KR20220123031A - 토이 브릭 및 그 제작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토이 브릭에 관한 것으로, 상기 토이 브릭의 제 1 면에 형성된 복수개의 돌출부들; 상기 토이 브릭과 다른 토이 브릭에 포함된 돌출부와 커넥트하기 위해 제 2 면에 형성된 연결부; 및 상기 복수개의 돌출부 들 중 특정 돌출부의 내부에 삽입되어 전원을 일방향으로 공급하는 적어도 하나의 제 1 단자 및 복수개의 돌출부들 중 특정 돌출부의 내부에 삽입되어 데이터를 송수신(transceive)하는 적어도 하나의 제 2 단자를 포함하되, 상기 제 1 면과 상기 제 2 면은 평행하고, 상기 적어도 하나의 제 1 단자의 위치와 상기 적어도 하나의 제 2 단자의 위치는 일정한 패턴을 가지는 것을 그 요지로 한다.
Description
본 발명은 토이 브릭 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 예를 들면, 레고 브릭과 같은 브릭 조립 장난감에서 접촉 단자를 내부에 내장하여, 다른 브릭에게 전원을 공급하고 데이터를 송수신하는 토이 브릭 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
어린이나 유아의 놀이와 지능 개발 및 창의력 교육을 위하여 레고 블록을 비롯한 다양한 조립식 블록완구 세트가 사용되고 있다. 예를 들어, 조립식 블록 완구 세트는, 동일한 형태 또는 다른 형태를 갖는 개개의 부재로 제작된 다수의 블록을 구비하고 있으며, 그 블록의 전면에는 다수의 스터드(결합 돌기)가 형성되고 그 배면에는 스터드홈(요홈)이 형성되어 스터드와 스터드홈의 물림 결합에 의한 블록의 연속적인 상호 연결에 의하여 여러 가지의 모형이 만들어지게 된다.
그리고, 이러한 블록들을 어린이나 유아가 자신이 원하는 대로 결합시켜 동물이나 사물 등과 같은 원하는 형상을 구현함으로써 놀이를 겸하여 창의력 교육을 시킬 수 있는 완구이다.
그런데, 종래 기술에 의한 조립식 완구 또는 조립식 블록들의 구성 부품들은 IT 기술과 접목되지 못하는 한계가 있었다.
나아가, 모터 제어, 센서 제어, 데이터 수집을 위해서 별도의 케이블을 블록 외부와 연결시키는 단순한 방법도 고려할 수 있으나, 케이블을 이용한 블록 연결은 전체 조형의 디자인을 손상하게 되어 미관상 문제가 생기고, 아이들의 안정성을 저해하는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시 예는, 브릭 내부에 전기 전달 구조를 삽입하여, 외부 케이블 없이 브릭의 연결만으로 전기와 데이터를 전달할 수 있는 토이 브릭을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예는, 토이 브릭의 회전 방향에 따라 양 끝단에 삽입된 네 개의 단자 배열이 다르게 되는 토이 브릭을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, H 모양의 터미널을 하부 몰드에 고정하고, 상부 몰드를 위에 추가하는 토이 브릭 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일면에 따른, 토이 브릭은, 토이 브릭의 제 1 면에 형성된 복수개의 돌출부들; 토이 브릭과 다른 토이 브릭에 포함된 돌출부와 커넥트하기 위해 제 2 면에 형성된 연결부; 및 상기 복수개의 돌출부 들 중 특정 돌출부의 내부에 삽입되어 전원을 일방향으로 공급하는 적어도 하나의 제 1 단자 및 상기 복수개의 돌출부들 중 특정 돌출부의 내부에 삽입되어 데이터를 송수신(transceive)하는 적어도 하나의 제 2 단자(terminal)를 포함하고, 제 1 면과 상기 제 2 면은 평행하되, 상기 적어도 하나의 제 1 단자의 위치와 상기 적어도 하나의 제 2 단자의 위치는 일정한 패턴을 가지는 내용을 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른, 토이 브릭 제작 방법은, 토이 브릭을 상하로 연결하는 터미널을 제작하는 단계; 상기 터미널을 하부 몰드의 상단 부분에 삽입하는 단계; 및 하부 몰드를 덮는 상부 몰드를 위쪽에서 아래 방향으로 삽입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릭 내부에 전기 전달 구조를 삽입하여, 외부 케이블 없이 브릭의 연결만으로 전기와 데이터를 전달할 수 있어서 브릭 조립을 간결하게 할 수 있고 조형미를 높일 수 있으므로 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 토이 브릭의 회전 방향에 따라 양 끝단에 삽입된 네 개의 단자 배열이 다르게 되어서, 토이 브릭과 다른 토이 브릭이 다양한 방향으로 조립될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, H 모양의 터미널을 하부 몰드에 고정하고, 상부 몰드를 위에 추가해서 인서트 사출 방법에 비하여 금형 제작이 용이하 양산 수율이 높은 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전개도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 1 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제 1 구조의 토이 브릭에 삽입된 단자의 연결 방향을 설명한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 2 구조를 일측면에서 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 2 구조를 다른 일측면에서 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 다양한 종류의 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 특정 기능을 실행하는 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 데이터 단자 배치와 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 데이터 단자와 전원 단자의 배치와 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 구성요소들을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 외관을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템이 제공하는 음성 지원 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템이 적어도 하나의 AP와 통신을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭과 기능 브릭이 와이어 브릭으로 연결된 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭과 복수의 기능 브릭들이 와이어 브릭으로 연결된 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭에 삽입된 단자를 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭, 기능 브릭을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭을 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 제 1 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭을 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 제 2 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 23는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소리를 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른, LED 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 인체 동작을 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 온도를 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 자성을 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 모터 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 복수의 기능 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭의 조립 방향에 따라 기능 브릭의 상단과 하단의 단자의 배치가 변경되는 것을 도시한 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 와이어 브릭과 다른 브릭과 조립 방향에 따라, 와이어 브릭에 삽입되는 단자의 배치가 달라지는 것을 도시한 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭을 연결하는 핀 브릭을 도시한 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도에 따라 형성되는 단자의 배치를 도시한 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 특정 각도인 경우, 브릭 내부의 회로 손상을 방지하는 제 1 회로를 도시한 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 일반 IoT와 토이 브릭 시스템 IoT의 차이점을 설명한 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭을 일 측면에서 본 것을 도시한 도면이다.
도 37은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전원 단자와 데이터 단자를 도시한 도면이다.
도 38은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 네 개의 단자가 제 1 형태, 제 2 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다.
도 39는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제 1 형태의 단자 결합과 제 2 형태의 단자 결합을 실제로 제작한 모형을 도시한 도면이다.
도 40은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 하나의 토이 브릭이 다른 토이 브릭과 여러 방향으로 연결되는 것을 도시한 도면이다.
도 41은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 하나의 토이 브릭이 다른 토이 브릭과 결합될 때, 결합 각도에 따라 단자의 배치가 변경되는 도시한 도면이다.
도 42는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭과 다른 토이를 상하로 핀 와이어 브릭으로 결합할 때, 결합 각도에 따라 핀 와이어 브릭의 상단과 하단에서 단자의 배치가 변경되는 도시한 도면이다.
도 43은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 커넥터와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 1 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 44는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 커넥터와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 1 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 45는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 46은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법으로 제작한 실제 단자, 와이어 브릭을 도시한 도면이다.
도 47은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 48은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 LDS 로 토이 브릭을 제작하는 제 3 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 49는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 LDS 로 토이 브릭을 제작하는 제 3 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 50은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널과 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 4 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 51은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널과 인서트 사출로 토이 브릭 을 제작하는 제 4 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 52는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기둥, H 터미널 및 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 5 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 53은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기둥, H 터미널 및 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 5 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 54는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 55는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 56은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 57은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 58은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 59는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 60은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 8 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 61은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 8 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 62는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전도성 플라스틱 이중 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 9 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 63은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전도성 플라스틱 이중 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 9 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 64는 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 65는 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법에서 연결 통로와 구멍이 필요한 이유를 설명하는 것을 도시한 도면이다.
도 66은 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 67은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 68은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 69는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 70은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 포고핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 12 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 71은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 포고핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 12 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전개도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 1 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제 1 구조의 토이 브릭에 삽입된 단자의 연결 방향을 설명한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 2 구조를 일측면에서 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 2 구조를 다른 일측면에서 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 다양한 종류의 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 특정 기능을 실행하는 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 데이터 단자 배치와 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 데이터 단자와 전원 단자의 배치와 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 구성요소들을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 외관을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템이 제공하는 음성 지원 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템이 적어도 하나의 AP와 통신을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭과 기능 브릭이 와이어 브릭으로 연결된 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭과 복수의 기능 브릭들이 와이어 브릭으로 연결된 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭에 삽입된 단자를 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭, 기능 브릭을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭을 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 제 1 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭을 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 제 2 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 23는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소리를 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른, LED 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 인체 동작을 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 온도를 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 27은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 자성을 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 모터 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 복수의 기능 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭의 조립 방향에 따라 기능 브릭의 상단과 하단의 단자의 배치가 변경되는 것을 도시한 도면이다.
도 31은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 와이어 브릭과 다른 브릭과 조립 방향에 따라, 와이어 브릭에 삽입되는 단자의 배치가 달라지는 것을 도시한 도면이다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭을 연결하는 핀 브릭을 도시한 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도에 따라 형성되는 단자의 배치를 도시한 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 특정 각도인 경우, 브릭 내부의 회로 손상을 방지하는 제 1 회로를 도시한 도면이다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 일반 IoT와 토이 브릭 시스템 IoT의 차이점을 설명한 도면이다.
도 36은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭을 일 측면에서 본 것을 도시한 도면이다.
도 37은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전원 단자와 데이터 단자를 도시한 도면이다.
도 38은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 네 개의 단자가 제 1 형태, 제 2 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다.
도 39는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제 1 형태의 단자 결합과 제 2 형태의 단자 결합을 실제로 제작한 모형을 도시한 도면이다.
도 40은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 하나의 토이 브릭이 다른 토이 브릭과 여러 방향으로 연결되는 것을 도시한 도면이다.
도 41은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 하나의 토이 브릭이 다른 토이 브릭과 결합될 때, 결합 각도에 따라 단자의 배치가 변경되는 도시한 도면이다.
도 42는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭과 다른 토이를 상하로 핀 와이어 브릭으로 결합할 때, 결합 각도에 따라 핀 와이어 브릭의 상단과 하단에서 단자의 배치가 변경되는 도시한 도면이다.
도 43은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 커넥터와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 1 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 44는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 커넥터와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 1 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 45는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 46은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법으로 제작한 실제 단자, 와이어 브릭을 도시한 도면이다.
도 47은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 48은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 LDS 로 토이 브릭을 제작하는 제 3 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 49는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 LDS 로 토이 브릭을 제작하는 제 3 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 50은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널과 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 4 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 51은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널과 인서트 사출로 토이 브릭 을 제작하는 제 4 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 52는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기둥, H 터미널 및 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 5 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 53은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기둥, H 터미널 및 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 5 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 54는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 55는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 56은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 57은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 58은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 59는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 60은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 8 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 61은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 8 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 62는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전도성 플라스틱 이중 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 9 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 63은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전도성 플라스틱 이중 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 9 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 64는 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 65는 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법에서 연결 통로와 구멍이 필요한 이유를 설명하는 것을 도시한 도면이다.
도 66은 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 67은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 68은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 69는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 70은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 포고핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 12 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 71은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 포고핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 12 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전반적인 구조를 도시한 도면이다. 도 1은 도 1(a), 도 1(b) 및 도 1(c)를 포함한다.
도 1(a)는 토이 브릭의 외관을 도시한 도면이다. 도 1(b)는 토이 브릭의 내부에 삽입된 단자를 도시한 도면이다. 도 1(c)는 토이 브릭의 연결 기판을 도시한 도면이다.
도 1(a)를 참조하면, 토이 브릭은 복수의 돌출부(110, 120), 연결부(150), 제 1 단자, 제 2 단자, 연결 기판(130) 등을 포함한다.
복수의 돌출부(110, 120)들은 토이 브릭(100)의 제 1 면(예를 들어, 위쪽 면(101))에 형성된다. 복수의 돌출부(110, 120)들은 토이 브릭(100)의 위쪽 면(101)의 양 끝단에 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 1 끝단에는 제 1 돌출부(110)이 형성되고, 제 2 끝단에는 제 2 돌출부(120)이 형성될 수 있다.
제 1 돌출부(110)는 내부에 원형의 홀을 형성하고, 상기 다른 브릭의 하단부에 연결되어 조립 완구를 형성한다. 또한, 네 개의 단자(111, 112, 113, 114)는 돌출부(110)를 형성하는 원형 기둥 사출물(140)의 중심에서 소정 거리만큼 이격되어 배치된다.
연결부(150)는 토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭에 포함된 돌출부와 연결하기 위해 제 2 면(예를 들어, 아랫 면(102))에 형성된다.
도 1(b)를 참조하면, 적어도 하나의 제 1 단자(111, 112)와 적어도 하나의 제 2 단자(113, 114)는 복수 개의 돌출부들 중 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입된다.
적어도 하나의 제 1 단자(111, 112)는 특정 돌출부(110) 내부에 삽입되어 전원을 일방향으로 공급한다. 여기서 제 1 단자는 예를 들어, 전원 단자가 될 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들면, 제 1 단자의 개수는 두 개가 되어 하나는 양극, 다른 하나는 음극이 될 수 있다. 적어도 하나의 제 1 단자의 속성은 금속을 포함하고, 전도성을 가지도록 설계한다.
적어도 하나의 제 2 단자(113, 114)는 특정 돌출부(110) 내부에 삽입되어 데이터를 송수신한다. 여기서 제 2 단자는 예를 들어, 데이터 단자가 될 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들면, 데이터 단자는 제 1 데이터 단자, 제 2 데이터 단자처럼 두 개가 될 수 있다. 적어도 하나의 제 2 단자의 속성은 금속을 포함하고, 전도성을 가지도록 설계한다.
적어도 하나의 제 1 단자(111,112)와 적어도 하나의 제 2 단자(113, 114)는 원형 기둥 사출물(140)에 삽입될 수 있다. 원형 기둥 사출물(140)은 예를 들어, 토이 브릭(100)과 동일한 플라스틱의 속성, 즉, 비금속 속성을 포함한다.
따라서, 원형 기둥 사출물(140)의 속성은 제 1 단자, 제 2 단자와 다른 속성을 가지므로(반면, 원형 기둥 사출물(140)의 속성은 플라스틱), 전원 단자와 데이터 단자는 서로 합선되지 않는다.
다음으로, 돌출부(110)는 내부에 원형의 홀을 형성하고, 다른 브릭의 하단부에 연결되어 조립 완구를 형성한다.
또한, 네 개의 단자(111, 112, 113, 114)는 돌출부(110)를 형성하는 기둥의 중심에서 소정 거리만큼 이격되어 배치된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제 1 전원 단자(111)와 제 2 전원 단자(112)는 서로 마주 보게 배치되고, 제 1 데이터 단자(113)와 제 2 데이터 단자(114)는 서로 마주 보게 배치된다.
도 1(c)를 참조하여, 연결 기판(130)에 대하여 설명한다.
연결 기판(130)은 제 1 면(101)의 제 1 끝단에 위치한 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 1 단자와 제 1 면의 제 2 끝단에 위치한 특정 돌출부(120)의 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 3 단자를 연결한다.
연결 기판(130)은 제 1 면(101)의 제 1 끝단에 위치한 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 단자와 제 1 면(101)의 제 2 끝단에 위치한 특정 돌출부(120)의 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 4 단자를 연결한다.
나아가, 토이 브릭(100)의 제 1 면(101)과 제 2 면(102)은 평행하고, 적어도 하나의 제 1 단자(111, 112) 의 위치와 적어도 하나의 제 2 단자(113, 114)의 위치는 일정한 패턴을 가진다. 즉, 토이 브릭(100)의 특정 돌출부에 삽입된 전기 단자의 위치와 데이터 단자의 위치는 일정한 패턴을 가지도록 설계함으로써 안전성을 높이는 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전개도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 도면 부호 101 은 위에서 토이 브릭(100)을 본 것을 도시한 도면이다. 도면 부호 102 는 아래에서 토이 브릭(100)을 본 것을 도시한 도면이다. 도면 부호 102의 경우, 제 1 단자와 제 3 단자를 연결하고, 제 2 단자와 제 4 단자를 연결하는 연결 기판(130)을 포함한다.
도면 부호 103 은 정면에서 토이 브릭(100)을 본 것을 도시한 도면이다. 도면 부호 104 는 후면에서 토이 브릭(100)을 본 것을 도시한 도면이다.
도면 부호 105는 왼쪽 측면에서 토이 브릭(100)을 본 것을 도시한 도면이다. 도면 부호 106은 오른쪽 측면에서 토이 브릭(100)을 본 것을 도시한 도면이다.
도면 부호 100 은 측면에서 바라본 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 1 구조를 도시한 도면이다. 도 3은 도 3(a), 도 3(b), 도 3(c) 및 도 3(d)를 포함한다.
도 3(a)는 전원 단자와 데이터 단자가 삽입되는 원형 기둥 사출물을 도시한 도면이다.
도 3(b)는 제 1 원형 기둥 사출물과 제 2 원형 기둥 사출물을 연결 기판으로 연결하는 것을 도시한 도면이다.
도 3(c)는 제 1 원형 기둥 사출물, 제 2 원형 기둥 사출물 및 연결 기판을 토이 브릭의 하단에 삽입하는 것을 도시한 도면이다.
도 3(d)는 제 1 원형 기둥 사출물, 제 2 원형 기둥 사출물 및 연결 기판이 삽입된 토이 브릭의 내부를 투명하게 도시한 도면이다.
도 3(a)를 참조하면, 원형 기둥 사출물(140)은 제 1 원형 기둥 사출물(141)과 제 2 원형 기둥 사출물(142)을 포함한다. 제 1 원형 기둥 사출물(141)과 제 2 원형 기둥 사출물(142)에 각각 두 개의 전원 단자와 두 개의 데이터 단자를 삽입한다.
제 1 원형 기둥 사출물(141), 제 2 원형 기둥 사출물(142)는 CNC 선반 기술로 가공될 수 있다. 여기서, CNC 선반 기술(Computerized Numerical Control)은 선반 등 공작 기계에 의한 가공을 컴퓨터를 이용해서 제어하는 것을 의미한다.
도 3(b)를 참조하면, 제 1 원형 기둥 사출물(141)의 일부 영역과 제 2 원형 기둥 사출물(142)의 일부 영역은 연결 기판으로 연결된다.
구체적으로, 제 1 원형 기둥 사출물(141)의 제 1 지점과 상기 제 2 원형 기둥 사출물(142)의 상기 제 1 지점의 대응하는 지점을 연결 기판(130)으로 연결한다.
연결 기판(130)은 예를 들어, PCB 기판을 포함한다. PCB 기판(Printed Circuit Board)은 구리 배선이 가늘게 인쇄된 판으로, 반도체·컨덴서·저항 등 각종 부품을 끼울 수 있도록 되어 있어 부품 상호간을 연결시키는 구실을 하는 판을 의미한다. PCB 기판은 전기 배선을 효율적으로 설계할 수 있도록 함으로써 전자기기 크기를 줄이고 성능을 높이는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제 1 원형 기둥 사출물(141)과 제 2 원형 사출물(142)를 연결할 때, 납땝(welding)이나 대량 생산 시 조립형으로 제작하여 연결할 수 있고, 이 경우, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 3(c)를 참조하면, 제 1 원형 기둥 사출물(141), 제 2 원형 기둥 사출물(142) 및 연결 기판(130)을 토이 브릭(100)의 하단에 삽입한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 원형 기둥 사출물(140), 연결 기판(130)의 경우, 최종 가공 결과물이나 삽입되는 단자의 위치가 확정되면, 불필요한 부분을 삭제하여 최적화시킨다.
도 3(d)를 참조하면, 투명하게 도시된 토이 브릭(100)의 내부에서 제 1 원형 기둥 사출물(141), 제 2 원형 기둥 사출물(142) 및 연결 기판(130)이 삽입된 것을 볼 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제 1 구조의 토이 브릭에 삽입된 단자의 연결 방향을 설명한 도면이다. 도 4는 도 4(a) 및 도 4(b)를 포함한다.
도 4(a)는 토이 브릭(100)의 아랫 면에서 바라본 연결 기판(130)으로 제 1 돌출부의 단자와 제 2 돌출부의 단자를 연결하는 것을 도시한 도면이다.
도 4(b)는 토이 브릭에 삽입된 단자의 연결 방향을 설명한 도면이다.
도 4(a)를 참조하면, 연결 기판(130)은 제 1 연결 기판(131), 제 2 연결 기판(132), 제 3 연결 기판(133), 제 4 연결 기판(134)을 포함한다.
제 1 연결 기판(131)은 제 1 돌출부(110)의 내부에 삽입된 제 1 전원 단자(111)와 제 2 돌출부(120)의 내부에 삽입된 제 1 전원 단자(121)를 연결한다.
여기서, 제 1 전원 단자(111)는 플러스 단자 또는 마이너스 단자가 될 수 있다.
제 2 연결 기판(132)은 제 1 돌출부(110)의 내부에 삽입된 제 2 전원 단자(112)와 제 2 돌출부(120)의 내부에 삽입된 제 2 전원 단자(122)를 연결한다.
여기서, 제 2 전원 단자(112)는 제 1 전원 단자(111)의 반대 극성이 될 수 있다.
제 3 연결 기판(133)은 제 1 돌출부(110)의 내부에 삽입된 제 1 데이터 단자 (113)와 제 2 돌출부(120)의 내부에 삽입된 제 1 데이터 단자(123)를 연결한다.
제 4 연결 기판(134)은 제 1 돌출부(110)의 내부에 삽입된 제 2 데이터 단자 (114)와 제 2 돌출부(120)의 내부에 삽입된 제 2 데이터 단자(124)를 연결한다.
제 1 돌출부(110)는 토이 브릭(101)의 제 1 면(101)의 제 1 끝단에 위치한다. 제 2 돌출부(1200는 토이 브릭(101)의 제 1 면(101)의 제 2 끝단에 위치한다.
도 4(b)를 참조하여, 단자의 연결 방향에 대하여 설명한다.
제 1 돌출부(110)의 제 1 단자는 제 2 돌출부 단자(120)의 제 1 단자와 연결되고, 제 1 돌출부(110)의 제 1 단자와 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자는 일정한 패턴으로 연결된다.
구체적으로, 제 1 돌출부(110)의 외부를 향한 단자는 제 2 돌출부(120)의 외부를 향한 단자와 연결 기판(130)으로 연결되고, 제 1 돌출부(110)의 내부를 향한단자는 제 2 돌출부(120)의 내부를 향한 단자와 연결된다.
실시 예 (410)을 참조하면, 제 1 돌출부(110)의 단자 A는 제 2 돌출부(120)의 단자 A와 연결 기판(131)로 연결된다. 제 1 돌출부(110)의 단자 B는 제 2 돌출부(120)의 단자 B와 연결 기판(133)로 연결된다. 제 1 돌출부(110)의 단자 C는 제 2 돌출부(120)의 단자 C와 연결 기판(134)로 연결된다. 제 1 돌출부(110)의 단자 D는 제 2 돌출부(120)의 단자 D와 연결 기판(132)로 연결된다.
실시 예(420)은 제 2 돌출부(120)에서 오른쪽으로 외부 브릭과 연결한 것을 설명한 것을 도시한 도면이다. 설명의 편의상 제 2 돌출부(120)과 제 3 돌출부(미도시)로 설명한다.
실시 예 (420)을 참조하면, 제 2 돌출부(120)의 단자 B는 제 3 돌출부(미도시)의 단자 B와 연결 기판으로 연결된다. 제 2 돌출부(120)의 단자 A는 제 3 돌출부의 단자 A와 연결 기판으로 연결된다. 제 2 돌출부(120)의 단자 D는 제 3 돌출부의 단자 D와 연결 기판으로 연결된다. 제 2 돌출부(120)의 단자 C는 제 3 돌출부의 단자 C와 연결 기판으로 연결된다.
도 4(b)에 도시한 바와 같이, 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부(120)에서 다른 브릭과 연결 상태를 고려하는 경우, 실시 예(410), 실시 예(420)과 같은 결과를 얻을 수 있다.
도 4의 경우, 제 1 돌출부(110)의 외부를 향한 단자는 제 2 돌출부(120)의 외부를 항?h 단자와 연결 기판으로 연결하고, 제 1 돌출부(110)의 내부를 향한 단자는 제 2 돌출부(120)의 내부를 향한 단자와 연결 기판으로 연결한다. 즉, 도 4의 경우, 제 1 돌출부(110)의 단자와 연결되는 제 2 돌출부(120)의 단자의 위치는 서로 다르다.
본 발명에 따르면, 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 돌출부(110)에서 전원 단자, 데이터 단자의 배치 순서는 제 2 돌출부(120)에서 전원 단자, 데이터 단자의 배치 순서와 서로 상이하다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 2 구조를 도시한 도면이다. 도 5는 도 5(a), 도 5(b), 도 5(c) 및 도 5(d)를 포함한다.
도 5(a)는 제 1 원형 사출물(141)과 제 2 원형 사출물(142)을 연결 기판으로 연결한 것을 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 5(b)는 제 1 원형 사출물(141)과 제 2 원형 사출물(142)을 연결 기판으로 연결한 것을 정면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 5(c)는 제 1 원형 사출물(141)과 제 2 원형 사출물(142)을 연결 기판으로 연결한 것을 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 5(d)는 제 1 원형 사출물(141)과 제 2 원형 사출물(142)을 연결 기판으로 연결하고, 이를 토이 브릭에 삽입한 것을 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 5(a)를 참조하면, 제 1 원형 사출물(141)에는 제 1 단자(111), 제 2 단자(112), 제 3 단자(113), 제 4 단자(114)가 삽입되어 있다. 제 2 단자(112)는 제 1 단자(111)와 마주 보는 위치에 삽입된다. 제 4 단자(114)는 제 3 단자(113)와 마주 보는 위치에 삽입된다.
제 2 원형 사출물(142)에도 제 1 단자(121), 제 2 단자(122), 제 3 단자(123), 제 4 단자(124)가 삽입되어 있다. 제 2 단자(122)는 제 1 단자(121)와 마주 보는 위치에 삽입된다. 제 4 단자(124)는 제 3 단자(123)와 마주 보는 위치에 삽입된다.
제 1 원형 사출물(141)에 삽입된 제 1 단자(111)와 제 2 원형 기둥 사출물(142)에 삽입된 제 1 단자에 대응하는 단자(121)를 제 1 연결 기판(131)으로 연결한다.
제 1 원형 사출물(141)에 삽입된 제 2 단자(112)와 제 2 원형 기둥 사출물(142)에 삽입된 제 2 단자에 대응하는 단자(122)를 제 2 연결 기판(132)으로 연결한다.
제 1 원형 사출물(141)에 삽입된 제 3 단자(113)와 제 2 원형 기둥 사출물(142)에 삽입된 제 3 단자에 대응하는 단자(123)를 제 3 연결 기판(133)으로 연결한다.
제 1 원형 사출물(141)에 삽입된 제 4 단자(114)와 제 2 원형 기둥 사출물(142)에 삽입된 제 4 단자에 대응하는 단자(124)를 제 4 연결 기판(134)으로 연결한다.
도 5(b)를 참조하면, 제 1 원형 사출물(141)과 제 2 원형 사출물(142)을 연결 기판(132, 134)으로 연결한다.
제 1 원형 사출물(141)에 삽입된 제 2 단자(112)와 제 2 원형 사출물(142)에 삽입된 제 2 단자(122)를 제 2 연결 기판(132)으로 연결한다.
제 1 원형 사출물(141)에 삽입된 제 4 단자(114)와 제 2 원형 사출물(142)에 삽입된 제 4 단자(124)를 제 4 연결 기판(134)으로 연결한다.
도 5(b)를 참조하면, 제 2 연결 기판(132)은 기준 높이보다 높은 곳에 있고, 제 4 연결 기판(132)는 기준 높이보다 낮은 곳에 있다. 제 1 높이는 제 2 연결 기판(132)와 지면과의 높이를 의미한다. 제 2 높이는 제 4 연결 기판과 지면과의 높이를 의미한다. 기준 높이는 제 1 높이와 제 2 높이의 평균값을 의미한다.
본 발명에 따르면, 각 단자를 연결하기 위한 연결 기판의 위치를 다르게 조절함으로써, 전원 단자와 데이터 단자가 겹치지 않게 하여 간섭 등의 문제를 해결할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 5(c)를 참조하면, 제 1 돌출부(110)의 주변에는 두 개의 전원 단자(111, 112)가 위치하고, 두 개의 데이터 단자(113, 114)가 위치한다.
제 2 돌출부(120)의 주변에는 두 개의 전원 단자(121, 122)가 위치하고, 두 개의 데이터 단자(123, 124)가 위치한다.
도 5(d)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 제 1 돌출부(110)의 제 1 단자(111)는 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자(121)와 제 1 연결 기판(131)으로 연결된다.
제 1 돌출부(110)의 제 2 단자(112)는 제 2 돌출부(120)의 제 2 단자(122)와 제 2 연결 기판(132)으로 연결된다.
본 발명에 따르면, 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 돌출부(110)에서 전원 단자, 데이터 단자의 배치 순서는 제 2 돌출부(120)에서 전원 단자, 데이터 단자의 배치 순서와 동일하다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 제 2 구조를 도시한 도면이다. 도 6은 도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)를 포함한다.
제 1 구조의 경우, 제 1 돌출부(110)의 단자가 위치하는 제 1 원형 사출물(141) 내 영역과 제 2 돌출부(120)의 단자가 위치하는 제 2 원형 사출물(142) 내 영역은 서로 다르다.
제 2 구조의 경우, 제 1 원형 사출물(141) 내 영역과 제 2 돌출부(120)의 단자가 위치하는 제 2 원형 사출물(142) 내 영역은 서로 동일하다.
도 6(a)는 제 1 돌출부의 제 1 단자와 제 2 돌출부의 제 1 단자를 연결 기판으로 연결하고, 이를 토이 브릭에 삽입한 것을 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 6(b)는 제 1 돌출부의 제 1 단자와 제 2 돌출부의 제 1 단자를 연결 기판으로 연결하고, 이를 토이 브릭에 삽입한 것을 아래에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 6(c)는 제 1 돌출부의 제 1 단자와 제 2 돌출부의 제 1 단자를 연결 기판으로 연결하고, 이를 토이 브릭에 삽입한 것을 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 6(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 제 1 돌출부(110)의 제 1 단자(111)는 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자(121)와 제 1 연결 기판(131)으로 연결된다.
제 1 돌출부(110)의 제 2 단자(112)는 제 2 돌출부(120)의 제 2 단자(122)와 제 2 연결 기판(132)으로 연결된다.
도 6(b)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 제 1 돌출부(110)의 제 1 단자(111)는 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자(121)와 제 1 연결 기판(131)으로 연결된다.
제 1 돌출부(110)의 제 2 단자(112)는 제 2 돌출부(120)의 제 2 단자(122)와 제 2 연결 기판(132)으로 연결된다.
도 6(c)를 참조하면, 제 1 돌출부(110)를 포함하는 제 1 원형 사출물(141)과 제 2 돌출부(120)를 포함하는 제 2 원형 사출물(142)을 연결 기판(130)으로 연결한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 다양한 종류의 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 다양한 종류의 토이 브릭은 제 1 토이 브릭(710), 제 2 토이 브릭(720), 제 3 토이 브릭(730), 제 4 토이 브릭(740), 제 5 토이 브릭(750), 제 6 토이 브릭(760), 제 7 토이 브릭(770), 제 8 토이 브릭(780) 등을 포함하며, 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 크기와 다양한 색상의 토이 브릭을 제작할 수 있다. 예를 들어, 제 1 토이 브릭(710)은 6 x 1 브릭이고, 상대적으로 높이가 높은 브릭이다. 제 2 토이 브릭(720)은 4 x 2 브릭이고, 상대적으로 높이가 낮은 브릭이다. 제 3 토이 브릭(730)은 2 x 1 브릭이고, 상대적으로 높이가 낮은 브릭이다. 제 4 토이 브릭(740)은 1 x 1 브릭이고, 상대적으로 높이가 낮은 브릭이다. 제 5 토이 브릭(750)은 8 x 2 브릭이고, 상대적으로 높이가 낮은 브릭이다. 제 6 토이 브릭(760)은 1 x 1 브릭이고, 상대적으로 높이가 높은 브릭이다. 제 7 토이 브릭(770)은 4 x 2 브릭이고, 상대적으로 높이가 높은 브릭이다. 제 8 토이 브릭(780)은 2 x 1 브릭이고, 상대적으로 높이가 높은 브릭이다.
다음으로, 토이 브릭의 속성에 대하여 설명한다.
토이 브릭은 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 돌출부는 전원 단자와 데이터 단자를 포함한다. 구체적으로, 돌출부는 두 개의 전원 단자와 두 개의 데이터 단자를 포함한다. 물론, 당업자의 필요에 따라 전원 단자의 개수와 데이터 단자의 개수를 다르게 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
예를 들어, 토이 브릭의 돌출부가 적어도 2 개인 경우, 연결 기판으로 제 1 돌출부의 단자와 제 2 돌출부의 단자가 서로 연결되어 있다. 돌출부가 한 개인 경우, 두 개의 전원 단자와 두 개의 데이터 단자를 포함하지만 연결 기판은 포함하지 않음으로써 불필요한 설계를 최소화 하는 장점이 있다.
토이 브릭은 돌출부의 배치가 일정 간격으로 유지되어 있고 다른 브릭의 하단에 위치한 연결부에 서로 서로 맞물리게 되어 있다.
토이 브릭(100)은 가로 길이, 세로 길이 및 높이 중 적어도 하나가 서로 상이해도 속성이 동일하게 유지된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 특정 기능을 실행하는 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하여, 전자 부품과 결합하여 특정 기능을 실행하는 토이 브릭에 대하여 설명한다.
토이 브릭은 특정 기능을 실행하는 전자 부품을 더 포함하고, 전자 부품과 결합하여 상기 특정 기능을 실행할 수 있다. 여기서, 전자 부품은 예를 들어 LED, 마이크, 카메라, 센서, 통신부, 배터리, 스피커등이 될 수 있다.
도 8을 참조하면, 토이 브릭은 예를 들어 와이어 브릭(200), 배터리 브릭(270), LED 브릭(260), 마이크 브릭(230), 센서 브릭(220), 카메라 브릭(250), 스피커 브릭(240), 제어 브릭(280), 통신 브릭(210) 등을 포함한다.
와이어 브릭(200)은 제어 브릭(280)과 다른 브릭을 연결한다. 와이어 브릭(200)은 예를 들어, 1 x 2, 1 x 4, 1 x 8, 1 x 12 브릭 중 어느 하나가 될 수 있다.
배터리 브릭(270)은 예를 들어 8 x 8 브릭이고, 토이 브릭 시스템에 전원을 공급한다. 예를 들어, 배터리 브릭(270)의 용량은 2,000 mAh 가 될 수 있다.
LED 브릭(260)은 예를 들어, 1 x 1 브릭이고, 제어 신호에 따라 발광하는 기능을 수행한다.
마이크 브릭(230)은 예를 들어 2 x 1 브릭이고, 사운드를 외부로부터 수신하는 기능을 수행한다.
센서 브릭(220)은 예를 들어 2 x 1 브릭이고, 온도, 습도, 압력 중 적어도 하나를 감지한다. 센서 브릭(220)은 나아가 가속도 센서(Gyroscope)를 포함하도록 설계할 수도 있다.
카메라 브릭(250)은 예를 들어 2 x 2 브릭이고, 감시 카메라, 적외선 카메라등을 포함한다. 카메라 브릭(250)은 전방의 피사체의 이미지를 캡쳐한다.
스피커 브릭(240)은 예를 들어 2 x 2 브릭이고, 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라 사운드를 출력하는 기능을 수행한다.
통신 브릭(210)은 예를 들어 2 x 4 브릭이고, 제어 브릭(280)로부터의 제어 명령에 따라 외부 디바이스와 데이터를 송수신한다. 보다 구체적으로, 통신 브릭(210)은 와이파이, 블루투스, LTE 통신, 5G 통신 등을 수행할 수 있다.
제어 브릭(280)은 예를 들어 2 x 4 브릭이고, 와이어 브릭(200), 배터리 브릭(270), LED 브릭(260), 마이크 브릭(230), 센서 브릭(220), 카메라 브릭(250), 스피커 브릭(240) 및 통신 브릭(210) 등을 제어한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 데이터 단자 배치와 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다. 도 9는 도 9(a) 및 도 9(b)를 포함한다.
도 9(a)는 토이 브릭의 아랫 면에서 본 데이터 단자를 배치하는 것을 도시한 도면이다.
도 9(b)는 토이 브릭 시스템에서 전원과 데이터 흐름을 도시한 도면이다.
도 9(a)를 참조하여, 데이터 단자의 배치에 대하여 설명한다.
적어도 하나의 제 2 단자는 두 개의 데이터 단자(113, 114)를 포함한다. 두 개의 데이터 단자는 원형 기둥의 중심에서 소정 각도만큼 이격되어 배치된다.
예를 들어, 제 1 돌출부(110)에서, 제 1 데이터 단자(113)와 제 2 데이터 단자(114)는 원형 기둥의 중심에서 90 도만큼 이격되어 배치된다.
도 9(b)를 참조하여, 전원과 데이터의 흐름에 대하여 설명한다.
토익 브릭 시스템(1000)은 LED 브릭(260), 제어 브릭(280), 제 1 전원 브릭(270-1), 제 2 전원 브릭(270-2) 및 와이어 브릭(200-0, 200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5, 200-6, 200-7, 200-8)을 포함한다. 여기서, 브릭 내부에 전원 라인과 데이터 라인이 없는 브릭은 일반 브릭을 의미한다.
전원 브릭들(270-1, 270-2)은 전원을 공급하고, 공급된 전원은 와이어 브릭에 삽입된 전원 단자를 통하여 원거리에 있는 제어 브릭(280), LED 브릭(260)에 전달된다.
제어 브릭(280)은 제어 명령을 개별 기능 브릭에 전달하고, 제어 명령은 와이어 브릭에 삽입된 데이터 단자를 통하여 LED 브릭(260), 전원 브릭들(270-1, 270-2)에 전달된다. 여기서, 굵은 라인은 전원과 데이터가 이동하는 것을 의미한다. 점선 라인은 토이 브릭 내에 연결된 단자의 배치를 의미한다. 즉, 차량이 달리는 고속 도로의 예로 설명하면, 점선 라인은 고속 도로에 대응하고, 굵은 라인은 고속 도로에 달리는 차량에 대응한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 데이터 단자와 전원 단자의 배치와 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다. 도 10은 도 10(a) 및 도 10(b)를 포함한다.
도 10(a)는 토이 브릭의 아랫 면에서 본 전원 단자와 데이터 단자를 배치하는 것을 도시한 도면이다.
도 10(b)는 토이 브릭 시스템에서 전원과 데이터 흐름을 도시한 도면이다.
도 10(a)를 참조하여, 전원 단자와 데이터 단자의 배치에 대하여 설명한다.
적어도 하나의 제 1 단자는 두 개의 전원 단자(111, 112)를 포함하고, 적어도 하나의 제 2 단자는 두 개의 데이터 단자(113, 114)를 포함한다. 두 개의 전원 단자는 서로 마주 보게 배치되고, 두 개의 데이터 단자는 서로 마주 보게 배치된다.
예를 들어, 제 1 돌출부(110)에서, 제 1 전원 단자(111)와 제 2 전원 단자(112)는 서로 마주 보게 배치된다. 여기서, 제 1 전원 단자(111)은 플러스 입력 단자가 되고, 제 2 전원 단자(112)는 접지 단자가 될 수 있다. 또한, 이 역도 가능하다.
제 1 돌출부(110)에서, 제 1 데이터 단자(113)와 제 2 데이터 단자(114)는 서로 마주 보게 배치된다.
도 10(b)를 참조하여, 전원과 데이터의 흐름에 대하여 설명한다.
토익 브릭 시스템(1000)은 LED 브릭(260), 제어 브릭(280), 전원 브릭(270) 및 와이어 브릭(200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5, 200-6, 200-7, 200-8)을 포함한다. 여기서, 브릭 내부에 전원 라인과 데이터 라인이 없는 브릭은 일반 브릭을 의미한다.
전원 브릭(270)은 전원을 공급하고, 공급된 전원은 와이어 브릭에 삽입된 전원 단자를 통하여 원거리에 있는 제어 브릭(280), LED 브릭(260)에 전달된다.
제어 브릭(280)은 제어 명령을 개별 기능 브릭에 전달하고, 제어 명령은 와이어 브릭에 삽입된 데이터 단자를 통하여 LED 브릭(260), 전원 브릭(270)에 전달된다. 여기서, 굵은 라인은 전원과 데이터가 이동하는 것을 의미한다. 점선 라인은 토이 브릭 내에 연결된 단자의 배치를 의미한다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 구성요소들을 도시한 도면이다. 도 11은 도 11(a) 및 도 11(b)를 포함한다.
도 11(a)는 토이 브릭 시스템(1000)의 토폴로지(topology)가 스타형(star)인 경우를 도시한 도면이다. 여기서, 토폴로지는 구성 요소간의 연결 상태를 의미한다.
도 11(b)는 토이 브릭 시스템(1000)의 토폴로지(topology)가 데이지 체인(Daisy chain)인 경우를 도시한 도면이다.
도 11(a)를 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 예를 들어, 와이어 브릭(200), 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260), 전원 브릭(270), 제어 브릭(280) 등을 포함한다.
도 11(a)를 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 제어 브릭(280)을 중심으로 스타형(star)으로 구성 요소들이 연결된다.
통신 브릭(210)은 외부 디바이스(300)와 데이터를 송수신한다.
센서 브릭(220)은 토이 브릭 시스템(1000)이 위치하고 있는 공간의 현재 온도와 습도를 감지(detect)한다. 보다 구체적으로 예를 들면, 센서 브릭(220)은 공간의 현재 온도와 습도 중 적어도 하나를 소정 주기로 감지한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위인 경우, 정상으로 판단한다. 예를 들어, 감지한 온도가 20 ~ 25 도인 경우, 정상으로 판단하도록 설계한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 습도가 특정 온도에서 소정 범위인 경우, 정상으로 판단한다. 예를 들어, 감지한 습도가 20 도에서 55 ~ 65 % 인 경우, 정상으로 판단한다.
마이크 브릭(230)은 사운드를 외부로부터 수신한다. 마이크 브릭(230)은 하단에 LED를 포함하고, 수신된 사운드의 크기가 기설정된 임계값보다 큰 경우, LED는 적색광을 발광하도록 제어한다.
스피커 브릭(240)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라, 사운드를 출력한다.
카메라 브릭(250)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라 전방의 이미지를 캡쳐한다.
LED 브릭(260)은 광을 발광한다. LED 브릭(260)은 제어 브릭(280)이 정상으로 판단한 경우, 녹색광을 발광하고, 제어 브릭(280)이 이상으로 판단한 경우, 적색광을 발광한다.
전원 브릭(270)은 토이 브릭 시스템에 전원을 공급한다.
제어 브릭(280)은 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260) 및 전원 브릭(270)을 제어한다.
다음으로, 제어 브릭(280)은 자신을 제외한 다른 기능 브릭을 와이어 브릭(200)으로 연결한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위 이상이면, 상기 스피커 브릭(240)가 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위 미만이면, 상기 스피커 브릭(240)가 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
도 11(b)를 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 와이어 브릭(200), 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260), 전원 브릭(270), 제어 브릭(280) 등을 포함한다.
데이지 체인(daisy chain)이란 직렬로 연결되어 있는 하드웨어 구성의 연결 상태를 의미한다.
예를 들어, 토이 브릭 A, B, C를 연결할 때 토이 브릭 A와 토이 브릭 B를 연결하고, 토이 브릭 B와 토이 브릭 C를 연속하여 연결하는 방식의 버스 결선 방식을 말한다. 이때, 가장 마지막에 있는 토이 브릭은 단말 기능을 수행하는 다른 토이 브릭에 접속될 수 있다. 모든 토이 브릭들은 동일한 신호를 제어 브릭으로부터 수신할 수 있다.
도 11(b)를 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 전원 브릭(270), 제어 브릭(280), 와이어 브릭(200), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 센서 브릭(220), 카메라 브릭(250), 통신 브릭(210)의 구성 요소들이 직렬로 연결된다.
본 발명에 따르면, 토이 브릭 시스템(1000)의 구성 요소들이 데이지 체인으로 연결될 있기 때문에, 다양한 형태를 구성할 수 있고, 브릭의 조형미를 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 외관을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 토이 브릭 시스템(1100)은 LED 브릭(260), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 카메라 브릭(250), 통신 브릭(210), 전원 브릭(270), 제어 브릭(280)을 포함한다.
LED 브릭(260)은 제어 브릭(280)이 정상으로 판단한 경우, 녹색광을 발광하고, 제어 브릭(280)이 이상으로 판단한 경우, 적색광을 발광한다. 물론 다른 컬러를 선택하는 것도 본 발명의 다른 권리범위에 속한다.
센서 브릭(220)은 온도와 습도를 감지한다. 센서 브릭(220)은 소정 주기로 온도와 습도를 감지한다.
마이크 브릭(230)은 사운드를 외부로부터 수신한다. 마이크 브릭(230)은 하단에 LED를 포함하고, 수신된 사운드의 크기가 기설정된 임계값보다 큰 경우, LED는 적색광을 발광하도록 제어한다.
스피커 브릭(240)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라, 사운드를 출력한다.
카메라 브릭(250)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라 전방의 이미지를 캡쳐한다.
통신 브릭(210)은 외부 디바이스(300)와 데이터를 송수신한다. 예를 들어, 제어 브릭(280)은 통신 브릭(210)이 노티 및 카메라 모니터링 결과 중 적어도 하나를 외부 디바이스(300)으로 전송할 수 있다. 외부 디바이스(300)은 토이 브릭 시스템(100)과 연결된 모바일 디바이스가 될 수 있다.
전원 브릭(270)은 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다. 전원 브릭(270)은 마이크로 USB 연결이 가능하고, 외장 배터리 형태로도 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다.
제어 브릭(280)은 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260) 및 전원 브릭(270)을 제어한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템이 제공하는 음성 지원 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하여, 개별 실시 예를 설명한다. 개별 실시 예는 제 1 실시 예(1001), 제 2 실시 예(1002), 제 3 실시 예(1003)를 포함한다.
제 1 실시 예(1001)는 온도와 습도를 감지하여, 온도가 소정 범위 이면, 정상이라는 음성 메시지를 출력하는 실시 예이다.
제 1 실시 예(1001)의 경우, 토이 브릭 시스템(1000)의 센서 브릭(220)은 온도와 습도를 감지한다. 센서 브릭(220)은 소정 주기로 온도와 습도를 감지한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭이 감지한 온도가 소정 범위에 포함되면, 상기 스피커 브릭(240)가 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
예를 들어, 온도가 소정 범위에 포함되면, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)은 온도가 정상이다라는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 제어한다. 소정 범위는 20 ~ 25 도의 범위가 될 수 있다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭이 감지한 온도가 소정 범위에 포함되지 않으면, 스피커 브릭(240)가 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
예를 들어, 온도가 18 도인 경우, 소정 범위에 포함되지 않으며, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)은 온도가 정상 온도보다 낮고, 난방이 필요하다는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 제어한다.
예를 들어, 온도가 27 도인 경우, 소정 범위에 포함되지 않으며, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)은 온도가 정상 온도보다 높고, 냉방이 필요하다는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 제어한다.
제 2 실시 예(1002)는 특정 시간이 되면, 알람 메시지를 출력하는 실시 예이다.
제 2 실시 예(1002)의 경우, 시간이 특정 시간이면, 제어 브릭(180)은 스피커 브릭(240)이 시간에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
예를 들어, 시간이 오전 7시이면, 스피커 브릭(240)은 7시야. 이제 일어날 시간이다는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력한다.
제 3 실시 예(1003)는 아기 돌봄 카메라가 전방의 아기를 촬영하여 아기 상태를 모니터링하고, 아기가 위험한 장면이 촬영되면, 그 장면을 아기 엄마의 디바이스로 전송하는 실시 예이다.
제 3 실시 예(1003)의 경우, 카메라 브릭(250)이 캡쳐한 이미지가 특정 이미지이면, 상기 제어 브릭(180)은 상기 통신 브릭(210)이 경고 메시지를 외부 디바이스(300)로 전송하도록 제어한다.
예를 들어, 카메라 브릭(250)이 캡쳐한 이미지가 아이가 위험한 상황에 있는 이미지이면, 제어 브릭(280)은 통신 브릭(210)이 경고 메시지를 토이 브릭 시스템(1000)과 연결된 아이 엄마 스마트폰(300)으로 전송하도록 제어한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템의 제어 방법을 도시한 플로우 차트이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 14를 참조하면, 먼저, 센서 브릭(220)이 공간의 현재 온도를 감지한다(S110).
센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위에 포함되면(S120), 스피커 브릭(240)이 감지한 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다(S130).
예를 들어, 온도가 소정 범위에 포함되면, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)은 온도가 정상이다라는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 제어한다. 소정 범위는 20 ~ 25 도의 범위가 될 수 있다.
센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위에 포함되지 않으면(S120), 스피커 브릭(240)이 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다(S140).
예를 들어, 온도가 18 도인 경우, 소정 범위에 포함되지 않으며, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)은 온도가 정상 온도보다 낮고, 난방이 필요하다는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 제어한다.
예를 들어, 온도가 27 도인 경우, 소정 범위에 포함되지 않으며, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)은 온도가 정상 온도보다 높고, 냉방이 필요하다는 내용을 포함하는 음성 메시지를 출력하도록 제어한다.
카메라 브릭(250)이 전방 피사체의 이미지를 캡쳐하도록 제어한다(S150).
캡쳐한 이미지가 특정 이미지이면(S160), 통신 브릭(210)이 경고 메시지를 외부 디바이스(300)로 전송하도록 제어한다(S170).
캡쳐한 이미지가 특정 이미지가 아니면(S160), 토이 브릭 시스템을 종료한다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템이 적어도 하나의 AP와 통신을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 스마트 홈 허브(Smart Home Hub, 200), 외부 디바이스(300)와 제 1 AP(1510), 제 2 AP(1520) 등으로 연결된다.
스마트 홈 허브(200)는 가정에서 사용자의 음성 인식을 기반으로 인공 지능 서비스를 제공하는 허브를 의미한다. 구체적으로, 스마트 홈 허브(200)는 스피커, TV, 거울 등이 매개체가 되어 가정 자동화(home automation) 서비스를 실현한다. 허브 기기에는 음성 인식 기반의 인공 지능(AI) 소프트웨어와 사물 인터넷(IoT) 기능이 탑재되어 있어, 전원이 켜져 있는 동안 마이크를 통해 사용자의 말을 듣고 처리하거나, 음성 데이터를 클라우드 서버(300)로 전송하여 결과를 받아 작업을 수행한다.
AP(Access Point)는 무선 LAN에서 기지국 역할을 하는 소출력 무선기기를 의미한다. AP는 유선과 무선을 잇는 브릿지 역할을 하게 되며, 유선망 관점에서 AP는 라우터 또는 스위치 등에 붙게되며 라우터나 스위치는 무선 스테이션을 의식하지 못하며 이는 전적으로 AP에 의존하게 된다. 따라서, AP는 유선망을 무선망으로 확장시켜주는 역할을 수행한다.
외부 디바이스(300)는 클라우드 서버를 포함한다.
예를 들어, 토이 브릭 시스템(1000)은 스마트 홈 허브(200)과 데이터를 송수신한다.
스마트 홈 허브(200)는 제 1 AP(1510)를 통하여 외부 디바이스(300)과 데이터를 송수신한다.
토이 브릭 시스템(1000)는 제 2 AP(1510)를 통하여 외부 디바이스(300)와 데이터를 송수신한다.
예를 들어, 토이 브릭 시스템(1000)이 제 1 이벤트를 감지하면, 스마트 홈 허브(200)로 전달된다. 스마트 홈 허브(200)는 제 1 AP(1510)를 통하여 외부 디바이스(300)로 제 1 이벤트 발생을 전송한다.
또한, 토이 브릭 시스템(1000)이 제 2 이벤트를 감지하면, 제 2 AP(1520)를 통하여 외부 디바이스(300)로 제 2 이벤트 발생을 전송한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릭 내부에 전기 전달 구조를 삽입하여, 외부 케이블 없이 브릭의 연결만으로 전기와 데이터를 전달할 수 있어서 브릭 조립을 간결하게 할 수 있으므로 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 브릭을 임의의 방향으로 연결해도 특정한 연결 패턴을 유지할 수 있어서 브릭을 다양한 "?향으?* 조립할 수 있고 전기와 데이터를 전달할 수 있으므로 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 특정 기능을 실행하는 전자 부품을 브릭 내부에 삽입하여 특정 기능을 실행할 수 있어서 브릭 조립만으로 외부 디바이스와 연계하여 다양한 기능을 실행할 수 있으므로 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭과 기능 브릭이 와이어 브릭으로 연결된 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 토익 브릭 시스템(1000)은 와이어 브릭(200), 제 1 기능 브릭(210), 제 2 기능 브릭(220), 제 3 기능 브릭(230), 제 4 기능 브릭(240), 제 5 기능 브릭(250), 전원 브릭(270), 제어 브릭(280)을 포함한다.
기능 브릭은 특정 기능을 실행하는 전자 부품이 내장되고 개별 고유의 주소(address)를 가지고 있다. 또한 기능 브릭은 LED가 내장되어 있다.
기능 브릭은 제 1 기능 브릭(210), 제 2 기능 브릭(220), 제 3 기능 브릭(230), 제 4 기능 브릭(240), 제 5 기능 브릭(250)을 포함한다.
또한, 기능 브릭은 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260) 및 모터 브릭(290) 중 적어도 하나를 포함한다.
제 1 기능 브릭(210)은 제 1 LED(211)를 포함한다. 제 2 기능 브릭(220)은 제 2 LED(221)를 포함한다. 제 3 기능 브릭(230)은 제 3 LED(231)를 포함한다. 제 4 기능 브릭(240)은 제 4 LED(241)를 포함한다. 제 5 기능 브릭(250)은 제 5 LED(251)를 포함한다.
와이어 브릭(200)은 제 1 기능 브릭(210)을 다른 브릭과 연결한다.
제어 브릭(280)은 기능 브릭, 와이어 브릭(200)을 제어한다.
제어 브릭(280)은, 제 1 기능 브릭(210)의 개별 고유의 주소를 스캔하고, 고유의 주소가 정상적으로 스캔되면, LED off 신호를 제 1 기능 브릭(210)으로 전달한다.
도 16을 참조하면, 토이 블록 시스템(1000)은 네 개의 단자를 통해 모든 블록들은 병렬 연결이 될 수 있어서 조립을 할 때 배선을 위한 와이어 블록에서 자유로이 분기하여 기능을 할 수 있다. 네 개의 단자는 두 개의 전원 단자, 통신을 위한 두 개의 데이터 단자를 포함한다. 즉, 토익 브릭 시스템(1000)은 전원이 공급되면서 동시에 데이터 통신까지 진행될 수 있다.
개별 기능 브릭(Function brick)은 고유의 주소를 가지고 있고, 이를 통해 기능 블록 별 동작 구성이 가능하며, 복수의 기능 브릭 중 특정 기능 브릭이 다른 브릭과 연결될 때, 잘못 조립되거나 잘못된 동작하는 경우, 어느 기능 브릭이 잘못 조립되거나 연오 동작 기능 블록 구분이 가능하다.
다음으로, 네 단자의 통신에 대하여 서명한다.
네 단자는 4 개의 와이어 인터페이스를 포함하고, 4 와이어 인터페이스의 통신 방식은 USB, I2C, CAN, RS485 등 다양한 방식으로 구성이 가능하다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 예를 들어, 와이어 브릭(200), 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260), 전원 브릭(270), 제어 브릭(280) 등을 포함한다.
통신 브릭(210)은 외부 디바이스(300)와 데이터를 송수신한다.
센서 브릭(220)은 토이 브릭 시스템(1000)이 위치하고 있는 공간의 현재 온도와 습도를 감지(detect)한다. 보다 구체적으로 예를 들면, 센서 브릭(220)은 공간의 현재 온도와 습도 중 적어도 하나를 소정 주기로 감지한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위인 경우, 정상으로 판단한다. 예를 들어, 감지한 온도가 20 ~ 25 도인 경우, 정상으로 판단하도록 설계한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 습도가 특정 온도에서 소정 범위인 경우, 정상으로 판단한다. 예를 들어, 감지한 습도가 20 도에서 55 ~ 65 % 인 경우, 정상으로 판단한다.
마이크 브릭(230)은 사운드를 외부로부터 수신한다. 마이크 브릭(230)은 하단에 LED를 포함하고, 수신된 사운드의 크기가 기설정된 임계값보다 큰 경우, LED는 적색광을 발광하도록 제어한다.
스피커 브릭(240)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라, 사운드를 출력한다.
카메라 브릭(250)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라 전방의 이미지를 캡쳐한다.
LED 브릭(260)은 광을 발광한다. LED 브릭(260)은 제어 브릭(280)이 정상으로 판단한 경우, 녹색광을 발광하고, 제어 브릭(280)이 이상으로 판단한 경우, 적색광을 발광한다.
전원 브릭(270)은 토이 브릭 시스템에 전원을 공급한다.
제어 브릭(280)은 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260) 및 전원 브릭(270)을 제어한다.
다음으로, 제어 브릭(280)은 자신을 제외한 다른 기능 브릭을 와이어 브릭(200)으로 연결한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위 이상이면, 상기 스피커 브릭(240)가 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220)이 감지한 온도가 소정 범위 미만이면, 상기 스피커 브릭(240)가 감지한 상기 온도에 대응하는 음성을 출력하도록 제어한다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭과 복수의 기능 브릭들이 와이어 브릭으로 연결된 토이 브릭 시스템을 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 토이 브릭 시스템(1000)은 제어 브릭(280), 제 1 기능 브릭(210), 제 2 기능 브릭(220), 복수의 와이어 브릭(200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5)를 포함한다.
제어 브릭(280)과 제 1 기능 브릭(210)은 복수의 와이어 브릭(200-1, 200-2, 200-3)으로 연결된다. 제어 브릭(280)과 제 2 기능 브릭(220)은 복수의 와이어 브릭(200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5)으로 연결된다.
본 발명에 따르면, 특정 와이어 브릭(200-3)에서 분기하여 제어 브릭(200)은 제 1 기능 브릭(201)과 제 2 기능 브릭(220)과 연결된다. 따라서, 본원발명은 일반 IoT 에 비하여 단자의 개수를 감소시킬 수 있고 다양한 형태의 토익 브릭 시스템을 제작할 수 있는 장점이 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 35에서 후술한다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭에 삽입된 단자를 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 19를 참조하면, 와이어 브릭(100)은 두 개의 전원 단자와 두 개의 데이터 단자를 포함한다.
예를 들어, 와이어 브릭(100)의 양 끝에는 제 1 돌출부(110), 제 2 돌출부(120)가 형성된다.
제 1 돌출부(110)는 제 1 단자(111), 제 2 단자(112), 제 3 단자(113), 제 4 단자(114)를 포함한다. 여기서, 제 1 단자(111)와 제 3 단자(113)은 전원을 공급하는 전원 단자가 되고, 제 2 단자(112)와 제 4 단자(114)는 데이터를 송수신하는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한, 이 역도 가능하다. 제 1 단자(111)와 제 3 단자(113)는 서로 마주 보게 배치되고, 제 2 단자(112)와 제 4 단자(114)는 서로 마주 보게 배치된다.
제 2 돌출부(120)는 제 1 단자(121), 제 2 단자(122), 제 3 단자(123), 제 4 단자(124)를 포함한다. 여기서, 제 1 단자(121)와 제 3 단자(123)은 전원을 공급하는 전원 단자가 되고, 제 2 단자(122)와 제 4 단자(124)는 데이터를 송수신하는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한, 이 역도 가능하다. 제 1 단자(121)와 제 3 단자(123)는 서로 마주 보게 배치되고, 제 2 단자(122)와 제 4 단자(124)는 서로 마주 보게 배치된다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어 브릭, 기능 브릭을 도시한 도면이다.
도 20을 참조하면, 토익 브릭 시스템(1000)은 제어 브릭(280), 기능 브릭을 포함한다. 제어 브릭(280)과 기능 브릭은 와이어 브릭으로 연결된다.
제어 브릭(280), 복수의 기능 브릭은 브릭 내부의 회로를 구성하고 다른 브릭과 연결할 수 있는 단자를 내장하고 있는 부분을 통해 전원 공급, 데이터 통신을 수행한다.
여기서, 와이어 브릭은 제어 브릭과 기능 브릭을 연결하는 배선의 역할을 한다. 기능 브릭은 내부에 특정 기능을 실행하는 전자 부품과 회로가 내장되어 있다. 기능 브릭은 각각 별도의 소형 LED 가 내장되어 있어, 이를 통해 기능 브릭이 제대로 동작하고 있는지 동작 여부 확인이 가능하다.
기능 브릭은 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260), 전원 브릭(270) 및 모터 브릭(290) 중 적어도 하나를 포함한다.
통신 브릭(210)은 외부 디바이스와 데이터를 송수신한다.
센서 브릭(220)은 토이 브릭 시스템(1000)이 위치하고 있는 공간의 복수의 물리량을 감지(detect)한다. 센서 브릭(220)은 PIR 센서, 온도 센서, 습도 센서, 홀(Hall) 센서를 포함한다. PIR 센서는 사람의 움직임을 감지하고, 다양한 기능을 실행할 수 있다. 홀 센서는 자성을 감지하여 다양한 기능을 구현할 수 있다. 온도 센서는 온도를 감지한다. 습도 센서는 습도를 감지한다. 온도 센서의 경우, 온도의 측정을 위하여 외관에 타공이 존재한다.
보다 구체적으로 예를 들면, 센서 브릭(220)은 공간의 현재 온도와 습도 중 적어도 하나를 소정 주기로 감지한다.
마이크 브릭(230)은 사운드를 외부로부터 수신한다. 마이크 브릭(230)은 하단에 LED를 포함하고, 수신된 사운드의 크기가 기설정된 임계값보다 큰 경우, LED는 적색광을 발광하도록 제어한다.
스피커 브릭(240)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라, 사운드를 출력한다.
카메라 브릭(250)은 제어 브릭(280)의 제어 명령에 따라 전방의 이미지를 캡쳐한다.
LED 브릭(260)은 광을 발광한다. LED 브릭(260)은 제어 브릭(280)이 정상으로 판단한 경우, 녹색광을 발광하고, 제어 브릭(280)이 이상으로 판단한 경우, 적색광을 발광한다.
전원 브릭(270)은 토이 브릭 시스템에 전원을 공급한다. 전원 브릭(270)은 전원 키, 케이블 연결 부 및 OVP 차단 제어부를 내장하고, 토이 브릭 시스템에 전원을 공급한다. 전원 브릭(270)은 배터리를 포함할 수 있다.
제어 브릭(280)은 통신 브릭(210), 센서 브릭(220), 마이크 브릭(230), 스피커 브릭(240), 카메라 브릭(250), LED 브릭(260), 전원 브릭(270) 및 모터 브릭(290)을 제어한다.
제어 브릭(280)은 기능 브릭의 제어를 위한 기능 동작을 수행하고, 실시 예에 따라, 마이크 브릭(230) 및 스피커 브릭(240)이 내장될 수 있다.
제어 브릭(280)은 와이어 브릭(200)을 통하여 전원을 기능 브릭에 공급하고, 상기 특정 기능을 실행하는 제어 명령을 기능 브릭에 전달한다.
모터 브릭(290)은 모터가 내장된 브릭이다. 모터 브릭(290)은 제어 브릭(280)으로부터의 제어 명령에 따라 다양한 회전 움직임을 구현할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭을 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 제 1 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 21을 참조하면, 기능 브릭의 주소를 스캔한다(S110).
기능 브릭의 주소가 정상적으로 스캔되면(S120), LED off 신호를 기능 브릭으로 전달한다(S130).
기능 브릭(210)이 LED off 신호를 제어 브릭(280)으로부터 수신하면(S140), 소정 시간 동안 기능 브릭(210)에 내장된 LED를 점멸한다(S160).
다음으로, LED를 비활성화한다(S170).
본 발명에 따르면, 기능 브릭들은 각각 고유의 주소를 가지고 있고 전원 단자와 데이터 단자를 포함한다. 기능 브릭들은 제어 브릭의 제어 명령에 따라, 전원 브릭(270)으로부터 전원을 공급 받고, 두 개의 데이터 단자를 통하여 통신을 수행한다.
전원 브릭(270)이 전원을 공급하면, 기능 브릭(210)에 내장된 LED가 켜지게 된다. 그리고, 기능 브릭(210)은 제어 브릭(280)으로부터 제어 명령을 수신하고, 정상 동작 시 기능 브릭에 내재된 LED가 2초간 점멸 후 꺼지게 된다. 이러한 알고리즘을 통해 기능 브릭이 통신을 정상적으로 수행하는지 여부와 기능 브릭에 정상적인 전원이 인가되었는지 확인 할 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭을 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 제 2 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다. 제 2 플로우 차트는 제 1 플로우 차트에 비하여 보다 구체적인 내용을 포함한다.
먼저, 제어 브릭(280)의 경우에 대하여 설명한다.
전원 브릭(270)이 제어 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S210).
제어 브릭(280)을 초기화한다(S220).
적어도 하나의 기능 브릭의 주소를 스캔한다(S230).
기능 브릭의 주소가 정상적으로 스캔되면(S240), LED off 신호를 기능 브릭으로 전달한다(S250).
동작 실행 대기한다(S260).
다음, 기능 브릭(210)의 경우에 대하여 설명한다.
전원 브릭(270)이 제어 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S270).
기능 브릭이 전원 브릭(270)으로부터 전원을 공급받으면, 제어 브릭(280)은 기능 브릭에 내장된 LED가 활성화되도록 제어한다.
기능 브릭(210)에 내장된 LED 가 활성화되는지 확인한다(S280). 기능 브릭에 내장된 LED가 활성화되면(S280), 기능 브릭의 초기화를 실행한다(S290).
기능 브릭(210)에 내장된 LED 가 활성화되지 않으면, 제어 브릭은 스피커 브릭(240)이 기능 브릭(210)이 잘못 연결되었음을 의미하는 제 1 사운드를 출력하도록 제어한다(S285).
즉, LED가 활성화된 경우, 제어 브릭(280)은 상기 LED 에 대응하는 기능 브릭이 정상적으로 연결되었다고 판단하고, LED가 활성화되지 않은 경우, 상기 제어 브릭(280)은 상기 LED 에 대응하는 기능 브릭이 비정상적으로 연결되었다고 판단한다.
LED 에 대응하는 기능 브릭이 비정상적으로 연결되었다고 결정되면, 상기 제어 브릭(280)은 상기 마이크 브릭이 상기 기능 브릭이 비정상적으로 연결되었음을 의미하는 제 1 사운드를 출력하도록 제어하여, 사용자는 기능 브릭이 비정상적으로 연결되었음을 인지할 수 있다.
기능 브릭(210)이 LED off 신호를 제어 브릭(280)으로부터 수신하는지 확인한다(S300). 기능 브릭(210)이 LED off 신호를 제어 브릭(280)으로부터 수신하면(S300), 소정 시간 동안 기능 브릭(210)에 내장된 LED를 점멸한다(S310). 예를 들어, 2초 동안 LED를 점멸할 수 있다.
정상 상태인 경우, 2초 후 LED가 반드시 OFF 상태가 되어야 한다. 그런데, 안 꺼지는 LED 가 있으면, 그 LED가 있는 기능 브릭에서 에러가 발생했다고 판단한다.
다음으로, LED를 비활성화한다(S320).
기능 브릭(210)은 기능 실행 명령을 대기한다(S330).
본 발명에 따르면, 모든 기능 브릭들은 각각 고유의 주소를 가지고 있고 제어 브릭의 제어 명령에 따라, 전원 브릭(270)으로부터 전원을 공급 받고, 두 개의 데이터 단자를 통하여 통신을 수행한다.
전원 브릭(270)이 전원을 공급하면, 기능 브릭(210)에 내장된 LED가 켜지게 된다. 그리고, 기능 브릭(210)은 제어 브릭(280)으로부터 제어 명령을 수신하고, 정상 동작 시 기능 브릭에 내재된 LED가 2초간 점멸 후 꺼지게 된다. 이러한 알고리즘을 통해 기능 브릭이 통신을 정상적으로 수행하는지 여부와 기능 브릭에 정상적인 전원이 인가되었는지 확인 할 수 있다.
도 23는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소리를 인식하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 23을 참조하면, 먼저 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S410).
제어 브릭(280)의 초기화를 실행한다(S420).
제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 비활성화한다.
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 감지하면, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 사운드를 재생하도록 제어한다.
예를 들어, 마이크 브릭이 50 데시벨(dB) 이상의 소리를 감지하면, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 소리를 인식하였음을 나타내는 특정 사운드를 재생하도록 제어한다. 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 MIDI 음원을 재생하도록 제어할 수 있다.
여기서, 50 데시벨 이상의 소리는 사람의 큰 목소리, 사람이 박수치는 소리가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스피커 브릭(240), 마이크 브릭(230)은 독립 브릭으로 존재할 수도 있고, 제어 브릭(280)에 내장될 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시 예에 따른, LED 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 24를 참조하면, 먼저 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S510).
LED 브릭의 초기화를 실행한다(S520).
제어 브릭(280)은 LED 브릭(260)을 비활성화(OFF)한다(S530).
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 감지하면(S540), 제어 브릭(280)은 LED 브릭(260)이 백색 광을 발광하도록 제어한다(S550).
예를 들어, 마이크 브릭이 50 데시벨(dB) 이상의 소리를 감지하면, 제어 브릭(280)은 LED 브릭(260)이 소리를 감지하였음을 나타내는 특정 광을 발광하도록 제어한다. 여기서, 50 데시벨 이상의 소리는 사람의 큰 목소리, 사람이 박수치는 소리가 될 수 있다.
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 감지하지 못하면(S540), 제어 브릭(280)은 다시 주변 소리를 모니터링한다.
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 2회 감지하면(S560), LED 브릭(260)이 LED를 소정 시간 동안 점멸하고 비활성화 되도록 제어한다(S570). 예를 들어, LED 브릭(260)이 LED를 2초 동안 점멸하고 비활성화 되도록 제어한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스피커 브릭(240), 마이크 브릭(230)은 독립 브릭으로 존재할 수도 있고, 제어 브릭(280)에 내장될 수 있다. 또한, LED 브릭(260)은 RGB LED와 소형의 알림 LED를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 소정 시간 이내에 박수를 1 회 치면, 백색 LED 광이 발광되고, 잠시 후, 사용자가 소정 시간 이내에 박수를 2 회 치면, 백색 LED 광이 2초 동안 점멸하고 꺼지게 된다.
도 25는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 인체 동작을 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 25를 참조하면, 먼저 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S610).
센서 브릭(220)의 초기화를 실행한다(S620). 여기서, 센서 브릭(220)은 인체 동작을 감지하는 PIR 센서를 포함한다. PIR (Passive Infrated Sensor )센서는 적외선을 통해 사람의 움직임을 감지하는 센서를 의미한다.
제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 비활성화(OFF)한다(S630).
센서 브릭(220)이 적외선을 통해 움직임을 감지하면(S640), 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 활성화시키고, 스피커 브릭(240)이 소리를 인식하였음을 나타내는 특정 사운드를 재생하도록 제어한다(S650). 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 MIDI 음원을 재생하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서 브릭으로 사람의 움직임을 감지하면, 스피커 브릭은 인체 동작이 감지되었음을 나타내는 사운드를 출력하게 된다.
도 26은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 온도를 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 26을 참조하면, 먼저 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S710).
센서 브릭(220)의 초기화를 실행한다(S720). 여기서, 센서 브릭(220)은 토익 브릭 시스템이 위치하는 현재 공간의 온도 및 습도 중 적어도 하나를 감지하는 온도 센서, 습도 센서를 포함한다.
제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 비활성화(OFF)한다(S730).
센서 브릭(220)이 소정 온도 이상의 온도를 감지하면(S740), 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 활성화시키고, 스피커 브릭(240)이 특정 온도 이상의 온도를 감지하였음을 나타내는 특정 사운드를 재생하도록 제어한다(S750). 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 30 도 이상의 온도를 감지하였음을 나타내는 음원을 재생하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 센서 브릭(220)이 30 도 이상의 온도를 감지하면, 스피커 브릭(240)은 현재 온도가 30 도 이상임을 나타내는 사운드를 출력하게 된다.
도 27은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 자성을 감지하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 27을 참조하면, 먼저 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S810).
센서 브릭(220)의 초기화를 실행한다(S820). 여기서, 센서 브릭(220)은 자성을 감지하는 홀 센서를 포함한다. 구체적으로, 홀 센서(Hall sensor)는 자기장의 세기에 따라 전압이 변하는 센서를 의미한다.
제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 비활성화(OFF)한다(S830).
센서 브릭(220)이 소정 크기 이상의 자성을 감지하면(S740), 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)을 활성화시키고, 스피커 브릭(240)이 자성을 감지하였음을 나타내는 특정 사운드를 재생하도록 제어한다(S750). 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 자성을 감지하였음을 나타내는 사운드를 재생하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 자석을 포함하는 토이 캐릭터 브릭을 들고 토이 브릭 시스템(1000)에 가까이 가면, 센서 브릭(220)이 자성을 감지하고, 스피커 브릭(240)은 토이 캐릭터에 대응하는 노래를 출력하게 된다.
도 28은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 모터 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
도 28을 참조하면, 먼저 토이 브릭 시스템(1000)에 전원을 공급한다(S910).
모터 브릭(290)의 초기화를 실행한다(S920).
제어 브릭(280)은 모터 브릭(290)을 비활성화(OFF)한다(S930).
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 감지하면(S940), 제어 브릭(280)은 모터 브릭(290)이 시계 방향으로 회전하도록 제어한다(S950).
예를 들어, 마이크 브릭이 50 데시벨(dB) 이상의 소리를 감지하면, 제어 브릭(280)은 모터 브릭이 시계 방향으로 회전 하도록 제어한다. 여기서, 50 데시벨 이상의 소리는 사람의 큰 목소리, 사람이 박수치는 소리가 될 수 있다.
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 감지하지 못하면(S940), 제어 브릭(280)은 다시 주변 소리를 모니터링한다.
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 2회 감지하면(S960), 모터 브릭이 반시계 방향으로 회전하도록 제어한다(S970).
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스피커 브릭(240), 마이크 브릭(230)은 독립 브릭으로 존재할 수도 있고, 제어 브릭(280)에 내장될 수 있다. 모터 브릭(280)은 소형 알림 LED를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 소정 시간 이내에 박수를 1 회 치면, 모터를 시계 방향으로 회전하고, 잠시 후, 사용자가 소정 시간 이내에 박수를 2 회 치면, 모터를 반시계 방향으로 회전한다. 잠시 후, 사용자가 소정 시간 이내에 박수를 3 회 치면, 모터를 정지시킨다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 복수의 기능 브릭을 제어하는 토이 브릭 시스템의 제어 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다. 본 발명은 제어 브릭(280)에 의하여 수행된다.
센서 브릭(220), LED 브릭(260), 스피커 브릭(240), 모터 브릭(290)의 초기화를 실행한다(S1010). 여기서, 센서 브릭(220)는 PIR 센서, 홀 센서를 포함한다.
제어 브릭(280)은 센서 브릭(220), LED 브릭(260), 스피커 브릭(240), 모터 브릭(290)을 비활성화(OFF)한다(S1020).
센서 브릭(220)이 적외선을 통해 움직임을 감지하면(S1030), 제어 브릭(280)은 LED 브릭(260)이 백색 광을 발광하도록 제어한다(S1040).
센서 브릭(220)이 홀 센서를 통해 자성을 감지하면(S1050), 제어 브릭(280)은 모터 브릭(290)이 시계 방향으로 회전하도록 제어하고, 상기 LED 브릭(260)이 1초에 1번 다른 색깔로 발광하도록 제어한다(S1060).
마이크 브릭(230)이 소정 크기 이상의 소리를 1 회 감지하면(S1070), 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 미디 음원을 재생하도록 제어하고, LED 브릭(260)이 점멸하도록 제어한다(S1080).
예를 들어, 마이크 브릭이 50 데시벨(dB) 이상의 소리를 감지하면, 제어 브릭(280)은 스피커 브릭(240)이 소리를 감지하였음을 나타내는 특정 미디 음원을 재생하도록 제어한다. 여기서, 50 데시벨 이상의 소리는 사람의 큰 목소리, 사람이 박수치는 소리가 될 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭의 조립 방향에 따라 기능 브릭의 상단과 하단의 단자의 배치가 변경되는 것을 도시한 도면이다. 도 30은 도 30(a), 도 30(b) 및 도 30(c)를 포함한다.
도 30(a)는 기능 브릭(210)의 특정 돌출부(205)의 상단(201)과 하단(202)를 도시한 도면이다.
도 30(b)는 특정 돌출부(205)의 상단(201)에서 단자들의 배치 순서를 도시한 도면이다.
도 30(c)는 특정 돌출부(205)의 하단(201)에서 기능 브릭과 다른 브릭의 조립 방향에 따라 단자들의 배치 순서가 변경되는 것을 도시한 도면이다.
도 30(a)를 참조하여, 네 개의 단자 배열 배치에 대하여 설명한다.
기능 브릭(210)의 특정 돌출부(205)는 상단(201)과 하단(202)을 포함한다.
도 30(b)를 참조하면, 특정 돌출부(205)의 상단(201)에서 단자들의 배치 순서는 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)가 된다.
여기서, 제 1 단자(1)와 제 3 단자(3)은 전원을 전달하는 전원 단자가 되고, 제 2 단자(2), 제 4 단자(4)는 데이터 단자가 된다.
도 30(c)를 참조하여, 특정 돌출부(205)의 하단(202)에서, 단자들의 배치 순서에 대하여 설명한다. 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 1 상태, 제 2 상태, 제 3 상태, 제 4 상태가 될 수 있다. 기능 브릭(210)과 와이어 브릭(200)의 조립 방향에 따라, 기능 브릭의 상단과 하단에 위치한 단자의 배치가 변경된다.
제 1 상태는 상단(201)과 하단(202)이 단자의 배치가 동일한 상태를 의미한다.
제 2 상태는 하단(202)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 90 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 2 상태의 경우, 특정 돌출부(205)의 하단(202)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3) 가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
제 3 상태는 하단(202)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 180 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 3 상태의 경우, 특정 돌출부(205)의 하단(202)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2)가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
제 4 상태는 하단(202)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 270 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 4 상태의 경우, 특정 돌출부(205)의 하단(202)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
본 발명에 따르면, 기능 브릭의 상단과 하단에 위치한 단자의 배치가 변경되어서 다양한 방향으로 다른 브릭과 결합할 수 있는 장점이 있다.
도 31은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 와이어 브릭과 다른 브릭과 조립 방향에 따라, 와이어 브릭에 삽입되는 단자의 배치가 달라지는 것을 도시한 도면이다. 도 31은 도 31(a), 도 31(b), 도 31(c) 및 도 31(d)를 포함한다.
도 31(a)는 제 1 상태의 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 31(b)는 제 2 상태의 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 31(c)는 제 3 상태의 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 31(d)는 제 4 상태의 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 31(a)를 참조하여, 와이어 브릭의 방향의 변경에 대하여 설명한다.
와이어 브릭(100)과 다른 브릭과 조립 방향에 따라, 와이어 브릭(100)에 삽입되는 복수의 단자의 배치 방향이 변경된다.
예를 들어, 와이어 브릭(100)은 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부를 포함한다. 제 1 돌출부(110)는 와이어 브릭(100)의 제 1 끝단에 형성되고, 제 2 돌출부(120)는 와이어 브릭(100)의 제 2 끝단에 형성된다.
제 1 돌출부(110)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 순서로 배치된다. 제 2 돌출부(120)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 순서로 배치된다. 여기서, 제 1 단자, 제 3 단자는 전원 단자가 될 수 있고, 제 2 단자, 제 4 단자는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한, 반대로 제 1 단자, 제 3 단자는 데이터 단자가 될 수 있고, 제 2 단자, 제 4 단자는 전원 단자가 될 수 있다.
즉, 제 1 상태의 경우, 제 1 돌출부의 단자 배치 순서는 제 2 돌출부의 단자 배치 순서와 동일하다.
도 31(b)를 참조하면, 제 2 상태의 경우, 제 2 돌출부(120)의 단자를 제 1 상태에서 시계 방향으로 90 도 만큼 회전하여, 제 2 돌출부(120)의 단자는 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3)의 순서로 배치된다.
제 1 돌출부(110)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자, 제 2 단자, 제 3 단자, 제 4 단자의 순서로 배치된다. 즉, 제 2 상태의 경우, 제 1 돌출부(110)의 단자 배치 순서는 제 2 돌출부(120)의 단자 배치 순서와 상이하다.
도 31(c)를 참조하면, 제 3 상태의 경우, 제 1 돌출부(110)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자, 제 2 단자, 제 3 단자, 제 4 단자의 순서로 배치된다. 제 2 돌출부(120)에서 단자는 제 1 상태에서 시계 방향으로 180 도 만큼 회전하여 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2)의 순서로 배치된다. 즉, 제 3 상태의 경우, 제 1 돌출부(110)의 단자 배치 순서는 제 2 돌출부(120)의 단자 배치 순서와 상이하다.
도 31(d)를 참조하면, 제 1 돌출부(110)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자, 제 2 단자, 제 3 단자, 제 4 단자의 순서로 배치된다. 제 2 돌출부(120)에서 단자는 제 1 상태에서 시계 방향으로 270 도 만큼 회전하여 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1)의 순서로 배치된다. 즉, 제 4 상태의 경우, 제 1 돌출부(110)의 단자 배치 순서는 제 2 돌출부(120)의 단자 배치 순서와 상이하다.
도 32는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭을 연결하는 핀 와이어 브릭을 도시한 도면이다. 도 32는 도 32(a), 도 32(b), 도 32(c) 및 도 32(d)를 포함한다.
도 32(a)는 제 1 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 32(b)는 제 2 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 32(c)는 제 3 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 32(d)는 제 4 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
핀 와이어 브릭(300)은 하나의 특정 돌출부(310)를 포함하고, 특정 돌출부(310)에 삽입된 네 개의 단자를 포함하는 와이어 브릭을 의미한다.
도 32(a)를 참조하면, 제 1 상태는 핀 와이어 브릭의 상단(301)과 하단(302)이 단자의 배치가 동일한 상태를 의미한다.
핀 와이어 브릭(300)의 상단(301)에서, 단자 배치는 시계 방항으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)가 될 수 있다.
여기서, 제 1 단자(1), 제 3 단자(3)는 전원 단자가 될 수 있고, 제 2 단자(2), 제 4 단자(4)는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한, 반대로 제 1 단자(1), 제 3 단자는 데이터 단자가 될 수 있고, 제 2 단자(2), 제 4 단자(4)는 전원 단자가 될 수 있다.
핀 와이어 브릭(300)의 내부 단자는 기능 브릭과 와이어 브릭의 사이의 각도에 따라 다르게 배치된다. 핀 와이어 브릭(300)의 내부 단자는 상단(301)과 하단(302)으로 구분할 수 있고, 상단(301)은 기능 브릭에 결합되고, 하단(302)는 와이어 브릭에 결합될 수 있다.
제 1 상태는 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 0 도인 것을 의미한다.
제 2 상태는 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 90 도인 것을 의미한다.
제 3 상태는 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 180 도인 것을 의미한다.
제 4 상태는 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 270 도인 것을 의미한다.
도 32(b)를 참조하면, 제 2 상태는 하단(302)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 90 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 2 상태의 경우, 특정 돌출부(310)의 하단(302)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3) 가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
도 32(c)를 참조하면, 제 3 상태는 하단(302)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 180 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 3 상태의 경우, 특정 돌출부(310)의 하단(302)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2)가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
도 32(d)를 참조하면, 제 4 상태는 하단(302)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 270 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 4 상태의 경우, 특정 돌출부(310)의 하단(302)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
본 발명에 따르면, 핀 와이어 브릭 상단과 하단에 위치한 단자의 배치가 변경되어서 다양한 방향으로 다른 브릭과 결합할 수 있는 장점이 있다.
도 33은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도에 따라 형성되는 단자의 배치를 도시한 도면이다. 도 33은 도 33(a) 및 도 33(b)를 포함한다.
도 33(a)는 토이 브릭의 돌출부에서 내부 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 33(b)는 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도에 따라 형성되는 단자의 배치를 도시한 도면이다.
도 33(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 돌출부(110)는 네 개의 단자가 삽입된다. 네 개의 단자는 시계 방향 순서로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4) 순서로 배치된다. 토이 브릭(100)은 기능 브릭과 와이어 브릭을 포함한다. 본 실시 예의 경우, 토이 브릭(100)의 돌출부(110)의 상단과 하단에서 단자 배치는 동일하다.
도 33(b)를 참조하여, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도에 따라 형성되는 단자의 배치에 대해서 설명한다. 기능 브릭은 상단에 위치하고, 와이어 브릭은 하단에 위치한다.
기능 브릭과 와이어 브릭의 조립 방향에 따라, 4 가지 경우의 수가 있다. 실시 예(3310), 실시 예(3320), 실시 예(3330), 실시 예(3340)이 될 수 있다.
실시 예(3310)의 경우, 기능 브릭과 와이어 브릭이 이루는 각도는 0 도이다. 기능 브릭의 전원 단자와 와이어 브릭의 전원 단자가 연결된다. 기능 브릭의 데이터 단자와 와이어 브릭의 데이터 단자기 연결된다.
이 경우, 기능 브릭의 회로와 와이어 브릭의 회로에서 문제가 생기지 않는다.
실시 예(3320)의 경우, 상단의 기능 브릭과 하단의 와이어 브릭이 이루는 각도는 90 도 이다.
기능 브릭의 전원 단자는 와이어 브릭의 데이터 단자에 연결된다.
기능 브릭의 제 1 데이터 단자는 와이어 브릭의 전원 단자에 연결된다.
기능 브릭의 접지 단자는 와이어 브릭의 데이터 단자에 연결된다.
기능 브릭의 제 2 데이터 단자는 와이어 브릭의 접지 단자에 연결된다.
이 경우, 기능 브릭의 전원 단자와 와이어 브릭의 데이터 단자가 연결되는 경우, 회로에서 특별한 문제가 생기지 않는다.
실시 예(3330)의 경우, 상단의 기능 브릭과 하단의 와이어 브릭이 이루는 각도는 180 도 이다.
기능 브릭의 전원 단자는 와이어 브릭의 접지 단자에 연결된다.
기능 브릭의 제 1 데이터 단자는 와이어 브릭의 제 2 데이터 단자에 연결된다.
기능 브릭의 접지 단자는 와이어 브릭의 전원 단자에 연결된다.
기능 브릭의 제 2 데이터 단자는 와이어 브릭의 제 1 데이터 단자에 연결된다.
이 경우, 기능 브릭의 전원 단자와 와이어 브릭의 접지 단자가 연결되어, 역전압으로 회로에 문제가 생길 가능성이 높다. 따라서, 이를 방지하기 회로를 삽입하는 것이 필요하다.
즉, 기능 브릭과 상기 와이어 브릭(200)사이의 각도가 특정 각도인 경우, 상기 기능 브릭과 상기 와이어 브릭 중 적어도 하나에 단락을 방지하는 제 1 회로를 삽입한다.
실시 예(3340)의 경우, 상단의 기능 브릭과 하단의 와이어 브릭이 이루는 각도는 270 도 이다.
기능 브릭의 전원 단자는 와이어 브릭의 제 1 데이터 단자에 연결된다.
기능 브릭의 제 1 데이터 단자는 와이어 브릭의 전원 단자에 연결된다.
기능 브릭의 접지 단자는 와이어 브릭의 제 2 데이터 단자에 연결된다.
기능 브릭의 제 2 데이터 단자는 와이어 브릭의 접지 단자에 연결된다.
이 경우, 기능 브릭의 전원 단자와 와이어 브릭의 데이터 단자가 연결되는 경우, 회로에서 특별한 문제가 생기지 않는다.
본 발명에 따르면, 네 개의 실시 예(3310, 3320, 3330, 3340) 중 실시 예(3330)에서만 문제가 발생한다. 또한, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이에서 네 개의 단자를 배치할 때, 전원 단자와 접지 단자를 대각선으로 서로 마주 보게 배치해야 한다. 또한, 전원 단자와 접지 단자가 연결되는 경우, 단락을 방지할 수 있는 제 1 회로를 토이 브릭 내부에 삽입해야 전체 회로를 보호할 수 있다. 이에 대해서는 도 34에서 후술한다.
도 34는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 특정 각도인 경우, 브릭 내부의 회로 손상을 방지하는 제 1 회로를 도시한 도면이다. 도 34는 도 34(a) 및 도 34(b)를 포함한다.
도 34(a)는 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 180 도인 경우, 브릭 내부의 회로 손상을 방지하는 제 1 회로를 삽입하는 것을 도시한 도면이다.
도 34(b)는 제 1 회로의 개념을 도시한 도면이다.
도 34(a)를 참조하면, 기능 브릭(210)과 와이어 브릭(200) 사이의 각도가 도 33에 도시한 바와 같이, 180 도인 경우, 기능 브릭(210)의 두 개의 전원 단자 중 Vcc 단자는 와이어 브릭(200)의 두 개의 전원 단자 중 접지 단자와 연결된다. 이러한 경우, 역전압이 발생하여, 기능 브릭(201)과 와이어 브릭(200)의 내부 회로가 손상될 수 있다. 이러한 손상을 방지하기 위하여, 기능 브릭(210) 및 와이어 브릭(200) 중 적어도 하나의 내부에 제 1 회로를 추가하여 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
도 34(b)를 참조하여, 제 1 회로에 대하여 설명한다. 제 1 회로는 P MOSFET 회로가 될 수 있다.
예를 들어, P MOSFET을 사용하여, 메인 브릭과 기능 브릭이 180도 대칭이 되는 역전압에 대한 전류 도통을 차단할 수 있다. 게이트에 접지가 인가된 경우, 드레인에서 전류가 도통된다. 게이트에 2.5V 이상의 전원이 인가될 경우, 전원이 차단된다.
본 발명에 따르면, 와이어 브릭, 기능 브릭의 구성의 경우, 전원과 접지에 5V, GND 또는 신호, 신호의 구성이 들어가게 되는데, 5V, GND가 반대로 연결되었을 때만 회로 파손 가능성이 있다. 따라서, MOSFET을 사용한 차단 회로를 내부에 삽입하여 회로 파손을 방지할 수 있다.
도 35는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 일반 IoT와 토이 브릭 시스템 IoT의 차이점을 설명한 도면이다. 도 35는 도 35(a) 및 도 35(b)를 포함한다.
도 35(a)는 일반 IoT의 개념을 도시한 도면이다.
도 35(b)는 브릭 IoT의 개념을 도시한 도면이다.
도 35(a)를 참조하면, 일반 IOT 경우, 하나의 제어부(180)가 복수의 센서와 개별적으로 연결된다. 복수의 센서는 제 1 센서(110) 및 제 2 센서(120)를 포함한다.
복수의 센서는 각각 고유의 주소(센서 이름)을 가지고 통신만 가능하며, 개별 센서마다 통신보드만 추가하면 된다. 그리고, 제 1 센서(110) 및 제 2 센서(120)는 공동 전선을 사용하지 않는다.
도 35(b)를 참조하면, 브릭 IOT 경우, 하나의 제어 브릭(280)이 복수의 센서 브릭과 연결된다. 브릭 IoT의 경우, 두 가지 특징이 있다.
첫째, 제 1 센서 브릭(210)과 제 2 센서 브릭(220)이 와이어 브릭(200)을 공동으로 사용하고, 배선의 분기(10)가 반드시 이루어진다.
둘째, 복수의 센서를 연결하여 토이 브릭 시스템을 형성하고, 복수의 센서 중 특정 센서가 고장 난 경우, 어느 센서가 고장인지 찾을 수 있다.
일반 IoT와 같은 종래 기술의 경우, 복수의 센서를 연결하여 전체 시스템을 조립한 후 복수의 센서 중 특정 센서가 고장 나면, 복수의 센서 중 어느 센서가 고장인지 찾기 어려운 문제가 있었다.
본 발명에 따르면, 상기 문제를 해결하기 위하여, i) 기능 브릭의 전원이 모두 연결되었는지 확인하고, ii) 와이어 브릭과 개별 기능 브릭의 통신이 모두 연결되었는지 확인한다.
만약, 기능 브릭의 전원 및 통신 중 어느 하나가 연결 안되면, 제어 브릭(280)은 자동으로 정지한다. 또한, 기능 브릭과 다른 브릭 사이에서 전원이 잘못 연결된 경우, 예를 들면, 플러스 극과 마이너스 극이 거꾸로 연결된 경우, 제 1 회로를 삽입하여 회로에서 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 토이 브릭 시스템을 조립하고 전원을 공급할 때 복수의 기능 브릭 중 특정 기능 브릭에 문제가 생긴 경우, 어느 기능 브릭에 문제가 발생했는지 알 수 있어서 사용자가 적절하게 조치를 취할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제어 브릭과 기능 브릭을 복수의 와이어 브릭으로 연결하여 특정 와이어 브릭에서 분기가 가능해서 기능 브릭을 다양한 형태로 조립할 수 있고 전선의 개수를 감소하여 심미감을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 기능 브릭과 와이어 브릭 사이의 각도가 특정 각도를 형성할 때, 과전류가 흐르는 것을 방지하는 특정 회로를 삽입해서 내부 회로 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이하에서는 도 36 내지 도 71을 참조하여, 토이 브릭 및 그 제작 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 통상의 기술자는 이전에 설명한 도 1 내지 도 35를 참조하여, 도 36 내지 도 71을 보충 해석하거나 실시 예를 변경하는 것도 가능하다.
도 36은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭을 일 측면에서 본 것을 도시한 도면이다. 도 36은 도 36(a) 및 도 36(b)를 포함한다.
도 36(a)는 토이 브릭(100)을 일 측면에서 본 것을 도시한 도면이다. 도 36(b)는 토이 브릭(100)을 위에서 본 것을 도시한 도면이다.
도 36(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)은 양끝단에 있는 돌출부들(110, 120), 연결부(102), 제 1 단자(1, 3), 제 2 단자(2, 4)를 포함한다.
양끝단에 있는 복수의 돌출부들(110, 120)은 토이 브릭(100)의 제 1 면(101)에 형성된다. 예를 들어, 제 1 면은 위쪽 면이 될 수 있다.
연결부(102)는 토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭에 포함된 돌출부와 커넥트하기 위해 제 2 면에 형성된다. 예를 들어, 제 2 면은 아랫 면이 될 수 있다.
적어도 하나의 제 1 단자(1, 3)은 복수개의 돌출부들 중 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입되어 전원을 일방향으로 공급한다.
적어도 하나의 제 2 단자(2, 4)는 복수개의 돌출부들 중 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입되어 데이터를 송수신(transceive)한다.
여기서, 제 1 면(101)과 제 2 면(102)는 서로 평행하다. 또한, 적어도 하나의 제 1 단자(1, 3)의 위치와 적어도 하나의 제 2 단자(2, 4)의 위치는 일정한 패턴을 가진다.
예를 들어, 적어도 하나의 제 1 단자(1, 3)은 서로 마주 보게 배치 될 수 있다. 적어도 하나의 제 2 단자(2, 4)는 서로 마주 보게 배치될 수 있다. 시계 방향으로 배치된 네 개의 단자(1, 2, 3, 4)는 돌출부(110)를 형성하는 기둥의 중심에서 소정 거리만큼 이격되어 배치된다. 돌출부(110)는 내부에 원형의 홀을 형성하고, 다른 브릭의 하단부에 연결되어 조립 완구를 형성한다.
도 36(b)를 참조하면, 토이 브릭(100)을 위에서 바라본 경우, 제 1 면(101)에는 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부(120)가 형성된다.
제 1 돌출부(110)에는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)가 배치된다. 여기서, 제 1 단자(1)와 제 3 단자(3)는 전원 단자가 될 수 있다. 제 2 단자(2)와 제 4 단자(4)는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한 그 반대의 경우도 될 수 있다.
제 2 돌출부(120)에는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)가 배치된다. 여기서, 제 1 단자(1)와 제 3 단자(3)는 전원 단자가 될 수 있다. 제 2 단자(2)와 제 4 단자(4)는 데이터 단자가 될 수 있다.
다음으로, 토이 브릭의 주요 기능에 대하여 설명한다.
먼저, 토이 브릭(100)은 두 개의 돌출부(110, 120)로 다른 토이 브릭과 연결된다.
또한, 토이 브릭(100)은 돌출부(110)를 중심으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)를 포함할 수 있다. 이 중 제 1 단자(1), 제 3 단자(3)은 전원 단자가 될 수 있다. 예를 들어, 제 1 단자(1)은 Vcc 단자, 제 3 단자(3)는 접지 단자가 될 수 있다.
제 2 단자(2)와 제 4 단자(4)는 데이터 단자가 될 수 있다. 예를 들어, 제 2 단자(2)는 제 1 데이터 단자가 되고, 제 4 단자(4)는 제 2 데이터 단자가 될 수있다.
네 개의 단자 배치는 제 1 형태, 제 2 형태의 두 가지 방법이 있으며, 제조 공법에 따라 다르게 선택될 수 있다. 이에 대해서 도 38에서 후술한다.
토이 브릭(100)은 일반 레고 토이 브릭하고도 연결될 수 있다.
토이 브릭(100)은 다양한 사이즈로 형성될 수 있고, 본 발명의 실시 예에서는 주로, 1 x 4 크기의 토이 브릭으로 설명한다. 본 발명의 권리 범위는 1 x 4 크기의 토이 브릭에 한정되지 않으며, 다른 크기의 토이 브릭에도 모두 적용된다.
도 37은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭의 전원 단자와 데이터 단자를 도시한 도면이다. 도 37은 도 37(a), 도 37(b) 및 도 37(c)를 포함한다.
도 37(a)는 돌출부 주위의 네 개의 단자를 도시한 도면이다. 도 37(b)는 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부(120)의 전원 단자 연결을 도시한 도면이다. 도 37(c)는 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부(120)의 데이터 단자 연결을 도시한 도면이다.
도 37(a)를 참조하면, 제 1 돌출부(110) 주변에는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)가 삽입되어 배치된다.
예를 들어, 제 1 단자(1)는 전원 단자이고, 제 3 단자(3)는 접지 단자가 된다. 또한, 제 2 단자(2)는 제 1 데이터 단자이고, 제 4 단자(4)는 제 2 데이터 단자이다.
제 1 단자(1)와 제 3 단자(3)은 서로 마주보게 배치된다. 그리고, 제 2 단자(2)와 제 4 단자(4)는 서로 마주 보게 배치된다.
마찬가지로, 제 2 돌출부(120)의 경우에도, 위와 동일하게 네 개의 단자가 삽입되어 배치된다. 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자(1)와 제 3 단자(3)은 서로 마주보게 배치된다. 그리고, 제 2 단자(2)와 제 4 단자(4)는 서로 마주 보게 배치된다.
전원 단자와 데이터 단자 배치의 독립성에 대하여 설명한다.
제 1 돌출부(110)에 삽입된 제 1 데이터 단자(2)와 제 2 데이터 단자(4)는 전원 단자의 영향을 받지 않고, 독립적으로 배치된다.
즉, 제 1 단자(1)가 전원 단자(Vcc)이고 제 3 단자(3)가 접지 단자인 경우, 제 1 단자(1)가 접지 단자이고 제 3 단자(3)가 전원 단자(Vcc)이어도 제 1 데이터 단자(2)와 제 2 데이터 단자(4)의 배치는 영향을 받지 않는다.
도 37(b)를 참조하면, 제 1 면(101)에 형성된 제 1 돌출부(110)의 제 1 단자(1)는 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자(1)와 연결된다. 즉, 제 1 돌출부(110)의 전원 단자는 제 2 돌출부(120)의 전원 단자와 연결된다.
제 1 돌출부(110)의 제 3 단자(3)는 제 2 돌출부(120)의 제 3 단자(3)와 연결된다. 즉, 제 1 돌출부(110)의 접지 단자는 제 2 돌출부(120)의 접지 단자와 연결된다.
도 37(c)를 참조하면, 제 1 돌출부(110)의 제 2 단자(2)는 제 2 돌출부(120)의 제 2 단자(2)와 연결된다. 즉, 제 1 돌출부(110)의 제 1 데이터 단자는 제 2 돌출부(120)의 제 2 데이터 단자와 연결된다.
제 1 돌출부(110)의 제 4 단자(4)는 제 2 돌출부(120)의 제 4 단자(4)와 연결된다. 즉, 제 1 돌출부(110)의 제 2 데이터 단자는 제 2 돌출부(120)의 제 2 데이터 단자와 연결된다
본 발명에 따르면, 제 1 면(101)의 일단에 위치한 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입된 제 1 단자(1)는, 제 1 면(101)의 타단에 위치한 특정 돌출부(120)의 내부에 삽입된 제 1 단자와 연결되며, 제 1 단자는 전원을 공급한다.
또한, 제 1 면(101)의 일단에 위치한 특정 돌출부(110)의 내부에 삽입된 제 2 단자(2)는, 제 1 면(101)의 타단에 위치한 특정 돌출부(120)의 내부에 삽입된 제 2 단자(2)와 연결되며, 제 2 단자는 데이터를 송수신(transceive)한다.
도 38은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 네 개의 단자가 제 1 형태, 제 2 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다. 도 38은 도 38(a) 및 도 38(b)를 포함한다.
도 38(a)는 네 개의 단자가 제 1 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다. 도 38(b)는 네 개의 단자가 제 2 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다.
도 38(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)에서 네 개의 단자는 제 1 형태 및 제 2 형태 중 어느 하나로 배치될 수 있다. 제 1 형태는 네 개의 단자의 배치가 X 형태로 배치된 것을 의미한다. 제 2 형태는 네 개의 단자의 배치가 + 형태로 배치된 것을 의미한다.
제 1 형태는 토이 브릭(100)의 결합 위치와 토이 브릭의 통전 위치가 상이한 것을 의미한다. 제 2 형태는 토이 브릭(100)의 결합 위치와 토이 브릭(100)의 통전 위치가 동일한 것을 의미한다.
도 38(a)에 도시한 바와 같이, 제 1 형태의 경우, 네 개의 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)로 배치된다. 토이 브릭(100)의 결합 지점은 시계 방향으로 제 1 지점(11), 제 2 지점(12), 제 3 지점(13), 제 4 지점(14)로 배치된다. 토이 브릭(100)의 결합 지점은 토이 브릭(100)과 다른 브릭이 물리적으로 결합할 때 서로 연결되는 지점을 의미한다.
제 1 형태의 경우, 토이 브릭(100)의 결합 위치와 통전 위치가 서로 다르다. 토이 브릭의 결합은 토이 브릭의 끼워 맞춤으로 이루어지고, 토이 브릭(100)의 통전은 네 개의 단자의 장력(tension)텐션으로 연결된다.
제 1 형태의 장점은 토이 브릭 간의 결합이 반복되더라도 토이 브릭의 통전 능력이 상실되지 않는다. 결합 반복시, 토이 브릭의 단자가 닳지 않기 때문이다.
단점은 단자가 외부에 노출되어 임의로 움직일 수 있고 토이 브릭 제작이 어려울 수 있다는 것이다.
도 38(b)에 도시한 바와 같이, 제 2 형태의 경우, 네 개의 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)로 배치된다. 토이 브릭(100)의 결합 지점은 시계 방향으로 제 1 지점(11), 제 2 지점(12), 제 3 지점(13), 제 4 지점(14)로 배치된다.
제 2 형태의 경우, 토이 브릭(100)의 결합 위치와 통전 위치가 같다. 토이 브릭의 결합과 결합과 통전이 토이 브릭의 끼워 맞춤으로 이루어진다.
제 2 형태의 장점은 제작이 간편하고, 외형이 토이 브릭의 속성을 포함하지 않는 일반 브릭과 유사하다.
단점은 토이 브릭의 탈부착을 반복하였을 경우 단자의 금속 부분이 손상 발생할 수 있고, 4 점 지지이므로 공차에 따라 통전 부분이 들뜨는 경우가 발생할 수 있다는 것이다.
도 39는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제 1 형태의 단자 결합과 제 2 형태의 단자 결합을 실제로 제작한 모형을 도시한 도면이다. 도 39는 도 39(a) 및 도 39(b)를 포함한다.
도 39(a)는 네 개의 단자가 제 1 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다. 도 39(b)는 네 개의 단자가 제 2 형태로 배치된 것을 도시한 도면이다.
위에 내용에 대한 상세한 설명은 38에서 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 40은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 하나의 토이 브릭이 다른 토이 브릭과 여러 방향으로 연결되는 것을 도시한 도면이다.
토이 브릭(100)은 두 개의 돌출부로 다른 토이 브릭(201, 202)과 연결되고, 또한, 토이 브릭(100)의 아래 부분의 연결부도 다른 토이 브릭(203, 204)의 돌출부와 연결된다. 또한, 토이 브릭(100)의 상하, 좌우 끝단에 있는 돌출부에 삽입된 네 개의 단자가 다른 토이 브릭에 삽입된 네 개의 단자와 모두 연결될 수 있다. 따라서, 토이 브릭은 연결된 다른 토이 브릭과 통전이 되고 데이터 송수신이 가능하다.
도 41은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 하나의 토이 브릭이 다른 토이 브릭과 결합될 때, 결합 각도에 따라 단자의 배치가 변경되는 도시한 도면이다. 도 41은 도 41(a), 도 41(b), 도 41(c) 및 도 41(d)를 포함한다.
도 41(a)는 제 1 상태의 제 1 토이 브릭과 제 2 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 41(b)는 제 2 상태의 제 1 토이 브릭과 제 2 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 41(c)는 제 3 상태의 제 1 토이 브릭과 제 2 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 41(d)는 제 4 상태의 제 1 토이 브릭과 제 2 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 41(a)를 참조하여, 토이 브릭 방향의 변경에 대하여 설명한다. 토이 브릭(100)은 제 1 토이 브릭에 대응되고, 다른 토이 브릭(200)은 제 2 토이 브릭에 대응된다.
먼저, 제 1 토이 브릭(100)과 제 2 토이 브릭(200)의 결합 방향에 따라 제 1 토이 브릭(100)의 끝단에서 삽입되는 네 개의 단자가 다르게 배치된다.
제 2 토이 브릭(200)의 단자 배치 순서는 제 1 상태의 제 1 토이 브릭(100)의 단자 배치 순서와 동일하다.
예를 들어, 제 1 토이 브릭(100)은 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부(120)를 포함한다. 제 1 돌출부(110)는 제 1 토이 브릭(100)의 제 1 끝단에 형성되고, 제 2 돌출부(120)는 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 끝단에 형성된다.
제 1 돌출부(110)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 순서로 배치된다. 제 2 돌출부(120)에서 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 순서로 배치된다. 여기서, 제 1 단자, 제 3 단자는 전원 단자가 될 수 있고, 제 2 단자, 제 4 단자는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한, 반대로 제 1 단자, 제 3 단자는 데이터 단자가 될 수 있고, 제 2 단자, 제 4 단자는 전원 단자가 될 수 있다.
즉, 제 1 상태의 경우, 제 1 돌출부(110)의 단자 배치 순서는 제 2 돌출부(120)의 단자 배치 순서와 동일하다.
따라서, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)에서 단자 배치 순서는 제 2 토이 브릭(200)의 제 1 돌출부(210)에서 단자 배치 순서와 동일하다.
본 발명에 따르면, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)와 제 2 토이 브릭(200)의 제 1 돌출부(210)를 상하로 연결할 수 있다.
도 41(b)를 참조하면, 제 2 상태의 경우, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)의 단자를 제 1 상태에서 시계 방향으로 90 도 만큼 회전하여, 제 2 돌출부(120)의 단자는 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3)의 순서로 배치된다.
제 1 돌출부(110)에서 단자는 시계 방향으로 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3)의 순서로 배치된다.
제 2 상태에서, 제 2 토이 브릭(200)의 단자는 시계 방향으로 90 도 만큼 회전하여 배치되고, 제 2 토이 브릭(200) 제 1 돌출부(210)는 시계 방향으로 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3)의 순서로 배치된다.
따라서, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)에서 단자 배치 순서는 제 2 토이 브릭(200)의 제 1 돌출부(210)에서 단자 배치 순서와 동일하다.
도 41(c)를 참조하면, 제 3 상태의 경우, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)의 단자를 제 1 상태에서 시계 방향으로 180 도 만큼 회전하여, 제 2 돌출부(120)의 단자는 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 의 순서로 배치된다.
제 3 상태에서, 제 2 토이 브릭(200)의 단자는 시계 방향으로 180 도 만큼 회전하여 배치되고, 제 2 토이 브릭(200) 제 1 돌출부(210)는 시계 방향으로 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2)의 순서로 배치된다.
따라서, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)에서 단자 배치 순서는 제 2 토이 브릭(200)의 제 1 돌출부(210)에서 단자 배치 순서와 동일하다.
도 41(d)를 참조하면, 제 4 상태의 경우, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)의 단자를 제 1 상태에서 시계 방향으로 270 도 만큼 회전하여, 제 2 돌출부(120)의 단자는 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1)의 순서로 배치된다.
제 4 상태에서, 제 2 토이 브릭(200)의 단자는 시계 방향으로 270 도 만큼 회전하여 배치되고, 제 2 토이 브릭(200) 제 1 돌출부(210)는 시계 방향으로 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1)의 순서로 배치된다.
따라서, 제 1 토이 브릭(100)의 제 2 돌출부(120)에서 단자 배치 순서는 제 2 토이 브릭(200)의 제 1 돌출부(210)에서 단자 배치 순서와 동일하다.
도 42는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 토이 브릭과 다른 토이 브릭을 상하로 핀 와이어 브릭으로 결합할 때, 결합 각도에 따라 핀 와이어 브릭의 상단과 하단에서 단자의 배치가 변경되는 도시한 도면이다. 도 42는 도 42(a), 도 42(b), 도 42(c) 및 도 42(d)를 포함한다.
도 42(a)는 제 1 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 42(b)는 제 2 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 42(c)는 제 3 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
도 42(d)는 제 4 상태의 핀 와이어 브릭의 단자 배치를 도시한 도면이다.
핀 와이어 브릭(300)은 하나의 특정 돌출부(310)를 포함하고, 특정 돌출부(310)에 삽입된 네 개의 단자를 포함하는 와이어 브릭을 의미한다.
도 42(a)를 참조하면, 제 1 상태는 핀 와이어 브릭의 상단(301)과 하단(302)이 단자의 배치가 동일한 상태를 의미한다.
핀 와이어 브릭(300)의 상단(301)에서, 단자 배치는 시계 방항으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)가 될 수 있다.
여기서, 제 1 단자(1), 제 3 단자(3)는 전원 단자가 될 수 있고, 제 2 단자(2), 제 4 단자(4)는 데이터 단자가 될 수 있다. 또한, 반대로 제 1 단자(1), 제 3 단자는 데이터 단자가 될 수 있고, 제 2 단자(2), 제 4 단자(4)는 전원 단자가 될 수 있다.
핀 와이어 브릭(300)의 내부 단자는 제 1 토이 브릭(100)과 제 2 토이 브릭(200) 사이의 각도에 따라 다르게 배치된다. 핀 와이어 브릭(300)의 내부 단자는 상단(301)과 하단(302)으로 구분할 수 있고, 상단(301)은 제 1 토이 브릭(100)에 결합되고, 하단(302)은 제 2 토이 브릭(200) 에 결합될 수 있다.
제 1 상태는 제 1 토이 브릭(100)과 제 2 토이 브릭(200) 사이의 각도가 0 도인 것을 의미한다.
제 2 상태는 제 1 토이 브릭(100)과 제 2 토이 브릭(200) 사이의 각도가 90 도인 것을 의미한다.
제 3 상태는 제 1 토이 브릭(100)과 제 2 토이 브릭(200) 사이의 각도가 180 도인 것을 의미한다.
제 4 상태는 제 1 토이 브릭(100)과 제 2 토이 브릭(200) 사이의 각도가 270 도인 것을 의미한다.
도 42(b)를 참조하면, 제 2 상태는 하단(302)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 90 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 2 상태의 경우, 특정 돌출부(310)의 하단(302)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3) 가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
도 42(c)를 참조하면, 제 3 상태는 하단(302)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 180 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 3 상태의 경우, 특정 돌출부(310)의 하단(302)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 제 2 단자(2)가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
도 42(d)를 참조하면, 제 4 상태는 하단(302)이 제 1 상태에서 시계 방향으로 270 도만큼 회전한 상태를 의미한다. 제 4 상태의 경우, 특정 돌출부(310)의 하단(302)에서 단자들의 배치 순서는 시계 방향으로 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4), 제 1 단자(1), 가 된다. 이 경우, 네 개의 단자는 입체적으로 꼬인 상태로 삽입된다.
본 발명에 따르면, 핀 와이어 브릭의 상단과 하단에 위치한 단자의 배치가 변경되어서 다양한 방향으로 다른 토이 브릭과 결합할 수 있는 장점이 있다.
도 43은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 커넥터와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 1 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 43은 도 43(a), 도 43(b) 및 도 43(c)를 포함한다.
도 43(a)는 제 1 방법의 부품 구성을 도시한 도면이다. ,
도 43(b)는 토이 브릭의 연결을 위한 서스펜션 구조를 도시한 도면이다.
도 43(c)는 제 1 방법을 적용한 토이 브릭간 연결 모습을 도시한 도면이다.
도 43(a)를 참조하면, 제 1 방법의 부품 구성은 외형 사출물(105), PCB 기판(130), 제 1 커넥터(110), 제 2 커넥터(120)를 포함한다. 예를 들어, 제 1 커넥터(110)는 수커넥터가 될 수 있고, 제 2 커넥터(120) 암커넥터가 될 수 있다.
도 43(b)를 참조하면, PCB 기판(130) 하단에 토이 브릭(100)에 다른 토이 브릭 연결을 위한 서스펜션 구조(140)를 삽입한다. 예를 들어, 서스펜션 구조(140)는 스프링이 될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 커넥터(110)와 제 2 커넥터(120)를 상하로 연결하고, PCB 기판(130)의 패턴을 기초로 제 1 커넥터(110)의 좌우를 연결한다. 제 1 커넥터(110)의 소켓, 핀 부품을 PCB 기판(130)에 납땜으로 연결한다. 다른 토이 브릭과 결합을 위하여 토이 브릭(100)하단에 스프링 등의 서스펜션 구조를 연결한다.
본 발명의 경우, PCB 기판(130)를 활용한 연결 구조를 인서트 사출로 제작하거나 외형 사출물(105) 하단에서 삽입하는 방법으로 제작이 가능하다.
또한, 제 1 커넥터(110), 제 2 커넥터(120)를 사용하므로 흔들리거나 자리 잡기 어려운 부분을 해결할 수 있으며, PCB 기판(130)의 형상 변경을 통해 다양한 크기의 토이 브릭에 연결할 수 있는 장점이 있다.
도 43(c)를 참조하면, 토이 브릭(100)은 제 2 토이 브릭(200)과 상하로 연결되고, 제 3 토이 브릭(300)과 상하로 연결될 수 있다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 1 방법으로 제작되었음을 토이 브릭의 외부에 수커넥터(110)가 돌출되어 있는 것으로 확인할 수 있다.
도 44는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 커넥터와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 1 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 44를 참조하면, 제 1 커넥터(110)의 하단에 PCB 기판(130)을 삽입한다 (S110).
PCB 기판(130)의 하단에 제 1 커넥터(110)와 다른 제 2 커넥터(120)를 삽입한다(S120).
PCB 기판(130)의 패턴을 기초로 일측단의 제 1 커넥터(110-1)의 네 개의 단자를 다른 측단의 제 1 커넥터(110-2)의 네 개의 단자를 각각 연결한다(S130).
PCB 기판(130), 제 1 커넥터(110) 및 제 2 커넥터(120)를 토이 브릭(100)의 외형 사출물(105) 하단으로 삽입한다(S140).
도 45는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 45는 도 45(a), 도 45(b), 도 45(c) 및 도 45(d)를 포함한다.
도 45(a)는 토이 브릭을 일 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. ,
도 45(b)는 토이 브릭에 삽입되는 단자를 도시한 도면이다.
도 45(c)는 토이 브릭 간 연결된 접지부 모습을 도시한 도면이다.
도 45(d)는 특정 배열을 유지하는 PCB 기판의 패턴을 도시한 도면이다.
도 45(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)은 제 1 단(210)에 네 개의 단자를 포함하고, 제 2 단(220)에 네 개의 단자를 포함한다. 제 1 단(210)의 네 개의 단자는 제 2 단(220)의 네 개의 단자와 PCB 기판(230)으로 연결된다.
토이 브릭(100)의 위 아래를 연결해 주는 개별 터미널을 8 개를 PCB 기판(230)에 연결한다. PCB 기판(230)과 8 개의 단자의 연결은 솔더링(납땜)을 통하여 연결이 가능하고 접점과의 밀착을 통해서도 연결이 가능하다.
도 45(b)를 참조하면, 단자의 상단(211)은 토이 브릭(100)의 돌출부(210)에 연결되고, 하단(212)은 토이 브릭(100)의 하단에 연결된다. 단자의 상단(211)은 직사각형으로 형성되고, 단자의 하단(212)는 직사각형의 판을 원형으로 구부린 모양으로 형성된다.
도 45(c)를 참조하면, 토이 브릭(100)에 삽입된 단자가 다른 토이 브릭(200)과 연결된 모습을 도시한다. 왼쪽 도면은 일 측면에서 투명하게 바라본 것을 도시한 도면이고, 오른쪽 도면은 정면에서 투명하게 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 45(d)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 제 1 단(210)에서 네 개의 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 순서로 배치된다. 토이 브릭(100)의 제 2 단(220)에서, 네 개의 단자는 시계 방향으로 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 순서로 배치된다.
여기서, 복수의 단자들은 x 모양이나 혹은 + 모양으로 배치할 수 있다.
제 1 단(210)의 제 1 단자(1)는 제 2 단(220)의 제 1 단자(1)와 제 1 PCB 기판(231)으로 연결된다. 제 1 단(210)의 제 2 단자(2)는 제 2 단(220)의 제 2 단자(2)와 제 2 PCB 기판(232)으로 연결된다. 제 1 단(210)의 제 3 단자(3)는 제 2 단(220)의 제 3 단자(3)와 제 3 PCB 기판(233)으로 연결된다. 제 1 단(210)의 제 4 단자(4)는 제 2 단(220)의 제 4 단자(4)와 제 4 PCB 기판(234)으로 연결된다.
PCB 기판(230)은 특정 배열을 유지한다. 특정 임계값보다 더 높은 전류가 흐를 경우, PCB 기판(230)을 상하 두 개의 레이어로 제작하여, PCB 기판(230)의 두께를 두껍게 할 수 있다. 즉, PCB 기판(230)은 하나의 레이어에 모든 선을 연결 할 수 있으며 필요한 전류 용량에 따라 두 개의 레이어로 할 수 있다.
또한, 단자와 PCB 기판(230)을 활용한 연결 구조를 인서트 사출로 제작하거나 토이 브릭(100)의 하단에서 삽입하는 방법으로 제작이 가능하다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 2 방법으로 제작되었음을 외형으로 알기 쉽지는 않으나, 토이 브릭을 잘랐을 때, 내부에 PCB 기판(230)이 있는 것으로 확인할 수 있다.
도 46은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법으로 제작한 실제 단자, 와이어 브릭을 도시한 도면이다. 도 46은 도 46(a) 및 도 46(b)를 포함한다.
도 46(a)는 토이 브릭에 삽입되는 단자의 실제 크기를 도시한 도면이다.
도 46(b)는 제 2 방법으로 제작된 토이 브릭을 도시한 도면이다.
도 46(a)를 참조하면, 예를 들어, 토이 브릭(100)에 삽입된 단자(211)는 상단의 길이가 1.5 mm, 높이가 10 mm, 상단 및 하단의 두께가 0.2 mm 가 될 수 있다.
도 46(b)를 참조하면, 위쪽 도면은 토이 브릭(100)을 위에서 바라본 것을 도시한 것이고, 아래쪽 도면은 토이 브릭(100)을 뒤집어서 밑면을 위에서 바라본 것을 도시한 것이다.
도 47은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 PCB 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 2 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 47을 참조하면, 제 1 단(210)의 네 개의 단자와 제 2 단(220)의 네 개의 단자를 PCB 기판(230)에 각각 상하로 연결한다(S210).
PCB 기판(230)의 패턴을 기초로 제 1 단(210)의 네 개의 단자와 제 2 단(220)의 네 개의 단자를 좌우로 연결한다(S220).
토이 브릭(100)의 하부에 제 1 단(210)의 네 개의 단자, 제 2 단(220)의 네 개의 단자 및 PCB 기판(230)을 삽입한다(S230).
도 48은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 LDS 로 토이 브릭을 제작하는 제 3 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 48은 도 48(a), 도 48(b) 및 도 48(c)를 포함한다.
도 48(a)는 네 개의 단자와 LDS 기판을 연결한 것을 도시한 도면이다.
도 48(b)는 LDS 패턴을 도시한 도면이다.
도 48(c)는 단자와 LDS 기판을 연결한 것을 토이 브릭의 하단에 삽입하는 것을 도시한 도면이다.
도 48(a)를 참조하면, LDS 기판(330)을 토이 브릭(100)의 내부의 옆 면에 삽입하고, 4 개의 단자(310)와 LDS 기판(300)을 연결한다.
도 48(b)을 참조하면, LDS 기판(330)을 도시한 도면이다. LDS(Laser Direct Structuring) 기판(330)은 열가소성 수지(플라스틱 사출물) 위에 레이저를 이용하여 선택적으로 패턴을 가공하고, 도금 공정을 거쳐저 전기적 특성과 신뢰성을 확보하는 기판을 의미한다.
예를 들어, LDS 기판(330)은 플라스틱 사출물 위에 레이저로 패턴을 가공하고, 구리(Cu), 니켈(Ni)로 도금한 기판이 될 수 있다.
LDS 기판(330)은 PCB 기판을 LDS 패턴을 포함하는 기판으로 대체함으로써 납땜에 의한 제약 사항이 없어지는 장점이 있다. 또한, LDS 부품 제작의 자유도 증가로 언더컷(Under-Cut) 형상이나 측면 배치 등의 설계도 가능한 장점이 있다.
도 48(c)를 참조하면, 제 1 단의 네 개의 단자(310)와 제 2 단의 네 개의 단자(320)을 LDS 기판(330)과 결합하고, 이를 토이 브릭(100)의 하단에 삽입한다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 3 방법으로 제작되었음을 외형으로 알기 쉽지는 않으나, 토이 브릭을 잘랐을 때, 내부에 LDS 기판(330)이 있는 것으로 확인할 수 있다.
도 49는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단자와 LDS 기판으로 토이 브릭을 제작하는 제 3 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 49를 참조하면, 제 1 단의 네 개의 단자(310)와 제 2 단의 네 개의 단자(320)를 일정한 형상으로 배열한다(S310).
LDS 기판(330)에 포함된 LSD 패턴을 기초로 제 1 단의 네 개의 단자(310)와 제 2 단의 네 개의 단자(320)를 좌우로 연결한다(S320).
토이 브릭(100)의 하부에 상기 제 1 단의 네 개의 단자(310), 상기 제 2 단의 네 개의 단자(320) 및 LDS 기판(330)을 삽입한다(S330).
도 50은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널과 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 4 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 50은 도 50(a), 도 50(b) 및 도 50(c)를 포함한다.
도 50(a)는 단자의 배치 형태가 다른 경우를 도시한 도면이다.
도 50(b)는 높이가 다른 두 종류의 H 터미널을 도시한 도면이다.
도 50(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)에 H 터미널을 삽입하는 것은 두 종류가 있다. 첫번째는 도 50(a)의 위쪽 그림에 도시한 바와 같이, 단자의 배치가 X 형태로 배치되는 H 터미널을 설치하는 것이다.
두번째는 도 50(b)의 아래쪽 그림에 도시한 바와 같이, 단자의 배치가 + 형태로 배치되는 H 터미널을 삽입하는 것이다.
네 개의 H 터미널을 겹치지 않게 위치시킨 후, 인서트 사출을 하여 네 개의 H 터미널을 토이 브릭(100) 안에 고정한다.
인서트 사출은 열가소성 사출에서 금형내에 미리 볼트나 너트 같은 재료를 넣어서 행하는 사출을 의미한다.
도 50(b)를 참조하면, 높이가 다른 두 종류의 H 터미널을 도시한 도면이다.
제 1 H 터미널(401), 제 2 H 터미널(402), 제 3 H 터미널(403), 제 4 H 터미널(404)가 배치되고, 제 1 H 터미널(401)과 제 3 H 터미널(403)의 높이가 동일하고, 제 2 H 터미널(402)와 제 4 H 터미널(404)의 높이가 동일하다. 제 1 터미널(401)과 제 2 터미널(402)의 높이는 서로 다르다.
즉, 제 1 H 터미널(401)과 제 3 H 터미널(403)이 같은 종류의 H 터미널이고, 제 2 H 터미널(402)와 제 4 H 터미널(404)이 같은 종류의 터미널이다.
도 50(b)의 아래쪽 도면에 도시한 바와 같이, 제 4 H 터미널(404)의 제 1 돌출부(110)의 제 4 단자(4)와 제 2 돌출부(120)의 제 4 단자(4)를 연결하는 연결 플레이트의 높이가 제 3 H 터미널(403)의 제 1 돌출부(110)의 제 3 단자(3)와 제 2 돌출부(120)의 제 3 단자(3)를 연결하는 연결 플레이트의 높이가 다르다.
여기서, 제 1 H 터미널(401), 제 2 H 터미널(402), 제 3 H 터미널(403) 및 제 4 H 터미널(404)이 서로 겹치지 않게 배치한다.
본 발명은, 제 2 방법, 제 3 방법과 달리 중간에 양끝단의 단자를 연결하는 과정을 없애고, H 모양으로 터미널을 제작하여 처음부터 연결된 파트를 제작하는 방법이다. 이 경우, 터미널은 연결 플레이트의 높이가 다른 두 개의 모양으로 제작하하고 대칭으로 배치한다. 두 터미널이 연결되는 연결 플레이트의 높이를 다르게 하여, 네 개의 터미널이 서로 겹치지 않게 한다. 네 개의 터미널 중 겹치는 경우가 발생하면, 회로의 단락이 발생한다. 네 개의 터미널을 서로 겹치지 않게 배치하고, 인서트 사출을 하여 토이 브릭(100) 안에 고정한다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 4 방법으로 제작되었음을 토이 브릭을 잘랐을 때, H 터미널의 모양에 따라 조립인지 인서트 사출인지 확인할 수 있다.
도 51은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널과 인서트 사출로 토이 브릭 을 제작하는 제 4 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
H 모양의 제 1 터미널과 제 1 터미널과 중앙 라인의 높이가 다른 H 모양의 제 2 터미널을 대칭으로 제작한다(S410).
두 개의 제 1 터미널과 두 개의 제 2 터미널을 겹치지 않도록 배치한다 (S420).
두 개의 제 1 터미널과 두 개의 제 2 터미널을 기초로 인서트 사출한다(S430).
도 52는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기둥, H 터미널 및 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 5 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 52는 도 52(a) 및 도 52(b)를 포함한다.
도 52(a)는 원형 기둥 모양의 사출물에 터미널을 연결하는 것을 도시한 도면이다.
도 52(b)는 원형 기둥 모양의 사출물에 터미널을 연결하는 것을 인서트 사출로 토이 브릭의 외형을 생성하는 것을 도시한 도면이다.
도 52(a)를 참조하면, H 모양의 제 1 터미널(510)과 제 1 터미널과 중앙 라인의 높이가 다른 H 모양의 제 2 터미널(520)을 대칭으로 제작한다. 두 개의 제 1 터미널(510)과 두 개의 제 2 터미널(520)을 서로 겹치지 않도록 배치한다.
두 개의 제 1 터미널(510)과 두 개의 제 2 터미널(520)을 각각 기둥 모양의 사출물(531, 532)에 연결한다.
기둥 모양의 사출물(531, 532)의 경우, 모양이 기둥으로 한정되지 않고 다양한 모양이 가능하며, 터미널을 고정할 수 있는 기능을 갖고 있다.
도 52(b)를 참조하면, 두 개의 제 1 터미널(510), 두 개의 제 2 터미널(520) 및 사출물(531, 532)을 기초로 토이 브릭의 외형(501)을 인서트 사출한다.
인서트 사출은 열가소성 사출에서 금형내에 미리 볼트나 너트 같은 재료를 넣어서 행하는 사출을 의미한다.
본 발명은 H 모양의 터미널(510, 520)을 고정할 수 있는 사출물(531, 532)을 먼저 제작하고, 터미널(510, 520)을 사출물(531, 532)에 접합한 후 전체를 인서트 사출 하는 방법이다.
본 발명의 경우, 터미널 자체를 인서트 사출할 경우 끝부분이 흔들릴 수가 있는데, 기둥 모양의 사출물(531, 532)이 끝부분을 잡아주면서 양산 수율을 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 5 방법으로 제작되었음을 토이 브릭을 잘랐을 때, ABS 파트가 여러 개로 구성되어 있는 것으로 확인할 수 있다.
도 53은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 기둥, H 터미널 및 인서트 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 5 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 53을 참조하면, H 모양의 제 1 터미널(510)과 제 1 터미널과 중앙 라인의 높이가 다른 H 모양의 제 2 터미널(520)을 대칭으로 제작한다(S510).
두 개의 제 1 터미널(510)과 두 개의 제 2 터미널(520)을 서로 겹치지 않도록 배치한다(S520).
두 개의 제 1 터미널(510)과 두 개의 제 2 터미널(520)을 각각 사출물(531, 532)에 연결한다(S530).
두 개의 제 1 터미널(510), 두 개의 제 2 터미널(520) 및 사출물(531, 532)을 기초로 토이 브릭의 외형(501)을 인서트 사출한다(S540).
도 54는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 54는 도 54(a), 도 54(b) 및 도 54(c)를 포함한다.
도 54(a)는 터미널을 토이 브릭의 외형 케이스의 하단에 삽입하여 토이 브릭을 제작하는 것을 도시한 도면이다.
도 54(b)는 토이 브릭의 외형 케이스의 하단을 도시한 도면이다.
도 54(c)는 토이 브릭의 외형 케이스에 삽입된 터미널을 도시한 도면이다.
도 54(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)은 H 모양의 제 1 터미널(610), H 모양의 제 2 터미널(620), 토이 브릭의 외형 케이스(630)를 포함한다. 여기서, 제 1 터미널(610)의 높이와 제 2 터미널(620)D의 높이가 서로 다르다. 추가적으로, 제 1 터미널(610) 및 제 2 터미널(620) 중 적어도 하나는 고정을 의한 돌기(640)를 더 포함한다.
먼저, H 모양의 제 1 터미널(610)과 제 1 터미널과 중앙 라인의 높이가 다른 H 모양의 제 2 터미널(620)을 대칭으로 제작한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 50(b)에서 설명한 내용과 동일하다.
그리고, 두 개의 제 1 터미널(610)과 두 개의 제 2 터미널(620)을 겹치지 않도록 배치한다.
토이 브릭(100)의 외형 케이스(630)의 하단에 두 개의 제 1 터미널(610) 및 두 개의 제 2 터미널(620)을 삽입한다.
본 발명은 토이 브릭의 외형 케이스(630)를 사출한 후, 제작된 H 터미널(610, 620)을 하단에서 삽입하여 제작하는 방법이다.
H 터미널은 두 개의 종류로 각각 두 개씩, 총 4 개가 제작되며, 외형 케이스(630)의 하단에서 삽입후 고정될 수 있도록 돌기(640)가 추가된다.
본 발명에 따르면, 인서트 사출보다 터미널을 사용자가 원하는 위치에 고정하기가 쉬우며 양산 수율이 높은 장점이 있다.
도 54(b)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 외형 케이스(630)의 하단은 H 터미널(610, 620)을 통과시키는 틈(650)을 포함한다. 가는 틈(650)이 생기는 이유는 토이 브릭(100)의 외형 케이스(630)의 원형 기둥에 H 터미널을 추가하기 위함이다.
도 54(c)의 상단의 도면은 H 터미널(610, 620)를 위에서 바라보 것을 도시한 도면이다. 도 54(c)의 하단의 도면은 H 터미널(610), 620)를 외형 케이스(630)에 삽입한 것을 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 토이 브릭(100)의 왼쪽단에 위치한 제 1 단자(1)는 오른쪽 단에 위치한 제 1 단자(1)와 연결된다. 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 경우도 마찬가지로 적용된다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 6 방법으로 제작되었음을 토이 브릭의 하단에 터미널이 삽입될 수 있도록 얇은 구명, 길이 존재함을 확인할 수 있다.
도 55는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다. 도 55는 도 55(a) 및 도 55(b)를 포함한다.
도 55(a)는 제 6 방법으로 제작한 토이 브릭(100)을 일 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 58(b)는 제 6 방법으로 제작한 토이 브릭(100)을 거꾸로 뒤집은 뒤, 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 56은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 토이 브릭 하단에 삽입으로 토이 브릭을 제작하는 제 6 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 56을 참조하면, H 모양의 제 1 터미널(610)과 상기 제 1 터미널과 중앙 라인의 높이가 다른 H 모양의 제 2 터미널(620)을 대칭으로 제작한다(S610).
두 개의 제 1 터미널(610)과 두 개의 제 2 터미널(620)을 겹치지 않도록 배치한다(S620).
토이 브릭(100)의 하단에 두 개의 제 1 터미널(610) 및 상기 두 개의 제 2 터미널(620)을 삽입한다(S630).
도 57은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 57은 도 57(a), 도 57(b) 및 도 57(c)를 포함한다.
도 57(a)는 터미널, 하부 몰드, 상부 몰드를 조립하여 토이 브릭을 제작하는 것을 도시한 도면이다.
도 57(b)는 하부 몰드와 터미널을 먼저 조립하여 토이 브릭을 제작하는 것을 도시한 도면이다.
도 57(c)는 상부 몰드와 터미널을 먼저 조립하여 토이 브릭을 제작하는 것을 도시한 도면이다.
도 57(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)은 터미널(710), 하부 몰드(720), 상부 몰드(730)을 포함한다. 터미널(710)은 토이 브릭(100)을 상하로 연결하고 양끝단을 좌우로 연결한다. 터미널(710)은 H 형 터미널이고, 양끝 단에 각각 네 개의 단자를 포함한다. 터미널(710)은 높이가 다른 두 개의 H 형 터미널을 포할 수 있다. 이에 대한 설명은 도 50(b)에서 설명한 내용과 동일하다.
예를 들어, 터미널(710)은 제 1 터미널, 제 2 터미널를 포함하고, 제 1 터미널과 제 2 터미널는 H 형 터미널이고 높이가 서로 다르다. 높이가 서로 다르기 때문에, 네 개의 단자가 단락이 되는 것을 방지할 수 있다.
하부 몰드(720)는 다른 토이 브릭이 위쪽 방향으로 삽입되는 곳을 의미한다.
상부 몰드(730)는 다른 토이 브릭의 하단으로 삽입되는 곳을 의미한다.
먼저, 토이 브릭(100)을 상하로 연결하는 터미널(710)을 제작한다. 터미널(710)을 하부 몰드(720)의 상단 부분에 삽입한다. 하부 몰드(720)를 덮는 상부 몰드(730)를 위쪽에서 아래 방향으로 삽입한다.
본 발명은 H 터미널(710)을 하부 몰드(720)에 고정한 후 상부 몰드(730)를 위에서 추가하는 방법이다.
이를 구현하기 위하여, 몰드를 하부 몰드(720), 상부 몰드(730)으로 나누어서 제작한다. 상부 몰드(730)는 토이 브릭의 외관 형상을 구현하고, 하부 몰드(720)는 터미널을 고정하고, 토이 브릭의 조립 형상을 구현한다.
제작 순서는 H 터미널(710)을 하부 몰드(720)에 일차적으로 조립하고, 이를 다시 상부 몰드(730)의 하단에 삽입하여 이차로 조립한다.
물론, H 터미널(710)을 상부 몰드(730)에 일차적으로 조립하고, 이를 하부 몰드(720)를 상부 몰드(730)의 하단에 삽입하여 제작할 수 있다.
본 발명의 경우, 인서트 사출 대비 금형 제작이 용이하고 양산 수율이 높은 장점이 있다.
도 57(b)를 참조하면, 하부 몰드(720)와 터미널(710)을 먼저 조립하고, 이를 상부 몰드(730)의 하단에 삽입하여 토이 브릭(100)을 제작한다.
도 57(c)를 참조하면, 상부 몰드(730)와 터미널(710)을 먼저 조립하고, 하부 몰드(720)를 상부 몰드(720)의 하단에 삽입하여 토이 브릭(100)을 제작한다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 7 방법으로 제작되었음을 토이 브릭의 밑면에서 보았을 때, 상부 몰드를 씌운 흔적으로 확인할 수 있다.
도 58은 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다. 도 58은 도 58(a) 및 도 58(b)를 포함한다.
도 58(a)는 제 7 방법으로 제작한 토이 브릭(100)을 일 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 58(b)는 제 7 방법으로 제작한 토이 브릭(100)을 거꾸로 뒤집은 뒤, 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 59는 본 발명의 일 실시 예에 따른, H 터미널을 하단에 고정하고, 케이스를 추가하는 토이 브릭을 제작하는 제 7 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 59를 참조하면, 토이 브릭(100)을 상하로 연결하는 터미널(710)을 제작한다(S710).
터미널(710)을 하부 몰드(720)의 상단 부분에 삽입한다(S720).
하부 몰드(720)를 덮는 상부 몰드(730)를 위쪽에서 아래 방향으로 삽입한다 (S730).
도 60은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 8 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 60는 도 60(a), 도 60(b) 및 도 60(c)를 포함한다.
도 60(a)는 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 것을 도시한 도면이다.
도 60(b)는 토이 브릭의 하부 몰드에 삽입된 H 터미널의 모습을 도시한 도면이다.
도 60(c)는 토이 브릭과 다른 토이 브릭이 조립용 핀으로 연결된 것을 도시한 도면이다.
도 60(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)은 상부 몰드(840), 하부 몰드(830), H 모양의 제 1 터미널(810), 조립용 핀(850)을 포함한다.
H 모양의 제 1 터미널(810)을 상하 대칭인 소켓 형상으로 제작한다. 여기서, 제 1 터미널(810)의 브릿지 구간은 측면으로 배치한다. 지시 번호(820)는 제 1 터미널(810)을 확대한 것을 도시한 도면이다.
토이 브릭(100)의 하부 몰드(830)의 하단에 네 개의 제 1 터미널(810)을 아래에서 위쪽으로 삽입한다.
토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭(200)을 결합할 때, 토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭 사이에 조립용 핀(850)을 삽입한다.
본 발명에 따르면, H 터미널(810)을 이용하여 접점을 브릭 돌출부의 측면이 아닌 상단에서 결합한다. H 터미널(810)을 상하 대칭인 소켓(Socket) 형상으로 제작하고 H 터미널 형태의 브릿지 구간은 측면으로 배치한다. H 터미널(810) 4 개를 하부 몰드(830)에 1차 조립하고 하부 몰드(830)와 상부 몰드(840)를 2차 조립하여 구현한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상부 몰드(840)와 하부 몰드(830)는 일체형으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 범용적으로 활용되는 핀(Pin), 소켓(Socket) 조립 구조로 와이어 브릭과 함께 개발되어야 하는 각종 기능 브릭, 전원 브릭의 표준화에 유리하다. 또한, 터미널, 소켓, 핀의 형상, 위치의 변형을 통해 보다 다양하고 신뢰성 높은 구조 설계도 가능하다.
도 60(b)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 하부 몰드(830)의 하단으로 네 개의 H 모양의 제 1 터미널(810)이 삽입된다. 도 60(b)의 위쪽 도면은 하부 몰드(830)를 일 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 60(b)의 아래쪽 도면은 하부 몰드(830)을 다른 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 60(c)를 참조하면, 토이 브릭과 다른 토이 브릭이 조립용 핀으로 연결된 것을 도시한 도면이다. 도 60(c)의 위쪽 그림은 토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭(200)이 조립용 핀(851, 852)으로 연결되는 과정을 일 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 60(c)의 아래쪽 그림은 토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭(200)이 조립용 핀(851, 852)으로 연결된 것을 정면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 8 방법으로 제작되었음을 조립용 핀과 같은 추가 부품으로 확인할 수 있다.
도 61은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 소형 H 터미널, 조립용 핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 8 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 61을 참조하면, H 모양의 제 1 터미널(810)을 상하 대칭인 소켓 형상으로 제작한다(S810).
제 1 터미널(810)과 제 2 터미널(820)의 브릿지 구간은 측면으로 배치한다(S820).
토이 브릭(100)의 하부 몰드(830)의 하단에 두 개의 제 1 터미널(810) 및 두 개의 제 2 터미널(820)을 삽입한다(S830).
토이 브릭(100)의 상부 몰드(840)의 하단에 하부 몰드(830)를 삽입한다(S840).
토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭(미도시)을 결합할 때, 토이 브릭(100)과 다른 토이 브릭 사이에 조립용 핀(850)을 삽입한다(S850).
도 62는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전도성 플라스틱 이중 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 9 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 62는 도 62(a) 및 도 62(b)를 포함한다.
도 62(a)는 토이 브릭의 외형 사출물을 먼저 제작하는 것을 도시한 도면이다.
도 62(b)는 외형 사출물의 내부에 전도성 단자 플라스틱을 사출하는 것을 도시한 도면이다.
도 62(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 외형 커버(900)를 제작한다. 외형 커버(900)는 외형 사출물을 포함한다.
도 62(b)를 참조하면, 제작된 외형 커버(900)를 기초로 토이 브릭(100)의 내부를 전도성 물질(10)로 사출한다. 여기서, 사출은 실린더 속에서 가열하여 녹인 플라스틱 재료를 노즐을 통하여 폐쇄된 거푸집 속에 밀어 넣고, 냉각하여 고체의 물건을 만드는 것을 의미한다.
외형 커버(900)의 재질, 예를 들면, ABS 가 녹으면 안되기 때문에 내부 재질(910)은 외형 재질(900)보다 녹는점이 낮은 재질로 해야 한다. 따라서, 내부 재질이 금속인 경우는 사출이 불가능하다. 또한, 내부 재질(910)은 전도성 플라스틱이 되어야 한다. 그 이유는 내부 재질(10)이 전도성 플라스틱인 경우, 통전 기능을 구현할 수 있기 때문이다.
내부 재질(10)이 전도성 플라스틱인 경우, 토이 브릭(100)의 양 끝단에 위치한 제 1 돌출부(110) 및 제 2 돌출부(120)의 제 1 단자(1), 제 2 단자(3), 제 3 단자(3) 및 제 4 단자(4)는 + 형태로 구성된다.
제 1 돌출부(110) 및 제 2 돌출부(120)에 구성된 제 1 단자(1), 제 2 단자(2), 제 3 단자(3) 및 제 4 단자(4)는 전도성 플라스틱으로 구성된다.
제 1 돌출부(110)에 삽입된 제 1 단자(1)와 제 2 돌출부(120)에 삽입된 제 1 단자와 접촉 플레이트(미도시)는 전도성 플라스틱으로 구성된다. 제 2 단자(2), 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)의 경우도 위와 같은 방법으로 구성된다.
본 발명은 제 1 돌출부(110)와 제 2 돌출부(120)를 연결하는 단말을 먼저 제작한 후 외형 커버를 제작하는 다른 방법들과 다르게 외형 커버(900)를 먼저 제작하고, 외형 커버(900)를 금형으로 이용하여 토이 브릭(100)의 내부를 전도성 물질로 이중 사출하는 방법이다.
본 발명에 따르면, 외형 커버의 녹는 온도는 내부 재질의 녹는 온도보다 높고, 외형 커버의 재질을 알루미늄으로 한 경우, 심미성이 높은 모양을 구현할 수 있으나, 가격이 비싼 단점이 있다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 9 방법으로 제작되었음을 전도되는 곳의 재질로 확인할 수 있다.
도 63은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 전도성 플라스틱 이중 사출로 토이 브릭을 제작하는 제 9 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 63을 참조하면, 토이 브릭(100)의 외형 커버(900)를 제작한다(S910).
제작된 외형 커버(900)를 기초로 토이 브릭(100)의 내부를 전도성 물질(910)로 사출한다(S920).
도 64는 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 64는 도 64(a), 도 64(b), 도 64(c) 및 도 64(d)를 포함한다.
도 64(a)는 도금을 위한 토이 브릭의 단면도를 도시한 도면이다.
도 64(b)는 단자가 + 형태로 배열한 것과 라인 배치를 도시한 도면이다.
도 64(c)는 단자가 X 형태로 배열한 것과 외부 라인을 도시한 도면이다.
도 64(d)는 단자가 X 형태로 배열한 것과 내부 점퍼를 도시한 도면이다.
도 64(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 단면도는 표면 도금 부분(101), 제 1 접점 부위(102), 연결 통로(103), 제 2 접점 부위(104)를 포함한다.
토이 브릭(100)의 외형을 도금이 되지 않는 PC 재질로 먼저 사출 후 내부에 ABS를 이중 사출하고 표면을 도금하여 제작한다. 이 때, 제 9 방법과 다르게, 통전을 위하여 ABS의 표면이 모두 연결되는 설계가 필요하다.
표면 도금 부분(101)은 표면에 도금이 되는 부분이다.
제 1 접점 부위(102)는 토이 브릭(100)의 상부에서 다른 토이 브릭과 연결할 때 접점이 되는 부위를 의미한다. 제 2 접점 부위(104)는 토이 브릭(100)의 하부에서 다른 토이 브릭과 연결할 때 접점이 되는 부위를 의미한다.
이 경우, 제 1 접점 부위(102)와 제 2 접점 부위(104)이 서로 통전이 될 수 있어야 한다. 따라서, 토이 브릭(100)의 표면을 도금할 때 도금 물질이 이동할 수 있도록 외부에서 내부로 표면을 연결하는 연결 통로(103)가 필요하다.
연결 통로(103)는 외형 커버(1010)와 내부 부품(1020) 사이에 위치한다.
구체적으로, 토이 브릭(100)의 돌출부는 바깥쪽(102), 토이 브릭의 하단 결합부는 안쪽(104)의 표면이 도금이 되어야 하므로 바깥쪽(102)와 안쪽(104)을 연결하는 연결 통로(103)의 설계가 필요하다.
도금할 때, 내부 부품(1020)에 포함된 네 개의 단자가 서로 겹치지 않게 표면을 도금한다. 네 개의 단자가 서로 겹치게 되면, 회로의 단락이 발생할 수 있기 때문이다.
도 64(b)를 참조하면, 내부 부품(1020)에 포함된 네 개의 단자의 배치가 제 1 형태(+ 형태)인 경우, 내부 부품의 표면을 통해 양 끝단의 네 개의 단자를 서로 연결한다.
즉, 토이 브릭(100)의 일단과 타단에서 네 개의 단자가 + 형태 배열인 경우, 일단의 네 개의 단자와 타단의 네 개의 단자가 서로 겹치지 않도록 도금 라인 설계가 가능하다.
도 64(c)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 일단과 타단에서 네 개의 단자가 X 형태 배열인 경우, 일단의 네 개의 단자와 타단의 네 개의 단자가 서로 겹치지 않도록 도금 라인 설계가 불가능하다. 이러한 경우, 외부로 추가 통로(10)를 제작하여 네 개의 단자를 서로 연결한다.
도 64(d)를 참조하면, 내부 부품(1020)에 포함된 네 개의 단자의 배치가 X 형태인 경우, 내부 부품(1020)에 금속 점퍼(20)를 추가하여 양 끝단의 네 개의 단자를 서로 연결한다.
즉, 토이 브릭(100)의 일단과 타단에서 네 개의 단자가 X 형태 배열인 경우, 일단의 네 개의 단자와 타단의 네 개의 단자가 서로 겹치지 않도록 도금 라인 설계가 불가능하다. 이러한 경우, 외부로 라인이 보이지 않기 위하여 내부에 금속 점퍼(20)를 추가하고, 금속 점퍼(20)로 일단과 타단의 네 개의 단자를 서로 연결한다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 10 방법으로 제작되었음을 외형 도금 여부로 확인할 수 있다. 또한, 상단에 연결 통로가 존재한다.
도 65는 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법에서 연결 통로와 구멍이 필요한 이유를 설명하는 것을 도시한 도면이다. 도 65는 도 65(a), 도 65(b), 65(c) 및 도 65(d)를 포함한다.
도 65(a)는 연결 통로가 없는 경우 토이 브릭의 단면도를 도시한 도면이다.
도 65(b)는 연결 통로가 없는 경우 도금이 접촉하는 부분을 도시한 도면이다.
도 65(c)는 연결 통로가 있는 경우 토이 브릭의 단면도를 도시한 도면이다.
도 65(d)는 토이 브릭의 단면도를 일측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 65(a)를 참조하면, 토이 브릭(100)의 단면도는 외형 커버(1010), 내부 부품(1020)을 포함한다.
외형 커버(1010)는 도금이 불가능한 재질로 형성되고, 전류가 통하지 않는다. 예를 들어, 외형 커버(1010)는 PC 재질(폴리카보네이트, polycarbonate)로 형성될 수 있다. 내부 부품(1020)은 도금이 가능한 재질로 형성되고, 전류가 통하지 않는다. 예를 들어, 내부 부품(1020)은 ABS 재질(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)로 형성될 수 있다.
도 65(b)를 참조하면, 연결 통로가 없는 경우, 내부 부품(1020)의 안쪽에서 도금이 닿는 부분(1)과 내부 부품(1020)의 바깥쪽에서 도금이 닿는 부분(2)는 서로 연결되지 않는다. 따라서, 그 부분에서 전류가 흐르지 못한다.
도 65(c)를 참조하면, 연결 통로(103)가 있는 경우, 내부 부품(1020)의 안쪽에서 도금이 닿는 부분(1)과 내부 부품(1020)의 바깥쪽에서 도금이 닿는 부분(2)는 서로 연결된다. 따라서, 그 부분에서 전류가 흐르게 된다.
즉, 연결 통로(103)가 있을 경우, 도금 작업시 연결 통로(103) 안쪽으로 도금액이 흘러 들어가 내부 부품(103)에 도금이 묻어서 도금이 되는 부분(1)과 도금이 되는 부분(2)가 전기적으로 연결된다.
도 65(d)은 토이 브릭(100)의 단면도를 일측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
본 발명에 따르면, 도금 방식으로 토이 브릭을 제작할 경우, 위 아래를 연결하는 연결 통로가 있어서, 상단과 하단을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 66은 본 발명의 일 실시 예에 따른, ABS 이중 사출 및 도금으로 토이 브릭을 제작하는 제 10 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 66을 참조하면, 토이 브릭(100)의 외형 커버(1010)를 제작한다(S1010).
외형 커버(1010)를 기초로 토이 브릭(100)의 내부 부품(1020)을 플라스틱 재질로 이중 사출한다(S1020).
내부 부품(1020)의 표면을 도금한다(S1030).
도 67은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 67은 도 67(a) 및 도 67(b)를 포함한다.
도 67(a)는 복수의 단자를 토이 브릭 본체에 상하로 삽입하는 것을 도시한 도면이다. 도 67(b)는 양측단의 복수의 단자를 연결 기판으로 서로 연결하는 것을 도시한 도면이다.
도 67(a)의 위쪽 도면을 참조하면, 토이 브릭 본체(100)의 양 끝단의 돌출부(110, 120)에 토이 브릭(100)을 상하로 연결하는 복수의 단자(1, 2, 3, 4)를 각각 삽입한다. 예를 들어, 개별 단자(111)는 토이 브릭 본체(100)에 위쪽에서 아래쪽 방향으로 각각 삽입된다.
도 67(a)의 아래쪽 도면은 토이 브릭(100)의 하단을 일측 면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 토이 브릭(100)을 다른 토이 브릭과 조립할 때, 접촉에 의해 연결된다.
도 67(b)를 참조하면, 브릭 본체(100)의 측면에서 일단의 복수의 단자와 타단의 복수의 단자를 접촉 플레이트(1120)로 연결한다. 일단의 제 1 단자(1)는 타단의 제 1 단자(1)와 제 1 접촉 플레이트(1121)로 연결된다. 일단의 제 2 단자(2)는 타단의 제 2 단자(2)과 제 2 접촉 플레이트(1122)로 연결된다. 나머지, 제 3 단자(3), 제 4 단자(4)도 동일하게 적용된다. 즉, 토이 브릭 본체(100)의 양 끝단의 개별 복수의 단자를 접촉 플레이트(1120)로 연결한다.
여기서, 제 1 접촉 플레이트(1121)와 제 2 접촉 플레이트(1122)는 토이 브릭 본체(100)의 측면에서 서로 겹치지 않게 배치된다. 제 1 접촉 플레이트(1121)와 제 2 접촉 플레이트(1122)가 겹치는 경우, 전기 배선이 겹쳐저서 단락이 생길 수 있기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 일단의 네 개의 단자와 타단의 네 개의 단자를 접촉 플레이트(1120)으로 연결할 때, 동일 포인트를 연결하고, 납땝(10)으로 고정할 수 있다. 도 67(b)에서 도면 부호(10)는 납땜 부분을 의미한다.
본 발명은 토이 브릭(100)의 상하를 연결하는 복수의 단자(1, 2, 3, 4)를 제작한 후, 일단의 복수의 단자와 타단의 복수의 단자를 접촉 플레이트(1120)로 연결한다. 접촉 플레이트(1120)를 토이 브릭 본체(100)에 조립한 후, 토이 브릭 본체(100)를 덮는 케이스(1130)를 위쪽에서 아래쪽 방향으로 씌우면서 조립한다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 11 방법으로 제작되었음을 토이 브릭을 잘랐을 때, 터미널의 모양을 보고 확인할 수 있다.
도 68은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법으로 제작한 토이 브릭을 도시한 도면이다. 도 68은 도 68(a) 및 도 68(b)를 포함한다.
도 68(a)는 제 11 방법으로 제작한 토이 브릭(100)을 일 측면에서 바라본 것을 도시한 도면이다. 도 68(b)는 제 11 방법으로 제작한 토이 브릭(100)을 거꾸로 뒤집은 뒤, 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도 69는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 추가 터미널, 케이스로 토이 브릭을 제작하는 제 11 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
도 69를 참조하면, 토이 브릭 본체(100)의 양 끝단의 돌출부(110, 120)에 토이 브릭(100)을 상하로 연결하는 복수의 단자를 삽입한다(S1110).
토이 브릭 본체(100)의 측면에서 일단의 복수의 단자와 타단의 복수의 단자를 접촉 플레이트(1120)로 연결한다(S1120).
토이 브릭 본체(100)를 덮는 케이스(1130)를 위쪽에서 아래 방향으로 삽입한다(S1130).
도 70은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 포고핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 12 방법의 개념을 도시한 도면이다. 도 70은 도 70(a) 및 도 70(b)를 포함한다.
도 70(a)는 포고핀 구조를 도시한 도면이다.
도 70(b)는 일측단의 제 1 커넥터와 타단의 제 1 커텍터를 PCB 기판으로 연결하는 것을 도시한 도면이다.
도 70(a)를 참조하면, 도 70(a)의 왼쪽 도면은 제 1 커넥터(1210)와 제 2 커넥터(1220)가 상하로 연결되는 것을 도시한다. 도 70(a)의 오른쪽 도면은 제 2 커넥터가 포고핀 구조인 경우를 도시한다. 제 2 커넥터(1220)은 포고핀(1240)을 포함한다.
포고핀(1240)은 슬리브(Sleeve, 1241), 플런저(Plunger, 1242)를 포함한다.
슬리브(1241)는 플런저(1242)가 움직이면서 내부로 삽입되는 곳을 의미한다. 플런저(1242)는 대상과 접촉이 발생하는 부분이고 동작이 이루어지는 부분이다.
따라서, 플런저(1242)에서 대상과 접촉이 발생하면, 플런저(1242)는 슬리브(1241)의 내부로 삽입된다. 포고핀(1240) 구조는 제 1 제작 방법의 스프링 구조를 상용품으로 대체할 수 있는 장점이 있다. .
도 70(b)를 참조하면, 위쪽 그림은 토이 브릭(100)에서 일단의 제 1 커넥터(1210)와 타단의 제 1 커넥터(1240)를 PCB 기판(1230)으로 연결한 것을 도시한 도면이다. 일단의 제 1 커넥터(1210)는 제 2 커넥터(1220)와 상하로 연결된다. 타단의 제 1 커넥터(1240)는 제 2 커넥터(1250)와 상하로 연결된다.
아래쪽 그림은 토이 브릭(100)에서 일단의 제 1 커넥터(1210)와 타단의 제 1 커넥터(1240)를 PCB 기판(1230)으로 연결한 것을 위에서 바라본 것을 도시한 도면이다.
도면에서 도시되어 있지 않지만, 토이 브릭(100)에서 일단의 제 2 커넥터(미도시)와 타단의 제 2 커넥터(미도시)는 PCB 기판(미도시)로 연결한다.
본 발명은, 제 1 제작 방법의 서스펜션 구조를 포고핀과 같은 상용품으로 구성한 방법으로 포고핀(1240)으로 커넥터를 상하로 연결하고, 일단의 포고핀과 타단의 포고핀은 PCB 기판으로 서로 연결한다.
본 발명의 경우, 토이 브릭이 제 12 방법으로 제작되었음을 포고핀 유무로 확인할 수 있다.
도 71은 본 발명의 일 실시 예에 따른, 터미널, 포고핀으로 토이 브릭을 제작하는 제 12 방법의 플로우 차트를 도시한 도면이다.
제 1 커넥터(1210)의 하단에 PCB 기판(1230)을 삽입한다(S1210).
상기 PCB 기판(1230)의 하단에 상기 제 1 커넥터(1210)와 다른 제 2 커넥터(1220)를 삽입한다(S1220).
PCB 기판(1230)의 패턴을 기초로 일측단의 제 1 커넥터의 네 개의 단자를 다른 측단의 제 1 커넥터의 네 개의 단자를 각각 연결한다(S1230).
PCB 기판(1230), 제 1 커넥터(1210) 및 제 2 커넥터(1220)를 토이 브릭의 외형 사출물(100) 하단으로 삽입한다(S1240). 여기서, 제 2 커넥터(1220)는 포고핀(1240)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릭 내부에 전기 전달 구조를 삽입하여, 외부 케이블 없이 브릭의 연결만으로 전기와 데이터를 전달할 수 있어서 브릭 조립을 간결하게 할 수 있고 조형미를 높일 수 있으므로 사용자 편의성을 향상 시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 토이 브릭의 회전 방향에 따라 양 끝단에 삽입된 네 개의 단자 배열이 다르게 되어서, 토이 브릭과 다른 토이 브릭이 다양한 방향으로 조립될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, H 모양의 터미널을 하부 몰드에 고정하고, 상부 몰드를 위에 추가해서 인서트 사출 방법에 비하여 금형 제작이 용이하 양산 수율이 높은 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
발명의 실시를 위한 형태
다양한 실시 예가 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에서 설명되었다.
본 발명은 와이어를 브릭 내부에 내장하여 별도의 케이블 없이 브릭 내에서 통전이 가능할 뿐만 아니라, 데이터의 송수신이 가능한 토이 브릭의 관련 분야에서 이용된다.
본 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않고 본 발명에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 동등 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (20)
- 토이 브릭으로서,
상기 토이 브릭의 제 1 면에 형성된 복수개의 돌출부들;
상기 토이 브릭과 다른 토이 브릭에 포함된 돌출부와 커넥트하기 위해 제 2 면에 형성된 연결부; 및
상기 복수개의 돌출부 들 중 특정 돌출부의 내부에 삽입되어 전원을 일방향으로 공급하는 적어도 하나의 제 1 단자(Termial) 및
상기 복수개의 돌출부들 중 특정 돌출부의 내부에 삽입되어 데이터를 송수신(transceive)하는 적어도 하나의 제 2 단자(terminal)를 포함하되,
상기 제 1 면과 상기 제 2 면은 평행하되,
상기 적어도 하나의 제 1 단자의 위치와 상기 적어도 하나의 제 2 단자의 위치는 일정한 패턴을 가지는,
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 면의 제 1 끝단에 위치한 특정 돌출부의 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 1 단자는, 상기 제 1 면의 제 2 끝단에 위치한 특정 돌출부의 내부에 삽입된 제 3 단자와 연결되며,
상기 제 3 단자는 전원을 일방향으로 공급하는
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 면의 제 1 끝단에 위치한 특정 돌출부의 내부에 삽입된 적어도 하나의 제 2 단자는, 상기 제 1 면의 제 2 끝단에 위치한 특정 돌출부의 내부에 삽입된 제 4 단자와 연결되며,
상기 제 4 단자는 데이터를 송수신(transceiver)하는,
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 단자는 두 개의 전원 단자를 포함하고,
상기 제 2 단자는 두 개의 데이터 단자를 포함하고,
상기 두 개의 전원 단자의 양극과 음극은 서로 마주보게 배치되고,
상기 두 개의 데이터 단자는 제 1 데이터 단자와 제 2 데이터 단자를 포함하고,
상기 제 1 데이터 단자와 상기 제 2 데이터 단자는 서로 마주보게 배치되는,
토이 브릭. - 제 4 항에 있어서,
상기 두 개의 데이터 단자의 연결은 상기 전원 단자의 연결과 상호 독립적으로 연결되는,
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 네 개의 단자는 제 1 형태 및 제 2 형태 중 어느 하나로 배치될 수 있고,
상기 제 1 형태는 상기 브릭의 결합 위치와 상기 브릭의 통전 위치가 상이한 것을 의미하고,
상기 제 2 형태는 상기 브릭의 결합 위치와 상기 브릭의 통전 위치가 동일한 것을 의미하는,
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 토이 브릭은 일반 레고 브릭과 결합이 되는,
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 토이 브릭과 연결되는 다른 토이 브릭의 회전 방향에 따라 상기 토이 브릭의 양 끝단의 네 개의 단자의 배열이 다르게 배치되는,
토이 브릭. - 제 8 항에 있어서,
상기 다른 토이 브릭이 상기 토이 브릭을 기준으로 시계 방향으로 90 도 회전한 경우, 상기 토이 브릭의 오른쪽 끝단의 네 개의 단자도 시계 "?항으?* 90도 회전하여 배치되는
토이 브릭. - 제 1 항에 있어서,
상기 토이 브릭과 다른 토이 브릭을 상하로 연결하는 와이어 핀 브릭(300)을 더 포함하고,
상기 와이어 핀 브릭의 내부 단자는 상기 토이 브릭과 다른 토이 브릭 사이의 각도에 따라 다르게 배치되는,
토이 브릭. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 토이 브릭을 제작하기 위한 방법으로서,
토이 브릭을 상하로 연결하는 터미널을 제작하는 단계;
상기 터미널을 하부 몰드의 상단 부분에 삽입하는 단계; 및
상기 하부 몰드를 덮는 상부 몰드를 위쪽에서 아래 방향으로 삽입하는 단계
를 포함하는 토이 브릭 제작 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 터미널은 H 형 터미널이고, 양 끝단에 네 개의 단자를 포함하는,
토이 브릭 제작 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 터미널은 높이가 다른 두 개의 H 형 터미널을 포함하는,
토이 브릭 제작 방법. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 토이 브릭을 제작하기 위한 방법으로서,
상기 토이 브릭의 외형 커버를 제작하는 단계;
상기 외형 커버를 기초로 상기 토이 브릭의 내부 부품을 플라스틱 재질로 이중 사출하는 단계; 및
상기 내부 부품의 표면을 도금하는 단계; 및
를 포함하는 토이 브릭 제작 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 내부 부품에 포함된 네 개의 단자가 서로 겹치지 않게 표면을 도금하는,
토이 브릭 제작 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 내부 부품이 제 1 형태인 경우, 내부 부품의 표면을 통해 양 끝단의 네 개의 단자를 서로 연결하고,
상기 내부 부품이 제 2 형태인 경우, 내부 부품에 금속 점퍼를 추가하여 양 끝단의 네 개의 단자를 서로 연결하는,
토이 브릭 제작 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 외형 커버와 상기 내부 부품 사이에 연결 통로를 포함하는,
토이 브릭 제작 방법. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 토이 브릭을 제작하기 위한 방법으로서,
토이 브릭 본체의 양 끝단의 돌출부에 상기 토이 브릭을 상하로 연결하는 복수의 단자를 삽입하는 단계;
접촉 플레이트로 브릭 본체의 측면에서 상기 양 끝단의 복수의 단자를 서로 연결하는 단계; 및
상기 토이 브릭 본체를 덮는 케이스를 위쪽에서 아래 방향으로 삽입하는 단계
를 포함하는 토이 브릭 제작 방법. - 제 18 항에 있어서,
토이 브릭 본체의 양 끝단에 복수의 단자의 대응하는 지점을 상기 접촉 플레이트로 연결하는
토이 브릭 제작 방법. - 제 18 항에 있어서,
상기 접촉 플레이트는 상기 토이 브릭 본체의 측면에서 서로 겹치지 않게 배치되는,
토이 브릭 제작 방법.
Applications Claiming Priority (3)
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