KR101924870B1

KR101924870B1 - 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구

Info

Publication number: KR101924870B1
Application number: KR1020150168671A
Authority: KR
Inventors: 이수일; 한재일
Original assignee: 주식회사 위즈코코
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2019-03-12
Also published as: KR20170062905A

Abstract

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

Description

컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구{Teaching tool}

본 발명은 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에 관한 것이다.

일반적으로 컨트롤러로서 케이스가 없는 누드형으로 판매되고 있으며, 사용자가 제작하는 로봇의 구동수단이나 일반 조형물의 몸체에 별도의 케이스를 제작하거나 구현해서 부착하도록 되어 있다.

또한, 일부 케이스가 있으나 장착을 위한 형태는 아니며, 단순히 컨트롤러를 보호하기 위한 용도로 구성되어 있기 때문에 다른 구조물이나 교구(예; 레고, 케이넥스, 과학상자, 아리보, K-모빌 등)에 부착되는 호환성이 크게 떨어질 수밖에 없었으며, 이로 인해 사용자는 컨트롤러가 설치될 공간을 고려한 상태에서 로봇 또는 조형물을 제작해야만 했기 때문에 제작이 번거롭고 어려웠으며, 이에 따라 창작의 흥미도를 떨어뜨리는 문제가 있었다.

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

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 다양한 교구와 결합 가능해 호환성이 높고, 컨트롤러가 설치될 공간의 고려 없이 컨트롤러를 쉽고 간편하게 설치할 수 있는 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 학습 교구의 컨트롤러가 허용하는 사양과 개수 이상의 구동장치와 연결하고 컨트롤할 수 있도록 해서, 학습 교구를 활용하는 아이들의 창의력 등을 무한 향상시키고, 아이들이 갖는 과학 호기심에 호응할 수 있는 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구를 제공하려는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

상호 조립되어 일정한 형태의 모양을 이루는 조립용 부재와; 상기 조립용 부재를 구동시키는 구동수단과; 상기 조립용 부재에 설치되는 센서와; 외부로 빛과 음향을 방출하는 시·청각적 출력수단과; 상기 구동수단 및 시·청각적 출력수단을 동작제어하는 컨트롤러로 구성된 교구에 있어서,

상기 조립용 부재에 설치되어 컨트롤러를 보관할 수 있는 수납케이스가 구비되되,

상기 수납케이스는,

상기 컨트롤러가 내부에 보관될 수 있도록 내부가 상방으로 개구되며 측면에 내부와 연통되는 장착공이 구비된 수용부와, 수용부로부터 외측으로 연장되며 조립용 부재 결합공 또는 볼트너트 체결공이 구비된 플랜지로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플랜지의 양단부에는 조립용 부재 결합공이 형성되고,

상기 조립용 부재 결합공 사이에는 일정간격으로 볼트너트 체결공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 상기 수납케이스의 하면에는 일정간격으로 이루며 하방으로 돌출되어 조립용 부재에 착탈가능하게 설치되는 조립용 부재 결합돌기가 더 보강 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 조립용 부재 결합돌기는 원형인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 상기 컨트롤러에는 컨트롤러를 덮는 보드 형태의 컨트롤러용 확장패드가 더 보강 구비되고;

상기 컨트롤러용 확장패드는,

상기 구동장치를 전기적으로 연결하는 다수의 핀포트와, 횡렬 또는 종렬이 같은 전극을 띠도록 전기적으로 직렬 배치된 다수의 연결포트가 매시 타입으로 배치되고 동일한 열에 있는 연결포트가 핀포트 각각에 전기적으로 연결되는 브래드 보드, 및 브래드 보드와 전기적으로 연결되어서 핀포트의 통전을 제어하는 IC칩을 구성되며;

상기 수납케이스에는 컨트롤러용 확장패드의 포트가 안착되어 외부로 노출되는 안착홈이 더 보강 구비된 것을 특징으로 한다.

본 실시 예에 의하면, 컨트롤러가 설치될 공간의 고려 없이 수납케이스를 매개로 로봇 또는 조형물에 쉽고 간편하게 컨트롤러를 설치할 수 있기 때문에 제작이 상당히 편리하고, 공간활용성을 높여 보다 다양한 로봇 또는 조형물을 제작할 수 있기 때문에 창의력발달에 큰 도움을 줄 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구의 개념도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에서 수납케이스를 따로 발췌하여 보인 사시도 및 저면사시도.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구의 요부분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에서 각 구성요소 간의 상호연관관계를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에서 확장패드 구성에 대한 평면도.
도 7은 확장패드의 회로도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구의 개념도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에서 수납케이스를 따로 발췌하여 보인 사시도 및 저면사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구의 요부분해사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에서 각 구성요소 간의 상호연관관계를 도시한 블록도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 본 발명의 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구는, 상호 조립되어 일정한 형태의 모양을 이루는 조립용 부재(10)와; 상기 조립용 부재(10)를 구동시키는 구동수단(40)과; 상기 조립용 부재(10)에 설치되는 센서(20)와; 외부로 빛과 음향을 방출하는 시·청각적 출력수단(50)과; 상기 구동수단(40) 및 시·청각적 출력수단(50)을 동작제어하는 컨트롤러(30)와; 상기 조립용 부재(10)에 설치되어 컨트롤러(30)를 보관할 수 있는 수납케이스(60);로 구성된다.

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

또한, 상기 구동수단(40)은 통상의 모터로서, 본 실시 예의 경우 컨트롤러(30)에 의해 동작제어되어 일정한 형태의 모양을 이루는 조립용 부재(10)를 구동되도록 하는 기능을 한다.

그리고, 상기 센서(20)는 근접센서, 기울기 센서, 워터레벨센서 등의 통상의 소자로서, 본 실시 예의 경우 각기 감지한 신호를 컨트롤러(30)로 출력하는 기능을 한다.

그리고, 상기 시·청각적 출력수단(50)은 LED램프, 음향램프 등을 의미하며 컨트롤러(30)에 의해 동작제어되어 외부로 빛, 음향을 방출하게 된다.

마지막으로, 상기 컨트롤러(30)는 통상의 제어부로서, 본 실시 예의 경우 센서(30)로부터 감지신호를 전달받아 구동수단(40)과 시·청각적 출력수단(50)을 동작제어하는 기능을 한다.

여기서, 상기 조립용 부재(10)와 구동수단(40), 센서(20), 시·청각적 출력수단(50) 및 컨트롤러(30)는 이미 해당분야에서 널리 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

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

상기 수납케이스(60)는 수용부(61)와 플랜지(62)로 구성된다.

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

또한, 상기 수용부(61)의 일 측면에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부와 상호 연통되는 한 쌍의 장착공(61a)이 일체로 형성되는데, 이 장착공(61a)에는 컨트롤러(30)의 전원선 연결부(31)와 외부컴퓨터 연결부(32)가 관통되어 외부로 노출된다.

본 실시 예의 경우, 상기 한 쌍의 장착공(61a)이 수용부(61)의 측면 동일면에 형성된 것으로 도시하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 컨트롤러(30)를 구성하는 전원선 연결부(31)와 외부컴퓨터 연결부(32)의 배치형태에 따라 그 위치는 얼마든지 변경될 수 있다.

그리고, 상기 플랜지(62)는 수용부(61)로부터 외측으로 연장되어 조립용 부재(10)에 착탈가능하게 결합된다.

특히, 상기 플랜지(62)는 조립용 부재 결합공(62a) 또는 볼트너트 체결공(62b) 중 어느 하나를 구비하거나, 또는 조립용 부재 결합공(62a)과 볼트너트 체결공(62b)을 동시에 구비할 수도 있다.

여기서, 상기 조립용 부재 결합공(62a)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기둥형태의 조립용 부재(10)가 끼워져 상호 결합된다.

그리고, 상기 조립용 부재 결합공(62a) 사이에는 일정간격으로 볼트너트 체결공(62b)이 형성되며, 이 볼트너트 체결공(62b)에는 플레이트 타입의 조립용 부재(10)가 맞대어져 볼트와 너트를 매개로 상호 결합된다.

본 실시 예의 경우, 상기 플랜지(62)에 볼트너트 체결공(62b)이 5개 구비된 것으로 도시하였지만, 이는 어디까지나 하나의 실시 예에 불과하며, 플레이트 타입의 조립용 부재(10)가 구비하고 있는 구멍 수에 따라 얼마든지 가감될 수 있다.

한편, 상기 수납케이스(60)의 하면에는 조립용 부재 결합돌기(61c)가 더 보강 구비된다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 상기 조립용 부재 결합돌기(61c)는 원기둥모양의 부재로서, 본 실시 예의 경우 수납케이스(60)의 하면에 일정간격으로 배치되며 하방으로 돌출되어 레고 타입의 조립용 부재(10)에 착탈가능하게 설치된다.

본 실시 예에 의하면, 상기 수납케이스(60)를 레고 타입의 조립용 부재(10)와 상호 결합함에 있어 단순하게 조립용 부재 결합돌기(61c)를 레고 타입의 조립용 부재(10)에 끼워주는 것만으로 상호 조립이 이루어지기 때문에 쉽고 간편하게 조립작업을 실시할 수 있으며, 특히 오 결합한 경우라도 쉽게 분리 및 재조립이 가능해지는 이점이 있다.

한편, 상기 컨트롤러(30)에는 확장패드(70)가 더 보강 구비된다.

도 6은 본 발명에 따른 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구에서 확장패드 구성에 대한 평면도이고, 도 7은 확장패드의 회로도이다.

상기 확장패드(70)는 컨트롤러(30)와 결합할 수 있도록 쉴드 형태로 구성하였으며, 그 기능이 호환되도록 핀포트(702)와 L298 모터 드라이브 IC칩(711), LED(716~719), 스피커 잭 커넥터(712~713), 브래드 보드(722), 외부전원 연결단자(709), 저항(714~717)으로 구성되어 있으며, 안정적으로 장착되고, 구동되도록 한 확장패드(70)이다.

상기 핀포트(701~708)은 아두이노 컨트롤러(30)와 쉴드를 적층하고, 핀이 휘어지지 않도록 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 L298 모터 드라이브 IC칩(711)은 아두이노의 신호를 받아 모터가 안정적으로 정·역회전이 가능하도록 구성하였다.

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

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

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

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

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

상기 수납케이스(60)에는 컨트롤러용 확장패드(70)의 포트가 안착되어 외부로 노출되는 안착홈(61c)가 더 보강 구비되며, 이 안착홈(61c)에는 컨트롤러 확장패드(70)의 스피커 잭 커넥터(712~713)이 안착된다.

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

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

Claims

상호 조립되어 일정한 형태의 모양을 이루는 조립용 부재와; 상기 조립용 부재를 구동시키는 구동수단과; 상기 조립용 부재에 설치되는 센서와; 외부로 빛과 음향을 방출하는 시·청각적 출력수단과; 상기 구동수단 및 시·청각적 출력수단을 동작제어하는 컨트롤러로 구성된 교구에 있어서,
상기 조립용 부재에 설치되어 컨트롤러를 보관할 수 있는 수납케이스가 구비되되,
상기 수납케이스는,
상기 컨트롤러가 내부에 보관될 수 있도록 내부가 상방으로 개구되며 측면에 내부와 연통되는 장착공이 구비된 수용부와, 수용부로부터 외측으로 연장되며 조립용 부재 결합공 또는 볼트너트 체결공이 구비된 플랜지와,
상기 수납케이스의 하면에 일정간격으로 형성되며 하방으로 돌출되어 조립용 부재에 착탈가능하게 설치되는 조립용 부재 결합돌기로 구성된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤러에는 컨트롤러를 덮는 보드 형태의 컨트롤러용 확장패드가 더 보강 구비되고;
상기 컨트롤러용 확장패드는,
상기 구동수단을 전기적으로 연결하는 다수의 핀포트와, 횡렬 또는 종렬이 같은 전극을 띠도록 전기적으로 직렬 배치된 다수의 연결포트가 매시 타입으로 배치되고 동일한 열에 있는 연결포트가 핀포트 각각에 전기적으로 연결되는 브래드 보드, 및 브래드 보드와 전기적으로 연결되어서 핀포트의 통전을 제어하는 IC칩을 구성되며;
상기 수납케이스에는 컨트롤러용 확장패드의 포트가 안착되어 외부로 노출되는 안착홈이 더 보강 구비된 것을 특징으로 하는 컨트롤러 수납케이스를 갖춘 창의력 향상을 위한 교구.
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