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电子拼装块

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


电子拼装块

技术领域

本发明涉及一种电子拼装块。特别是,涉及一种通过利用电力线通信而更方便、稳定地堆叠和结合电子拼装块,从而可以搭建各种智能型玩具机器人模型的电子拼装块。

背景技术

乐高是世界著名的玩具制造商,其自主发明的拼装玩具可以培养孩子的智力、发挥孩子的动手能力。目前,市面上有很多以乐高样式拼装的玩具,大部分玩具是通过堆叠不同大小的模块来组成不同主题的玩具模型。

由于传统的拼装块玩具不具备与使用者的交互功能,因此传统的拼装式积木玩具减少了乐趣,从而孩子们会逐渐失去兴趣。

因此,随着电子技术的发展,虽然韩国国内的一些大型玩具厂商导入了模块型电子机器人套件,但这种机器人基本上都是通过连接线和外部线与内置电子装置的各种模块进行连接。然而,当电线和接口多时,存在容易引起使用者混淆而难以搭建模型、因儿童的误操作损坏接口而导致连接端子之间的接触不良的问题。

此外,在现有的韩国注册专利第0946794号公开的磁力拼装型发光块装置中,所述自拼装型发光块装置具备:单元块,所述单元块为六面体形状且以能够相互层叠的方式形成,以便通过磁力实现相互接入和电连接;及电源供应体,所述电源供应体能够向单元块供应电源;其中,单元块具备:发光二极管,所述发光二级管安装在内部并通过供应的电力向外部发光;及多个中继磁性电极,所述多个中继磁性电极以暴露在单元块表面的方式形成,以便能够向发光二极管供应电源,且以具有导电性的磁性材料形成而与发光二极管配线;电源供应体具备本体,所述本体具有多个主磁性电极,所述多个主磁性电极由导电性的磁性材料形成,以便可以通过磁力与单元块的中继磁性电极形成图案对应的上表面的中继磁性电极电接触,从而可以将从电源供应的电力供应给单元块。根据这样的磁力拼装型发光块装置,由于单元块相互之间是通过磁力拼装和电连接而发光,因此用作玩具时,提供可以进一步激发对块拼装的兴趣、可以容易拼装各种形式发光装饰品的优点。

然而,在上述发明中,使用磁性体的连接方式时,由于磁力影响电子装置功能的电路而导致误操作,特别是,当儿童或婴儿来拼装块时,存在必须使磁性电极一致的限制,因此在实现各种形态拼装模型时存在问题。

发明内容

要解决的技术问题

本发明为了解决如上所述的问题,提供一种电子拼装块,所述电子拼装块通过利用电力线通信而更方便、稳定地堆叠和结合电子拼装块,从而可以搭建各种智能型玩具机器人模型。

此外,提供一种电子拼装块,所述电子拼装块可以与现有的诸如乐高等拼装块一起使用并通过控制块和输入/输出块相互连接和通信,从而可以搭建使用者与玩具的交互灵活的玩具机器人模型。

解决问题的方案

根据本发明一实施例的电子拼装块可以包括:第一电路板,所述第一电路板上配置有第一连接器,所述第一连接器由圆筒形的电源数据端子和与所述电源数据端子的外侧间隔开配置的圆筒形的接地端子构成;第二电路板,所述第二电路板上配置有第二连接器,所述第二连接器具备圆筒形突起,并由形成在所述突起内侧面的电源数据片和形成在所述突起外侧面的接地片构成;连接部,所述连接部电连接所述第一电路板和所述第二电路板;壳体,所述壳体中空内配置有所述第一电路板和所述第二电路板并形成外廓;及子壳体,所述子壳体与所述壳体结合,并在对应所述第二连接器的部分形成有贯通孔,以便结合时使所述第二连接器露出。

此外,所述连接部可以包括:连接插座,所述连接插座配置在设置有所述第一连接器的所述第一电路板的相反面,并由与电触点接触的一端和形成有开口以便容纳销的另一端构成;及连接销,所述连接销配置在设置有所述第二连接器的所述第二电路板的相反面,并由与电触点接触的一端和形成有所述销以便对应于所述开口结合的另一端构成。

进一步,当一个以上的电子拼装块结合时,所述第一连接器的所述圆筒形的电源数据端子与形成在所述第二连接器的突起内侧面的所述电源数据片接触,且所述第一连接器的所述圆筒形的接地端子与形成在所述第二连接器的突起的外侧面的所述接地片接触而电连接,从而可以通过电力线通信发送/接收数据。

此外,所述电子拼装块可以包括:控制块,所述控制块发送和接收拼装块之间的控制信号并执行数据通信;输入块,所述输入块将从外部感测到的输入信号传送至所述控制块;及输出块,所述输出块根据从所述控制块接收到的请求信号输出数据。

所述控制块可以与所述输入块和所述输出块串联或并联连接,并通过电力线通信执行数据通信。

所述控制块、所述输入块及所述输出块可以包括:PLC模块,所述PLC模块通过PLC线供应电源或接收电源并发送/接收数据;及控制模块,所述控制模块与所述PLC模块发送/接收控制信号。

所述控制块可以包括:通信块,所述通信块通过无线通信模块以无线方式执行拼装块之间的数据通信;及电源块,所述电源块通过电源存储部供应拼装块之间的电源。

所述输入块可以包括以下模块中的任意一个以上:传感器模块,所述传感器模块由在所述壳体的内侧感测并运转的传感器构成;声音模块,所述声音模块由在所述壳体的内侧感测声音并将声音的大小变更为模拟值的声音传感器构成;拍摄模块,所述拍摄模块由拍摄影像的摄像机构成;及开关模块,所述开关模块由设置在所述壳体的外侧并可以接收按下/未按下状态的开关构成。

所述传感器模块可以包括陀螺仪(Gyro)传感器、颜色(Color)传感器、红外(IR)传感器、超声波(Ultra-Sonic)传感器、激光(Laser(distance),激光(距离))传感器及光(Light)传感器中的一种以上。

所述输出块可以包括驱动块、发光块及旋律块中的任意一个以上。

为了检查所述输入块与所述输出块之间是否连接,所述控制块可以执行块扫描操作。

所述控制块执行如下操作:当电源开关开启时,为了执行数据初始化过程,所述通信块从所述电源块读取初始化数据。

当需要变更所述输出块的输出值时,所述控制块可以执行向所述输出块请求所述输出值变更的操作。

发明的效果

如上所述的根据本发明的电子拼装块,通过利用电力线通信而更方便、稳定地堆叠和结合电子拼装块,从而可以搭建各种智能型玩具机器人模型。

此外,可以与现有的诸如乐高等拼装块一起使用并通过控制块和输入/输出块相互连接和通信,从而可以搭建使用者与玩具的交互灵活的玩具机器人模型。

附图说明

图1是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的立体图。

图2是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的分解立体图。

图3是透视地示出根据本发明一实施例的电子拼装块的分解侧视图。

图4是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的底面的仰视图。

图5是示出图1的A-A'截面的剖视图。

图6是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的结合状态的剖视图。

图7是用于简要说明根据本发明一实施例的电子拼装块的电力线通信的电路构成图。

图8是简要示出根据本发明一实施例的电子拼装块拼装完成而传送电源和数据的结构框图。

图9是示出根据本发明一实施例的控制块之间的数据初始化过程的流程图。

图10是用于说明确认根据本发明一实施例的控制块与输入/输出块之间的连接的过程的流程图。

图11是用于说明根据本发明一实施例的控制块和输入块之间的操作的流程图。

图12是用于说明根据本发明一实施例的控制块和输出块之间的操作的流程图。

图13a和13b是示出拼装根据本发明的电子拼装块的玩具机器人模型的一实施例的使用状态图。

具体实施方式

以下,为了明确本发明的技术思想,将参照附图详细说明本发明的优选实施例。在说明本发明时,当判断对相关公知功能或构成要素的具体说明可能会不必要地模糊本发明的要旨时,将省略其详细说明。在附图中,对于具有实质上相同功能构成的构成要素,即使表示不同的附图中,也尽可能地赋予相同的附图标记和符号。为了便于说明,必要时将装置和方法放在一起记述。

图1是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的立体图,图2是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的分解立体图,图3是透视地示出根据本发明一实施例的电子拼装块的分解侧视图,图4是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的底面的仰视图,图5是示出图1的A-A'截面的剖视图。

本发明的电子拼装块通过利用电力线通信而更方便、稳定地堆叠结合电子拼装块,从而可以制作各种智能型玩具机器人模型。其中,电力线通信(Power LineCommunication;PLC)是一种利用电力线发送/接收数据的通信方法,可以通过组合CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、通信、专用、输入/输出等功能模块来以多种方式构成系统。

参照图1至图5,电子拼装块可以包括:壳体10;突起部15,形成在壳体10的上部表面;及子壳体80,结合到壳体10的下部并具备贯通孔(H),所述贯通孔(H)以对应于突起部15的方式形成。壳体10可以在中空内配置电路板30、60并形成防止暴露在外部的外廓。

突起部15可以具备向外部暴露的贯通孔(H)。为了块之间结合,突起部15可以根据电子拼装块的形状具备一个以上的突起部15。在实施例中,可以实现具备四个突起部15的四边形的壳体10。更进一步,根据实施例,可以根据设计者的设计实现具备2个、6个、8个、12个、16个突起部的直角四边形的壳体、具备两个突起部的梯形形状的壳体等各种形状。此外,壳体10可以实现为能够与现有的诸如乐高的拼装块兼容的形状。

电路板30、60可以包括第一电路板30和第二电路板60。

第一电路板30配置有第一连接器20,从而可以发送/接收电信号。第一电路板30可以通过焊接接合第一连接器20。

第一连接器20配置在突起部15内并可以通过上部开口暴露在外部。第一连接器20可以由圆筒形的电源数据端子21和与电源数据端子21的外侧间隔开配置的圆筒形的接地端子23构成。在第一连接器20中,电源数据端子21和接地端子23可以由金属材质的导电性物质制成。第一连接器20可以通过电源数据端子21发送/接收电源和数据,并可以以电力线通信发送/接收。第一连接器20可以通过接地端子23与地面连接。

第二电路板60配置有第二连接器70,从而可以发送/接收电信号。第二电路板60可以通过焊接接合第二连接器70。

第二连接器70可以通过具备在子壳体80的贯通孔(H)暴露在外部。第二连接器70具备圆筒形突起,可以在突起的内侧面形成电源数据片71,并在突起的外侧面形成接地片73。第二连接器70可以由诸如塑料材质的绝缘性物质制成,电源数据片71和接地片73可以由金属材质的导电性物质制成。第二连接器70可以通过电源数据片71发送/接收电源和数据,并可以以电力线通信发送/接收。第二连接器70可以通过接地片73与地面连接。

第一电路板30和第二电路板60可以通过连接部40、50电连接。

连接部40、50可以包括连接插座40和连接销50。

连接插座40配置在设置有第一连接器20的第一电路板30的相反面,可以由通过第一电路板30的通孔(via)与电触点接触的一端和形成有开口(O)以便容纳销(P)的另一端构成。

连接销50配置在设置有第二连接器70的第二电路板60的相反面,可以由通过第二电路板60的通孔(via)与电触点接触的一端和形成有销(P)以便对应开口(O)而结合的另一端构成。

第一电路板30和第二电路板60上可以贴装有控制模块、存储器、可编程控制器、模拟转换器、输入/输出模块及其他电子元件等。

图6是示出根据本发明一实施例的电子拼装块的结合状态的剖视图。

参照图6,示出一个以上的电子拼装块结合的状态。此时,第一连接器20和第二连接器70可以结合并连接。其中,结合可以是指插入结合。第一连接器20的圆筒形电源数据端子21和形成在第二连接器70的突起内侧面的电源数据片71接触而电连接,从而可以发送/接收电源和数据。此外,第一连接器20的圆筒形接地端子23和形成在第二连接器70的突起的外侧面的接地片73接触而电连接,从而可以接地。

因此,电子拼装块通过利用电力线通信而更方便、稳定地堆叠和结合电子拼装块,从而可以创造出各种智能型玩具机器人模型,进而具有可以在视觉上或听觉上激发孩子的兴趣并让其陶醉于成就感中的优点。

图7是用于简要说明根据本发明一实施例的电子拼装块的电力线通信的电路构成图。

参照图1和图7,电子拼装块可以通过连接器20、PLC模块121及控制模块123的构成来执行电力线通信。本发明的电子拼装块之间的通信速度可以以166,700bps运行,电子拼装块与外部电子设备之间的通信速度可以以115,200bps以上的速度运行。在本实施例中,将以电源块120为例说明电子拼装块。

连接器20的电源数据端子21和接地端子23是用于供应电源和发送/接收数据的端子。电源数据端子21可以通过PLC线与PLC模块121连接,从而供应电源或发送/接收数据。接地端子23可以通过GND线与PLC模块121连接,从而接地。

电源存储部125由电池或自身的电源供应模块构成,从而可以为电子拼装块内供应电源。此时,电源存储部125可以通过转换器124变换输出的电流而供应电源。此外,电源存储部125以即使在充电时也能够操作的方式供应电源。

PLC模块121通过电源线(VCC)从电源存储部125接收电源,并与控制模块123连接而供应电源。此外,当多个电子拼装块连接时,可以通过各个PLC线以并联的方式供应或接收电源。

当多个电子拼装块连接时,PLC模块121可以通过各个PLC线发送/接收数据。因此,PLC模块121可以与控制模块123发送/接收时钟信号的SCL(Serial CLock,串行时钟)信号和数据的SDA(Serial Data,串行信号)信号。此时,PLC模块121可以根据时钟信号的SCL信号而通过SDA线将数据传送至控制模块123。

此外,PLC模块121可以通过EN(ENable)线与控制模块123发送/接收控制信号。控制模块123的控制信号是指激活拼装的电子拼装块并控制电子拼装块传送自身的命令或识别信息的信号。控制模块123可以在发送控制信号后,等待从PCL线接收数据,并接收拼装的电子拼装块的命令或识别信息等。即,控制模块123可以发送请求数据的控制信号并接收根据请求的响应信号。

另一方面,PLC模块121可以在包括用于接收电源的电源线(VCC)的基础上还具备用于初始化控制器功能的复位(Reset)。此外,电源线VCC可以在供应电源的同时给予复位(Reset)信号,从而初始化整个电子拼装块。当通过电源线(VCC)或复位(Reset)接收到输入信号时,PLC模块121被初始化,从而记录在存储器中的程序可以从头开始执行。

图8是简要示出根据本发明一实施例的电子拼装块拼装完成而传送电源和数据的结构框图。

参照图7和图8,电子拼装块可以包括控制块100、输入块200及输出块300。

控制块100作为可以以拼装式结合的电子拼装块,可以与输入块200和输出块300拼装。控制块100可以与输入块200和输出块300串联或并联连接而执行数据通信。

当控制块100与输入/输出块200、300拼装并连接时,可以接收和发送控制信号而执行数据通信。此时,连接的电子拼装块可以通过电力线通信发送/接收数据,并可以供应或接收电源。

控制块100可以执行用于检查输入块200与输出块300之间是否连接的块扫描操作。控制块100可以将连接的输入块200作为对象以预设周期执行请求输入值的操作。其中,预设周期可以以秒(sec)单位/分钟(min)单位来执行。

此外,当需要变更输出块300的输出值时,控制块100可以执行请求输出值的操作。

控制块100可以包括通信块110和电源块120。

通信块110可以执行电子拼装块的主机作用。在实施例中,可以由通信块110执行主要主机作用的同时由电源块120执行子主机(sub host)作用。

通信块110可以包括PLC模块111、控制模块113及无线通信模块115。由于PLC模块111和控制模块113与图7中说明的构成相同,因此省略其说明。

无线通信模块115可以与拼装的电子拼装块连接而以无线方式执行数据通信。无线通信模块115可以与智能终端(未示出)连接而以无线方式执行数据通信。无线通信模块115从智能终端接收操作信号而将输出信号传送至输出块300,并将从输入块200接收的数据返还至智能终端。

无线通信模块115可以由蓝牙、Wi-Fi、红外通信、RF通信等无线通信或近距离无线通信方式构成。

智能终端可以由智能手机、平板电脑、PDA、个人计算机、笔记本电脑等具备计算机功能和显示功能的终端构成。智能终端可以通过安装程序来执行编程。智能终端可以将编程数据传送至电子拼装块,并通过电子拼装块确认执行结果。

电源块120可以包括PLC模块121、控制模块123及电源存储部125。根据实施例,电源块120还可以包括用于对电源存储部125进行充电的USB端子127。电源块120可以控制对电子拼装块的操作的开始和结束。此外,电源块120可以将在电子拼装块之间传送的各种数据存储在非易失性存储器中。

电源存储部125由电池或自身的电源供应模块构成,从而可以为电子拼装块内部供应电源。此外,电源存储部125以即使在充电时也能够操作的方式供应电源。

PLC模块121通过电源线(VCC)从电源存储部125接收电源,并与控制模块123连接而供应电源。此外,当多个电子拼装块连接时,可以通过各个PLC线并联供应或接收电源。

当多个电子拼装块连接时,PLC模块121可以通过各个PLC线发送/接收数据。此外,PLC模块121可以与控制模块123发送/接收控制信号。控制模块123的控制信号是指激活拼装的电子拼装块而控制电子拼装块传送其自身的命令或识别信息的信号。

控制模块123可以在发送控制信号后,等待从PCL线接收数据,并接收拼装的电子拼装块的命令或识别信息等。即,控制模块123可以发送请求数据的控制信号并接收根据请求的响应信号。

输入块200可以包括传感器块210、声音块220、拍摄块230及开关块240。各个输入块210、220、230、240包括PLC模块211、221、231、241和控制模块213、223、233、243,由于对其的说明与图7相同,因此省略。输入块200可以将从外部感测到的输入信号传送至控制块100。

传感器块210可以包括PLC模块211、控制模块213及传感器模块215。传感器模块215可以由在壳体10的内侧感测并运转的各种传感器构成。

传感器模块215可以包括陀螺仪(Gyro)传感器、颜色(Color)传感器、红外(IR)传感器、超声波(Ultra-Sonic)传感器、激光(Laser(distance),激光(距离))传感器及光(Light)传感器中的一种以上而实现。

包括陀螺仪传感器的传感器模块215可以通过测量x、y、z轴的加速度来测量电子拼装块的运动和角度。例如,包括陀螺仪传感器的传感器模块215可以在制作不会摔倒的电子拼装块机器人时使用。

包括颜色传感器的传感器模块215可以测量对象物体的颜色。包括颜色传感器的传感器模块215可以在通过测量相应传感器模块215前(测量面)对象的颜色来指定电子拼装块的运动时使用。例如,拼装包括颜色传感器的传感器模块215的电子拼装块机器人可以执行当遇到红色墙壁时向后移动的操作和当遇到蓝色墙壁时向右转的操作。

包括红外传感器的传感器模块215可以感测近距离(0.1cm~10cm)的物体。包括红外传感器的传感器模块215可在制作不与物体碰撞的电子拼装块机器人时使用。例如,拼装包括红外传感器的传感器模块215的电子拼装块机器人可以区分白色和黑色感测值,从而可以执行跟随黑线移动的操作。

包括超声波传感器的传感器模块215可以感测远距离(2cm~40cm)的物体。包括超声波传感器的传感器模块215可在制作不与物体碰撞的电子拼装块机器人或制作跟随物体的电子拼装块机器人时使用。

包括激光传感器的传感器模块215可以精密测量远距离(2cm~40cm)而不受周围的干扰(太阳、荧光灯、黑暗)。包括激光传感器的传感器模块215可在制作测量距离(distance)的卷尺机器人时使用。

包括光传感器的传感器模块215可以利用照度感测元件来感测光量。包括光传感器的传感器模块215可在制作寻找暗处的机器人昆虫时使用。

声音块220可以包括PLC模块221、控制模块223及声音模块225。声音模块225可以实现为在壳体10的内侧感测声音并将声音的大小变更为模拟值的声音传感器。

例如,声音模块225可在制作拍一次手时执行前进操作、拍两次手时执行后退操作的电子拼装块机器人时使用。即,可以使用声音模块225来制作感测拍手声音的电子拼装块机器人。

拍摄块230可以包括PLC模块231、控制模块233及拍摄模块235。拍摄块230还可以包括无线通信模块(未示出)。拍摄模块235可以实现为拍摄影像的摄像机。拍摄块230可以利用无线通信将拍摄的影像传送至智能终端。

开关块240可以包括PLC模块241、控制模块243及开关模块245。

开关模块245在壳体10的外侧设置有开关,从而可以接收按下/未按下的状态。因此,开关模块245可以与电路板电连接而执行开关操作。例如,开关模块245可以实现为开关块240上的红色按钮、绿色按钮等颜色按钮。开关块240可在制作按下红色按钮时执行发光块320的红灯亮的操作、按下绿色按钮时执行发光块320的红灯熄灭的电子拼装块机器人时使用。

输出块300可以包括驱动块310、发光块320及旋律块330。各个输出块310、320、330包括PLC模块315、325、335和控制模块313、323、333,由于对其的说明与图7的相同,因此省略。输出块300可以根据从控制块接收到的请求信号来输出数据。

驱动块310可以包括PLC模块311、控制模块313及驱动模块315。驱动模块315可以实现为电机,并可以执行电子拼装块移动的操作。

发光块320可以包括PLC模块321、控制模块323及发光模块325。发光模块325可以实现为LED元件,并可以执行通过各种颜色的LED元件输出各种颜色灯光的操作。

旋律块330可以包括PLC模块331、控制模块333及旋律模块335。旋律模块335可以实现为扬声器,并可以执行以音的高低变化与节奏相关联而形成为一个音乐整合的声音形式输出音乐的操作。

因此,电子拼装块可以与现有的诸如乐高等拼装块一起使用并通过控制块和输入/输出块相互连接和通信,从而可以搭建使用者与玩具交互灵活的玩具机器人模型,在给孩子带来乐趣的同时,还有助于提高创造力。

图9是示出根据本发明一实施例的控制块之间的数据初始化过程的流程图。

参照图9,将说明为了控制块100之间的数据初始化过程而在通信模块110和电源块120的数据流。当电源块120上的电源开关开启时,通信块110可以从兼具主存储器功能的电源块120读取诸如使用者信息和教育进度信息等各种初始化数据。

因此,当电源块120上的电源开启时(S410),通信块110请求使用者数据(S420)。

当电源块120从通信块110接收到使用者数据请求时,电源块120响应预存的使用者数据(S430)。

此后,通信块110请求使用者教育进度数据(S440)。

当电源块120从通信块110接收到使用者教育进度数据请求时,电源块120响应于此传送使用者教育进度数据(S450)。

当这种数据初始化过程结束时,电源块120可以传送电源关闭信号(S460)

电源块120可以传送如<表1>所示的响应信号。

<表1>

<电源块120的响应信号>

其中,DATA代码在关闭模式下以0xFF响应,在开启模式下以0x00响应。因此,通信块110进行对所有电子组件块的数据初始化过程的结束进程(S470)。

通信块110可以传送如<表2>所示的对电子拼装块的数据修改请求信号。其中,作为需要数据修改的信息,当升级电子拼装块的固件时可以修改固件版本信息,当用作教育用教材时可以修改使用者教育进度信息,当给使用者的电子拼装块机器人起了名字时可以存储电子拼装块机器人的名称信息并修改。此外,作为不修改数据的固定信息,可以包括产品类型、国家、生产日期等。

<表2>

<通信块110的对电子拼装块的数据修改请求信号>

其中,STX表示起始字节,SIZE表示从SIZE到CS之前的字节数,KIND表示电子拼装块的类型,ID表示电子拼装块的标识号,CMD表示命令代码,ADDH表示上位地址(0x37),ADDL表示下位地址(从0x80到0x7F为EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)区域),EEPROM DATA表示要修改的数据。CS表示校验和(即,用于校验错误的代码,从SIZE加到CS之前的值的下位1字节)。因此,电子拼装块可以传送如<表3>所示的响应信号。

<表3>

<电子拼装块的对数据修改的响应信号>

另一方面,当校验和(CS)不匹配时,可以传送如<表4>所示的响应信号。

<表4>

<电子拼装块的校验和不匹配响应信号>

此外,通信块110可以传送如<表5>所示的对电子拼装块的数据复位请求信号。当升级电子拼装块的固件时,作为删除存储器数据的操作,根据存储器的特性可以先进行擦除操作后再执行写入操作。

<表5>

<通信模块110的对电子组件块的数据复位请求信号>

122其中,STX表示起始字节,SIZE表示从SIZE到CS之前的字节数,KIND表示电子拼装块的类型,ID表示电子拼装块的标识号,CMD表示命令代码,ADDH表示上位地址,ADDL表示下位地址(以下位地址的页单位(0x40)删除,删除包括地址的所有页),LENH表示上位数据长度,LENL表示下位数据长度(删除包括数据长度的所有页)。CS表示校验和(即,从SIZE加到CS之前的值的下位1字节)。因此,电子拼装块可以传送如<表6>所示的响应信号。

<表6>

<电子拼装块的对数据复位的响应信号>

另一方面,当校验和(CS)不匹配时,可以传送如<表7>所示的响应信号。

<表7>

<电子拼装块的校验和不匹配响应信号>

图10是用于说明确认根据本发明一实施例的控制块与输入/输出块之间的连接的过程的流程图。参照图10,控制块100可以执行用于检查输入块200与输出块300之间是否连接的块扫描操作。

因此,控制块100对输入块200和输出块300执行块扫描操作(S510)。

此后,各个输入块200和输出块300可以传送根据块扫描操作的响应信号。

即,与控制块100连接的输入块传送响应信号(S520),与控制块100连接的输出块传送响应信号(S530)。

图11是用于说明根据本发明一实施例的控制块和输入块之间的操作的流程图。

参照图11,控制块100可以将连接的输入块200作为对象周期性地执行请求输入值的操作。

如<表8>所示,控制块100可以将输入块200作为对象传送请求输入值的信号。

<表8>

<控制块100的将输入块200作为对象的输入值请求信号>

其中,STX表示起始字节,SIZE表示从SIZE到CS之前的字节数,KIND表示电子拼装块的类型,ID表示电子拼装块的标识号,CMD表示命令代码,CS表示校验和(即,从SIZE加到CS之前的值的下位1字节)。因此,控制块100向连接的传感器块210请求输入值(S521)。

当传感器块210从控制块100接收到输入值请求时,传感器块210响应于此传送输入值(S523)。

传感器块210可以根据传感器块210的类型传送如<表9>至<表13>所示的响应信号。

<表9>

<红外传感器块的响应信号>

其中,STX表示起始字节,SIZE表示从SIZE到CS之前的字节数,KIND表示电子拼装块的类型,ID表示电子拼装块的标识号,DATA表示数据代码,CS表示校验和(即,从SIZE加到CS之前的值的下位1字节)。

<表10>

<光传感器块的响应信号>

<表11>

<超声波传感器块的响应信号>

<表12>

<陀螺仪传感器块的响应信号>

<表13>

<颜色传感器块的响应信号>

继续,控制块100可以向连接的声音块220请求输入值(S525)。

当声音块220从控制块100接收到输入值请求时,声音块220响应于此传送输入值(S527)。

声音块220可以传送如<表14>所示的响应信号。

<表14>

<声音块的响应信号>

如上所述,控制块100向连接的输入块200请求输入值,接收到输入值请求的输入块200可以响应于请求而传送输入值。

此外,开关块240可以传送如<表15>所示的响应信号。

<表15>

<开关块的响应信号>

另一方面,当校验和(CS)不匹配时,可以传送如<表16>所示的响应信号。

<表16>

<电子拼装块的校验和不匹配响应信号>

图12是用于说明根据本发明一实施例的控制块和输出块之间的操作的流程图。

参照图12,当需要变更输出块300的输出值时,控制块100可以执行请求输出值的操作。

因此,控制块100向连接的驱动块310请求输出值变更(S531)。

为了设定驱动块310的电机速度,控制块100可以传送如<表17>所示的请求信号。

<表17>

<驱动块310的输出值变更请求信号>

其中,STX表示起始字节,SIZE表示从SIZE到CS之前的字节数,KIND表示电子拼装块的类型,ID表示电子拼装块的标识号,CMD表示命令代码,SPEED表示电机速度,电机速度可以设定为-25至25。其中,电机的速度值为0时表示停止,为25时表示正转最大速度,-25时表示反转最大速度。但是,如果超出输入值的范围,则可以强制补正为25或-25。CS表示校验和(即,从SIZE加到CS之前的值的下位1字节)。

当驱动块310从控制块100接收到输出值变更请求时,驱动块310响应于此变更值并传送响应信号(S533)。

驱动块310可以传送如<表18>所示的响应信号。

<表18>

<驱动块310的响应信号>

另一方面,当校验和(CS)不匹配时,可以传送如<表19>所示的响应信号。

<表19>

<驱动块310的校验和不匹配响应信号>

继续,控制块100向连接的发光块320请求输出值变更(S535)。

为了设定发光块320的颜色,控制块100可以传送如<表20>所示的请求信号。

<表20>

<驱动块310的输出值变更请求信号>

其中,STX表示起始字节,SIZE表示从SIZE到CS之前的字节数,KIND表示电子拼装块的类型,ID表示电子拼装块的标识号,CMD表示命令代码,COLOR表示LED的发光颜色,COLOR可以设定为000黑(0x00)、001红(0x01)、010绿(0x02)、011蓝(0x03)、100黄(0x04)、101紫(0x05)、110青绿(0x06)、111白(0x07)。CS表示校验和(即,从SIZE加到CS之前的值的下位1字节)。当发光块320从控制块100接收到变更值请求时,发光块320响应于此变更值并传送响应信号(S537)。

发光块320可以传送如<表21>所示的响应信号。

<表21>

<发光块320的响应信号>

另一方面,当校验和(CS)不匹配时,可以传送如<表22>所示的响应信号。

<表22>

<发光块320的校验和不匹配响应信号>

如上所述,当需要变更连接的输出块300的输出值时,控制块100向输出块300请求输出值变更,接收到输出值变更请求的输出块300可以响应请求而变更输出值并传送响应信号。

图13a和13b是示出拼装根据本发明的电子拼装块的玩具机器人模型的一实施例的使用状态图。

参照图13a,其是通过拼装多个电子拼装块和现有乐高块来实现具有心石(heart-stone)的机器人的示例。作为电子拼装块,将旋律块层叠在开关块的上部并在其上部层叠发光块来拼装。虽然图中看不出来,但通信块和电源块拼装在一起,剩下的底座通过层叠现有的乐高块来拼装,从而可以实现具有心石的机器人。

此时,开关块、旋律块及发光块通过连接器电连接,从而可以通过电力线通信发送/接收电源和数据。因此,当按下开关块的开关时,可以通过旋律块流淌旋律,并通过发光块实现发光。

参照图13b,其是拼装多个电子拼装块和现有乐高块来实现鳄鱼模型的示例。作为电子拼装块,将发光块层叠在电源块的上部而拼装,剩下的底座通过层叠现有的乐高块来拼装,从而可以实现鳄鱼机器人。

此时,由于电源块和发光块通过连接器电连接,因此可以通过电力线通信发送/接收电源和数据。因此,可以供应电源块的电源,并通过发光块实现发光。

到目前为止,以附图中所示的优选实施例为中心对本发明进行了详细查看。这些实施例仅是示例性的而非旨在限制本发明,且应从说明性观点而非限制性观点来考虑。本发明真正的技术保护范围应由所附权利要求的技术思想确定而不是由前述说明。虽然在本说明书中使用了特定术语,但这仅用于说明本发明概念,而不用于限制含义或权利要求中所记载的本发明的范围。本发明的各步骤不必一定按照所记载的顺序执行,而是可以并行地、选择性地或单独地执行。本发明所属领域的技术人员将理解,在不脱离权利要求中所请求保护的本发明本质技术思想的范围内,各种变形和其他等同实施例是可能的。等同物应被理解为,不仅包括当前公知的等同物,还包括未来将开发的等同物,即,包括为执行相同功能而发明的所有构成要素,无论其结构如何。

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06120115928745