KR101349181B1 - 스마트 컨트롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용하여 사용자의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공하는 스마트 컨트롤러를 제공한다. 본 발명에 따른 스마트 컨트롤러는, 사용자의 조작을 입력받는 입력 장치들이 각각 서로 다른 면에 배치되는 다면체 블록, 상기 입력 장치들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 다면체 블록을 전면에서 둘러싸는 커버를 포함할 수 있다.

Description

스마트 컨트롤러{Smart Controller}

본 발명은 스마트 컨트롤러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용하여 사용자의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공하는 스마트 컨트롤러에 관한 것이다.

최근 디지털 시대에 이르러 사용자들이 수많은 디지털 기기에 둘러싸여 있다. 이러한 디지털 기기들은 키보드, 마우스, 리모컨 등의 다양한 컨트롤러에 의하여 조작될 수 있다. 예를 들면, 게임용 입력장치로서 한국공개특허 제10-2009-0061619호가 있다.

한편, 종래의 디지털 기기들은 주로 성인들의 사용에 초점이 맞추어져 있었다. 그에 따라 디지털 기기들을 조작하기 위한 키보드, 마우스, 리모컨 등 종래의 다양한 컨트롤러들도 성인들의 사용에 초점이 맞추어져 있었다. 즉, 디지털 기기들을 조작하기 위한 종래의 키보드, 마우스, 리모컨 등의 다양한 컨트롤러들은 다양한 사용자들의 사용을 위한 감성적인 면, 조작 편이성, 및 직관적인 사용성에 대한 고려가 없었다. 따라서, 수많은 디지털 기기에 둘러싸여 있는 유아들도 직관적으로 사용할 수 있는 감성적이고, 직관적인 컨트롤러가 필요한 상황이다.

본 발명은, 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용하여 사용자의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공하는 스마트 컨트롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 사용자의 조작을 입력받는 입력 장치들이 각각 서로 다른 면에 배치되는 다면체 블록, 상기 입력 장치들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 다면체 블록을 전면에서 둘러싸는 커버를 포함하는 스마트 컨트롤러를 제공한다.

상기 입력 장치가 상기 커버의 외부면 밖으로 돌출되지 아니할 수 있다.

상기 다면체 블록이 부드러운 모서리 및 꼭짓점을 가질 수 있다.

상기 커버의 외형이 상기 입력 장치가 배치된 면이 절단된 구의 형상이 될 수 있다.

상기 커버가 EVA 컴파운드(Ethylene Vinyl Acetate compound) 소재를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 커버가 2이상의 조각들로 분리 가능하다.

상기 커버의 분리된 상기 조각들이 서로 다른 색깔을 가질 수 있다.

상기 커버의 분리된 상기 조각들이, 서로 정합되는 돌출부와 오목부를 구비하여 서로 끼워 맞추어져, 상호 결합될 수 있다.

상기 커버의 분리된 상기 조각들을 상호 결합된 상태로 탄성 지지하는 지지링을 더 포함할 수 있다.

상기 입력장치가 상하, 좌우, 및 회전 중의 적어도 하나 이상의 입력을 입력 받는 조그 버튼을 포함할 수 있다.

상기 입력장치가 사용자의 누름 조작을 입력받는 버튼을 더 포함할 수 있다.

상기 버튼이 각각 상기 다면체 블록의 서로 다른 면에 배치되는 제1 버튼 및 제2 버튼을 포함할 수 있다.

상기 입력 장치가 버튼, 조그 버튼, 조이 스틱, 스위치, 전원 버튼, 및 디스플레이 패널 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

출력 장치를 더 포함하고, 상기 출력 장치는 상기 다면체 블록의 또 다른 면에 배치되어 소리를 출력하는 스피커 및 부저 중의 적어도 어느 하나; 및 상기 다면체 블록의 또 다른 면에 배치되어 빛을 출력하는 적어도 하나 이상의 램프를 포함할 수 있다.

상기 스피커, 상기 부저, 및 상기 램프 중의 적어도 어느 하나가 상기 입력 장치의 입력에 반응하여 소리 또는 빛을 출력할 수 있다.

상기 다면체 블록이 외부 장치와 연결되도록 하는 확장 인터페이스를 더 할 수 있다.

상기 확장 인터페이스가 USB 인터페이스, 근거리 유선통신 인터페이스, 및 블루투스, 와이브로, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 적외선 통신, UWB 등을 포함하는 무선통신 인터페이스 중의 적어도 어느 하나가 될 수 있다.

상기 확장 인터페이스를 통하여 적어도 하나 이상의 센서가 장착되는 센서 블록이 연결될 수 있다.

상기 센서 블록이, 일면에 형성되는 오목부와, 다른 일면에 형성되어 다른 센서 블록의 상기 오목부와 결합되는 볼록부를 포함할 수 있다.

상기 확장 인터페이스를 통하여, 컴퓨터, TV, 태블릿, 스마트 폰을 포함하는 적어도 하나 이상의 외부 장치가 연결될 수 있다.

상기 외부 장치를 통하여 상기 스마트 컨트롤러의 작동 상태가 모니터링 가능하다.

상기 다면체 블록에 배치되어 외부 환경 또는 내부 상태를 감지하는 적어도 하나 이상의 센서들을 더 포함할 수 있다.

상기 센서가 상기 다면체 블록의 상기 입력 장치와 다른 면에 배치될 수 있다.

상기 센서가 상기 다면체 블록의 일면 외부 또는 내부에 배치되는 카메라 모듈, 마이크 모듈, 조도 센서, 온도 센서, 습도 센서, 힘 센서, 토크 센서, 기울기 센서, 가속도 센터, GPS 송수신기, 및 자이로 센서 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 다면체 블록의 또 다른 면에 배치되어 소리를 출력하는 스피커 및 부저 중의 적어도 어느 하나; 및 상기 다면체 블록의 또 다른 면에 배치되어 빛을 출력하는 적어도 하나 이상의 램프를 더 포함하고,

상기 스피커, 상기 부저, 상기 램프 및 진동 출력 중의 적어도 어느 하나가 상기 입력 장치들 및 상기 센서들의 입력 중의 적어도 어느 하나에 반응하여 소리 또는 빛을 출력할 수 있다.

스피커, 부저, 및 램프 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 출력장치를 더 포함하고, 상기 커버의 외형이 상기 입력 장치, 상기 출력 장치, 및 상기 센서가 배치된 면이 절단된 구의 형상될 수 있다.

상기 스마트 컨트롤러의 작동을 제어하는 프로그램이 저장되는 제1 메모리; 및 상기 스마트 컨트롤러의 작동에 필요한 정보와 입출력 정보가 저장되는 제2 메모리를 더 포함할 수 있다.

화면이 표시되는 디스플레이 장치를 더 포함하고, 상기 디스플레이 장치가 터치스크린이 될 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 컨트롤러는, 다면체 블록을 포함하고, 상기 다면체 블록이, 상기 다면체 블록의 일면에 배치되어 사용자의 조작을 입력받는 입력장치, 상기 다면체 블록의 상기 일면 또는 다른 일면에 배치되어 외부 환경 또는 내부 상태를 감지하는 센서; 및 상기 다면체 블록의 또 다른 일면에 배치되어 상기 입력 장치 및 상기 센서 중의 적어도 어느 하나로부터의 입력에 반응하여 출력 정보를 출력하는 출력 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 컨트롤러는, 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용하여 사용자의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 컨트롤러의 외형을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 스마트 컨트롤러를 일부 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 스마트 컨트롤러에서, 다면체 블록을 일측에서 바라본 외양을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 스마트 컨트롤러에서, 다면체 블록을 다른 일측에서 바라본 외양을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1의 스마트 컨트롤러에서, 다면체 블록을 아래에서 바라본 외양을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 컨트롤러의 외형을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1의 스마트 컨트롤러에 센서 블록이 연결된 것을 도시한 도면이다.
도 8은 2개의 센서 블록이 2층으로 쌓여진 외관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 센서 블록들이 분리된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 1의 스마트 컨트롤러의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 11은 도 10의 스마트 컨트롤러에 센서 블록들이 연결되는 것을 보여주는 블록도이다.
도 12는 도 10의 스마트 컨트롤러에 외부 장치들이 연결되는 것을 보여주는 블록도이다.
도 13은 스마트 컨트롤러의 작동 상태를 모니터링하기 위하여, 외부 장치와의 연결 동작을 보여주는 연결 화면이다.
도 14는 스마트 컨트롤러의 작동 상태를 모니터링하기 위한 외부 장치에 표시되는 화면 구성을 개략적으로 도시한 도면이다,
도 15는 스마트 컨트롤러의 작동 상태를 모니터링하기 위하여, 입력 장치 또는 출력 장치를 선택하기 위한 화면을 개략적으로 도시한 화면이다.
도 16은 스마트 컨트롤러의 작동 상태의 모니터링 화면 중에서, 그 일 실시예로서 가속도 센서의 작동 상태를 모니터링하기 위한 화면을 개략적으로 도시한 화면이다.
도 17은 스마트 컨트롤러의 작동 상태의 모니터링 화면 중에서, 출력 장치의 작동 상태를 모니터링하기 위한 화면을 개략적으로 도시한 화면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서는 도면에 도시된 스마트 컨트롤러를 예로 들어 설명할 것이나, 본 발명은 도면에 도시된 스마트 컨트롤러에 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 컨트롤러(1)의 외형이 도시되어 있다. 도 2에는 도 1의 스마트 컨트롤러(1)의 분해사시도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 스마트 컨트롤러(1)는 다면체 블록(10); 및 커버(20)를 포함할 수 있다. 다면체 블록(10)은 사용자의 조작을 입력받는 입력 장치들이 각각 서로 다른 면에 배치될 수 있다. 커버(20)는 입력 장치들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 다면체 블록(10)을 전면에서 둘러쌀 수 있다.

본 발명에 따르면, 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용하여 사용자의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공할 수 있다. 디지털 시대에 사용자들은 수많은 디지털 기기에 둘러쌓여 있다. 특히, 스마트 컨트롤러(1)는 유아들이 디지털 기기와 친숙하게 만날 수 있는 도구를 제공할 수 있다. 즉, 스마트 컨트롤러(1)는 유아에게 친숙한 모양과 다양한 색상을 띠며, 직관적으로 조작할 수 있는 디지털 기기가 될 수 있다.

커버(20)는 다면체 블록(10)을 전면에서 둘러싸서, 다면체 블록(10)을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. 이때, 다면체 블록(10)에는 입력 장치들, 출력 장치들, 및 센서들 중의 적어도 어느 하나가 장착될 수 있다.

이 경우, 커버(20)에는 입력 장치들, 출력 장치들, 및 센서들의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 홀이 형성되어, 이들이 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 따라서, 커버(20)에 의하여 다면체 블록(10)을 보호하면서도, 입력 장치들, 출력 장치들, 및 센서들을 외부에서 자유롭게 작동시킬 수 있게 된다.

한편, 입력 장치들, 출력 장치들, 및 센서들이 커버(20)의 외부로 노출되지만, 커버(20)의 외부면 밖으로 돌출되지 아니하도록, 다면체 블록(10)이 커버(20)에 둘러싸일 수 있다. 따라서, 스마트 컨트롤러(1)를 떨어뜨리거나 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도 입력 장치들 및/또는 출력 장치들 및/또는 센서들이 장착되는 다면체 블록(10)이 충분히 충격으로부터 보호될 수 있다.

또한, 스마트 컨트롤러(1)의 외형은 구의 형상을 가질 수 있다. 커버(20)의 외형은 입력 장치들 및/또는 출력 장치들 및/또는 센서들이 배치되는 면이 절단된 구의 형상이 될 수 있다. 따라서, 스마트 컨트롤러(1)가 구의 형상을 가지면서도 입력 장치들 및/또는 출력 장치들 및/또는 센서들이 자유롭게 접근 가능할 수 있다.

스마트 컨트롤러(1)는 사용자가 공과 같은 오락 도구로 사용할 수 있다. 특히, 유아에게 친숙한 모양으로 양손으로 잡고서 온몸으로 움직이는 소근육 및 대근육 동작을 통해 조작을 유도할 수 있다.

기존의 디지털 기기의 입출력 장치는 상징적이고 기호화된 조작 방식으로 유아의 발달에 적합하지 않다. 하지만, 스마트 컨트롤러(1)는 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용함으로써, 유아의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공할 수 있게 된다.

이때, 커버(20)는 EVA 컴파운드(Ethylene Vinyl Acetate compound) 소재를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, EVA 컴파운드는 냄새나 박테리아가 파고 들어가는 틈새가 없고, 사람 특히 유아에게 유해하지 않은 친환경 소재로서, 가볍고 탄성을 지닌 소재이다. 즉, 커버(20)는 구 형상의 가볍고 충격에 강한 친환경 보호 케이스가 될 수 있다.

다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 커버(20)에 EVA 컴파운드 이외에도, 가볍고 충격에 강하고 탄성을 지닌 친환경 소재인 다양한 종류의 다른 소재가 적용될 수 있다.

한편, 커버(20)에는 다양한 색상이 배치될 수 있다. 따라서, 사용자에게 다양한 미감을 제공할 수 있다. 또한, 커버(20)는 2 이상의 조각들로 분리 가능하다. 즉, 커버(20)는 도면상에서 세로로 분리되는 형상을 가지며, 각각의 커버(20)는 서로 다른 색깔을 가질 수 있다.

도 1의 스마트 컨트롤러(1)에서는 커버(20)가 서로 결합되는 제1 커버(21) 및 제2 커버(22)를 포함할 수 있다. 각각의 커버 조각들(21, 22)은 서로 정합되는 돌출부(21a, 22a)와 오목부(21b, 22b)를 포함하고, 돌출부(21a, 22a)와 오목부(21b, 22b)가 서로 결합될 수 있다.

이때, 돌출부(21a, 22a)와 오목부(21b, 22b)가 서로 끼워 맞춤으로 결합되어, 커버(20)가 별도의 결합도구 없이도 비교적 견고하게 유지될 수 있다. 한편, 커버(20)는 분리된 각각의 커버 조각들(21, 22)을 상호 결합된 상태로 탄성 지지하는 지지링(23)을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 스마트 컨트롤러(1)에 외부로부터 비교적 심한 충격이 가해지는 경우에도 커버 조각들(21, 22)이 유지되도록 할 수 있다.

한편, 다면체 블록(10)에는 그 면으로부터 돌출되는 돌출부(10a)가 구비되고, 커버(20)에 별도의 수용부(20a)가 형성되어, 다면체 블록(10)의 돌출부(10a)와 커버(20)의 수용부(20a)가 서로 정합되어, 다면체 블록(10)과 커버(20)의 결합이 더욱 견고하게 이루어지도록 될 수 있다. 이때, 그 효과를 최대화 시킬 수 있도록 다면체 블록(10)의 돌출부(10a)가 커버 조각들(21, 22)이 서로 결합되는 방향에 수직인 방향, 즉 다면체 블록(10)의 상하면으로 형성될 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 스마트 컨트롤러(2)에서처럼 다면체 블록(10)을 둘러싸는 커버가 4등분되어, 각각의 커버 조각들(26a, 26b, 26c, 26d)을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 커버 조각들(26a, 26b, 26c, 26d)은 서로 다른 색상을 가질 수 있다.

도 3 내지 도 5에는 도 1의 스마트 컨트롤러(1)에서 다면체 블록(10)의 외양이 도시되어 있다. 도 3에는 다면체 블록(10)을 일측에서 예를 들어 전면에서 바라본 외양이 도시되어 있으며, 도 4에는 다면체 블록(10)을 다른 일측에서 예를 들어 후면에서 바라본 외양이 도시되어 있으며, 도 5에는 다면체 블록(10)을 아래에서 바라본 모습이 도시되어 있다.

한편, 다면체 블록(10)은 부드러운 모서리 및 꼭짓점을 가질 수 있다. 이 경우, 다면체 블록(10) 자체가 EVA 컴파운드처럼 충격에 강한 경량성 소재를 포함하여 이루어지는 경우, 별도의 커버가 필요없는 실시예에서도, 사용자 편의성 및 조작의 직관성을 구현할 수 있게 된다.

다면체 블록(10)은 입력 장치들, 출력 장치들, 및 센서들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 입력 장치들은 다면체 블록(10)의 일면에 배치되어 사용자의 조작을 입력받을 수 있다. 센서들은 다면체 블록(10)의 일면 또는 다른 일면에 배치되어 외부 환경 또는 내부 상태를 감지할 수 있다. 출력 장치들은 다면체 블록(10)의 또 다른 일면에 배치되어 입력 장치 및 센서 중의 적어도 어느 하나로부터의 입력에 반응하여 출력 정보를 출력할 수 있다.

다면체 블록(10)은 입력 장치들, 출력 장치들, 또는 센서들이 복수 방향에서 결합되는 구조를 가지기만 하면 되며, 부분적으로 라운드 형상을 가질 수도 있고, 전체적으로 구 형상을 가질 수도 있다.

이때, 입력 장치들은 조그 버튼(11), 버튼(12a, 12b), 조이 스틱, 스위치, 전원 버튼(13), 및 디스플레이 패널 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

조그 버튼(11)은 상하, 좌우, 및 회전 중의 적어도 하나 이상의 입력을 입력 받을 수 있다. 이때, 조그 버튼(11)은 상하 누름 또는 슬라이드, 좌우 누름 또는 슬라이드, 회전, 및 누름 중의 적어도 하나 이상의 입력을 입력받을 수 있다.

버튼(12a, 12b)은 사용자의 누름 조작을 입력받을 수 있다. 이때, 버튼(12a, 12b)은 각각 상기 다면체 블록의 서로 다른 면에 배치되는 제1 버튼(12a, 12b) 제2 버튼(12b)을 포함할 수 있다. 이때, 다면체 블록(10)에는 사용자의 조작을 입력받는 입력 장치(11, 12a, 12b, 13)들이 각각 서로 다른 면에 배치될 수 있다. 따라서, 양손으로 직관적인 입력이 가능하게 된다.

출력 장치들은 다면체 블록(10)의 또 다른 일면에 배치되어 입력 장치(40)들 및 센서들 중의 적어도 어느 하나로부터의 입력에 반응하여 출력 정보를 출력할 수 있다.

출력 장치들은 스피커 및 부저(14) 중의 적어도 어느 하나; 램프(15); 및 진동 장치(미도시)를 구비할 수 있다. 스피커 및/또는 부저(14)는 다면체 블록(10)의 일면에 배치되어 소리를 출력할 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 부저(14)만 배치되어 있으나, 대시 스피커가 장착되거나 둘 다 장착될 수 있다.

램프(15)는 빛을 출력하는 것으로 LED가 될 수 있으며, 적어도 하나 이상 또는 복수개 설치될 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 동일한 면에 2개의 LED가 설치되어 있다. 이 경우, 램프(15)의 경우 차지하는 면적이 적어 다른 장치와 한 면에 설치될 수 있으며, 도면에 도시된 실시예에서는 전원 버튼(13)과 한 면에 설치될 수 있다.

따라서, 다면체 블록(10)의 한정된 공간에 다양한 입출력 장치를 배치하면서도 사용자 조작 편리성을 구현할 수 있다.

한편, 입력 장치, 출력 장치, 및 센서들 중의 일부는 다면체 블록(10)의 내부 또는 커버(20)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 진동 장치는 다면체 블록(10)의 내부에 장착되어 사용자의 입력이 있는 경우, 진동 장치를 작동시켜 이를 피드백시켜 줌으로써, 사용자가 버튼이 눌려졌음을 느낄 수 있도록 할 수 있다. 이때, 진동 장치는 입력 장치 자체에 장착되어 직접 입력이 피드백 되도록 할 수 있다.

또한, 스피커, 부저(14), 및 램프(15) 중의 적어도 어느 하나 및/또는 진동 장치(미도시)가 입력 장치의 입력 또는 센서에서 감지되는 것에 반응하여 소리 및/또는 빛 등을 출력할 수 있다.

센서들은 다면체 블록(1)의 외부 또는 내부에 배치되어 외부 환경 및/또는 내부 상태를 감지하는 것으로 적어도 하나 이상 포함될 수 있다. 따라서, 다양한 내부 상태 및/또는 외부 환경을 감지함으로써, 사용자 편이성과 직관적 조작이 가능하도록 할 수 있다.

이때, 센서들은 입력 장치들 및/또는 출력 장치들과 다른 면에 배치될 수 있다. 이때, 센서들의 배치는 사용자의 기기 조작에 방해가 되지 않도록 배치될 수 있다.

센서들은 다면체 블록(10)의 일면 외부 또는 내부에 배치되는 카메라 모듈, 마이크 모듈, 조도 센서, 온도 센서, 습도 센서, 힘 센서, 토크 센서, 기울기 센서, 가속도 센터, GPS 송수신기, 및 자이로 센서 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

도면에 도시된 실시예와 같이, 다면체 블록(10)의 외부로 노출되도록 조도 센서(16) 및 마이크(17)가 설치될 수 있다. 이때, 센서들의 일부는 다면체 블록(10)에 직접 설치되고, 다른 일부는 연결 포트(18)를 통하여 외부에 장착되는 센서 블록에 설치될 수 있다.

이때, 연결 포트(18)는 USB(Universal Serial Bus) 포트가 될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 별도의 연결 케이블(30)을 통하여 센서 블록(40)과 연결될 수 있다. 따라서, 한정된 다면체 블록(10)의 공간을 극복하고 다양한 센서들을 활용할 수 있다.

그에 따라, 스마트 컨트롤러(1)는 재미있는 센서들을 활용한 관찰 및 반응 활동이 가능하며, 자기 주도적인 상호작용을 통해 재미와 호기심을 유발할 수 있다.

한편, 연결 포트(18)에 연결되는 블록들에는 센서들 뿐만 아니라, 별도의 입력 장치 및/또는 출력 장치가 장착될 수 있다. 또한, 다양한 센서들 및/또는 다양한 입출력 장치는 별도의 연결 케이블 없이도 무선으로 추가적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 블루투스, 와이브로, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 적외선 통신, UWB(Ultra Wide Band) 등을 다양한 방식들 중의 하나 또는 그 이상이 사용될 수 있다.

다른 실시예로서, 입력 장치들, 출력 장치들, 및 센서들 중의 적어도 일부가 다면체 블록(1)에 착탈식으로 장착될 수 있다. 이 경우, 필요에 따라 기존의 입출력 장치 및/또는 센서들을 분리하고 다른 용도의 입출력 장치 및/또는 센서들을 장착함으로써, 한정된 다면체 블록(10)의 공간을 극복하고 다양한 입출력 장치 및/또는 센서들을 활용할 수 있게 된다.

한편, 다면체 블록(10)의 일면 예를 들어 하면에는 배터리 수납부(19)가 배치되고, 그 내부에 배터리가 장착되고 고정 볼트(19a)에 의하여 배터리 수납부(19)가 고정될 수 있다. 따라서, 스마트 컨트롤러(1)는 내장된 배터리로 작동되어 별도의 전원 연결 없이도 자유롭게 사용할 수 있게 된다.

이때, 배터리는 충전 가능한 2차 전지가 될 수 있다. 이 경우, 2차 전지는 연결 포트(18)를 통하여 전원을 공급받아 충전될 수 있다.

도 7에는 도 1의 스마트 컨트롤러(1)에 센서가 장착되는 센서 블록(40)이 연결 케이블(30) 연결된 것이 도시되어 있다. 도 8에는 2개의 센서 블록들(40a, 40b)이 2층으로 쌓여진 모습이 도시되어 있으며, 도 9에는 적층된 센서 블록들(40a, 40b)이 분리된 모습이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 센서 블록(40)은 연결 케이블(30)을 통하여 다면체 블록(10)에 연결될 수 있다. 이때, 연결 케이블(30)은 일단이 다면체 블록(10)의 연결 포트(18)에 연결되고, 다른 일단이 센서 블록(40)의 연결 포트(41)에 연결될 수 있다.

이때, 각각의 연결 포트들(18, 41)은 보편적이고 간편한 직렬 통신 방식의 USB 포트가 될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 근거리 유선통신 방식을 포함한 다양한 유선 방식이 적용될 수 있다.

따라서, 센서 블록(40)을 통하여 외부 장치를 연결할 수 있도록 함으로써, 한정된 다면체 블록(10)의 공간을 극복하고 다양한 센서들을 활용할 수 있어 확장성을 향상시킬 수 있다. 그에 따라, 스마트 컨트롤러(1)는 재미있는 센서들을 활용한 관찰 및 반응 활동이 가능하며, 자기 주도적인 상호작용을 통해 재미와 호기심을 유발할 수 있다. 한편, 연결 포트(18)에 연결되는 블록들에는 센서들 뿐만 아니라, 별도의 입력 장치 및/또는 출력 장치가 장착될 수 있다.

또한, 다양한 센서들 및/또는 다양한 입출력 장치는 별도의 연결 케이블 없이도 무선으로 추가적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 블루투스, 와이브로, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 적외선 통신, UWB 등을 다양한 방식들 중의 하나 또는 그 이상이 사용될 수 있다.

한편, 센서 블록(40a, 40b)은 각각 볼록부(42) 및 오목부(43)를 포함할 수 있다. 이때, 오목부(43)는 센서 블록(40a, 40b)의 일면에 형성되고, 볼록부(42)는 센서 블록(40a, 40b)의 다른 일면에 형성될 수 있다.

서로 다른 센서 블록(40a, 40b)의 오목부(43)와 볼록부(42)가 각각 서로 결합되어, 두 개의 센서 블록(40a, 40b)을 적층할 수 있게 된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 하나의 센서 블록(40b)의 오목부(43)와 다른 센서 블록(40a)의 볼록부(42)가 서로 결합되어, 도 8에 도시된 바와 같이 적층될 수 있다.

이 경우, 서로 용이하게 적층되고 적층된 상태를 용이하게 유지할 수 있어, 복수개의 센서 블록들을 보관 및 정리를 간편하게 할 수 있게 된다. 또한, 블록을 연결하여 다양한 입출력 장치를 확장할 수 있으며, 새로운 세서, 피드백 모듈을 저렴한 가격으로 지속적으로 추가하여 사용자가 색다른 경험을 하는 것이 가능하게 할 수 있다.

다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 적층되는 볼록부와 오목부가 서로 전기적 신호가 연결될 수 있는 구조를 갖도록 함으로써, 하나의 연결 케이블로 복수 개의 센서 블록을 연결시키는 실시예도 가능하다. 이 경우, 하나의 연결로 더욱 많은 센서 및/또는 입출력 장치를 연결할 수 있도록 함으로써, 사용자 편이성을 향상시킬 수 있다.

도 10에는 도 1의 스마트 컨트롤러(1)의 내부 구성을 보여주는 블록도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 스마트 컨트롤러(1)는 제어부(110), 제1 메모리(120), 제2 메모리(130), 확장 인터페이스(140), 입력부(150), 출력부(160), 및 디스플레이(170)를 포함할 수 있다.

제어부(110)는 스마트 컨트롤러(1)의 전반적인 작동을 제어하는 중앙 처리 장치이다. 제1 메모리(120)는 스마트 컨트롤러(1)의 작동을 제어하는 프로그램이 저장되는 것으로, 비휘발성 메모리가 될 수 있다. 제2 메모리(130)는 스마트 컨트롤러(1)의 작동에 필요한 정보와 입출력 정보가 저장되는 것으로, 휘발성 메모리가 될 수 있다.

확장 인터페이스(140)는 스마트 컨트롤러(1)가 외부 장치와 연결되도록 인터페이싱 한다. 확장 인터페이스(140)는 USB 인터페이스, 근거리 유선통신 인터페이스, 및 블루투스, 와이브로, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 적외선 통신, UWB 등을 포함하는 무선통신 인터페이스 중의 적어도 어느 하나가 될 수 있다. 여기서, 확장 인터페이스(140)에 의하여 도 7에서와 같이 별도의 센서 블록이 장착될 수 있다.

입력부(150)는 외부로부터 사용자 조작을 입력받거나 내부 상태 또는 외부 환경을 감지할 수 있다. 즉, 입력부(150)는 도 3 내지 도 5의 입력 장치들 및/또는 센서들을 포함할 수 있다.

출력부(160)는 제어부(110)에 의하여 생성된 신호에 따른 출력을 외부로 출력할 수 있다. 이때, 출력부(160)는 도 3 내지 도 5의 출력 장치들을 포함할 수 있다.

디스플레이(170)는 화면상에 정보 또는 신호를 표시할 수 있다. 이때, 디스플레이(170)는 터치 방식에 의하여 외부로부터 사용자 입력을 받는 터치스크린이 될 수 있다.

스마트 컨트롤러(1)는 입출력 장치 및/또는 센서를 포함하는 그 자체로서 하나의 디지털 기기가 될 수 있다. 따라서, 스마트 컨트롤러(1)는 다양한 센서 및/또는 입출력 장치를 활용하여 사용자의 실제 경험과 일치하는 직관적인 조작 방식을 제공할 수 있다.

한편, 도 11에 도시된 실시예에서와 같이 스마트 컨트롤러(1)에는 센서 블록들(40)이 연결될 수 있다. 센서 블록들(40)은 도 9의 제1 센서블록(40a)과 제2 센서블록(40b)을 포함할 수 있다. 이때, 확장 인터페이스(140)는 제1 인터페이스(141)가 될 수 있다. 제1 인터페이스(141)는 USB 인터페이스, 이더넷과 같은 근거리 유선통신 인터페이스, 및 다양한 무선통신 인터페이스들 중의 적어도 어느 하나가 될 수 있다.

또한, 도 12에 도시된 실시예에서와 같이 스마트 컨트롤러(1)에는 외부 장치들(80)이 연결될 수 있다. 외부 장치들(80)은 컴퓨터(81), TV(82), 태블릿(83), 및 스마트폰(84) 등을 포함할 수 있다. 이때, 확장 인터페이스(140)는 제2 인터페이스(142)가 될 수 있다. 제2 인터페이스(142)는 USB 인터페이스, 이더넷과 같은 근거리 유선통신 인터페이스, 및 다양한 무선통신 인터페이스들 중의 적어도 어느 하나가 될 수 있다.

이 경우, 스마트 컨트롤러(1)는 외부 장치(80)를 조작하는 입출력 장치가 될 수 있다. 이때, 타겟 플랫폼은 통상의 안드로이드, IOS, PC, 스마트 TV 등의 다양한 플랫폼이 될 수 있으며, 다양한 통신 방식에 의하여 연결될 수 있다. 또한, 하나의 외부 기기에 복수의 스마트 컨트롤러(1)가 연결될 수 있다. 그 반대로, 하나의 스마트 컨트롤러(1)를 통하여 복수의 외부 기기를 조작할 수도 있다.

한편, 스마트 컨트롤러(1)는 외부 장치(80)를 통하여 그 작동 상태가 모니터링 가능하다. 따라서, 스마트 컨트롤러(1)를 외부 장치(80)에 연결하여 표시되는 화면을 보면서 스마트 컨트롤러(1)의 다양한 기능을 작동시키면서 모니터링할 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 별도의 디스플레이(170)가 스마트 컨트롤러(1)에 포함되는 경우, 디스플레이(170)를 통해서 구현 가능하다.

스마트 컨트롤러(1)의 작동 상태 모니터링 과정은, 디스플레이 또는 외부 장치 연결 단계(도 13), 모니터링 화면 표시단계(도 14), 모니터링 대상 선택단계(도 15), 및 선택된 센서 또는 입출력 장치의 모니터링 단계(도 16 및 17)를 포함할 수 있다.

이때, 입력 장치는, 가속도 센서에 의하여 특정 면에 대한 기울기, 자이로 센서에 의하여 흔들기 정도, 온도 센서에 의하여 올리기 또는 내리기, 습도 센서에 의하여 올리기 또는 내리기, 조도 센서에 의하여 밝기 조절, 카메라에 의하여 색상, 마이크에 의하여 소리의 세기, 힘 센서에 의하여 커버의 휘어진 정도, 거리 센서에 의하여 거리 측정, 터치 센서에 의하여 터치 버튼의 작동 상태, 조그 버튼에 의하여 그 작동 상태 등을 모니터링 할 수 있다.

또한, 출력 장치는, 스피커, 부저, 진동 출력, 및 LED 출력 등을 모니터링 할 수 있다.

디스플레이 또는 외부 장치 연결 단계(도 13)에서는 스마트 컨트롤러(1)의 작동 상태를 모니터링하기 위하여, 연결 화면을 스마트 컨트롤러(1)의 디스플레이에 표시하거나, 도 13에 도시된 바와 같이 스마트 컨트롤러(1)를 외부 장치와 연결시킨다. 이 단계는 연결 가능한 스마트 컨트롤러(1)를 검색하고, 검색된 스마트 컨트롤러(1)를 기기와 연결하고, 연결이 성공되면 모니터링을 시작하거나 종료하고, 연결이 실패되면 다시 연결을 시도하거나 종료하는 과정을 거쳐 수행될 수 있다. 이때, 사용자의 시작, 종료, 및 다시 연결 중의 어느 하나의 선택에 의하여 그에 할당된 작업이 수행될 수 있다.

모니터링 화면 표시단계(도 14)에는 도 14에 표시된 화면과 같이 화면을 표시하고, 모니터링할 장치를 선택 가능한 상태로 대기한다. 이때, 일측에 해당 스마트 컨트롤러(1)의 이름(도면의 실시예의 경우 941B)이 표시되고, 센서 데이터는 X, Y, Z 좌표로 표시되고, 배경에 그리드가 표시되고, 스마트 컨트롤러(1)가 계속 회전하도록 표시될 수 있다. 여기서, X, Y, Z 값에는 선택된 센서 또는 입력 장치의 선택에 따라 미리 설정된 값이 표시될 수 있으며, X, Y, Z 각각 또는 일부에 입력된 값이 표시될 수 있다.

모니터링 대상 선택단계(도 15)에는 도 15에 도시된 화면과 같이 작동 상태를 모니터링 할 스마트 컨트롤러의 입력 장치 또는 출력 장치를 선택할 수 있다. 이때, 모니터링할 입력 장치는 화면상의 제1 영역(150a)에서 선택될 수 있으며, 터치 버튼 및/또는 마우스로 선택할 수 있다. 또한, 모니터링할 출력 장치는 화면상의 제2 영역(150b)에서 선택될 수 있으며, 가속도 센서와 조그 버튼을 이용하여 선택할 수 있다.

선택된 센서 또는 입출력 장치의 모니터링 단계(도 16 및 17)에는 선택된 입력 장치를 모니터링 하는 단계(도 16) 또는 선택된 출력 장치를 모니터링 하는 단계(도 17)가 수행될 수 있다.

선택된 입력 장치를 모니터링 하는 단계(도 16)는 도 15에서 화면상의 제1 영역(150a)에서 모니터링할 입력 장치가 선택된 경우에 수행될 수 있다. 여기서, 종료 버튼(150c)이 선택되며 작동 상태 모니터링이 종료된다. 도 16에는 입력 장치의 일 실시예로 가속도 센서가 선택된 경우인데, 스마트 컨트롤러의 각 면에 서로 다른 색상을 할당하여 해당 면으로 기울어진 경우에 그에 할당된 색상이 표시되는 것을 확인하여 그 작동 상태를 모니터링 할 수 있다.

다른 실시예로서, 자이로가 선택된 경우에 상하로 흔들면 화면에 표시된 스마트 컨트롤러가 위로 길어지고, 좌우로 흔들면 옆으로 길어지는 것을 확인하여 그 작동 상태를 모니터링 할 수 있다.

다른 입력 장치들도 가속도 또는 자이로가 선택된 경우와 같이 미리 정해진 방식에 의하여 그 작동 상태가 모니터링 될 수 있다.

선택된 출력 장치를 모니터링 하는 단계(도 17)는 도 15에서 화면상의 제2 영역(150b)에서 모니터링할 출력 장치가 선택된 경우에 수행될 수 있다. 여기서, 종료 버튼(150c)이 선택되며 작동 상태 모니터링이 종료된다.

출력 장치의 모니터링은 도 17에 도시된 바와 같은 화면에서 이루어질 수 있는데, 스피커가 선택된 경우에는 미리 정해진 사운드의 스피커 출력, 부저가 선택된 경우에는 부저의 기본 재생음 출력, 진동이 선택된 경우에는 진동이 일정한 간격으로 출력, LED가 선택된 경우에는 적색, 녹색, 청색의 출력이 일정한 시간 간격으로 변경되면서 출력될 수 있다.

본 실시예에서 설명된 입력 장치 및/또는 출력 장치의 작동 상태 모니터링 방법은 설명된 바에 한정되지 아니하고, 그 외에도 그 작동 상태를 모니터링하기 적당한 다양한 방법이 적용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 커버(20) 소재로 충격에 강한 무자극 친환경 소재를 사용하여 유아들에게도 안전한 사용 환경을 제공할 수 있다. 또한, 스마트 컨트롤러(1) 자체로도 다양한 활동을 할 수 있도록 함으로써, 스크린에만 몰입하지 않는 다양한 활동을 유도할 수 있게 된다.

스마트 컨트롤러(1)에 의하여 별도로 연결되는 센서 블록 또는 착탈식 입출력 장치를 통하여 다양한 입출력 장치로 변신할 수 있으며, 저렴한 가격으로 지속적으로 확장할 수 있게 된다.

개방형 오픈 플랫폼을 적용하여 구동할 수 있도록 함으로써, 안드로이드 마켓 등 다양한 오픈 마켓을 통하여 콘텐츠를 자유롭게 구매할 수 있도록 함으로써, 기기의 활용성을 향상시킬 수 있다.

커버(20) 자체에서의 피드백 또는 사용자 입출력에 대한 피드백 장치 등 다양한 감성 피드백 장치를 통해 조작의 재미를 증대시킬 수 있으며, 스크린 밖에서도 감성적 상호 작용에 의한 엔터테인먼트 구현이 가능하게 된다.

조그 버튼과 터치 버튼만으로도 쉬운 조작이 가능하고, 다양한 센서들을 활용하여 직관적 조작이 가능하다. 또한, 센서들을 활용하여 다양한 놀이 활동이 가능하며, 자기 주도적 상호작용으로 특히 유아들의 호기심 및 발달을 자극할 수 있다. 유아 신체 활동 도구인 공 모양의 디바이스를 구현하여 소근육 뿐만 아니라 대근육 운동도 유도하여 유아들의 운동 효과도 구현할 수 있다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들이 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

1: 스마트 컨트롤러 10: 다면체 블록
20: 커버 30: 연결 케이블
40: 센서 블록

Claims (30)

1. 사용자의 조작을 입력받는 입력 장치들, 외부 환경 또는 내부 상태를 감지하는 하나 또는 복수 개의 센서, 및 상기 입력 장치들 또는 상기 센서로부터의 입력에 반응하여 출력 정보를 출력하는 하나 또는 복수 개의 출력장치가 각각 서로 다른 면에 배치되는 다면체 블록;
   탄성 소재로 형성되어 상기 다면체 블록을 외부 충격으로부터 보호하도록 상기 다면체 블록을 둘러싸고, 상기 각 입력장치의 일부가 외부로 노출되어 사용자에 의하여 조작이 가능하도록 상기 입력장치들 및 상기 출력장치가 배치된 부분에 홀들이 형성되고, 복수의 조각들이 서로 끼워 맞추어져 상호 결합되는 커버;
   상기 다면체 블록이 외부 장치와 연결되도록 하는 확장 인터페이스를 포함하고,
   상기 입력 장치, 상기 출력장치 및 상기 센서가 상기 커버의 외부면 밖으로 돌출되지 아니하고,
   상기 확장 인터페이스를 통하여 적어도 하나 이상의 센서가 장착되는 센서 블록이 연결되고,
   상기 확장 인터페이스를 통하여, 컴퓨터, TV, 태블릿, 스마트 폰을 포함하는 적어도 하나 이상의 외부 장치가 연결되고,
   상기 외부 장치를 통하여 상기 다면체 블록의 작동 상태가 모니터링 가능한 스마트 컨트롤러.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 다면체 블록이 부드러운 모서리 및 꼭짓점을 갖는 스마트 컨트롤러.
4. 제1항에 있어서,
   상기 커버의 외형이 상기 입력 장치가 배치된 면이 절단된 구의 형상인 스마트 컨트롤러.
5. 제1항에 있어서,
   상기 커버가 EVA 컴파운드(Ethylene Vinyl Acetate compound) 소재를 포함하여 이루어진 스마트 컨트롤러.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 커버의 분리된 상기 조각들이 서로 다른 색깔을 갖는 스마트 컨트롤러.
8. 제1항에 있어서,
   상기 커버의 분리된 상기 조각들이, 서로 정합되는 돌출부와 오목부를 구비하여 서로 끼워 맞추어져, 상호 결합되는 스마트 컨트롤러.
9. 제1항에 있어서,
   상기 커버의 분리된 상기 조각들을 상호 결합된 상태로 탄성 지지하는 지지링을 더 구비하는 스마트 컨트롤러.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 입력 장치가 버튼, 조그 버튼, 조이 스틱, 스위치, 전원 버튼, 및 디스플레이 패널 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함하고,
    각각 상기 다면체 블록의 서로 다른 면에 배치되는 스마트 컨트롤러.
14. 제1항에 있어서,
    상기 출력 장치는, 소리를 출력하는 스피커 및 부저 중의 적어도 어느 하나와 빛을 출력하는 적어도 하나 이상의 램프를 포함하고,
    상기 스피커, 상기 부저, 및 상기 램프 중의 적어도 어느 하나가 상기 입력 장치의 입력에 반응하여 소리 또는 빛을 출력하는 스마트 컨트롤러.
15. 삭제
16. 삭제
17. 제1항에 있어서,
    상기 확장 인터페이스가 USB 인터페이스, 근거리 유선통신 인터페이스, 및 블루투스, 와이브로, 와이파이, 와이맥스, 지그비, 적외선 통신, UWB 등을 포함하는 무선통신 인터페이스 중의 적어도 어느 하나인 스마트 컨트롤러.
18. 삭제
19. 제1항에 있어서,
    상기 센서 블록이, 일면에 형성되는 오목부와, 다른 일면에 형성되어 다른 센서 블록의 상기 오목부와 결합되는 볼록부를 구비하는 스마트 컨트롤러.
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 제1항에 있어서,
    상기 센서는, 카메라 모듈, 마이크 모듈, 조도 센서, 온도 센서, 습도 센서, 힘 센서, 토크 센서, 기울기 센서, 가속도 센터, GPS 송수신기, 및 자이로 센서 중의 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 스마트 컨트롤러.
25. 제24항에 있어서,
    상기 입력 장치들과 상기 센서들 중의 적어도 어느 하나가 상기 다면체 블록에 착탈식으로 장착되는 스마트 컨트롤러.
26. 삭제
27. 삭제
28. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 컨트롤러의 작동을 제어하는 프로그램이 저장되는 제1 메모리; 및 상기 스마트 컨트롤러의 작동에 필요한 정보와 입출력 정보가 저장되는 제2 메모리를 더 구비하는 스마트 컨트롤러.
29. 삭제
30. 삭제

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