 로봇 등과 직접 통신할 수 있다.
또한, 일부 실시예에 따르면, 다수의 발광기가 조합되어 2차원 패턴과 같은 패턴을 생성하도록 작동 가능하다. 패턴은 사용자에게 시그널링하도록 구성된 및/또는 외부 디바이스에 시그널링하도록 구성된 패턴일 수 있다. 외부 디바이스에 시그널링하도록 구성된 기계 판독 가능 코드는, QR 코드; 바코드 등과 같은 임의의 적절한 코드를 형성하도록 디지털 2진수 또는 다중 레벨 이산적 표현을 사용하여 색상 및 강도와 같은 본 명세서에 개시된 발광기의 광학 파라미터 중 임의의 파라미터의 조합에 의해 정의된 2차원 패턴으로 표현될 수 있다. 기계 판독 가능 코드는 디지털 형식으로, 바람직하게는 표준화된 프로토콜에 따라 인코딩된다. 이에 의해, 로봇 제어 유닛은 데이터에 포함된 정보를 효율적으로 전송하기 위해 데이터를 나타내도록 구성된다. 다음은 로봇 제어 유닛에 관한 데이터의 예이다: 상태 데이터; 구성 데이터; 식별 데이터; 로봇 제어 유닛으로부터 다른 디바이스로의 명령 및 그러한 명령에 관한 임의의 데이터; 예를 들어, 시스템을 사용하여 구성된 장난감 로봇을 구축 및/또는 작동할 때, 사용자에 대한 상태 표시 및 구성 명령.
바람직하게는, 패턴은 외부 디바이스에 의한 광학 인식에 적합하게 되어, 카메라 또는 외부 디바이스의 라인 스캐너와 같은 광학 캡처 디바이스를 로봇 제어 유닛의 발광기를 향하게 하는 것만으로 외부 디바이스에 의해 인식될 수 있는 기계 판독 가능 코드를 생성한다. 외부 디바이스에는 광학 촬상 센서, 카메라, 기계 비전 시스템, 또는 광학 스캐닝 디바이스와 같은 광학 입력 디바이스가 장착될 수 있으며, 광학 입력 디바이스로부터 수신된 광학 입력을 처리하기 위한 관련 소프트웨어 모듈을 더 포함할 수 있고, 소프트웨어 모듈은 또한 처리된 광학 입력을 해석하고 및/또는 광학 입력 디바이스에 의해 캡처된 광학 입력에서 미리 정의된 시각적 패턴을 인식하도록 추가로 구성된다. 그러한 방식으로 구성된 외부 디바이스에 의한 광학 인식에 적합한 시각적 패턴을 제공함으로써, 그러한 외부 디바이스와의 효율적인 통신이 용이해진다.
또한 일부 실시예에 따르면, 발광기는 인디케이터 상태의 시간 시퀀스를 생성하도록 작동 가능하다. 이에 의해, 깜박이는, 계속되는 조명, 또는 기타 시간 종속적인 시각 효과와 같은 애니메이션 표시가 생성되어 사용자에게 표시될 수 있다. 시간 시퀀스는 또한 특정 상태를 인코딩하기 위해 전술한 다른 광학 파라미터 중 임의의 파라미터와 결합될 수 있다. 예를 들어, (빠르게) 깜박이는 조명과 조합된 적색은 경고를 나타낼 수 있는 반면, (느리게) 깜박이는 조명과 조합된 녹색은 대기/준비 상태를 나타낼 수 있다. 다시 다수의 발광기가 조합되어 패턴의 시간 시퀀스를 생성할 수 있다. 더욱이, 인디케이터 상태의 시간 시퀀스는 기계 판독 가능 디지털 코드, 예를 들어 시간 종속적인 2차원 패턴을 인코딩하는 데에 사용될 수 있다. 전자는 사용자에 대한 가시적인 신호이고, 후자는 전송을 위한 데이터의 순수한 기계 판독 가능 인코딩일 수 있다. 이에 의해, 시각적 패턴을 사용하여 사용자 및/또는 외부 디바이스와 효율적으로 통신하도록 다양한 코드를 사용할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 발광기는 적어도 가시광을 방출하도록 구성된 발광기를 포함한다. 기계 판독 가능 코드는 바람직하게는 시각적 패턴이므로, 로봇 제어 유닛과의 직관적인 사용자 대화를 용이하게 한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '시각적'은 인간 사용자에게 보이는 속성을 의미한다. 따라서, '시각적 패턴'은 인간의 시력으로 인지할 수 있도록 구성된 패턴을 의미한다. 용어 '가시적'은 전자기 스펙트럼의 가시 부분에 있는 광을 지칭하며, 통상적으로 파장이 750 nm 내지 400 nm인 스펙트럼 범위로 지정된다. 기계 판독 가능 디지털 코드를 하우징 전방면에 시각적 패턴으로 표시함으로써, 전송이 사용자에게 직접 보이므로, 사용자가, 예를 들어 로봇 제어 유닛과 다른 디바이스 사이의 통신 프로세스에서 로봇 제어 유닛의 활동을 모니터링하게 한다. 통신 프로세스를 관찰하면서, 사용자는 또한, 예를 들어 연결을 확립하고, 통신의 흐름에 영향을 미치며, 사용자 입력을 제공하고, 및/또는 통신을 종료하기 위해 개입할 수 있다. 따라서, 사용자는 로봇 제어 유닛과 다른 디바이스 사이의 직접 통신을 모두 따르고 제어할 수 있다.
이에 의해, 로봇 제어 유닛과 그 환경 사이의 기계 구동 대화는 사용자가 구축 프로세스 동안 뿐만 아니라 후속 검증 및 완성된 빌드와의 대화 동안에도 모두 직접 액세스할 수 있는 방식으로 구현된다. 직접적인 결합 시각화는 로봇 제어 유닛과 환경 사이의 대화에 대한 직관적인 이해를 지원한다. 이에 의해, 특히 교육적이고 직관적인 대화형 학습 및 플레이 경험이 용이하게 된다.
또한 일부 실시예에 따르면, 발광기는 또한 적외선, 바람직하게는 근적외선, 및/또는 UV-광의 방출을 위해 구성된 발광기를 포함한다. 적외선 및/또는 UV 스펙트럼 범위는, 소위 비가시 채널을 추가하는 데에, 예를 들어 순수한 기계 판독 가능 데이터를 주로 사용자를 위해 의도된 소위 가시 채널로 전송하는 데에 특히 유용하다. 따라서, 적외선 및/또는 UV 스펙트럼 범위는 사용자가 액세스할 수 있는 것보다 더 빠른 속도로 더 많은 양의 데이터를 전달하는 데에 특히 유용하다. 유리하게는 일부 실시예에 따르면, 비가시 채널은 사용자를 위해 의도된 가시 신호와 기계 판독 가능 코드를 다중화하도록 가시 채널과 결합된다. 따라서, 가시 채널은, 예를 들어 사용자 지침, 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 데이터 교환의 시각화, 및/또는 기본 데이터 양의 전송에 사용될 수 있는 반면, 비가시 채널은 추가의 (더 큰) 데이터 양의 빠른 대화 및/또는 전송을 위한 병렬 링크로서 사용될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 발광기는 로봇 제어 유닛을 식별하는 데이터, 로봇 제어 유닛의 내부 상태에 관한 데이터, 로봇 제어 유닛에 저장된 프로그램을 참조하는 데이터, 및/또는 로봇 제어 유닛의 프로세서에서 활성화된 프로그램을 참조하는 데이터, 및/또는 유사한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능하다. 그러한 데이터는, 예를 들어 기계 통신을 확립하고 수행하는 데에 유용하며 다른 디바이스, 기계, 로봇 등과의 고급 대화를 더욱 용이하게 한다. 데이터는 또한 수신 디바이스에 저장된 프로그래밍된 명령을 활성화하기 위한 명령을 전송하고, 로봇 제어 유닛 및 로봇 제어 유닛에 의해 제어되는 주변 구성요소의 특정 구성을 전달하며, 로봇 제어 유닛에 저장된 특정 프로그래밍된 명령의 실행을 위한 가용성을 전달하며, 및/또는 임의의 에러 상태를 나타내는 데에 유용한 데이터일 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 발광기는 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화를 위한 명령을 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능하다. 따라서, 로봇 제어 유닛은 로봇 제어 유닛과의 대화를 위해 외부 디바이스에 명령을 전송하도록 구성된다. 로봇 제어 유닛 및 대화를 위한 명령은 하나 이상의 외부 디바이스와의 대화를 위해 구성될 수 있다. 따라서, 로봇 제어 유닛은 하나 이상의 외부 디바이스와 대화할 수 있고, 하나 이상의 외부 디바이스는 모바일 디바이스, 및/또는 다른 로봇 제어 유닛일 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 및/또는 게임 제어기일 수 있다. 다른 로봇 제어 유닛은, 예를 들어 장난감 구성 로봇 시스템의 로봇 제어 유닛과 호환되거나 동일한 유형인 로봇 제어 유닛일 수 있다. 다른 로봇 제어 유닛은 장난감 구성 시스템의 로봇 제어 유닛에 대하여 임의의 모바일 디바이스를 시뮬레이션하도록 구성될 수도 있다.
유리하게는, 그러한 명령은 기계 판독 가능 코드의 광학 전송에 의존하는 광학 링크에 추가하여 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 추가 링크를 개시하거나 달리 영향을 미치도록 구성된다. 유리하게는, 그러한 추가 링크는 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 양방향 통신을 위해 구성되어 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 직접적인 대화를 지원하고 개선시킨다. 추가 링크에 대한 유리한 예는 무선 링크, 예를 들어 적외선 또는 무선 주파수 링크와 같은 직접 무선 링크, 또는 TCP/IP 기반 무선 네트워크와 같은 버스 또는 디지털 네트워크를 통해 중재되는 무선 링크 또는 기타 적절한 표준 및 인프라의 임의의 형태이다. 더욱 유리하게는, 모듈성, 효율성 및/또는 추적성의 이유로, 추가 링크를 통한 통신은, 예를 들어 유럽 특허 EP 2 341 993 B1호에서 설명된 것과 같은 표준화된 프로토콜을 준수한다.
일부 실시예에 따르면, 시각적 패턴으로 제시된 기계 판독 가능 디지털 코드를 통한 광학 링크는 단순히 "접촉하게" 하도록 구성되며, 광학 링크는 직관적인 대화 방식으로 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 추가 링크를 시작하도록 구성된다. 그 후, 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화는 추가 링크로 전송될 수 있다. 이는 로봇 개선 모델을 생성하고 이후에 개선된 모델을 플레이하게 하는 직관적인 대화 방식을 용이하게 한다. 확립되고 나면, 추가 링크를 통한 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이의 대화는 사용자가 인지할 수 있는 방식으로 외부 디바이스에 의해 시각화되거나 달리 모델링될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 대화를 위한 명령은 페어링을 위한 명령, 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이에 무선 링크를 확립하기 위한 명령, 및/또는 외부 디바이스에 의한 프로그래밍된 명령의 실행을 위한 명령, 및/또는 내부 양방향 통신을 위한 명령을 포함한다. 따라서, 로봇 제어 유닛은 로봇 제어 유닛과 통신 및 달리 대화하는 데에 필요한 정보를 제공할 수 있다. 로봇 제어 유닛은 또한 다른 로봇 제어 유닛과 같은 외부 디바이스를 직접 제어하기 위한 명령을 가질 수 있다. 로봇 제어 유닛은 심지어는 양립 가능한 외부 디바이스를 프롬프트하여 임의의 필요한 명령을 리트리빙하고 그러한 명령을 실행할 수 있다. 외부 디바이스는 자신의 저장 수단으로부터, 부착된 또는 다른 방식의 저장 장치로부터, 및/또는 네트워크 연결 소스로부터 그러한 프로그래밍된 명령을 리트리빙할 수 있다. 이에 의해, 신뢰성 있는 자동화 또는 반자동화 대화가 로봇 제어 유닛으로부터 시작될 수 있지만 안정적인 방식으로 외부 디바이스에 의해 확립된다. 이에 의해 외부 디바이스를 유연하게 선택할 수 있다. 이에 의해, 로봇 명령 유닛에 양립 가능 정보를 오버로딩하지 않고도 교육적인 대화 경험이 달성되지만, 사용자의 편의에 따라 다양한 양립 가능한 외부 디바이스가 가능하다.
전술한 바와 같이, 별도의 발광기는 거시적 치수를 갖는 별도의 요소이다. 별도의 발광기는 유리하게는 발광 다이오드(light emitting diode)(LED)를 포함할 수 있다. 별도의 발광기는, 예를 들어 개별 LED이거나, 발광다이오드(LED)를 기반으로 하거나, LED를 사용하여 조명되는 장난감 구성 요소와 같은 거시적 요소일 수 있다.
유리하게는 일부 실시예에 따르면, 발광기는 적어도 "ON" 상태 및 "OFF" 상태를 갖는다. "ON" 상태와 "OFF" 상태는 발광기에 공급되는 전력을 간단히 온 또는 오프로 각각 전환시킴으로써 구현될 수 있다. 대안적으로, ON 상태와 OFF 상태는 발광기에 의해 방출되는 광의 강도를 크게 다르게 하는 것으로 구현될 수도 있으며, 여기서 ON 상태는 상위 임계 강도를 초과하는 것으로 정의될 수 있으며 OFF 상태는 하위 임계 강도 미만의 강도를 갖는 방출로서 정의될 수 있다. 보다 일반적으로, 전술한 "ON" 상태 및 "OFF" 상태와 같은 별도의 발광기의 상이한 상태는, 상이한 색상, 파장 범위, 강도, 및/또는 휘도, 및 이들의 임의의 동시적인 및/또는 순차적인 조합과 같이 방출된 광의 광학 파라미터에 의해 구별될 수 있는 상이한 방출 특성에 의해 구현될 수 있다. 더욱이, 각각의 별도의 발광기는 전술한 광학 파라미터 또는 이들의 조합/시퀀스 중 임의의 것을 사용하여 표현된 2개 초과의 상이한 상태를 생성할 수 있다. 다수의 별도의 발광기를 세트로 결합함으로써, 훨씬 더 복잡한 정보가 인코딩될 수 있다. 세트는 로봇 제어 유닛 하우징의 전방면에 있는 매트릭스 배열의 별도의 발광기의 총 수까지 적어도 2개, 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 6개, 또는 적어도 10개와 같은 임의의 정수의 다수의 별도의 발광기를 포함할 수 있다. 별도의 발광기를 사용함으로써, 세트의 개별 부재들의 신뢰성 있는 구별이 보장되므로, 주어진 세트에 의해 표현된 정보의 신뢰성 있는 디코딩이 가능하다. 상이한 상태는 각각의 상태를 시각화하여, 사용자에게 장난감 구성 로봇 시스템의 현재 상황에서 로봇 제어 유닛의 및/또는 임의의 추가 구성요소 또는 디바이스에 관한 로봇 제어 유닛의, 로봇 제어 유닛 자체의 특정 상태를 알려 줄 수 있다. 이에 더하여, 상이한 상태는 또한 상이한 상태를 표현하기 위해 사용되는 상이한 광학 파라미터의 측면에서 상이한 상태들 사이의 구별을 허용하는 광학 캡처 및 검출 기술을 사용하여 기계 판독될 수도 있다. 이에 의해, 풍부한 정보를 시각화하고 기계 판독 가능 코드로 표현하며 개별 발광기를 사용하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 상이한 상태는 미리 규정된 색상 팔레트 및/또는 색상 조합의 계획을 사용함으로써 모바일 디바이스 또는 다른 외부 디바이스, 예를 들어 모바일 폰, 태블릿, 다른 로봇 제어 유닛 등에 의해 판독 가능하도록 구성될 수 있고, 외부 디바이스는 캡처 수단, 프로세서, 및 그러한 색상 인코딩된 정보를 캡처 및 디코딩하기 위한 프로그래밍된 명령을 포함한다.
또한 일부 실시예에 따르면, 발광기는 2개 이상의 I/O 포트 사이의 연결을 나타내는 그래프, 하나 이상의 I/O 포트와 하나 이상의 협력 주변 디바이스 사이의 연결을 나타내는 그래프, 및/또는 I/O 포트 중 하나 이상에서 수신된 입력을 나타내는 그래프를 렌더링하도록 작동 가능하다. 따라서, 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 관련 I/O 포트를 통해 제공된 로봇 제어 유닛으로의 입력 및/또는 로봇 제어 유닛으로부터의 출력 사이의 임의의 관계 뿐만 아니라 임의의 관련 정보, 예를 들어 로봇 제어 유닛에 연결된 센서에서 판독한 값에 관한 그래프 또는 2개의 연결된 I/O 포트를 통한 모터 제어를 위한 출력 동기화를 나타내는 그래프를 시각화하도록 작동될 수 있다. 렌더링된 연결은 이미 확립된 연결에 관련되거나 심지어는 직접 반영함으로써, 주변 디바이스를 통해 지원되고 특정 빌드에서 로봇 제어 유닛에 의해 제어되는 기능의 직관적인 표시를 제공할 수 있다. 이미 확립된 연결을 렌더링하는 것은 학습 경험을 지원하고 개선시키는데도 유용하다. 유리하게는 일부 실시예에 따르면, 렌더링된 연결은 또한, 예를 들어 로봇 제어 유닛을 사용하여 주어진 모델을 완성하기 위해 형성될 연결에 관련된다. 이에 의해, 주어진 모델을 구축하는 동안 직관적인 지침이 제공될 수 있다. 따라서, 경험이 적은 사용자는 더 복잡한 모델을 구축하도록 안내되어 학습 경험의 튜토리얼 효과를 개선시킬 수 있다. 유리하게는, 형성될 연결의 렌더링은 입력에 의해 프롬프트된다.
입력은 사용자 입력에 응답하여 생성될 수 있고 및/또는 주변 디바이스를 로봇 제어 유닛에 연결하기 위한 안내 절차의 일부로 생성될 수 있다. 그러한 입력의 예로는 외부 디바이스에서 실행되고 로봇 제어 유닛에 전달되는 대화형 구축 계획의 단계로서 외부 디바이스에 의해 생성된 신호를 포함할 수 있다. 다른 예는 자신을 식별하고 그러한 정보를 브로드캐스팅하기 위해 활성화되는 주변 디바이스에 의해 생성된 신호를 포함할 수 있다. 그러한 입력에 응답하여, 로봇 제어 유닛은, 예를 들어 식별된 주변 디바이스를 연결하기 위해 형성될 연결에 이용 가능한 하나 이상의 I/O 포트를 나타낼 수 있다. 이에 의해, 대화형 구축 경험이 개선되어, 예를 들어 경험이 적은 사용자가 복잡한 모델을 구축하게 한다.
또한 로봇 제어 유닛의 일부 실시예에 따르면, 발광기의 매트릭스는 I/O 포트 중 하나 이상에서 수신된 입력을 나타내는 그래프를 렌더링하도록 구성된다. 특히, 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, I/O 포트 중 하나 이상에서 수신된 입력을 나타내는 그래프를 렌더링하도록 작동될 수 있다. 유리하게는, 그래프는 I/O 포트 중 하나 이상에서 입력으로서 제공된 신호의 신호 값을 나타내도록 렌더링된다. 이에 의해, 로봇 제어 유닛에 의해 "보여지는" 입력의 직관적인 시각화가 제공되어 사용자가 로봇 제어 유닛이 있는 모델과 그 환경 사이의 대화를 추종하게 한다. 그래프는 로봇 제어 유닛과 대화하도록 발광기 배열을 관찰하는 사용자 또는 외부 디바이스를 추가로 프롬프트할 수 있다.
더욱이, 로봇 제어 유닛의 다음 실시예는 로봇 제어 유닛 및 협력하는/양립 가능한 주변 디바이스 사이의 대화를 용이하게 하는 유리한 특징을 특정한다. 바람직하게는, I/O 포트의 특정된 인터페이스는 양립 가능한 주변 디바이스를 I/O 포트에 상호 교환 가능하게 연결하게 하는 모듈 방식으로 구성된다. 이에 의해, I/O 포트와 양립 가능한 디바이스의 다용도 연결이 달성된다. 이는 창의적인 구축 경험을 개선시키는 직관적인 방식으로 복잡한 로봇 제어 시스템을 구축하는 데에 특히 유용하다. 일부 실시예에 따르면, I/O 포트는 유리하게는 센서, 모터, 발전기, 및/또는 전원과 같은 주변 디바이스와 대화하기 위한 인터페이스로서 구성된다. 더욱 유리하게는, I/O 포트는 하나 이상의 디지털 인터페이스를 포함한다. 더욱 유리하게는, I/O 포트는 하나 이상의 아날로그 인터페이스를 포함한다. 더욱 유리하게는, I/O 포트는 주변 디바이스와의 유선 및/또는 무선 통신을 위해 구성된다.
또한 일부 실시예에 따르면, 시스템은 하나 이상의 장난감 구성 요소를 더 포함하고, 각각의 장난감 구성 요소는 장난감 구성 요소를 로봇 제어 유닛과 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 하나 이상의 결합 부재를 포함한다. 이에 의해, 시스템으로부터 구축된 장난감 구성 모델은, 로봇 제어 유닛의 맥락에서 위에서 이미 설명한 바와 같이 대화형 학습 및 플레이 경험의 특별한 이점과 함께 활기 넘치게 될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 시스템은 외부 디바이스를 더 포함하고, 외부 디바이스는:
- 로봇 제어 유닛에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된 캡처 디바이스;
- 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
- 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 입력으로 사용하여 프로그래밍된 명령을 포함한다.
로봇 제어 유닛은 하우징의 전방면에 있는 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성함으로써 로봇 제어 유닛에 관한 인코딩된 데이터를 전송하도록 구성된다. 외부 디바이스는 제어 유닛에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된 캡처 디바이스에 의해 제어 유닛에 관한 인코딩된 데이터를 수신하도록 구성된다. 외부 디바이스는 수신된 인코딩된 데이터를 사용하여 로봇 제어 유닛과 대화하기 위한 프로그래밍된 명령을 더 포함한다. 따라서, 외부 디바이스는 로봇 제어 유닛과 대화하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 외부 디바이스는 모바일 디바이스, 및/또는 다른 로봇 제어 유닛일 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스는 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 및/또는 게임 제어기일 수 있고, 다른 로봇 제어 유닛은, 예를 들어 장난감 구성 로봇 시스템의 로봇 제어 유닛과 호환되거나 동일한 유형인 로봇 제어 유닛일 수 있다. 다른 로봇 제어 유닛은 장난감 구성 시스템의 로봇 제어 유닛에 대하여 임의의 모바일 디바이스를 시뮬레이션하도록 구성될 수도 있다. 이에 의해, 장난감 구성 로봇 시스템을 사용할 때의 대화형 학습 경험은, 외부 디바이스와의 대화를 포함하도록 로봇 제어 유닛을 포함하는 모델 빌드로부터 확장되어, 대화형 구축 및 플레이 경험에 포함될 수 있다. 로봇 제어 유닛의 맥락에서 이미 설명된 바와 같은 이점은 또한 본 발명에 의해 용이해지는 대화형 학습 및 플레이 경험의 다중 양상을 포함하는 본 발명의 이 양태에 의해 달성된다.
유리하게는, 외부 디바이스는 시각적 패턴으로 인코딩된 데이터를 디코딩하기 위해 캡처된 시각적 패턴을 분석하도록 구성된다. 더욱 유리하게는, 외부 디바이스는 기계 판독 가능 시각적 코드를 수신, 처리 및/또는 인식하도록 구성된다. 더욱 유리하게는, 외부 디바이스는 수신 및 디코딩된 데이터를 명령으로 해석하도록 추가로 구성된다. 더욱 유리하게는, 외부 디바이스(및 로봇 제어 유닛)는 기계 판독 가능 시각적 코드를 사용하여 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이에 무선 링크를 확립하도록 구성된 통신 수단을 포함한다.
또한 일부 실시예에 따르면, 장난감 구성 로봇 시스템은 무선 통신 수단을 더 포함하고, 외부 디바이스는 수신 및 디코딩된 데이터에 기초하여 로봇 제어 유닛과의 대화를 위한 무선 링크를 확립하도록 구성된다. 특히, 무선 링크는 발광기를 이미터로서 사용하고 캡처 디바이스/디코딩 수단을 수신기로 사용하는, 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이의 링크 이외의 추가 링크이다. 유리하게는, 추가 링크는 디코딩된 기계 판독 가능 코드로부터 유도된 대화를 위한 프로그래밍된 명령을 사용하여 확립될 수 있다. 추가 링크는, 표준화된 프로토콜을 사용하는, 예를 들어 임의의 적절한 디지털 통신 프로토콜을 사용하는 무선 주파수 통신에 기초할 수 있다. 무선 링크는 또한 IR 링크 등을 통해 이루어질 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 추가 링크는 심지어는, 예를 들어 스펙트럼 다중화 기술을 사용하는 다중화 기술에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 2차원 매트릭스 배열의 발광기는 하나 이상의 IR 대역 및/또는 하나 이상의 UV 대역과 같은 가시 범위에 인접한 스펙트럼 범위에서 방출하는 이미터를 포함할 수 있다. 특히, 추가 링크는 유리하게는 다수의 로봇 제어 유닛 사이의 직접적인 대화를 위해 사용될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 외부 디바이스는 게임 제어기, 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩탑/휴대용 컴퓨터와 같은 모바일 디바이스이고, 상기 모바일 디바이스는 프로그래밍된 명령 및 사용자 인터페이스를 포함하며, 상기 프로그래밍된 명령 및 사용자 인터페이스는 조합되어 로봇 제어 유닛을 프로그래밍 및/또는 제어하도록 구성된다.
또한 일부 실시예에 따르면, 시스템은 다음을 더 포함한다:
- 로봇 제어 유닛과 통신하는 캡처 디바이스로서, 캡처 디바이스는 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된, 캡처 디바이스;
- 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
- 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 입력으로 사용하는 프로그래밍된 명령.
로봇 제어 유닛은 하우징의 전방면에 있는 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성함으로써 로봇 제어 유닛에 관한 인코딩된 데이터를 전송하도록 구성된다. 로봇 제어 유닛은 또한, 예를 들어 다른 제어 유닛에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된 캡처 디바이스를 통해 인코딩된 데이터를 수신하도록 구성된다. 그러한 실시예는 장난감 구성 로봇 시스템이 서로 다수의 로봇 제어 유닛의 대화를 위해 구성될 때, 예를 들어 게임 플레이를 위해 구성된 다수의 로봇을 구축할 때 특히 유용하고, 로봇은 서로 마주칠 수 있고, 마주칠 때 서로 인식/식별하고, 및/또는 다른 방식으로 서로 대화한다. 예를 들어, 장난감 구성 로봇 시스템은 서로 대화하도록 구성된 다수의 로봇 제어 유닛을 포함할 수 있거나, 장난감 구성 시스템의 로봇 제어 유닛은 하나 이상의 다른 로봇 제어 유닛을 시뮬레이션하거나 할 수 있는 하나 이상의 외부 디바이스와 대화하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 장난감 구성 로봇 키트는 상기 실시예 중 임의의 것에 따른 제1 시스템 및 상기 실시예 중 임의의 것에 따른 제2 시스템을 포함한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 다수의 장난감 구성 시스템은, 예를 들어 대화형 로봇을 구성하기 위해 키트로 결합될 수 있다. 그러한 키트는 다수의 로봇 제어 유닛, 즉 적어도 제1 로봇 제어 유닛 및 제2 로봇 제어 유닛을 포함한다. 유리하게는, 다수의 로봇 제어 유닛은 다음에 더 구체적으로 설명되는 바와 같은 발광기 및 캡처 기술을 사용하여 서로 대화하도록 직접, 심지어는 자율적으로 작동 가능하다.
장난감 구성 로봇 키트의 일부 실시예에 따르면, 제1 시스템의 제1 로봇 제어 유닛의 제1 발광기는 제1 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능하고; 및/또는 제2 시스템의 제2 로봇 제어 유닛의 제2 발광기는 상기 제2 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능하다.
또한 장난감 구성 로봇 키트의 일부 실시예에 따르면, 제1 시스템은 다음을 더 포함한다:
- 제1 로봇 제어 유닛과 통신하는 제1 캡처 디바이스로서, 제1 캡처 디바이스는 제2 발광기에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된, 제1 캡처 디바이스;
- 캡처된 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
- 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 사용하여 제1 로봇 제어 유닛과 대화하기 위한 프로그래밍된 명령;
및/또는 제2 시스템은 다음을 더 포함한다:
- 제2 로봇 제어 유닛과 통신하는 제2 캡처 디바이스로서, 제2 캡처 디바이스는 제1 발광기에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된, 제2 캡처 디바이스;
- 캡처된 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
- 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 사용하여 제1 로봇 제어 유닛과 대화하기 위한 프로그래밍된 명령.
따라서, 다수의 로봇 제어 유닛은 자율적인 방식으로 서로를 직접 인식하고 및/또는 서로 대화할 수 있다. 대안적으로 또는 그에 추가하여, 대화는 또한 장난감 구성 로봇 시스템과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 키트의 2개 이상의 로봇 제어 유닛과 통신하는 외부 디바이스에 의해 중재/개시될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 로봇 제어 유닛을 제어하는 방법의 일부 예시적인 실시예가 다음에 제공된다. 그러한 실시예는 사용자가 복잡한 로봇 빌드를 생성하고 이해할 수 있게 함으로써 사용자에게 모두 교육적이고 매력적인 경험을 제공하는 데에 유용하다. 로봇 제어 유닛 자체에서 구축 단계 및 로봇 제어 유닛과 그 환경과의 대화의 다른 단계를 시각화함으로써, 방법은 경험이 없는 사용자도 직관적인 대화형 방식으로 그러한 성취를 달성하도록 안내하는 데에 특히 유용하다. 더욱이, 로봇 제어 유닛(및 그러한 로봇 제어 유닛을 포함하는 장난감 구성 로봇 시스템)과 관련하여 설명된 것과 동일한 이점이 또한 유사한 방식으로 이들 방법에 의해 달성된다. 무엇보다도, 따라서 다음 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있는 본 명세서에 개시된 방법은 구축 및 플레이 경험에 유용하다:
- 로봇 제어 유닛, 로봇 제어 유닛의 I/O 포트에 연결된 주변 디바이스, 및/또는 장난감 구성 요소를 포함하는 개선된 빌드를 생성하는 단계;
- 대화형 절차를 사용하여 개선된 빌드를 생성하는 단계;
- 로봇 제어 유닛을 프롬프트하여 로봇 제어 유닛의 I/O 포트와 주변 디바이스 사이에 이루어진 및/또는 이루어질 연결의 표시를 제공하는 단계;
- 로봇 제어 유닛을 프롬프트하여 기계 판독 가능 디지털 코드를 시각적 패턴으로 생성하는 단계;
- 시각적 패턴을 외부 디바이스의 광학 입력 디바이스에 제공함으로써 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 접촉을 확립하는 단계로서, 외부 디바이스는 상기 시각적 패턴을 캡처할 수 있도록 로봇 제어 유닛을 "보고 있는" 것으로 고려될 수 있는, 단계;
- 시각적 패턴을 캡처하여 직접적인 기계 대 기계 통신으로 기계 판독 가능 디지털 코드를 "판독"하는 단계;
- 캡처된 기계 판독 가능 디지털 코드에 기초하여, 특히 캡처된 데이터에 인코딩된 데이터에 응답하여, 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화를 위한 명령을 디벨로핑하는 단계;
- 이들 명령에 응답하여, 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이의 추가 링크를 시작하고 확립하는 단계;
- 개선된 빌드의 제어를 외부 디바이스로 전송하고, 바람직하게는 추가 링크를 통해 통신하는 단계;
- 예를 들어, 외부 디바이스의 사용자 인터페이스를 통해 로봇 제어 유닛 및/또는 로봇 제어 유닛에 연결된 임의의 주변 디바이스를 프로그래밍하는 단계; 및/또는
- 예를 들어, 외부 디바이스의 사용자 인터페이스를 통해 로봇 제어 유닛 및/또는 로봇 제어 유닛에 연결된 임의의 주변 디바이스를 원격으로 제어하는 단계;
- 개선된 빌드와 대화하기 위한 사용자 인터페이스를 생성하고 구성하는 단계;
- 외부 디바이스로부터 개선된 빌드와 대화하는 단계; 및/또는
- 외부 디바이스의 사용자 인터페이스를 통해 개선된 빌드를 프로그래밍하고 원격으로 제어하는 단계;
유리하게는 일부 실시예에 따르면, 로봇 제어 유닛을 제어하는 방법은 다음 단계를 포함한다:
- 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 디지털 코드를 생성하는 단계로서, 기계 판독 가능 디지털 코드는 시각적 패턴으로서 로봇 제어 유닛에서 생성되는, 단계;
- 시각적 패턴을 외부 디바이스의 광학 입력 디바이스에 제공하는 단계;
- 기계 판독 가능 디지털 코드로 인코딩된 데이터를 나타내는 캡처된 데이터를 생성하도록 외부 디바이스의 광학 입력 디바이스에 의해 기계 판독 가능 디지털 코드를 캡처하는 단계;
- 캡처된 데이터에 기초하여, 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화를 위한 명령을 디벨로핑하는 단계; 및
- 상기 대화를 확립하기 위한 명령을 실행하는 단계.
또한 방법의 일부 실시예에 따르면, 대화를 위한 명령은 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이의 추가 링크를 개시하기 위한 명령을 포함한다. 이어서, 그러한 명령을 실행한 결과로서 추가 링크가 확립된다.
또한 일부 실시예에 따르면, 방법은 로봇 제어 유닛과의 대화를 위한 사용자 인터페이스를 외부 디바이스에 제공하는 단계를 더 포함한다.
또한, 방법의 일부 실시예에 따르면, 로봇 제어 유닛과의 대화를 위한 상기 사용자 인터페이스는 다음을 포함한다:
- 로봇 제어 유닛을 프로그래밍하도록 구성된 요소;
- 로봇 제어 유닛의 I/O 포트에 부착된 주변 디바이스를 프로그래밍하도록 구성된 요소;
- 로봇 제어 유닛을 원격으로 제어하기 위한 요소; 및/또는
- 로봇 제어 유닛의 I/O 포트에 부착된 주변 디바이스를 원격으로 제어하기 위한 요소.
유리하게는, 로봇 제어 유닛을 제어하는 방법은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 로봇 제어 유닛에서 구현된다. 더욱 유리하게는, 로봇 제어 유닛을 제어하는 방법은 그러한 로봇 제어 유닛을 포함하는 장난감 구성 로봇 시스템에서, 및/또는 그러한 로봇 제어 유닛을 포함하는 장난감 구성 모델에서 구현된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 다음에 도시된 첨부 도면과 관련하여 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술의 장난감 구성 요소를 도시하고;
도 4는 일 실시예에 따른 로봇 제어 유닛을 도시하며;
도 5 내지 도 7은 매트릭스의 에지를 따라 배치된 I/O 포트에 대해 정렬된 별도의 발광기의 매트릭스 배열을 갖는 로봇 제어 유닛의 실시예를 개략적으로 도시하고;
도 8은 일 실시예에 따른 로봇 제어 시스템의 개략도를 도시한다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 로봇 제어 유닛을 포함함으로써 개선된 장난감 구성 시스템 뿐만 아니라 로봇 제어 유닛의 다양한 양태 및 실시예가 이제 벽돌 형태의 장난감 구성 요소를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 장난감 구성 세트에 사용하기 위한 다른 형태의 구성 요소에 적용될 수 있다.
도 1은 상단면에 결합 스터드가 있고 바닥으로부터 벽돌로 연장하는 공동이 있는 장난감 구성 요소를 도시한다. 공동은 중앙 튜브를 가지며, 다른 벽돌의 결합 스터드는 US 3 005 282호에 개시된 바와 같이 마찰 맞물림으로 공동 내에 수용될 수 있다. 도 2 및 도 3은 다른 그러한 종래 기술 구성 요소를 도시한다. 나머지 도면에 도시된 구성 요소는 협력하는 스터드 및 공동의 형태로 공지된 그러한 유형의 결합 부재를 갖는다. 그러나, 스터드 및 공동에 추가하거나 또는 그 대신에 다른 유형의 결합 부재가 또한 사용될 수 있다. 결합 스터드는 정사각형 평면형 격자로 배치되고, 즉, 결합 스터드의 시퀀스가 배치되는 직교 방향을 획정한다. 이웃한 결합 스터드 사이의 거리는 균일하고 양방향에서 동일하다. 규칙적인 평면형 격자를 획정하는 결합 위치에서 결합 부재의 이러한 또는 유사한 배열은 장난감 구성 요소가 서로에 대해, 특히 서로에 대해 직각으로 이산 수의 위치 및 배향으로 상호 연결되게 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 로봇 제어 유닛(100)을 도시한다. 로봇 제어 유닛(100)은 프로세서(120)가 배치된 하우징(110)을 갖는다. 프로세서(120)는, 예를 들어 로봇 제어 유닛의 사용자 조작 가능한 제어 요소를 통해 사용자로부터, 또는 예를 들어 유선 또는 무선 연결을 통해 로봇 제어 유닛과 통신하는 디바이스로부터의 입력에 응답하여 활성화되고 실행될 수 있는 프로그래밍된 명령을 포함한다. 발광기(131)의 직교 행 및 열의 2차원 매트릭스(130)가 하우징(110)의 전방면에 배치되고, 발광기(131)는 프로세서(120)와 통신하도록 연결된다. 매트릭스(130)는 2차원 어레이로 규칙적으로 이격되어 배치된 복수의 별도의 발광기(131)를 갖는다. 발광기(131)는 행과 열의 직사각형 매트릭스로 배치된다. 별도의 발광기(131)는 발광 다이오드(LED)와 같은 개별적으로 제어 가능한 발광기이다. 발광기(131)는 프로세서(120)로부터의 명령에 응답하여 작동 가능하다.
로봇 제어 유닛(100)은 프로세서(120)와 통신하도록 연결된 복수의 I/O 포트(140a-f)를 더 포함한다. I/O 포트(140a-f)는 매트릭스(130)의 반대쪽 에지를 따라 배치되는데, 제1 그룹의 I/O 포트(140a-c)는 매트릭스(130)의 제1 에지를 따라 배치되고, 제2 그룹의 I/O 포트(140d-f)는 제1 에지에 대향하는 매트릭스(130)의 제2 에지를 따라 배치된다. 여기서, 제1 그룹의 I/O 포트(140a-c)의 수는 제2 그룹의 I/O 포트(140d-f)의 수와 동일하다. I/O 포트(140a-f)는 하우징(110)의 전방면의 에지를 따라 배치된 소켓을 포함하고, 소켓은 하우징(110)의 측면으로부터 협력 플러그(도시되지 않음)의 삽입을 위해 액세스 가능하다. I/O 포트(140a-f)는 주변 디바이스의 연결을 위한 인터페이스를 규정한다. 인터페이스는 디지털 신호 채널, 아날로그 신호 채널, 및/또는 주변 디바이스에 전력을 공급하기 위한 전력 공급원 출력부를 포함할 수 있다. 각각의 I/O 포트(140a-f)는 매트릭스의 에지를 따라 관련된 포트 폭을 가지며, 이 포트 폭은 도 4의 실시예에서, 하우징(110)의 전방면에 각각의 에지를 따라 매트릭스(130) 옆에 표시되어 있다. I/O 포트는 본 명세서에 설명된 장난감 구성 시스템의 맥락에서 수동 구축 작업에 사용하도록 치수 설정되며, 특히 그러한 수동 구축 작업에서 어린이 또는 경험이 없는 사용자가 사용하기에 적합해야 한다.
발광기(131)는 각각의 I/O 포트(140a-f)가 그 옆에 고유하게 관련된 각각의 발광기(131a-f)를 갖도록 I/O 포트(140a-f)에 대해 정렬된다. 특히, 발광기 매트릭스(131)의 행, 제1 그룹 I/O 포트(140a-c) 및 제2 그룹 I/O 포트(140d-f)는 서로에 대해 정렬되어, 제1 그룹의 I/O 포트(140a-c) 각각은 한 행의 발광기(131)를 통해 대응하는 제2 그룹의 I/O 포트(140d-f)와 일렬로 배치된다. 발광기는 쉽게 연관되게 하기 위해 I/O 포트의 치수에 대응하도록 일정한 비율로 치수 설정되며, 통상적인 치수는 수 밀리미터에서 수 센티미터까지이다.
발광기(131a-f)를 포함하는 행들 사이에서, 추가 발광기(131)가 동일한 간격의 격자에 배치됨으로써, I/O 포트(140a-f)와 관련 발광기(131a-f) 사이의 고유한 관련성을 손상시키지 않고 로봇 제어 유닛에 의해 시각적 패턴으로 제공될 수 있는 정보의 양과 다양성을 증가시킨다.
하우징(110)은 또한 로봇 제어 유닛을 대응하는/협력하는 결합 부재를 갖는 협력 장난감 구성 요소와 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 하나 이상의 결합 부재(111)를 갖는다. 이들 결합 부재(111)는 로봇 제어 유닛(100)을 장난감 구성 요소에 기계적으로 부착할 수 있게 하여, 예를 들어 모터 및 센서와 같은 그러한 결합 부재를 또한 포함하는 주변 디바이스와 관련하여, 장난감 구성 모델에 로봇 제어 유닛(100)을 통합할 수 있게 한다. 이에 의해, 장난감 구성 모델은 사용자의 대화형 플레이 및 학습 경험을 개선시키도록 "활기 넘치게 될" 수 있다.
유리하게는, 로봇 제어 유닛(100)은 또한 적어도 로봇 제어 유닛(100)에 전력을 공급하도록 구성된 전원을 포함하고, 더욱 유리하게는, 예를 들어 I/O 포트 인터페이스를 통해 부착된 주변 디바이스에 전력을 제공할 수 있다. 주변 디바이스는 모터 또는 센서를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 임의의 적절한 전원이 고려될 수 있다. 그러나, 로봇 제어 유닛에 통합된 자율적인 전력 공급원이 바람직하다. 그러한 자율적인 전력 공급원에 대한 비제한적인 예는 다음과 같다: 재충전 가능한 배터리 팩과 같은 배터리 팩; 광전지 요소와 같은 에너지 하베스팅 디바이스; 또는 적절한 연료 공급/저장조가 있는 연료 전지와 같은 전기 화학적 전력 변환기. 이는 로봇 제어 유닛(100)이 유연한 방식으로 장난감 구성 모델에 쉽게 통합될 수 있고, 하나 이상의 그러한 자율적인 로봇 제어 유닛(100)을 포함하는 장난감 구성 모델이 자율적인 방식으로 움직일 수 있음으로써 그러한 장난감 구성 모델을 구축하고 이후에 완성된 빌드와 대화할 때 사용자의 대화형 플레이 및 학습 경험을 개선시킬 수 있다는 이점을 갖는다.
이제, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)의 세 가지 상이한 실시예가 설명된다. 상이한 실시예는 발광기(231, 331, 431)에 의해 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)과 그 주변과의 상이한 대화 모드를 용이하게 하는 상이한 구성에 관한 것이다.
3개의 도면, 즉 도 5 내지 도 7 모두에서, 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)은 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)의 전방면의 일부를 덮는 2차원 배열로 배치된 별도의 발광기(231, 331, 431)를 갖는 매트릭스(230, 330, 430)와 함께 평면도로 개략적으로 도시되어 있다. 제1 그룹의 I/O 포트(240a-c, 340a-c, 440a-c)는 매트릭스(230, 330, 430)의 좌측 에지를 따라 분포되고, 제2 그룹의 I/O 포트(240d-f, 340d-f, 440d-f)는 매트릭스(230, 330, 430)의 우측 에지를 따라 분포된다. 예를 들어, 3개의 제1 그룹 I/O 포트(240a-c, 340a-c, 440a-c) 및 3개의 제2 그룹 I/O 포트(240d-f, 340d-f, 440d-f)가 있다. 제1 그룹의 I/O 포트(240a-c, 340a-c, 440a-c), 제2 그룹의 I/O 포트(240d-f, 340d-f, 440d-f) 및 발광기(231, 331, 431)는 서로에 대해 정렬되어, 제1 그룹 I/O 포트(240a-c, 340a-c, 440a-c) 각각은 별도의 발광기(231, 331, 431)의 행을 통해 대응하는 제2 그룹 I/O 포트(240d-f, 340d-f, 440d-f)와 일렬로 배치된다. 각각의 I/O 포트(240a-f, 340a-f, 440a-f)는 그 바로 옆에 고유하게 관련된 발광기(231a-f, 331a-f, 431a-f)를 갖는다. 따라서, 제1 그룹 I/O 포트(240a, 340a, 440a)는 발광기(231a, 331a, 431a)로부터 발광기(231d, 331d, 431d)로 연장되는 발광기(231, 331, 431)의 행을 통해 대응하는 제2 그룹 I/O 포트(240d, 340d, 440d)와 시각적으로 관련된다. 동일한 방식으로, "b"가 달려있는 제1 그룹의 I/O 포트는 "b" 및 "e"가 각각 달려있는 관련 발광기를 포함하는 행을 통해 "e"가 달려있는 I/O 포트에 시각적으로 연결되고; 따라서, "d" 및 "f"가 달려있는 I/O 포트는 "d" 및 "f"가 달려있는 관련 발광기를 갖는다.
예를 들어, 도 5 내지 도 7에 도시된 매트릭스 배열(230, 330, 430) 각각은 5개의 행과 5개의 열로 구성된 균일한 간격의 직사각형 매트릭스에 분포된 25개의 별도의 발광기(231, 331, 431); 및 2개의 전면 광고 행을 갖는다: 관련된 발광기(231a-f, 331a-f, 431a-f)를 포함하는 발광기(231, 331, 431)의 3개의 행은 전술한 바와 같이 I/O 포트(240a-f, 340a-f, 440a-f)와 정렬되고, 전면 광고 행은 정렬된 행들 사이의 중간에 매번 위치된다. 각 행은 5개의 발광기(231, 331, 431)에 의해 형성된다.
발광기(231, 331, 431)는 프로세서로부터의 명령에 응답하여 개별적으로 어드레싱되고 제어될 수 있다. 발광기(231, 331, 431)는 적어도 발광기가 스위치 온되어 광을 방출하는 "ON" 상태, 및 발광기가 스위치 오프되어 본질적으로 광을 방출하지 않는 "OFF" 상태를 갖는다. "ON" 및 "OFF" 상태는, 예를 들어 "ON" 상태에 대한 발광의 최소 강도 및 "OFF" 상태에 대한 발광의 최대 강도의 임계값에 의해 특성화될 수 있다. "ON" 상태와 "OFF" 상태 사이의 중간 강도의 발광을 갖는 중간 상태가 고려될 수 있고 발광기(231, 331, 431)의 앙상블에 의해 생성된 패턴의 정보 깊이를 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 로봇 제어 유닛(200, 300, 400) 및 그 환경과의 대화 및/또는 상호 연결과 관련된 상이한 데이터 및/또는 정보를 나타내는 다양한 패턴이 생성될 수 있다. 공간 정렬로 인해, 데이터 및/또는 정보는 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)의 I/O 포트(240a-f, 340a-f, 440a-f) 중 하나 이상의 특정 포트와 선택적으로 및/또는 집합적으로 관련될 수 있다. 이는 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)의 상태에 대한 특히 직관적인 이해를 제공할 수 있게 하여 사용자를 대화형 플레이 및 학습 경험에 참가시키고 가능하게 한다.
데이터 및/또는 정보는 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)에 대한 적절한 입력에 의해 프롬프트되는 바와 같이 프로세서에 의해 실행되고 발행된 명령에 따라 제공된다. 예를 들어, 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)은 로봇 제어 유닛(200, 300, 400) 자체에 저장된 프로그래밍된 명령을 실행하거나 유선 또는 무선 연결과 같은 적절한 링크를 통해 연결된 유닛 또는 원격 제어/프로그래밍된 디바이스로부터 수신된 명령을 실행하도록 프롬프트될 수 있다. 실행은 또한 로봇 제어 유닛(200, 300, 400) 상의 사용자 조작 가능한 제어 요소를 통해 사용자로부터 직접 입력으로서 수신된 명령에 의해 프롬프트될 수 있다. 예를 들어, 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)은 다음의 상태와 관련된 정보를 제공할 수 있다: 로봇 유닛 자체; 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)의 I/O 포트(240a-f, 340a-f, 440a-f) 중 하나에 연결된 주변 디바이스; 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)이 일부가 되는 장난감 구성 로봇 시스템; 로봇 제어 유닛(200, 300, 400)이 일부가 되는 장난감 구성 모델; 구축 계획의 단계에 따라 이루어지거나 이루어질 I/O 포트 연결; 특정된/식별된 주변 디바이스에 대한 I/O 포트 연결; 또는 확립된 연결의 확인.
도 5에 도시된 로봇 제어 유닛(200)은, 프로세서(220)로부터의 명령에 따라, 각각의 I/O 포트(240a-f) 옆에 배치된 관련된 발광기(231a-f) 중 하나 이상을 활성화/비활성화하도록 구성된다. 관련된 발광기(231a-f)를 활성화/비활성화하는 그러한 계획은 성공적인 연결 또는 해당 연결에서의 입력/출력 활동과 같이 각각의 I/O 포트(240a-f)에서 확립된 연결 상태를 나타내는 데에 유용할 수 있다. 도 5에 도시된 로봇 제어 유닛(200)의 활성화/비활성화 계획은 또한 관련된 발광기(231a-f)를 통해 주어진 I/O 포트(240a-f)에 연결된 주변 디바이스와 관련된 상태를 시각화하는 데에도 사용될 수 있다. 주변 디바이스와 관련된 상태는, 예를 들어 작동/비작동 상태일 수 있다. 활성화/비활성화 계획은 센서에 의해 측정된 양의 값 또는 모터에 출력되는 전력의 값과 같이 주변 디바이스와 교환되는 입력 또는 출력 데이터의 값을 시각적으로 더 나타낼 수 있다. 측정된 양은 유리하게는 움직임, 터치, 근접도, 압력, 온도, 전류/전압, 광 강도, 색상, 패턴 인식, 자기장, 자이로스코프 배향, 위치, 위치 설정 등과 같은 로봇 용례에 유용한 물리량과 관련될 수 있다. 관련된 발광기와 각각의 I/O 포트의 공간적 상관 관계를 사용하여, 도 5의 실시예(200)의 활성화/비활성화 계획은 특히 주변 디바이스로부터 관련 입력을 수신하는 특정 I/O 포트와 시각화된 양 사이의 관련성을 강조한다. 따라서, 시각화된 값, I/O 포트 및 그에 부착된 주변 디바이스 사이의 활성화/비활성화 계획에 의해 생성된 직관적인 링크는 로봇 제어 유닛(200)의 사용자에게 특히 교육적인 플레이 및 학습 경험을 제공한다. 이 실시예(200)의 또 다른 특히 유용한 용례는 도 5의 활성화/비활성화 계획이 로봇 제어 유닛(200)을 포함하는 로봇 장난감 구성 모델을 구축하기 위한 구축 계획의 단계에 따라 프롬프트될 때 대화형 플레이 및 학습 경험을 개선시키기 위한 것이다. 이 활성화/비활성화 계획에 따른 시각화는 필요한 연결을 체크하는 것, 구축 계획의 특정 단계에서 이루어질 특정 연결을 표시하는 것, 특정 주변 디바이스의 아이덴티티를 로봇 제어 유닛에 전달하는 것에 응답하여 특정 I/O 포트를 식별하는 것, 및/또는 확립된 연결의 유효성을 확인하는 것을 포함할 수 있다.
시각화는 관련 입력을 수신하는 프로세서로부터의 명령에 따라 각각의 발광기를 스위치 "ON" 및 "OFF"하는 간단한 활성화/비활성화 계획을 사용하여 구현될 수 있다. 시각화는 색상, 강도 및 지속 기간과 같은 발광의 파라미터를 제어하는 것을 포함할 수 있으며, 심지어는 펄스 또는 달리 시간 종속적 시퀀스로 발광을 제어하는 것을 포함할 수 있다. 도 5의 로봇 유닛(200)의 활성화/비활성화 계획은 관련 I/O 포트(240a-f)의 관련 발광기(231a-f)에 인접한 발광기(231)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 인접한 발광기는 활성화/비활성화 계획에 포함되어 관련 발광기(231a-f)로부터 시작하고 관련 발광기를 포함하는 발광기(231)의 라인 길이에 의해 값을 나타낼 수 있다. 깜박임 또는 추적 조명 효과와 같은 시간 종속적/시퀀스 효과에 의해 특정 시각화를 강조하는 것도 고려될 수 있다.
도 6에 도시된 로봇 제어 유닛(300)은, 프로세서(320)로부터의 명령에 따라, 각각의 I/O 포트(340a-f) 옆에 배치된 관련된 발광기(331a-f) 중 적어도 2개를 활성화/비활성화하도록 구성하고, 2개의 관련된 발광기(331a-f)를 연결하는 발광기를 추가로 활성화/비활성화하도록 구성된다. 발광기(331)를 활성화/비활성화하는 그러한 계획은 관여된 관련 발광기(331a-f)에 속하는 각각의 I/O 포트(340a-f) 사이에 확립된 연결을 나타내는 데에 유용할 수 있다.
위와 같이, 시각화는 관련 입력을 수신하는 프로세서(320)로부터의 명령에 따라 관련 발광기를 스위치 "ON" 및 "OFF"하는 간단한 활성화/비활성화 계획을 사용하여 구현될 수 있다. 시각화는 색상, 강도 및 지속 기간과 같은 발광의 파라미터를 제어하는 것을 포함할 수 있으며, 펄스 또는 달리 시간 종속적 시퀀스로 발광을 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 로봇 제어 유닛(400)은 또한 행과 열의 널리 규정된 직사각형 격자에 규칙적으로 이격되어 배치된 별도의 발광기(431)를 갖는 2차원 매트릭스(430)를 사용하게 한다. 발광기(431)의 격자는 이미 전술한 바와 같이 I/O 포트(440a-f)에 대해 정렬된다. 로봇 제어 유닛(400)은, 프로세서(420)로부터의 명령에 따라, 발광기(431)의 앙상블을 활성화/비활성화하여 기계 판독 가능 2차원 시각적 패턴을 형성하도록 구성된다. 2차원 시각적 패턴은, 로봇 제어 유닛(400)을 식별하는 데이터, 로봇 제어 유닛(400)의 내부 상태에 관한 데이터, 로봇 제어 유닛(400)에 저장된 프로그램을 참조하는 데이터, 및 로봇 제어 유닛(400)의 프로세서에서 활성화된 프로그램을 참조하는 데이터와 같이 로봇 제어 유닛(400)에 속하는 데이터를 인코딩하는 디지털 코드를 나타낸다. 시각적 패턴은 모바일 디바이스의 카메라와 같은 외부 디바이스에 의한 광학 인식에 적합하다. 이는 도 8과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 직관적이고 간단한 방식으로 외부 디바이스와 통신하는 데에 특히 유용하다.
위와 같이, 시각화는 색상, 강도 및 지속 기간과 같은 발광 파라미터를 제어하는 것을 포함할 수 있으며, 펄스 또는 달리 시간 종속적 시퀀스로 발광을 제어하는 것을 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 이 실시예에서, 시각화는 프로세서(420)로부터의 명령에 따라 관련 발광기를 스위치 "ON" 및 "OFF"하는 간단한 활성화/비활성화 계획을 사용하여 구현되어 모바일 디바이스의 카메라와 같은 간단한 광학 스캐닝 디바이스에 의해 캡처될 수 있는 기계 판독 가능 2차원 디지털 코드를 형성한다.
도 5 내지 도 7의 상이한 실시예는 동일한 로봇 제어 유닛 내에서 상이한 활성화/비활성화 계획으로 구현될 수 있고 입력에 따라 또는 외부 디바이스에서 실행되는 대화형 구축 계획에 따라 자동으로 선택/트리거될 수 있다. 외부 디바이스는 페어링될 수 있고, 예를 들어 도 8을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 로봇 제어 시스템(500)에서 로봇 제어 유닛과 통신할 수 있다.
도 8은 로봇 제어 유닛(501) 및 로봇 제어 유닛(501)과 대화하도록 구성된 외부 디바이스(502)를 포함하는 로봇 제어 시스템(500)을 도시한다. 로봇 제어 유닛(501)은 프로세서(520) 및 프로세서(520)에 연결된 매트릭스(530)를 갖는다. 매트릭스(530)는 로봇 제어 유닛(501)의 전방면에 기계 판독 가능 시각적 패턴을 제공하도록 프로세서(520)로부터의 명령에 응답하여 개별적으로 어드레싱되고 활성화/비활성화될 수 있는 별도의 발광기(531)를 갖는다. 로봇 제어 유닛(501)은 모터(M) 또는 센서(S)와 같은 주변 디바이스(90)와 통신하기 위한 I/O 포트(540)를 더 포함한다. I/O 포트는 본 명세서의 다른 곳에서 이미 설명된 바와 같이 매트릭스(530)의 발광기(531)와 정렬된다.
제어 유닛(501)은 별도의 발광기(531)의 매트릭스(530) 상에 그러한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 시각적 패턴을 제공함으로써 제어 유닛(501)에 관련된 인코딩된 데이터를 전송하도록 구성된다. 예를 들어, 이는 도 7과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 로봇 제어 유닛(400)의 실시예에 따른 제어 계획에 의해 달성된다.
외부 디바이스(502)는 제어 유닛(501)에 의해 생성된 시각적 패턴을 캡처하도록 구성된 캡처 디바이스(550)에 의해 제어 유닛과 관련된 인코딩된 데이터를 수신하도록 구성된다. 외부 디바이스(502)는 수신된 인코딩된 데이터를 사용하여 로봇 제어 유닛(501)과 대화하기 위한 프로그래밍된 명령을 더 포함한다.
매트릭스(530) 상에 제공된 시각적 패턴은 외부 디바이스(502)에 의한 광학 인식에 적합하다. 외부 디바이스는 광학 촬상 센서, 카메라, 기계 비전 시스템, 또는 광학 스캐닝 디바이스와 같은 광학 입력 디바이스(550); 및 광학 인식을 위해 광학 입력 디바이스(550)에 의해 수신된 광학 입력을 처리하기 위한 관련 소프트웨어 모듈을 갖는 프로세서를 포함한다. 제어 유닛에 관한 데이터는 외부 디바이스(502)와 로봇 제어 유닛(501) 사이의 대화를 위한 명령을 포함할 수 있다.
대화를 위한 그러한 명령은, 예를 들어 무선 링크를 통한 통신을 위해 로봇 제어 유닛(501)을 외부 디바이스(502)와 페어링하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 대화를 위한 그러한 명령은 또한 외부 디바이스(502)와 로봇 제어 유닛(501) 사이에 그러한 무선 링크를 확립하기 위한 명령, 및/또는 외부 디바이스(502)에 저장되거나 다운로드된 프로그래밍된 명령의 실행을 위한 명령을 포함할 수 있다.
사용자가 동시에 볼 수 있는 기계 판독 가능 링크는 직관적이고 간단하지만 매우 유연한 방식으로 외부 디바이스와 통신하는 데에 특히 유용하다. 사용자는 통상적으로 2개의 기계 사이(즉, 로봇 제어 유닛(501)과 외부 디바이스(502) 사이)의 링크를 시작 및/또는 제어하는 데에 관여한다. 동시에, 이 기계 링크의 작동은 사용자에게 시각화된다. 사용자는 로봇 제어 유닛(501)과 외부 디바이스(502) 사이의 대화가 확립되고 사용자 바로 전방에서 일어나는 것을 볼 수 있다. 따라서, 이러한 방식으로 통신 프로세스를 구축, 확립 및 따르는 것은 매우 교육적이다 - 다시 대화형 플레이 및 학습 경험을 개선시킨다.
이미 위에서 설명한 바와 같이, 데이터를 인코딩하기 위한 시각적 패턴은 색상, 강도 및 지속 기간과 같은 발광기(531)의 발광 파라미터를 제어하는 것을 포함할 수 있으며, 펄스 또는 달리 시간 종속적 시퀀스로 발광을 제어하는 것을 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 이 실시예에서, 시각화는 프로세서(420)로부터의 명령에 따라 관련 발광기를 스위치 "ON" 및 "OFF"하는 간단한 활성화/비활성화 계획을 사용하여 구현되어 모바일 디바이스의 카메라와 같은 간단한 광학 스캐닝 디바이스에 의해 캡처될 수 있는 기계 판독 가능 2차원 디지털 코드를 형성한다. 인코딩된 데이터는 또한 시간-분해 캡처 및 패턴 처리를 사용하여 외부 디바이스에 의해 시간-분해 방식으로 검출 가능한 상이한 시각적 패턴의 시간 시퀀스로서 표현될 수 있다.

Claims (28)

  1. 로봇 제어 유닛을 포함하는 장난감 구성 로봇 시스템으로서, 로봇 제어 유닛은:
    - 로봇 제어 유닛을 협력하는 장난감 구성 요소와 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 결합 요소를 포함하는 하우징;
    - 프로그래밍된 명령을 포함하는 프로세서;
    - 프로세서와 통신하도록 구성된 복수의 I/O 포트;
    - 복수의 별도의 발광기를 포함하고, 각각의 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 적어도 2개의 상이한 인디케이터 상태를 선택적으로 생성하도록 작동 가능하며,
    발광기는 직교하는 열과 행의 2차원 매트릭스로 배치되고, 각 행은 제1 단부와 제2 단부 사이에서 연장되며, 행의 제1 단부는 매트릭스의 제1 에지를 획정하고 행의 제2 단부는 제1 에지에 대향하는 매트릭스의 제2 에지를 획정하며, 각각의 I/O 포트는 행 중 하나에 의해 획정된 라인 상에 그리고 상기 행의 제1 단부 및 제2 단부 중 하나에 위치 설정되는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 제1 I/O 포트가 행의 제1 단부에 배치되고 제2 I/O 포트가 행의 제2 단부에 배치되는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 제1 그룹의 제1 I/O 포트는 매트릭스의 제1 에지를 따라 배치되고 및/또는 제2 그룹의 제2 I/O 포트는 매트릭스의 제2 에지를 따라 배치되는, 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 행의 수는 열의 수와 동일한, 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 발광기는, 프로세서로부터의 명령에 응답하여, 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능한, 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 발광기는 조합하여 패턴을 생성하도록 작동 가능한, 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광기는 인디케이터 상태의 시간 시퀀스를 생성하도록 작동 가능한, 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광기는 가시광을 방출하도록 구성된 발광기를 포함하는, 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광기는 적외선, 바람직하게는 근적외선, 및/또는 UV-광의 방출을 위해 구성된 발광기를 포함하는, 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광기는 로봇 제어 유닛을 식별하는 데이터, 로봇 제어 유닛의 내부 상태에 관한 데이터, 로봇 제어 유닛에 저장된 프로그램을 참조하는 데이터, 및/또는 로봇 제어 유닛의 프로세서에서 활성화된 프로그램을 참조하는 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능한, 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광기는 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화를 위한 명령을 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능한, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 대화를 위한 명령은 페어링하기 위한 명령, 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이에 무선 링크를 확립하기 위한 명령, 및/또는 외부 디바이스에 의한 프로그래밍된 명령의 실행을 위한 명령을 포함하는, 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광기는 2개 이상의 I/O 포트 사이의 연결을 나타내는 그래프, 하나 이상의 I/O 포트와 하나 이상의 협력 주변 디바이스 사이의 연결을 나타내는 그래프, 및/또는 I/O 포트 중 하나 이상에서 수신된 입력을 나타내는 그래프를 렌더링하도록 작동 가능한, 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 I/O 포트는 센서, 모터, 발전기, 및/또는 전원과 같은 주변 디바이스와 대화하기 위한 인터페이스로서 구성되는, 시스템.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 I/O 포트는 하나 이상의 디지털 인터페이스를 포함하는, 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 I/O 포트는 주변 디바이스와의 유선 및/또는 무선 통신을 위해 구성되는, 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 장난감 구성 요소를 더 포함하고, 각각의 장난감 구성 요소는 장난감 구성 요소를 로봇 제어 유닛과 해제 가능하게 상호 연결하도록 구성된 하나 이상의 결합 부재를 포함하는, 시스템.
  18. 제5항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 디바이스를 더 포함하고, 상기 외부 디바이스는:
    - 로봇 제어 유닛에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된 캡처 디바이스;
    - 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
    - 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 입력으로 사용하는 프로그래밍된 명령을 포함하는, 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 외부 디바이스는 게임 제어기, 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 랩탑/휴대용 컴퓨터와 같은 모바일 디바이스이고, 상기 모바일 디바이스는 프로그래밍된 명령 및 사용자 인터페이스를 포함하며, 상기 프로그래밍된 명령 및 사용자 인터페이스는 조합되어 로봇 제어 유닛을 프로그래밍 및/또는 제어하도록 구성되는, 시스템.
  20. 제5항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은:
    - 로봇 제어 유닛과 통신하는 캡처 디바이스로서, 캡처 디바이스는 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된, 캡처 디바이스;
    - 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
    - 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 입력으로 사용하는 프로그래밍된 명령을 더 포함하는, 시스템.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 제1 시스템 및 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 제2 시스템을 포함하는 장난감 구성 로봇 키트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 시스템의 제1 로봇 제어 유닛의 제1 발광기는 제1 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능하고; 및/또는
    상기 제2 시스템의 제2 로봇 제어 유닛의 제2 발광기는 상기 제2 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 코드를 생성하도록 작동 가능한, 키트.
  23. 제22항에 있어서, 제1 시스템은,
    - 제1 로봇 제어 유닛과 통신하는 제1 캡처 디바이스로서, 제1 캡처 디바이스는 제2 발광기에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된, 제1 캡처 디바이스;
    - 캡처된 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
    - 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 사용하여 제1 로봇 제어 유닛과 대화하기 위한 프로그래밍된 명령을 더 포함하고;
    및/또는 상기 제2 시스템은,
    - 제2 로봇 제어 유닛과 통신하는 제2 캡처 디바이스로서, 제2 캡처 디바이스는 제1 발광기에 의해 생성된 기계 판독 가능 코드를 캡처하도록 구성된, 제2 캡처 디바이스;
    - 캡처된 기계 판독 가능 코드를 디코딩하도록 프로그래밍된 디코딩 수단; 및
    - 디코딩된 기계 판독 가능 코드를 사용하여 제1 로봇 제어 유닛과 대화하기 위한 프로그래밍된 명령을 더 포함하는, 키트.
  24. 외부 디바이스를 사용하여 로봇 제어 유닛을 제어하는 방법으로서, 상기 로봇 제어 유닛은 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 시스템의 로봇 제어 유닛이고, 상기 방법은:
    - 로봇 제어 유닛에 관한 데이터를 인코딩하는 기계 판독 가능 디지털 코드를 생성하는 단계로서, 기계 판독 가능 디지털 코드는 시각적 패턴으로 생성되는, 단계;
    - 시각적 패턴을 외부 디바이스의 광학 입력 디바이스에 제공하는 단계;
    - 기계 판독 가능 디지털 코드로 인코딩된 데이터를 나타내는 캡처된 데이터를 생성하도록 외부 디바이스의 광학 입력 디바이스에 의해 기계 판독 가능 디지털 코드를 캡처하는 단계;
    - 캡처된 데이터에 기초하여, 로봇 제어 유닛과 외부 디바이스 사이의 대화를 위한 명령을 디벨로핑하는 단계; 및
    - 상기 대화를 확립하기 위한 명령을 실행하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 대화를 위한 명령은 외부 디바이스와 로봇 제어 유닛 사이의 추가 링크를 개시하기 위한 명령을 포함하는, 방법.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 로봇 제어 유닛과의 대화를 위한 사용자 인터페이스를 외부 디바이스 상에 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 로봇 제어 유닛과의 대화를 위한 상기 사용자 인터페이스는:
    - 로봇 제어 유닛을 프로그래밍하도록 구성된 요소;
    - 로봇 제어 유닛의 I/O 포트에 부착된 주변 디바이스를 프로그래밍하도록 구성된 요소;
    - 로봇 제어 유닛을 원격으로 제어하기 위한 요소; 및/또는
    - 로봇 제어 유닛의 I/O 포트에 부착된 주변 디바이스를 원격으로 제어하기 위한 요소를 포함하는, 방법.
  28. 제24항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 디바이스는 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 시스템의 추가 로봇 제어 유닛인, 방법.
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