WO2010147312A2 - 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기 - Google Patents

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WO2010147312A2
WO2010147312A2 PCT/KR2010/003218 KR2010003218W WO2010147312A2 WO 2010147312 A2 WO2010147312 A2 WO 2010147312A2 KR 2010003218 W KR2010003218 W KR 2010003218W WO 2010147312 A2 WO2010147312 A2 WO 2010147312A2
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motor
battery
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김영조
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Kim Young Jo
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B7/00—Electrically-operated teaching apparatus or devices working with questions and answers
    • G09B7/02—Electrically-operated teaching apparatus or devices working with questions and answers of the type wherein the student is expected to construct an answer to the question which is presented or wherein the machine gives an answer to the question presented by a student
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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    • G—PHYSICS
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    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/02—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for mathematics

Definitions

  • the present invention relates to a learning game machine including a vehicle and a learning method using the same.
  • the vehicle having the shape of a train or a car to determine whether to operate by the magnetic force of the learning stick,
  • a moving learning game machine configured to control the movement of the moving body by the magnetic force generated from the learning stick selected by the user as the answer to the problem among the plurality of learning sticks inserted on the game support on which the learning board is located, and a learning method using the same. It is about.
  • the study paper is classified and distributed in various categories, such as subjects, fields, and ages, and the operation toy is operated by supplying power to the vehicle through a built-in battery by embedding a motor in a vehicle such as a model train or a car. It is configured to
  • the learning effect through the workbook has a limitation in content and limitation of interest caused by learning through the workbook by specific subjects and specific fields of the workbook.
  • the production cost is high, and the structure thereof is complicated, and thus, the cost of purchasing is large, and the cost burden is increased by continuously purchasing individual learning game machines for each field in order to increase the learning effect in various fields. .
  • the operation toy generally has a problem that after a predetermined time after the purchase is often empirical and disposed of, it is rare to use for a long time, and there is a problem that the cost expenditure associated with the purchase of a new operation toy increases.
  • a power source installed to drive a learning game machine or an operation toy is equipped with two to eight batteries for consumption such that most of them have a constant voltage, and thus the maintenance cost is considerable. It is possible to configure the supplied toys, but the mold cost, electronic control PCB substrate manufacturing cost and raw materials, etc. increase due to the change of the installation structure of the power supply portion, which causes a problem of raising the purchase cost.
  • an object of the present invention is to propose a moving learning game machine and a learning method using the same, in which a learning paper and an operating toy are compatible with each other.
  • An object of the present invention is to provide a moving learning game machine configured for electronic control and a learning method using the same.
  • the drive source of the motor recycles a rechargeable mobile phone battery that can be easily mounted in a control box attached to the operating toy separately
  • the object of the present invention is to provide a moving learning game machine and a learning method using the same.
  • the present invention in the moving learning game machine including a driving body driven by the motor, the learning stick holder is formed on the moving body, the learning selected as the correct answer to the learning problem in the learning stick holder
  • the stick is mounted, according to the magnetic force of the learning stick suggests a moving learning game machine using an operating toy, characterized in that configured to drive the motor inside the moving body.
  • the traveling plate is formed with a plurality of spaced apart; Game stand formed with a plurality of seating groove spaced apart; A hole is formed to match the seating groove of the game support, and the answer to the learning problem is displayed around the hole, the learning board located on the upper side of the game support; A learning stick that includes a magnetic material therein and is seated in a seating groove of the game stand through holes in the learning board; And including a learning stick holder for mounting the learning stick and a magnetic body inside the wheel portion to move up and down along the groove of the driving plate, and operates according to the magnetic force change of the magnetic body included in the learning stick and the wheel portion
  • a moving learning game using a moving toy characterized in that it comprises a; a driving body including a reed switch and a motor driven by the reed switch.
  • the learning stick may be configured of a magnetic part of the lower side and a rotating part of the upper side, and may be configured to move the magnetic material formed inside the magnetic part up and down according to the rotation of the rotating part.
  • a moving learning game machine including a driving body driven by a motor, the driving plate is formed with a plurality of spaced apart groove; Game stand formed with a plurality of seating groove spaced apart; A hole is formed to match the seating groove of the game support, and the answer to the learning problem is displayed around the hole, the learning board located on the upper side of the game support; A learning stick that includes a magnetic material therein and is seated in a seating groove of the game stand through holes in the learning board; And a learning stick holder for mounting the learning stick, a battery accommodating part on which the mobile phone battery is mounted, and a wheel part moving up and down along the groove part of the driving plate, and the learning stick and the wheel part including a magnetic material therein.
  • Reed switch operating in accordance with the magnetic force of the magnetic material and the control PCB for receiving the power from the mobile phone battery to control the operation of the motor of the moving body according to the operation of the reed switch and an attachment portion connected to the moving body
  • the configuration including a control box.
  • the learning stick may be configured of a magnetic part of the lower side and a rotating part of the upper side, and may be configured to move the magnetic material formed inside the magnetic part up and down according to the rotation of the rotating part.
  • the control PCB may include a selector circuit unit for selecting an output voltage corresponding to a driving voltage for each motor embedded in a moving body.
  • a battery box having a spring (-) pole and a protrusion (+) pole formed in the moving body may be configured to be mounted as a model battery for the purpose of connecting the power supplied from the control PCB.
  • the model battery is in contact with the case and the spring is inserted into one end of the spring, the metal plate having a protrusion and the other end of the spring in contact with the plastic washer is moved by the elasticity of the spring and the plastic washer in contact with the movement of the plastic washer And a wiring line connected to energize electricity between the metal plates and the metal plates, wherein the battery box includes contacting the metal plate having protrusions of the model battery and the spring of the negative electrode of the battery box.
  • the metal washer may be further mounted to prevent contact failure.
  • Connectors are formed on the wiring lines connected to the model batteries and the power lines output from the control PCB, respectively.
  • a moving learning game machine including a driving body driven by a motor along the driving plate, the game support is formed with a plurality of seating groove spaced apart; A hole is formed to match the seating groove of the game support, and the answer to the learning problem is displayed around the hole, the learning board located on the upper side of the game support; A learning stick that includes a magnetic material therein and is seated in a seating groove of the game stand through holes in the learning board; A learning tunnel configured with a learning stick holder for mounting the learning stick; And a battery receptacle on which a mobile phone battery is mounted, a wheel switch for moving along the driving plate, and a reed switch operated according to the magnetic force change of the learning stick on the upper side, and receiving power from the mobile phone battery.
  • the control box for controlling the operation of the motor of the vehicle according to the control box including an attachment portion connected to the vehicle; may be configured to include.
  • the control box may be configured to further include a battery accommodating part for accommodating batteries to supply power to the control PCB by a battery or a mobile phone battery.
  • the learning stick may include a rotating shaft, a rotating bar having a magnetic body formed on one horizontal side thereof while rotating along the rotating shaft, and a stopper for adjusting a rotation angle of the rotating bar.
  • a direction jaw may be configured at an outer periphery of the learning stick to determine a mounting direction of the learning stick mounted on the learning stick holder, and the direction tunnel may be further configured at the learning tunnel.
  • the reed switch is composed of three reed switches to implement each independent operation corresponding to the forward, backward, and stop of the motor constituted in the moving body, only one of the reed switch corresponding to the reverse and stop Toggle switches may be further configured in the control box to selectively operate.
  • the control PCB includes: a voltage selector configured to adjust a voltage using a variable resistor or a dip switch to select a driving voltage for each motor of the operating system; A dip switch for adjusting an operating speed of the motor of the vehicle; And a microcomputer receiving one of the three reed switches driven according to the position of the magnetic body of the rotating bar of the learning stick and applying a driving voltage selected from the voltage selector to the motor of the moving body.
  • a voltage selector configured to adjust a voltage using a variable resistor or a dip switch to select a driving voltage for each motor of the operating system
  • a dip switch for adjusting an operating speed of the motor of the vehicle
  • a microcomputer receiving one of the three reed switches driven according to the position of the magnetic body of the rotating bar of the learning stick and applying a driving voltage selected from the voltage selector to the motor of the moving body.
  • the control box may further include a speaker that is controlled by the microcomputer to generate a voice when the reed switch is operated according to the position of the magnetic body of the rotating bar of the learning stick.
  • the microcomputer of the control box drives the voice sensor built into the moving body when the reed switch corresponding to the advance of the three reed switch is operated according to the position of the magnetic body of the rotary bar of the learning stick It can be configured to generate.
  • the microcomputer of the control box may be configured to drive a sensor drive motor for operating the motion sensor embedded in the moving body when the reed switch corresponding to the advance of the three reed switch.
  • a learning stick holder for mounting the plurality of learning sticks is formed in the learning tunnel, so that the reed switch is provided only when the positions of the magnetic bodies of all the learning sticks mounted on the learning stick holder are located at the lower side of the magnetic part. It may be configured to control the operation of the motor of the vehicle by the control PCB while being operated.
  • a separate control box that can be attached to the moving body of the existing working toy, it is configured to control the motor or the built-in sensor of the existing moving body, which can be used for play learning while recycling the existing moving body as it is. There is.
  • control PCB in the control box has a voltage selector configured to switch the output power to 1.5V ⁇ 6V by controlling the power input through the built-in mobile phone battery or battery. There is an effect that can be applied.
  • the existing vehicle does not need a separate power supply, but only charging through the mobile phone battery in the control box It is possible to drive the motor of the vehicle by using the supplied power.
  • the moving learning game machine using the working toy according to the present invention can be used not only for children's learning but also for silver industries such as rehabilitation programs for the disabled or brain training for preventing memory loss of the elderly. It can have the effect of providing learning.
  • FIG. 1 is a block diagram of a learning stick according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a driving plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an operational state diagram of a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a circuit diagram and an operating state of the moving body according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a learning board according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a moving body having a control box according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram of a model battery according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a voltage selector circuit diagram of a control PCB according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a driving plate according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a vehicle equipped with a control box according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a learning stick according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a learning tunnel according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram of a control box according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram of a learning tunnel according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 15 is a perspective view of the learning board according to the third and fourth embodiments of the present invention.
  • 16 is a block diagram of a learning tunnel according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a moving learning game machine including a driving body driven by a motor, the driving plate having a plurality of spaced apart grooves; Game stand formed with a plurality of seating groove spaced apart; A hole is formed to match the seating groove of the game support, and the answer to the learning problem is displayed around the hole, the learning board located on the upper side of the game support; A learning stick that includes a magnetic material therein and is seated in a seating groove of the game stand through holes in the learning board; And a learning stick holder for mounting the learning stick, a battery accommodating part on which the mobile phone battery is mounted, and a wheel part moving up and down along the groove part of the driving plate, and the learning stick and the wheel part including a magnetic material therein.
  • Reed switch operating in accordance with the magnetic force of the magnetic material and the control PCB for receiving the power from the mobile phone battery to control the operation of the motor of the moving body according to the operation of the reed switch and an attachment portion connected to the moving body
  • the configuration including a control box.
  • the learning stick may be configured of a magnetic part of the lower side and a rotating part of the upper side, and may be configured to move the magnetic material formed inside the magnetic part up and down according to the rotation of the rotating part.
  • the control PCB may include a selector circuit unit for selecting an output voltage corresponding to a driving voltage for each motor embedded in a moving body.
  • a battery box having a spring (-) pole and a protrusion (+) pole formed in the moving body may be configured to be mounted as a model battery for the purpose of connecting the power supplied from the control PCB.
  • the model battery is in contact with the case and the spring is inserted into one end of the spring, the metal plate having a protrusion and the other end of the spring in contact with the plastic washer is moved by the elasticity of the spring and the plastic washer in contact with the movement of the plastic washer And a wiring line connected to energize electricity between the metal plates and the metal plates, wherein the battery box includes contacting the metal plate having protrusions of the model battery and the spring of the negative electrode of the battery box.
  • the metal washer for preventing contact failure may be further mounted.
  • Connectors are formed on the wiring lines connected to the model batteries and the power lines output from the control PCB, respectively.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a learning stick according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a driving plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view of a moving body according to the first embodiment of the present invention.
  • 4 is a flowchart illustrating a circuit diagram and an operating state of the moving body according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view of a learning board according to the first embodiment of the present invention.
  • the moving learning game machine of the present invention is a general operation toy with a built-in motor 100, a driving plate 200 is configured, the driving path of the vehicle 100, and the vehicle 100 It consists of a learning stick 300 and the learning board 400 to function to selectively operate the navigation.
  • the learning stick 300 is divided into an upper rotating part 320 and a lower magnetic part 340, and the inside of the magnetic part 340 according to the rotation of the rotating part 320.
  • the rotating part 320 is preferably configured in a spherical shape.
  • the driving plate 200 may be configured in the form of a rail such as a train track so that the vehicle 100 moves, and the vehicle 100 stops to solve a problem during movement.
  • the driving plate 200 has a plurality of concave grooves 220 spaced apart from each other.
  • the moving body 100 is formed with a wheel part 110 of a manual cam type that moves up and down by the groove part 220 when moving along a rail of the driving plate 200.
  • a magnetic body (M) is included at an upper end of the wheel unit 110, and a power unit 130 and a reed switch 140 having a built-in battery to drive the motor 120 are provided inside the moving body 100. It is composed. Further, the learning stick holder 150 is formed in the moving body 100 as a receiving portion for fitting the learning stick 300.
  • a of the learning stick reed switch 140a is turned off, and b is on.
  • c of the wheel reed switch 140b for automatic stop of the moving body is turned off, and d is turned on.
  • the learning stick 300 that is, the correct answer, that is, the magnetic body (M) is inserted into the learning stick holder 150 of the vehicle 100 in the state moved to the lower portion of the magnetic portion 340 of the learning stick.
  • a of the learning stick reed switch 140a is turned on by the magnetic force of the magnetic body M, b is turned off, and c and d of the reed switch 140b for the wheel remain intact.
  • the vehicle 100 is moved while the motor 120 is driven to form a closed circuit.
  • the magnetic body (M) is inserted in the learning stick holder 150 of the vehicle 100 in the state located in the middle of the magnetic portion 340 of the learning stick.
  • the magnetic force is not applied to the reed switch 140a for the learning stick, and thus the motor 120 is not driven because the magnetic force does not form a closed circuit, and thus the moving body 100 does not move.
  • the game support 400 is provided with a plurality of seating grooves 420 are spaced apart, the learning board 440 is located on the upper side of the game bed and the hole matching the seating groove of the game bed (460) ) Is formed and the answer to the learning problem is displayed around the hole 460.
  • the plurality of learning sticks 300 are respectively seated in the seating grooves 420 of the game stand through the holes of the learning plate 440 while including a magnetic material therein.
  • the learning stick 300 seated in the seating groove 420 is configured such that only the magnetic material M of the learning stick 300 corresponding to the correct answer of the problem is located under the magnetic part 340.
  • the learning stick 300 corresponding to the correct answer must be selected in the learning board 440 in which the answer of the question is mounted on the learning stick holder 150 of the moving object 100 so that the magnetic force is applied to the learning stick reed switch 140a.
  • the learning board 440 is produced separately by displaying the answer to the problem to be located in the game support 400, or may be configured to be written in the form of a whiteboard to immediately fill in the correct answer, or may utilize the correct answer of the existing study paper
  • the types of study papers can be utilized by replacing the learning papers for each field such as Hangul, Chinese characters, English, Korean, fruits, animals, etc., and have various effects.
  • a separate magnetic material is configured to be additionally mounted on the upper portion of the rotating part 320 of the upper side of the learning stick 300.
  • the magnetic body M of the selected learning stick 300 will be located at the lower side of the magnetic part 340, which is the learning stick.
  • the learning stick 300 already inserted into the learning stick holder 150 may be removed by magnetism.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a moving body configured with a control box according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a block diagram of a model battery according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 8 is an embodiment of the present invention Voltage selector circuit diagram of a control PCB according to.
  • control box 500 is attached to the vehicle 100 as a general operating toy having a built-in motor.
  • the control box 500 includes a battery accommodating part 510 in which a mobile phone battery is mounted, a control PCB 520, a learning stick holder 530, and a magnetic material M, and a wheel part of a manual cam type that moves up and down ( 540, a reed switch 550, and an attachment part 560 are included.
  • control box 500 which is a separate component, is attached to the moving body 100 including the motor 120 so as to control the driving of the motor.
  • the magnetic force of the magnetic body (M) and the groove 220 is formed according to whether the learning stick 300 is inserted into the learning stick holder 530 noon answer
  • the reed switch 550 operated by the wheel unit 540 running along the plate 200 to drive the motor 120 of the vehicle in the control PCB 520.
  • the mold cost of making a separate new learning game machine can be easily recycled as it is. And it brings the effect that can reduce the cost required for raw materials and the like.
  • the battery receiving unit 510 on which the mobile phone battery is mounted is configured to supply power to the control PCB 520 is inserted into the mobile phone charging battery used in the conventional mobile phone, the control of the control PCB 520 It is configured to supply power to the motor 120 of the vehicle through.
  • the mobile phone battery is configured by inserting the battery accommodating part 510 into the battery accommodating part 510 as it is to be used as a power source for controlling the motor 120 of the moving object 100, and driving.
  • the mold 100 and the cost of the cost increase according to the additional configuration for accommodating the mobile phone battery separately in the sieve 100 will have the effect of reducing.
  • a battery box 140 is present in the vehicle 100 including the motor 120.
  • a battery box is inserted into the battery box 160 according to the motor driving voltage. This can be a burden for the user.
  • the control PCB 520 while further configuring the model battery 600 is inserted into the battery box 160, the control PCB 520 to supply a control power to the motor through the model battery 600 to the motor 120 ) To drive.
  • springs 160a are formed at the (-) poles and protrusions 160b are formed at the (+) poles, respectively, in the battery compartment 160 in which two batteries are mounted.
  • the model battery 600 is made a little smaller than a typical battery, and a case 620 into which the spring 610 is inserted is formed.
  • One side of the model battery 600 is configured with a metal plate 630 having a protrusion 630a and the other side is a flat metal plate 640 is configured to be connected to each other.
  • the plastic washer 650 is attached to one end of the spring 610 of the model battery 600, and the plastic washer 650 is configured to push and move the metal plate 640 by the elasticity of the spring to the battery compartment 160.
  • the gap resulting from the size of the built-in model battery can be adjusted.
  • the metal plate 630 having the protruding protrusion 630a of the model battery 600 contacts the spring 160a formed in the negative direction of the battery compartment 160, the protruding protrusion 630a and the spring ( The metal washer 660 is mounted between the spring 160a and the metal plate 630 having the protruding protrusion 630a to prevent contact failure due to the contact structure with the 160a.
  • the plastic washer 650 is formed of plastic to prevent short with the metal plate 640, and the metal washer 650 is made of metal for smooth contact between the spring 140a and the protrusion 630a. It is preferably formed.
  • model battery 600 may be referred to as a configuration for acting as a kind of fuse for connecting the power supplied from the control PCB 520.
  • the wiring line connected to the metal plate 640 may be discharged to the outside by artificially forming a small hole in the cover of the battery box 160, the discharged wiring line is connected to the power line and the connector output from the control PCB 520 May be connected via 700.
  • the connector 700 is configured to connect the power line output from the control PCB 520 and the wiring line of the model battery 600 mounted in the battery box 160 inside the vehicle 100.
  • the battery compartment 160 of the existing vehicle may also be configured to insert two or more batteries, for example, if four batteries are inserted, while the four model batteries are installed while only the two model batteries It may be configured by connecting wiring lines.
  • a driving voltage is set for each motor in the motor 120 of the vehicle 100.
  • the control PCB 520 includes a voltage selector circuit part for selecting a voltage supplied to the motor.
  • the input voltage for charging the mobile phone battery mounted in the battery accommodating unit 510 is set to 4.2V, and the output voltage is set to vary from 1.5V to 6V.
  • the output of the control PCB 520 can be adjusted to suit the driving voltage of the motor 120 of the moving body.
  • the output voltage to the motor may be variable by using a dip switch instead of the variable resistor.
  • the output voltage may be selected to 4.2V to control the driving speed of the motor.
  • FIG. 9 is a perspective view of a driving plate according to a third embodiment of the present invention
  • Figure 10 is a perspective view of a moving body equipped with a control box according to a third embodiment of the present invention
  • Figure 11 is a third embodiment of the present invention 12 is a block diagram of a learning stick according to an embodiment
  • FIG. 12 is a block diagram of a learning tunnel according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a block diagram of a control box according to a third embodiment of the present invention.
  • the learning stick holder 1100 is formed in the learning tunnel 1000 by using the driving plate 200 ′ on which the learning tunnel 1000 is formed. It is configured to
  • the learning stick 900 includes a rotating shaft 910, a rotating bar 920 rotating along the rotating shaft, and a stopper 930 for adjusting a rotation angle of the rotating bar. .
  • a direction jaw 940 is included at an outer periphery of the learning stick to determine a mounting direction of the learning stick 900 mounted to the learning stick holder 1100 configured in the learning tunnel.
  • a magnetic body (M) is included at the end of the rotating bar 920.
  • control box 800 is configured to combine power to supply power to the control PCB 830 from a battery or a mobile phone battery accommodated in the battery accommodating part 810 or the battery accommodating part 820. Can be.
  • control box 800 is configured to be attached to the wheel portion 840 is movable, the reed switch (870a, 870b located on the top of the control box 800 to operate by the magnetic force of the learning stick 900) , 870c is configured, and when the signals of the reed switch 870a, 870b, 870c are input from the control PCB 830, an output voltage corresponding thereto is applied to the bidirectional motor 120 of the vehicle 100 so that the directional motor Make 120 operate.
  • the wheel portion 840 simply means a device having a wheel that functions as a general rotatable.
  • the reed switch (870a, 870b, 870c) is composed of three reed switch (870a, 870b, 870c) to implement each independent operation corresponding to the forward, backward, stop of the bidirectional motor 120 configured in the moving body do.
  • the reed switch (870b, 870c) corresponding to the reverse and stop of the bidirectional motor in the reed switch (870a, 870b, 870c) will be simultaneously affected by the magnetic material (M) of the rotation bar of the learning stick 900, In order to prevent this, only one of the reed switches 870b and 870c corresponding to the reverse and the stop may be selected by the toggle switch (not shown).
  • control box 800 is configured with a speaker 850 connected to the control PCB 830, the attachment portion 880 is configured to be attached to the moving body.
  • the attachment part 880 may be formed of an adhesive tape or the like, but the attachment method is not limited thereto.
  • the learning tunnel 1000 has a plurality of learning stick holders 1100 into which the learning sticks 900 are inserted.
  • the direction jaws 940 of the learning sticks 900 are fitted to learn.
  • the direction jaw holder 1200 is further formed in the learning stick holder 1100 so that the direction jaw 940 is inserted into the concave-convex coupling to determine the direction of insertion of the stick.
  • the reed switches 870a, 870b, and 870c receiving the magnetic force of the control box 800 are changed according to the position of the magnetic body M of the rotation bar 920. .
  • the length of the rotation bar 920 of the learning stick is 15 mm or more in order to prevent interference between the reed switches 870a, 870b, and 870c affected by the magnetic force of the magnetic body M of the rotation bar 920.
  • the height between the rotation bar 920 of the learning stick 900 and the reed switches 870a, 870b, 870c of the control box 800 is preferably maintained at least 15mm.
  • the forward reed switch 870a operates to move the vehicle forward, and vice versa. If the corresponding learning stick 900 is inserted into the learning tunnel 1000, the reed switch of any one of the reversing or stopping reed switches 870b and 870c selected by the toggle switch is configured to operate backward or stop. can do.
  • a speaker 850 that is controlled to generate voice is further included.
  • the play learning method using the learning tunnel 1000 may be characterized in that it is impossible to determine the exact position of the vehicle 100 in the learning tunnel 100. In other words, in order to pass through the tunnel, you need to find the correct answer for every problem and insert the learning stick 900 corresponding to the correct answer into the learning tunnel 1000. Since you do not know which problem is actually wrong, The only way to get through the tunnel is to know and solve all the problems correctly.
  • the user can pass the learning tunnel only by finding a position where the vehicle is stopped due to an incorrect answer, and the user has a learning effect to check what is wrong.
  • the microcomputer 830a of the control PCB 830 is configured to determine whether to drive the bidirectional motor 120 of the vehicle by the magnetic force of the learning stick 900 selected according to the noon answer. It may be configured to drive the sensor control motor 860 to control the built-in sensor, not the bidirectional motor of the vehicle.
  • the microcomputer of the control PCB 830 may be configured to open the window of the vehicle by driving the sensor driving motor so that the on / off sensor of the vehicle is turned on.
  • the learning stick may be extended to be configured to control the opening / closing sensor of the working toy, not limited to controlling only the on / off state of the bidirectional motor of the working toy.
  • the microcomputer 830a of the control box 800 includes the three reed switches 870a, 870b, 870c, 870a, 870b, which are operated according to the position of the magnetic body of the rotation bar 920 of the learning stick.
  • the reed switch 870a corresponding to the advance of the 870c is operated, it may be configured to generate a voice by driving the voice sensor embedded in the moving body.
  • the microcomputer 830a of the control box When the reed switch 870a corresponding to the advance among the three reed switches 870a, 870b, and 870c is operated, it can be configured to drive the sensor drive motor inside the moving body to operate the motion sensor embedded in the moving body. have.
  • FIG. 14 is a configuration diagram of a learning tunnel according to a fourth embodiment of the present invention, and the fourth embodiment of the present invention will be described only with respect to the configuration different from the third embodiment.
  • the shape of the learning stick holder 1300 formed in the learning tunnel 1000 is formed to be inserted one set by three learning sticks 300.
  • Reed switches 870a, 870b, and 870c which are positioned on the control box 800 and operated by the magnetic force of the learning stick 300 are configured to control signals of the reed switches 870a, 870b and 870c.
  • the input signal is received at 830, the corresponding output voltage is applied to the motor 120 of the vehicle 100 to operate the motor 120.
  • the operating principle of the fourth embodiment of the present invention is that three learning stick holders 1300 are formed in the learning tunnel 1000, and only the learning sticks inserted in each learning stick holder 1300 correspond to the correct answer.
  • the reed switches 870a, 870b, and 870c operate by M), and the control PCB 830 applies an output voltage to the motor 120 of the vehicle 100 to operate the motor 120.
  • the game support 400 ′ has a seating groove 420 having a direction jaw holder to seat the learning stick 900. ') Is provided spaced apart a plurality, and three seating grooves 420 are formed in one set so that the learning sticks 300 are inserted in sets of three.
  • the learning sticks 300 and 900 are seated in the seating grooves 420 and 420' via the holes.
  • the magnetic body M of the rotary bar 920 of the learning stick generates a magnetic force on the reed switch 870a only when the learning board 900 selects the learning stick 900 corresponding to the correct answer of a problem.
  • the rotating bar 920 of the learning stick corresponding to the rotating direction in the corresponding configuration is configured in advance, and also, only the magnetic material (M) of the learning sticks 300 corresponding to the correct answer of the problem is located below the magnetic part 340 Is configured to mount.
  • FIG. 16 is a block diagram of a learning tunnel according to another embodiment of the present invention, and may be configured as a learning tunnel having various learning stick holders 1100 and 1300 as shown in FIG. The effects of learning play can be obtained.
  • the present invention relates to a moving learning game machine using a play toy for play, as an invention about a learning game machine that can achieve a learning effect while having fun and enjoyment of people of all ages, such as children, the elderly, the disabled, toys production It will be available to the service industry, which produces and distributes industry and workbooks.

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Abstract

본 발명은 운행체를 포함하는 학습게임기와 이를 이용한 학습방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 기차 또는 자동차 등의 형태를 가지는 운행체가 다수의 학습스틱의 자력에 의해 동작여부가 결정되도록 하며, 상기 학습스틱은 문제의 정답용 학습스틱과 오답용 학습스틱으로 구별되어 문제의 정답여부에 따라 학습스틱에서 발생되는 자력에 의해 운행체에 동작을 제어하도록 구성된 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법에 관한 것이다. 본 발명은 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서, 다수로 이격되게 홈부가 형성된 운행판; 안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대; 상기 게임받침대의 상측에 위치하며 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되면서 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되는 학습판; 내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 및 상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더와 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부와 내부에 자성체를 포함하면서 상기 운행판의 홈부를 따라 상하부로 이동하는 바퀴부와 상기 학습스틱 및 상기 바퀴부에 포함된 자성체의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 휴대폰배터리에서 전원을 입력받아 상기 리드스위치의 동작에 따라 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하는 제어용 PCB 및 상기 운행체에 연결되는 부착부를 포함하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기를 제시한다. 본 발명의 학습판의 적용 분야를 수학, 한글, 한자, 동물, 과학 등등 무궁무진하게 학습분야를 확대할 수 있고, 학습판을 화이트보드판을 이용하여 주관식 답안도 직접적으로 만들수 있게 함으로써 거의 모든 분야의 지식을 놀이와 연결하여 학습할 수 있는 효과가 있으며, 놀이용 작동완구와 학습을 조합하여 학습에 기존의 작동완구를 접목할 수 있는 새로운 학습게임기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

작동완구를 이용한 무빙 학습게임기
본 발명은 운행체를 포함하는 학습게임기와 이를 이용한 학습방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 기차 또는 자동차 등의 형태를 가지는 운행체가 학습스틱의 자력에 의해 동작여부가 결정되도록 하며,
구체적으로는 학습판이 위치한 게임받침대 상에 삽입되어 있는 다수의 학습스틱 중에 사용자가 문제의 답으로 선택된 학습스틱에서 발생되는 자력여부에 의해 운행체에 동작이 제어되도록 구성된 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법에 관한 것이다.
최근에, 학습지나 학습용 게임기, 작동완구는 다양한 형태와 다양한 아이템을 가지면서 무수히 개발되고 있다.
상기 학습지는 과목별, 분야별, 연령별 등으로 다양하게 분류되어 보급되고 있으며, 상기 작동완구는 모형 기차나 자동차등의 운행체에 모터를 내장시켜 내장된 건전지를 통해 운행체에 전원을 공급하여 운행동작을 하도록 구성하고 있다.
그러나, 상기 학습지를 통한 학습효과는 해당 학습지의 특정과목별, 특정분야별 등으로 내용상의 한계와 학습지를 통한 학습에 따른 흥미유발의 한계가 있다는 점이 문제점으로 지적되고 있다.
또한, 종래의 학습용 게임기의 경우 제작비용이 높고, 그 구조가 복잡한 것이 대부분이라 구입비용 부담이 크며, 다양한 분야별 학습효과를 높이고자 계속적으로 분야별 개별 학습용 게임기를 구입함으로서 그 비용부담이 커지는 것이 현실이다.
또한, 상기 작동완구는 일반적으로 구입후에 일정 시간이 지나면 실증이 나서 폐기처분되는 경우가 많아 장시간 사용이 드물며 새로운 작동완구 구입에 따른 비용지출이 커지는 문제점이 있다.
또한, 학습용 게임기나 작동완구를 구동시키기 위해 장착되는 전원은 대부분 일정 전압을 갖도록 소모용 건전지를 2개 내지 8개 등이 장착되도록 하여, 이에 따른 유지비용도 상당하며, 이를 감안하여 충전용 전원이 공급되는 작동완구를 구성할 수도 있으나 그에 따른 전원부의 설치구조 변경에 따른 금형비, 전자제어 PCB기판제작비용 및 원재료등의 상승을 초래하게 되어 구매비용의 인상 등을 야기시키는 문제점을 갖게 된다.
즉, 학습지와 작동완구가 각각 놀이수단이나 학습수단으로 개별적으로 사용되어 호환성이 없다는 사용태양이 현실적인 문제점이 되고 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 학습지와 작동완구가 서로 호환성을 가지도록 구성된 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 학습문제에 해답으로 학습판이 위치한 게임받침대 상에 삽입되어 있는 다수의 학습스틱 중에서 선택된 학습스틱의 자력을 이용하여 무빙 학습게임기의 운행체의 온오프나 내장센서의 동작을 별도의 제어용 PCB를 통해 전자 제어하도록 구성된 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 종래의 모터가 구비된 작동완구를 그대로 활용하여 상기 모터에 제어전원을 공급하여 동작하도록 하며, 상기 모터의 구동원은 작동완구에 별도로 부착되는 컨트롤박스에 쉽게 탑재가 가능한 충전용 휴대폰 배터리를 재활용하여 구성된 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서, 상기 운행체에는 학습스틱홀더가 형성되며, 상기 학습스틱홀더에 학습문제의 정답으로 선택된 학습스틱이 탑재되면, 상기 학습스틱의 자력에 여부에 따라 상기 운행체 내부의 모터가 구동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기를 제시한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수로 이격되게 홈부가 형성된 운행판; 안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대; 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되며, 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되며, 상기 게임받침대의 상측에 위치하는 학습판; 내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 및 상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더와 내부에 자성체를 포함하면서 상기 운행판의 홈부를 따라 상하부로 이동하는 바퀴부와, 상기 학습스틱 및 상기 바퀴부에 포함된 자성체의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 리드스위치에 의해 구동되는 모터를 포함하는 운행체;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기를 제시한다.
상기 학습스틱은 상부측의 회전부와 하부측의 자성부로 구성되며, 상기 회전부의 회전에 따라 자성부 내부에 형성된 자성체가 상하부로 이동되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서, 다수로 이격되게 홈부가 형성된 운행판; 안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대; 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되며, 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되며, 상기 게임받침대의 상측에 위치하는 학습판; 내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 및 상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더와 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부와 내부에 자성체를 포함하면서 상기 운행판의 홈부를 따라 상하부로 이동하는 바퀴부와 상기 학습스틱 및 상기 바퀴부에 포함된 자성체의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 휴대폰배터리에서 전원을 입력받아 상기 리드스위치의 동작에 따라 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하는 제어용 PCB 및 상기 운행체에 연결되는 부착부를 포함하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기를 제시한다.
상기 학습스틱은 상부측의 회전부와 하부측의 자성부로 구성되며, 상기 회전부의 회전에 따라 자성부 내부에 형성된 자성체가 상하부로 이동되도록 구성될 수 있다.
상기 제어용 PCB에는 운행체에 내장된 모터별 구동전압에 맞는 출력전압이 선택되는 셀렉터 회로부가 포함되어 구성될 수 있다.
본 발명에 있어, 운행체 내부의 스프링이 형성된 (-)극과 돌출부가 형성된 (+)극을 갖는 건전지함에는 상기 제어용 PCB에서 공급되는 전원을 연결하기 위한 용도로서 모형건전지가 장착되도록 구성될 수 있다.
상기 모형건전지에는 스프링이 삽입되어 있는 케이스와 상기 스프링의 일단과 접하며, 돌출돌기를 갖는 금속판과 상기 스프링의 타단과 접하여 상기 스프링의 탄력에 의해 이동되는 플라스틱와셔와 상기 플라스틱와셔와 접하여 플라스틱와셔의 이동에 따라 이동되는 금속판 및 상기 금속판들 간에 전기를 통전시키기 위해 연결된 배선라인을 포함되며, 상기 건전지함에는 상기 모형건전지의 돌출돌기를 갖는 금속판과 상기 건전지함의 (-)극의 스프링과의 접촉시에는 접촉불량을 방지하기 위한 금속와셔가 더 장착되어 구성될 수 있다.
상기 모형건전지로 연결되는 배선라인과 상기 제어용 PCB에서 출력되는 전원라인에는 각각 컨넥터가 형성되어 컨넥터 연결이 된다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 운행판을 따라 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서, 안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대; 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되며, 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되며, 상기 게임받침대의 상측에 위치하는 학습판; 내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더가 구성된 학습터널; 및 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부와 상기 운행판을 따라 이동하기 위한 바퀴부와 상부측에 상기 학습스틱의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 휴대폰배터리에서 전원을 입력받아 상기 리드스위치의 동작에 따라 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하는 제어용 PCB 및 상기 운행체에 연결되는 부착부를 포함하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 컨트롤박스에는 건전지가 수용되는 건전지 수용부가 더 구성되어 건전지나 휴대폰 배터리에서 겸용으로 제어용 PCB에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.
상기 학습스틱에는 회전축과, 상기 회전축을 따라 회전하면서 수평일측에는 자성체가 형성된 회전바와, 상기 회전바의 회전각도를 조절하는 스토퍼가 구성될 수 있다.
상기 학습스틱홀더에 탑재되는 상기 학습스틱의 장착방향을 결정하도록 상기 학습스틱의 외주변에는 방향턱이 구성되며, 상기 학습터널에는 방향턱홀더가 더 구성될 수 있다.
상기 리드스위치는 운행체에 구성되는 모터의 전진, 후진, 정지에 해당하는 각각의 독립된 동작을 구현하도록 3개의 리드스위치로 구성되며, 상기 후진과 정지에 해당하는 리드스위치 중에서 어느 하나의 리드스위치만이 선택적으로 동작하도록 상기 컨트롤박스에는 토글스위치가 더 구성될 수 있다.
상기 제어용 PCB는, 상기 운영체의 모터별 구동전압을 선택하기 위하여 가변저항 또는 딥스위치를 이용하여 전압을 조절하도록 구성된 전압셀렉터; 상기 운행체의 모터의 동작속도를 조절하기 위한 딥스위치; 및 상기 학습스틱의 회전바의 자성체의 위치에 따라 구동되는 상기 3개의 리드스위치중의 어느 하나의 신호를 받아서 상기 전압셀렉터에서 선택된 구동전압을 운행체의 모터에 인가하는 마이컴;을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 컨트롤박스에는 상기 학습스틱의 회전바의 자성체의 위치에 따라 상기 리드스위치가 동작하는 경우 상기 마이컴에 의해 제어되어 음성을 발생시키는 스피커가 더 포함되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 컨트롤박스의 마이컴에서는 상기 학습스틱의 회전바의 자성체의 위치에 따라 동작되는 상기 3개의 리드스위치 중에 전진에 해당하는 리드스위치가 작동하는 경우에 운행체에 내장된 음성센서를 구동시켜 음성을 발생시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 컨트롤박스의 마이컴에서는 상기 3개의 리드스위치 중에 전진에 해당하는 리드스위치가 작동하는 경우에 운행체에 내장된 동작센서를 작동시키기 위한 센서구동모터를 구동하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 학습터널에는 상기 학습스틱을 다수로 탑재하기 위한 학습스틱홀더가 형성되어서, 상기 학습스틱홀더에 탑재된 상기 모든 학습스틱의 자성체의 위치가 자성부의 하부측에 위치한 상태에서만 상기 리드스위치가 동작되면서 상기 제어용 PCB에 의해 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법에 의해 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
첫 번째로, 모터로 운행되는 작동완구의 운행체에 학습스틱홀더를 형성하여, 상기 학습스틱홀더에 학습문제의 정답으로 선택된 학습스틱이 탑재되면, 상기 학습스틱의 자력여부에 의해 상기 운행체 내부의 모터가 구동되도록 구성함으로써, 놀이용 작동완구와 학습을 조합하여 학습에 기존의 작동완구를 접목할 수 있는 새로운 학습게임기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
두 번째로, 기존의 작동완구의 운행체에 부착가능한 별도의 컨트롤박스를 이용함으로써 기존의 운행체의 모터나 내장센서를 제어하도록 구성하여 기존의 운행체를 그대로 재활용하면서 놀이학습에 이용할 수 있는 효과가 있다.
세 번째로, 컨트롤 박스내에 충전용 휴대폰 배터리를 별도의 부품없이 간단하게 탑재하도록 구성하고, 상기 휴대폰 배터리를 통해 컨트롤박스내의 제어용 PCB에 전원을 공급하도록 함으로써 전자제어가 가능할 뿐 아니라 충전용 휴대폰 배터리를 간편하게 재활용하여 전원을 공급할 수 있는 효과가 있다.
네 번째로, 컨트롤박스내의 제어용 PCB에는 내장된 휴대폰 배터리 또는 건전지를 통해 입력되는 전원을 제어하여 출력전원을 1.5V~6V로 전환할 수 있도록 전압셀렉터를 구성하여 각각의 운행체의 모터별로 필요한 전압을 인가할 수 있는 효과가 있다.
다섯 번째로, 모형건전지를 기존 운행체의 건전지함에 장착시키면서, 컨넥터를 통해 컨트롤박스내에서 충전전원을 공급하도록 함으로써, 기존의 운행체에서는 별도의 전원이 필요없으며 단지 컨트롤박스에서 휴대폰 배터리를 통해 충전된 전원을 이용하여 운행체의 모터를 구동할 수 있는 효과를 갖게 된다.
여섯 번째로, 학습스틱을 탑재할 수 있는 학습터널을 구성함으로써 학습터널내에서의 운행체의 정확한 위치를 확인할 수 없게 되고, 학습터널을 통과하기 위해서는 모든 문제의 정답을 찾아 정답에 해당하는 학습스틱을 학습터널에 끼워야만 하므로 검산학습을 통해 사용자가 오답에 의해 운행체가 정지된 위치를 인식하여 찾아야만 학습터널을 통과할 수 있어, 사용자가 틀린 문제가 어떤 것인지를 검산할 수 있는 학습효과를 갖게 된다.
일곱번째로, 학습터널에 탑재되는 학습스틱의 방향을 한정함으로써 컨트롤박스내에 장착된 다수의 리드스위치에 발생되는 자력을 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다.
여덟번째로, 게임받침대에 위치되는 학습판의 적용 분야를 수학, 한글, 한자, 동물, 과학 등등 무궁무진하게 학습분야를 확대할 수 있고, 학습판을 화이트보드판으로 구성하여 주관식 답안도 직접적으로 만들수 있게 함으로써 거의 모든 분야의 지식을 놀이와 연결하여 학습할 수 있는 효과가 있다.
아홉번째로, 본 발명에 의한 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기는 아동학습뿐 만 아니라 장애인재활용 프로그램이나 노인들의 기억력 감퇴방지를 위한 두뇌훈련등의 실버산업에도 이용될 수 있어, 모든 연령층에서 이용가능한 놀이학습을 제공할 수 있는 효과를 갖게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 학습스틱의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운행판의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 운행체의 동작상태도이다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 운행체에 구성된 회로도와 그 작동상태를 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 학습판의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 컨트롤박스가 구성된 운행체의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 모형건전지의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어용 PCB의 전압셀렉터 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따른 운행판의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 컨트롤박스가 장착된 운행체의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 학습스틱의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 제 3실시예에 따른 학습터널의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제 3실시예에 따른 컨트롤박스의 블럭구성도이다.
도 14는 본 발명의 제 4실시예에 따른 학습터널의 구성도이다.
도 15는 본 발명의 제 3, 4실시예에 따른 학습판의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 학습터널의 구성도이다.
본 발명은, 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서, 다수로 이격되게 홈부가 형성된 운행판; 안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대; 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되며, 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되며, 상기 게임받침대의 상측에 위치하는 학습판; 내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 및 상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더와 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부와 내부에 자성체를 포함하면서 상기 운행판의 홈부를 따라 상하부로 이동하는 바퀴부와 상기 학습스틱 및 상기 바퀴부에 포함된 자성체의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 휴대폰배터리에서 전원을 입력받아 상기 리드스위치의 동작에 따라 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하는 제어용 PCB 및 상기 운행체에 연결되는 부착부를 포함하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기를 제시한다.
상기 학습스틱은 상부측의 회전부와 하부측의 자성부로 구성되며, 상기 회전부의 회전에 따라 자성부 내부에 형성된 자성체가 상하부로 이동되도록 구성될 수 있다.
상기 제어용 PCB에는 운행체에 내장된 모터별 구동전압에 맞는 출력전압이 선택되는 셀렉터 회로부가 포함되어 구성될 수 있다.
본 발명에 있어, 운행체 내부의 스프링이 형성된 (-)극과 돌출부가 형성된 (+)극을 갖는 건전지함에는 상기 제어용 PCB에서 공급되는 전원을 연결하기 위한 용도로서 모형건전지가 장착되도록 구성될 수 있다.
상기 모형건전지에는 스프링이 삽입되어 있는 케이스와 상기 스프링의 일단과 접하며, 돌출돌기를 갖는 금속판과 상기 스프링의 타단과 접하여 상기 스프링의 탄력에 의해 이동되는 플라스틱와셔와 상기 플라스틱와셔와 접하여 플라스틱와셔의 이동에 따라 이동되는 금속판 및 상기 금속판들 간에 전기를 통전시키기 위해 연결된 배선라인을 포함되며, 상기 건전지함에는 상기 모형건전지의 돌출돌기를 갖는 금속판과 상기 건전지함의 (-)극의 스프링과의 접촉시에는 접촉불량을 방지하기 위한 금속와셔가 더 장착되어 구성될 수 있다.
상기 모형건전지로 연결되는 배선라인과 상기 제어용 PCB에서 출력되는 전원라인에는 각각 컨넥터가 형성되어 컨넥터 연결이 된다.
이하 본 발명에 의한 무빙 학습게임기 및 이를 이용한 학습방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 학습스틱의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운행판의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 운행체의 동작상태도이며, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 운행체에 구성된 회로도와 그 작동상태를 도시한 순서도이며, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 학습판의 사시도이다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명의 무빙 학습게임기는 모터가 내장된 일반 작동완구로서 운행체(100)와, 상기 운행체(100)의 운행로가 구성된 운행판(200)과, 운행체(100)의 운행을 선택적으로 동작하도록 기능하는 학습스틱(300) 및 학습판(400)으로 구성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 학습스틱(300)은 상부측의 회전부(320)와 하부측의 자성부(340)로 나누어지며, 상기 회전부(320)의 회전에 따라 자성부(340) 내부에서 자성체(M)가 상하부로 이동되도록 구성되며, 상기 회전부(320)는 구형상으로 구성하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바를 보면, 상기 운행판(200)은 운행체(100)가 이동하도록 기차선로와 같은 레일형태로 구성될 수 있으며, 상기 운행체(100)가 이동 중에 문제풀이를 위해 정지하도록 운행판(200)에는 다수의 오목한 홈부(220)가 이격되어 구성된다.
도 3에 도시된 바를 보면, 운행체(100)에는 운행판(200)의 레일을 따라 이동시에 상기 홈부(220)에 의해서 상하부로 이동하는 수동캠 방식의 바퀴부(110)가 형성된다.
상기 바퀴부(110)의 상단에는 자성체(M)가 포함되며, 상기 운행체(100)의 내부에는 모터(120)를 구동하기 위해 건전지등이 내장되는 전원부(130)와 리드스위치(140)가 구성된다. 또한, 운행체(100)에는 학습스틱(300)을 끼우기 위한 수용부로서 학습스틱홀더(150)가 형성된다.
도 4의 회로도를 참조하면, 학습스틱(300)을 운행체(100)의 학습스틱홀더(150)에 끼우기 전인 초기 상태에는 학습스틱용 리드스위치(140a)의 a가 off 되어 있고, b가 on 되어 있으며, 홈부(220)에 바퀴부(110)가 들어가면서 운행체의 자동정지를 위한 바퀴용 리드스위치(140b)의 c는 off 되어 있고, d는 on 이 되어 있다.
만약, 초기상태에서 정답을 나타내는 학습스틱(300), 다시 말해 자성체(M)가 학습스틱의 자성부(340)의 하부로 이동한 상태에서 운행체(100)의 학습스틱홀더(150)에 삽입할 경우라면, 자성체(M)의 자력에 의해 학습스틱용 리드스위치(140a)의 a가 on 되고, b가 off가 되며, 바퀴용 리드스위치(140b)의 c와 d는 그대로 있어 a와 d가 폐회로를 구성하게 되어 모터(120)가 구동되면서 운행체(100)가 이동한다.
만약, 정답을 나타내지 않는 학습스틱(300), 다시 말해 자성체(M)가 학습스틱의 자성부(340)의 중간에 위치한 상태에서 운행체(100)의 학습스틱홀더(150)에 삽입할 경우라면, 학습스틱용 리드스위치(140a)에 자력이 미치지 않게 되어 폐회로를 구성하지 못하게 되면서 모터(120)가 구동하지 않아 운행체(100)가 이동하지 않는다.
다음으로, 운행판(200)의 홈부(220)에 바퀴부(110)가 내려갈 경우에는 a,b는 그대로 있고, 바퀴용 리드스위치(140b)의 c는 on 이 되고 d가 off 상태로 폐회로가 구성되지 않아 운행체(100)는 정지하게 된다.
다음으로 운행체(100)가 정지하게 되면 반복학습을 위해 학습스틱(300)을 제거하면 a는 off 가 되고, b는 on 이 되고, c 와 d는 그대로 있게 되어, b 와 c의 on으로 바퀴부(110)가 홈부(220) 구간을 벗어날 때까지만 이동했다가 c가 off d가 on으로 되어 정지가 되면서 초기 대기상태로 복귀된다.
따라서, 학습스틱(300)을 삽입 및 제거를 반복하면서 이격되게 형성된 운행판(200)의 홈부(220)구간에서 학습을 반복하여 진행할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 게임받침대(400)에는 안착홈(420)이 다수로 이격되어 구비되며, 학습판(440)은 상기 게임받침대의 상측에 위치하며 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀(460)이 형성되며 상기 홀(460) 주변에는 학습문제의 답이 표시된다.
여기에, 내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판(440)의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈(420)에 다수의 학습스틱(300)이 각각 안착된다.
상기 안착홈(420)에 안착된 상기 학습스틱(300)에는 문제의 정답에 해당하는 학습스틱(300)의 자성체(M)만이 자성부(340)의 하부에 위치하도록 구성한다.
따라서, 문제의 답이 표시된 학습판(440)에서 정답에 해당하는 학습스틱(300)을 선택해야만 상기 운행체(100)의 학습스틱홀더(150)에 탑재되어 자력을 학습스틱용 리드스위치(140a)에 발생시켜 운행체가 이동하도록 함으로서 학습자의 학습에 놀이를 가미하여 재미를 유발하게 되는 효과가 있다.
상기 학습판(440)은 상기 게임받침대(400)에 위치하도록 문제의 답을 표시하여 별도로 제작되거나, 화이트보드 타입으로 형성되어 정답을 즉각적으로 기입하게 구성할 수도 있으며, 기존 학습지의 정답지를 활용할 수도 있으며, 학습지의 종류는 한글, 한자, 영어, 국어, 과일, 동물 등등 무궁무진한 분야별 학습지를 교체하여 활용할 수 있어 다양한 학습효과를 도출해낼 수 있게 되는 효과를 갖게 된다.
여기서, 학습문제의 개수를 보다 늘리면서, 게임학습을 더 재밌게 구성하기 위해 운행체에 이미 삽입되어 있는 학습스틱(300)을 제거하는 방식을 학습스틱(300)간의 자성을 이용하여 제거하도록 구성할 수 있다.
이를 위해, 상기 학습스틱(300)의 상부측의 회전부(320)의 상부에는 별도의 자성체가 추가장착되도록 구성한다.
따라서, 다시 학습판(440)에서 문제의 정답에 해당하는 학습스틱을 선택하는 경우에는 선택된 학습스틱(300)의 자성체(M)는 자성부(340)의 하부측에 위치할 것이며, 이를 상기 학습스틱홀더(150)에 이미 삽입되어 있는 학습스틱(300)의 회전부(320)의 상부에 가져가면 자성에 의해 학습스틱홀더(150)에 이미 삽입되어 있는 학습스틱(300)을 제거할 수 있게 된다.
그러나, 학습판(440)에서 문제의 정답에 해당하지 않는 학습스틱을 선택하는 경우에는 상기 학습스틱홀더(150)에 이미 삽입되어 있는 학습스틱(300)의 회전부(320)의 상부에 가져가더라도 자력에 의해 학습스틱(300)을 제거할 수 없게 된다. 즉, 이러한 다양한 학습방법을 통해 놀이학습의 다양성을 가져오게 할 수 있으며, 학습의 효과를 증진시킬 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 컨트롤박스가 구성된 운행체의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 모형건전지의 구성도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어용 PCB의 전압셀렉터 회로도이다.
도시된 바를 참조하면, 모터가 내장된 일반 작동완구로서 운행체(100)에는 컨트롤박스(500)가 부착되도록 구성된다.
상기 컨트롤박스(500)에는 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부(510)와 제어용 PCB(520), 학습스틱 홀더(530), 자성체(M)가 포함되어 상하부로 이동하는 수동캠 방식의 바퀴부(540), 리드스위치(550) 및 부착부(560)가 포함되어 구성된다.
다시 말해, 본 발명의 제 2실시예에서는 모터(120)가 포함되어 있는 운행체(100)에 별도의 구성요소인 컨트롤박스(500)를 부착하여 모터를 구동제어하도록 하도록 구성한다.
앞서 기술한 제 1실시예를 참조하여 작동원리를 보면, 상기 학습스틱홀더(530)에 삽입되는 학습스틱(300)의 정오답여부에 따른 자성체(M)의 자력과 홈부(220)가 형성된 운행판(200)을 따라 운행하는 바퀴부(540)에 의해 동작되는 리드스위치(550)의 동작을 통해 상기 제어용 PCB(520)에서 운행체의 모터(120)를 구동하게 된다.
즉, 사용자가 기존에 존재하던 다양한 운행체들의 모터(120)를 단지 컨트롤박스(500)만을 부착하여 제어하도록 함으로서 손쉽게 기존의 운행체를 그대로 재활용할 수 있어 별도의 새로운 학습게임기를 제작함에 따른 금형비 및 원재료 등에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 되는 효과를 가져오게 된다.
또한, 상기 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부(510)는 종래의 휴대폰에 사용되는 휴대폰 충전 배터리가 그대로 삽입되어 제어용 PCB(520)에 전원을 공급하도록 구성되며, 상기 제어용 PCB(520)의 제어를 통해 운행체의 모터(120)에 전원을 공급하도록 구성된다.
즉, 본 발명에 의해 기존의 휴대폰 배터리를 배터리 수용부(510)를 구성하여 상기 배터리 수용부(510)에 그대로 삽입하여 운행체(100)의 모터(120) 제어용 전원으로 사용할 수 있도록 하여, 운행체(100) 내부에 별도로 휴대폰 배터리를 수용하기 위한 추가 구성에 따른 금형 비용 및 원가상승의 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖게 된다.
도 7에 도시된 바를 참조하면, 모터(120)가 포함되는 운행체(100)에는 건전지함(140)이 존재하는데, 모터를 구동시키기 위해서는 건전지함(160)에 모터 구동전압에 맞게 건전지를 삽입해야만 하며, 이에 따른 사용자의 비용소비가 부담이 될 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 건전지함(160)에 삽입되는 모형건전지(600)를 추가로 구성하면서, 상기 제어용 PCB(520)에서 상기 모형건전지(600)를 통해 모터에 제어 전원을 공급하여 모터(120)를 구동하도록 구성하고 있다.
도 7을 참조하여 자세하게 설명하면, 2개의 건전지가 장착되는 건전지함(160)에는 각각 (-)극에는 스프링(160a)이 형성되며, (+)극에는 돌출부(160b)가 형성된다.
상기 모형 건전지(600)는 일반적인 건전지보다 조금 작게 제작되며, 스프링(610)이 삽입되어 있는 케이스(620)가 형성된다.
상기 모형건전지(600)의 일측에는 돌출돌기(630a)를 갖는 금속판(630)이 구성되며 타측에는 평평한 금속판(640)이 구성되어 서로 배선연결된다.
상기 모형건전지(600)의 스프링(610)의 일단에는 플라스틱 와셔(650)가 부착되어 스프링의 탄력에 의해 플라스틱와셔(650)가 금속판(640)을 밀어서 이동시키도록 구성함으로써 건전지함(160)에 내장되는 모형건전지의 크기에서 비롯되는 간극을 조정할 수 있게 된다.
또한, 상기 모형건전지(600)의 돌출돌기(630a)를 갖는 금속판(630)이 건전지함(160)의 (-)방향에 형성되는 스프링(160a)과 접하는 경우에는 돌출돌기(630a)와 스프링(160a)과의 접촉구조로 인한 접촉불량을 방지하기 위해 금속와셔(660)가 스프링(160a)과 돌출돌기(630a)를 갖는 금속판(630)사이에 장착된다.
상기 플라스틱와셔(650)는 금속판(640)과의 쇼트(short)를 방지하기 위해 플라스틱으로 형성되며, 상기 금속와셔(650)는 스프링(140a)과 돌출돌기(630a)와의 원활한 접촉을 위해 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 모형건전지(600)는 제어용 PCB(520)에서 공급되는 전원을 연결하기 위한 일종의 퓨즈 역할을 위한 구성이라 할 수 있다.
상기 금속판(640)으로 연결되는 배선라인은 건전지함(160)의 덮개에 작은 구멍을 인위적으로 형성하면 외부로 배출될 수 있으며, 배출된 배선라인은 제어용 PCB(520)에서 출력되는 전원라인과 컨넥터(700)를 통해 연결될 수 있다.
즉, 상기 컨넥터(700)는 제어용 PCB(520)에서 출력되는 전원라인과 상기 운행체(100) 내부의 건전지함(160)에 장착되는 모형건전지(600)의 배선라인을 연결하도록 구성된다.
다만, 상기 기존의 운행체의 건전지함(160)에는 2개 이상의 건전지가 삽입되도록 구성된 것도 있을 것인데, 이를 테면, 4개의 건전지가 삽입되는 경우에는 4개의 모형건전지를 장착하면서도 2개의 모형건전지에만 상기의 배선라인을 연결하여 구성할 수도 있을 것이다.
또한, 운행체(100)의 모터(120)에는 모터별로 구동용 전압이 설정되어 있는데, 이를 위해 제어용 PCB(520)에는 모터에 공급되는 전압을 선택하기 위한 전압셀렉터 회로부가 포함되어 구성된다.
도 8을 참조할 때, 전압셀렉터 회로부에서는 배터리 수용부(510)에 탑재되는 휴대폰 배터리의 충전을 위한 입력전압은 4.2V로 설정되며, 출력용 전압은 1.5V에서 6V로 가변출력하도록 설정되어 있어, 운행체의 모터(120)의 구동전압에 적합하게 제어용 PCB(520)의 출력을 조절할 수 있게 된다.
또한, 가변저항을 대체하여 딥스위치를 이용하여 모터로의 출력전압을 가변출력할 수도 있을 것이며, 모터의 구동전압이 6V인 경우에 출력전압을 4.2V로 선택하게 하여 모터의 구동속도를 제어할 수 있도록 할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제 3실시예에 따른 운행판의 사시도이며, 도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 컨트롤박스가 장착된 운행체의 사시도이며, 도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 학습스틱의 구성도이며, 도 12는 본 발명의 제 3실시예에 따른 학습터널의 구성도이며, 도 13은 본 발명의 제 3실시예에 따른 컨트롤박스의 블럭구성도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에는 학습터널(1000)이 형성된 운행판(200')을 이용하여 학습터널(1000)에 학습스틱 홀더(1100)를 형성하여 놀이학습을 하도록 구성하고 있다.
도 10에 도시된 바를 참조할 때, 학습스틱(900)에는 회전축(910)과 상기 회전축을 따라 회전하는 회전바(920)와, 상기 회전바의 회전각도를 조절하는 스토퍼(930)가 구성된다.
상기 학습터널에 구성되는 학습스틱홀더(1100)로의 탑재되는 상기 학습스틱(900)의 장착방향을 결정하도록 상기 학습스틱의 외주변에는 방향턱(940)이 포함되어 구성된다. 상기 회전바(920)의 끝단에는 자성체(M)가 포함되어 있다.
도 11에 도시된 바를 참조하면, 컨트롤박스(800)는 배터리 수용부(810) 또는 건전지 수용부(820)에 수용되는 건전지나 휴대폰 배터리에서 제어용 PCB(830)에 전원을 공급하도록 전원 겸용으로 구성될 수 있다.
또한, 컨트롤박스(800)는 바퀴부(840)가 부착되어 이동이 가능하도록 구성되며, 컨트롤박스(800)의 상부에 위치하여 학습스틱(900)의 자력에 의해 동작하는 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 구성되면서, 상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)의 신호를 제어용PCB(830)에서 입력받으면 그에 따른 출력전압을 운행체(100)의 양방향 모터(120)에 인가하여 앙방향 모터(120)를 동작하게 한다.
상기 바퀴부(840)는 단순히 회전가능한 일반적인 기능을 하는 바퀴를 갖는 장치를 의미한다.
상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)는 운행체에 구성되는 양방향 모터(120)의 전진, 후진, 정지에 해당하는 각각의 독립된 동작을 구현하도록 3개의 리드스위치(870a, 870b, 870c)로 구성된다.
또한, 상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)에서 양방향모터의 후진과 정지에 해당하는 리드스위치(870b, 870c)는 학습스틱(900)의 회전바의 자성체(M)에 동시에 영향을 받게 되는데, 이를 방지하기 위해 토글스위치(미도시)에 의해 후진과 정지에 해당하는 리드스위치(870b, 870c) 중에서 어느 하나의 리드스위치(870b, 870c)만이 동작하도록 선택할 수 있다.
또한, 컨트롤박스(800)에는 상기 제어용 PCB(830)와 연결되는 스피커(850)가 구성되며, 부착부(880)가 구성되어 운행체에 부착되도록 구성된다. 상기 부착부(880)는 접착테이프 등으로 구성될 수 있으나 부착방법에 어떠한 한정을 두진 않는다.
도 12를 참조할 때, 학습터널(1000)에는 상기 학습스틱(900)이 삽입되는 학습스틱 홀더(1100)가 다수로 형성되며, 특히 상기 학습스틱(900)의 방향턱(940)이 끼워져 학습스틱의 삽입방향을 결정할 수 있도록 학습스틱 홀더(1100)에는 방향턱(940)이 요철결합으로 삽입되도록 방향턱 홀더(1200)가 더 형성된다.
상기 학습스틱홀더(1100)에 학습스틱을 삽입하게 되면 상기 회전바(920)의 자성체(M)의 위치에 따라 컨트롤박스(800)의 자력을 받는 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 변하게 된다.
바람직하게는, 상기 회전바(920)의 자성체(M)의 자력에 영향을 받는 리드스위치(870a, 870b, 870c)의 간섭현상을 방지하기 위해 학습스틱의 회전바(920)의 길이는 15mm이상, 학습스틱(900)의 회전바(920)와 컨트롤박스(800)의 리드스위치(870a, 870b, 870c)간의 높이는 15mm 이상을 유지하는 것이 바람직하다.
도 13을 참조할 때, 컨트롤 박스(800)의 제어용 PCB(830)의 마이컴(830a)에서는 학습스틱의 회전바(920)의 위치에 따라 구동되는 특정 리드스위치(870a, 870b, 870c)의 신호를 받아서 전압셀렉터(830b)에서 선택된 구동전압을 운행체의 양방향 모터(120)에 인가하게 된다.
다시 말해, 정답에 해당하는 학습스틱(900)이 학습터널(1000)의 학습스틱홀더(1100)에 삽입되는 경우라면, 전진용 리드스위치(870a)가 동작하여 운행체가 전진하도록 구성하며, 반대로 오답에 해당하는 학습스틱(900)이 학습터널(1000)에 삽입되는 경우라면, 토글스위치에 의해 선택된 후진용 또는 정지용 리드스위치(870b, 870c)중 어느 하나의 리드스위치가 작동하여 후진 또는 정지되도록 구성할 수 있다.
또한, 컨트롤박스(800)에 상기 학습스틱(900)의 회전바(920)의 자성체(M)의 위치에 따라 상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 동작하는 경우 상기 마이컴(830a)에 의해 제어되어 음성을 발생시키는 스피커(850)가 더 포함되어 구성된다.
상기의 학습터널(1000)을 이용한 놀이 학습방법의 특징은 학습터널(100)내에서의 운행체(100)의 정확한 위치를 확인할 수 없다는 점에 특징이 될 수 있다. 즉 터널을 통과하기 위해서는 모든 문제의 정답을 찾아 정답에 해당하는 학습스틱(900)을 학습터널(1000)에 끼워야만 하는데, 사실상 어느 문제를 틀린 것인지를 알 수 없기 때문에 모든 문제에 대한 검산학습을 통해 모든 문제를 정확하게 알고 풀어야만 터널을 통과할 수 있도록 운영하는 것이다.
결국, 사용자가 오답에 의해 운행체가 정지된 위치를 찾아야만 학습터널을 통과할 수 있어, 사용자가 틀린 문제가 어떤 것인지를 검산할 수 있는 학습효과를 갖게 된다.
도 13을 참조할 때, 정오답에 따라 선택된 학습스틱(900)의 자력에 의해 상기 제어용 PCB(830)의 마이컴(830a)은 운행체의 양방향 모터(120)의 구동여부를 결정하도록 구성하고 있으나, 운행체의 양방향 모터가 아닌 내장센서를 제어하기 위한 센서제어모터(860)를 구동하도록 구성할 수도 있을 것이다.
일예로, 운행체의 창문을 개폐하기 위한 개폐센서가 내장된 운행체의 경우, 정답에 해당하는 학습스틱(900)을 학습스틱 홀더(1100)에 끼우게 되면, 제어용 PCB(830)의 마이컴(830a)은 센서구동모터를 구동시켜 운행체의 개폐센서가 on이 되도록 하여 운행체의 창문을 열리도록 구성할 수도 있을 것이다.
다시 말해, 학습스틱으로 작동완구의 양방향 모터의 온/오프 상태만을 제어하는 것에 한정하지 않고 작동완구의 개폐센서를 제어하도록 구성할 수 있도록 확장할 수 있을 것이다.
보다 자세하게는, 상기 컨트롤박스(800)의 마이컴(830a)에는 상기 학습스틱의 회전바(920)의 자성체의 위치에 따라 동작되는 상기 3개의 리드스위치(870a, 870b, 870c)(870a, 870b, 870c) 중에 전진에 해당하는 리드스위치(870a)가 작동하는 경우에 운행체에 내장된 음성센서를 구동시켜 음성을 발생시키도록 구성할 수도 있을 것이며, 또한, 상기 컨트롤박스의 마이컴(830a)에서는 상기 3개의 리드스위치(870a, 870b, 870c) 중에 전진에 해당하는 리드스위치(870a)가 작동하는 경우에 운행체에 내장된 동작센서를 작동시키기 위하여 운행체 내부의 센서구동모터를 구동하도록 구성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 4실시예에 따른 학습터널의 구성도이며, 본 발명의 제 4실시예는 제 3실시예와 다른 구성에 대해서만 설명한다.
상기 학습터널(1000)에 형성되는 학습스틱홀더(1300)의 형상은 3개의 학습스틱(300)별로 한셋트씩 삽입되도록 형성된다.
상기 컨트롤박스(800)의 상부에 위치하여 학습스틱(300)의 자력에 의해 동작하는 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 구성되면서, 상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)의 신호를 제어용PCB(830)에서 입력받으면 그에 따른 출력전압을 운행체(100)의 모터(120)에 인가하여 상기 모터(120)를 동작하게 한다.
본 발명의 제 4실시예의 작동원리는 학습터널(1000)에는 3개의 학습스틱홀더(1300)가 형성되면서 각각의 학습스틱홀더(1300)에 삽입되는 학습스틱이 모두 정답에 해당하는 경우에만 자성체(M)에 의해 상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 모두 작동하면서 제어용PCB(830)에서 출력전압을 운행체(100)의 모터(120)에 인가하여 모터(120)를 동작하게 한다.
보다 자세하게는, 상기 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 모두 직렬연결되어 있어, 모든 리드스위치(870a, 870b, 870c)가 동작하여야만 제어용PCB(830)에서 출력전압을 운행체(100)의 모터(120)에 인가시켜 상기 모터(120)를 동작하도록 구성하는 것이다.
도 15는 본 발명의 제 3, 4실시예에 따른 학습판의 사시도로서, 도시된 바를 참조할 때, 게임받침대(400')에는 학습스틱(900)이 안착되도록 방향턱홀더를 갖는 안착홈(420')이 다수로 이격되어 구비되며, 또한, 학습스틱(300)이 3개씩 셋트로 삽입되도록 3개의 안착홈(420)이 한 셋트로 형성되고 있다.
또한, 홀이 형성된 학습판이 상기 게임받침대(400') 상단에 위치하면서, 학습스틱(300,900)은 홀을 경유하여 상기 안착홈(420, 420')에 안착된다.
이 경우, 학습판을 보고 어떤 문제의 정답에 해당하는 학습스틱(900)을 선택하는 경우에만 상기 학습스틱의 회전바(920)의 자성체(M)가 리드스위치(870a)에 자력을 발생하도록, 정답에 해당되는 학습스틱의 회전바(920)만이 해당방향으로 회전되어 미리 장착구성되며, 또한, 문제의 정답에 해당하는 학습스틱(300)들의 자성체(M)만이 자성부(340)의 하부에 위치하도록 장착구성된다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 학습터널의 구성도로서, 도시된 바와 같이 다양한 학습스틱홀더(1100, 1300)를 갖는 학습터널로 구성될 수도 있을 것이며, 상기의 방식을 결합하여 다양한 놀이학습에 따른 효과를 얻을 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들을 중심으로 설명되었다. 첨부된 도면 및 전술한 실시예들은 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 그러므로, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 전술한 실시예들은 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예들이 아니라 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들이 전술한 발명의 범위에 포함되어 있음은 자명하다.
본 발명은 놀이용 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기에 관한 것으로서, 아동, 노인, 장애인 등의 모든 연령층의 사람들이 흥미를 가지고 즐기면서 학습효과를 달성할 수 있는 학습게임기에 관한 발명으로서, 장남감 완구 제조산업이나 학습지를 제작하여 배포하는 서비스 산업에 이용가능 할 것이다.

Claims (19)

  1. 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서,
    상기 운행체에는 학습스틱홀더가 형성되며, 상기 학습스틱홀더에 학습문제의 정답으로 선택된 학습스틱이 탑재되면, 상기 학습스틱의 자력에 여부에 따라 상기 운행체 내부의 모터가 구동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  2. 무빙 학습게임기에 있어서,
    다수로 이격되게 홈부가 형성된 운행판;
    안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대;
    상기 게임받침대의 상측에 위치하며 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되면서 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되는 학습판;
    내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 및
    상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더와 내부에 자성체를 포함하면서 상기 운행판의 홈부를 따라 상하부로 이동하는 바퀴부와, 상기 학습스틱 및 상기 바퀴부에 포함된 자성체의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 리드스위치에 의해 구동되는 모터를 포함하는 운행체;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 학습스틱은 상부측의 회전부와 하부측의 자성부로 구성되며, 상기 회전부의 회전에 따라 자성부 내부에 형성된 자성체가 상하부로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  4. 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서,
    다수로 이격되게 홈부가 형성된 운행판;
    안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대;
    상기 게임받침대의 상측에 위치하며 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되면서 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되는 학습판;
    내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱; 및
    상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더와 휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부와 내부에 자성체를 포함하면서 상기 운행판의 홈부를 따라 상하부로 이동하는 바퀴부와 상기 학습스틱 및 상기 바퀴부에 포함된 자성체의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 휴대폰배터리에서 전원을 입력받아 상기 리드스위치의 동작에 따라 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하는 제어용 PCB 및 상기 운행체에 연결되는 부착부를 포함하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 학습스틱은 상부측의 회전부와 하부측의 자성부로 구성되며, 상기 회전부의 회전에 따라 자성부 내부에 형성된 자성체가 상하부로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어용 PCB에는 운행체에 내장된 모터별 구동전압에 맞는 출력전압이 선택되는 셀렉터 회로부가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  7. 제 4항에 있어서,
    운행체 내부의 스프링이 형성된 (-)극과 돌출부가 형성된 (+)극을 갖는 건전지함에는 상기 제어용 PCB에서 공급되는 전원을 연결하기 위한 용도로서 모형건전지가 장착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 모형건전지에는 스프링이 삽입되어 있는 케이스와 상기 스프링의 일단과 접하며, 돌출돌기를 갖는 금속판과 상기 스프링의 타단과 접하여 상기 스프링의 탄력에 의해 이동되는 플라스틱와셔와 상기 플라스틱와셔와 접하여 플라스틱와셔의 이동에 따라 이동되는 금속판 및 상기 금속판들 간에 전기를 통전시키기 위해 연결된 배선라인을 포함되며,
    상기 건전지함에는 상기 모형건전지의 돌출돌기를 갖는 금속판과 상기 건전지함의 (-)극의 스프링과의 접촉시에는 접촉불량을 방지하기 위한 금속와셔가 더 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 무빙 학습게임기.
  9. 운행판을 따라 모터에 의해 구동되는 운행체를 포함하는 무빙 학습게임기에 있어서,
    안착홈이 다수로 이격되게 형성된 게임받침대;
    상기 게임받침대의 상측에 위치하며 상기 게임받침대의 안착홈과 매치되는 홀이 형성되면서 상기 홀 주변에는 학습문제의 답이 표시되는 학습판;
    내부에 자성체를 포함하면서 상기 학습판의 홀을 통해 상기 게임받침대의 안착홈에 각각 안착되는 학습스틱;
    상기 학습스틱을 탑재하기 위한 학습스틱홀더가 구성된 학습터널; 및
    휴대폰 배터리가 탑재되는 배터리 수용부와 상기 운행판을 따라 이동하기 위한 바퀴부와 상부측에 상기 학습스틱의 자력변화에 따라 동작하는 리드스위치와 상기 휴대폰배터리에서 전원을 입력받아 상기 리드스위치의 동작에 따라 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하는 제어용 PCB 및 상기 운행체에 연결되는 부착부를 포함하는 컨트롤박스;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 컨트롤박스에는 건전지가 수용되는 건전지 수용부가 더 구성되어 건전지나 휴대폰 배터리에서 겸용으로 제어용 PCB에 전원을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 학습스틱에는 회전축과, 상기 회전축을 따라 회전하면서 수평일측에는 자성체가 형성된 회전바와, 상기 회전바의 회전각도를 조절하는 스토퍼가 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 학습스틱홀더에 탑재되는 상기 학습스틱의 장착방향을 결정하도록 상기 학습스틱의 외주변에는 방향턱이 구성되며, 상기 학습터널에는 방향턱홀더가 더 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 리드스위치는 운행체에 구성되는 모터의 전진, 후진, 정지에 해당하는 각각의 독립된 동작을 구현하도록 3개의 리드스위치로 구성되며, 상기 후진과 정지에 해당하는 리드스위치 중에서 어느 하나의 리드스위치만이 선택적으로 동작하도록 상기 컨트롤박스에는 토글스위치가 더 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제어용 PCB는,
    상기 운영체의 모터별 구동전압을 선택하기 위하여 가변저항 또는 딥스위치를 이용하여 전압을 조절하도록 구성된 전압셀렉터; 및
    상기 학습스틱의 회전바의 자성체의 위치에 따라 구동되는 상기 3개의 리드스위치중의 어느 하나의 신호를 받아서 상기 전압셀렉터에서 선택된 구동전압을 운행체의 모터에 인가하는 마이컴;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 컨트롤박스에는 상기 학습스틱의 회전바의 자성체의 위치에 따라 상기 리드스위치가 동작하는 경우 상기 마이컴에 의해 제어되어 음성을 발생시키는 스피커가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 컨트롤박스의 마이컴에서는 상기 학습스틱의 회전바의 자성체의 위치에 따라 동작되는 상기 3개의 리드스위치 중에 전진에 해당하는 리드스위치가 작동하는 경우에 운행체에 내장된 음성센서를 구동시켜 음성을 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 컨트롤박스의 마이컴에서는 상기 3개의 리드스위치 중에 전진에 해당하는 리드스위치가 작동하는 경우에 운행체에 내장된 동작센서를 작동시키기 위한 센서구동모터를 구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 학습스틱은 상부측의 회전부와 하부측의 자성부로 구성되며, 상기 회전부의 회전에 따라 자성부 내부에 형성된 자성체가 상하부로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 학습터널에는 상기 학습스틱을 다수로 탑재하기 위한 학습스틱홀더가 형성되어서, 상기 학습스틱홀더에 탑재된 상기 모든 학습스틱의 자성체의 위치가 자성부의 하부측에 위치한 상태에서만 상기 리드스위치가 동작되면서 상기 제어용 PCB에 의해 상기 운행체의 모터의 동작을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 작동완구를 이용한 무빙 학습게임기.
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