KR100383079B1 - 음향도서장치 및 이를 이용한 페이지 인식 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 책의 펼쳐진 페이지 내용이나 토킹카드의 내용과 관련된 소리를 자동으로 발생시키는 음향도서장치에 관한 것으로서 특히, 페이지 인식에 사용되는 페이지 코드부(21)가 형성된 도서(20)와 ; 도서(20)가 올려지는 도서 안치부(11)의 일측에 설치되어 상기 페이지 코드부(21)를 인식하는 센서부(12)와, 센서부(12)에 의해 인식된 페이지의 내용에 대한 음성 및 음향 정보가 저장된 메모리(13)와, 메모리(13)에 저장된 음성데이터를 처리하는 음성데이터 처리부(14)와, 디지털 음성 신호를 아날로그 신호로 변화하는 D/A 변환기(15)와, 아날로그 신호로 변환되고 증폭기(16)에 의해 증폭된 음성 및 음향신호를 출력하는 음성출력부(17)와, 상기 센서부(12)에 의해서 인식된 페이지번호에 해당하는 데이터를 메모리(13)로부터 찾아서 음성데이터 처리부(14)로 보내고 출력하는 제반 과정을 제어하는 마이콤(18)으로 구성된 독서대(10)로 이루어진 음향도서장치에 있어서, 상기 페이지 코드부(21)는 도서의 각 페이지의 일측에 형성되고 그 주위에 보호영역(21a)이 형성되고, 상기 센서부(12)는 빛을 페이지 코드부(21)에 투사하는 투광부(12a)와 페이지 코드부(21)로부터 반사되는 빛이 입사되는 수광부(12b)가 각각 분리 구성된 음향도서장치에 관한 것이다.

메모리에는 본체의 외부메모리 인터페이스(13a)에 연결된 롬팩과 같은 외부메모리나 플래시메모리와 같은 고정메모리가 사용될 수 있고, 본 발명은 도서의 페이지인식에만 적용되는 것이 아니라 내용이 있는 낱말, 문자, 그림, 문양 카드를끼우면 해당 카드의 내용에 대한 소리가 나는 토킹카드 시스템에서 여러 장의 카드를 구분하는데도 적용 가능하다.

Description

음향도서장치 및 이를 이용한 페이지 인식 방법{sound book equipments and page cognition method}

본 발명은 책의 펼쳐진 페이지의 내용(문장, 배경음악 등을 포함함)을 소리로 재생하는 음향도서장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 책의 페이지 코드를 이용하여 페이지번호를 인식하여 책의 펼쳐진 페이지 내용과 관련된 소리를 발생시키는 음향도서장치에 관한 것이다.

기술의 발달이 급속해짐에 따라 단순히 읽혀지는 책이 아닌 들을 수 있는 서적이 개발되어 사용되고 있다. 특히, 유아용 또는 어린이용 책의 경우 페이지를 넘기면 자동으로 페이지를 인식하여 펼쳐진 페이지의 내용을 소리로 발생시키는 장치가 개발되어 사용되고 있으며, 이러한 장치의 하나로 광센서를 사용한 음향 도서 장치가 대한민국 실용신안등록 제279476호가 "음성도서유닛"이 등록되어 있다.

상기 기존의 음성도서 장치를 도 10 및 도 11에 도시하였다.

도시한 바와 같이, 기존의 음성 도서 장치는 도서받침대(100)의 상부받침판(110)의 상단 이동방지단턱부(132)에 광센서 고정부재(135)를 두고 광센서와 대응하는 책 부분에 페이지코드(BP1 ~ BP3)를 두어서 책의 페이지 인식을 한다.

기존의 음향도서장치에서는 광센서부(PS1 ~ PS3)로 투광부(빛을 투사하는 부분)및 수광부(반사된 빛을 수용하는 부분)가 일체로 구성된 소자나 외부에서 들어오는 빛을 수용하는 수광부만을 구비한 소자를 사용하였다. 그러나 투광부 및 수광부가 일체로 구성된 소자를 쓰는 경우, 센서부의 구조적인 위치 때문에 도 11에 도시한 바와 같이 투광부(PS1~PS3)에서 투사된 빛(101)중에서 페이지코드(BP1 ~ BP3)에 의해서 산란되어 수광부로 돌아가는 빛(102)의 양이 매우 적다.

일반적으로 도 12에 도시한 바와 같이 빛(103)이 운동하다가 다른 매질의 물질(104), 특히 거울을 만나면 빛의 반사법칙에 의해서 대부분의 빛이 진행방향(105)으로 입사각(106)과 같은 크기의 반사각(107)으로 반사되기 때문이다.

그러나 책과 같이 종이의 경우, 거울처럼 완전히 빛을 반사시키지 못하고 책 페이지 표면의 울퉁불퉁한 모양에 의해서 산란되어서 빛의 일부가 투광부 방향으로 되돌아가기도 한다. 즉, 상기와 같은 종래의 음향 도서 장치는 투광부에서 투사된 빛 중에서 페이지 코드에 산란되어 투광부에서 투사된 진행 방향과 반대방향으로 돌아가는 빛만을 사용하고 있다. 그러나 도 11에서 보듯이, 투광부 및 수광부가 일체로 구성된 소자가 센서부에 위치하므로 투광부 방향으로 돌아간 빛도 센서부 고정부재(135)에 재 반사되어 많은 양이 돌아가게 된다. 즉 종래의 음향도서장치에서는 빛의 반사가 아니라 빛의 산란을 이용함으로써 수광부에 들어오는 빛의 양이 적어서 시스템이 안정적이지 못하다. 따라서 책의 페이지 두께가 두꺼울수록 책의 위쪽페이지 부분과 아래쪽 페이지 부분사이의 거리가 달라지고 센서부와 페이지 코드 사이의 거리가 달라져 빛의 산란량의 차이에 따라 페이지 코드 인식률이 차이가 날 수 있다.

이하의 종래의 음향 도서 장치를 설명함에 있어서 투광부에서 투사된 빛이 페이지코드에 의해 반사되어 수광부에 도달하는 경우의 페이지 코드값을 1로, 비반사되는 경우의 페이지코드 값을 0으로 하여 설명한다. 페이지코드 BP2가 1인 경우에 투광부 PS2에서 투광된 빛이 페이지 코드 BP2에 의해 산란되어 인접 수광부 PS1, PS3으로 들어가서 페이지코드값 BP1, BP3이 0임에도 불구하고 PS1, PS3에서는페이지 코드값을 1로 오인할 수가 있다. 반대의 경우로 BP2가 0임에도 불구하고 BP1이나 BP3이 1인 경우에, 투광부 PS1, PS3에 의해 쏘여진 빛이 BP1, BP3에 의해 산란되어 수광부 PS2에서 페이지 코드값을 1로 오인할 수 있다. 또한 페이지 코드에 의해서 반사가 안 되는 경우(즉 빛이 흡수되어야하는 경우)에도 페이지 코드외의 책의 페이지부분에 의해서도 빛이 산란되어서 수광부로 빛이 들어가서 틀린 페이지 코드값을 만들 수 있다. 따라서 상기와 같은 종래의 음향 도서 장치의 경우 신뢰성 문제가 발생하여 실용화하기 힘들다.

도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 투광부(130)에서 투사된 적외선은 투광부의 중심축(130a)에 대해서 일정한 각도(130b)로 방사형 형태로 퍼져나간다. 130c는 투사된 적외선이 퍼져나가는 영역이다. 도 13의 (b)는 적외선이 매질(104)에 대해서 비스듬하게 투사되는 경우에 적외선 방향에서 매질과 접촉하는 영역을 측면에서 본 도면으로 적외선 중심축을 기준으로 투광부에 가까운 쪽의 길이(130d)보다 투광부에 먼 쪽의 길이(103e)가 더 길어진다. 도 13의 (c)는 도 13의 (b) 경우를 위에서 본 도면으로 도면으로부터 알 수 있듯이 적외선과 수직으로 만나는 부분의 길이(130f)는 도 13의 (a)와 동일하다. 즉 적외선과 수직으로 만나는 부분의 길이는 적외선으로부터 거리에 의해 결정되지 비스듬하게 투사되는 것과는 무관하다. 따라서 적외선 방향으로 만나는 부분의 길이(130g)는 적외선과 수직으로 만나는 부분의 길이(130f)보다 크게 된다.

도 14의 (a), (b)는 상기한 종래의 음향도서장치에서 적외선이 퍼져나가는 상황을 옆에서 도시한 측면도와 위에서 도시한 평면도이다.

투사된 적외선이 페이지코드에 도달하는 부분(400)이 페이지 코드값 인식에 사용될 수 있는 유효 페이지 코드 영역이다. 즉 유효 페이지 코드 영역에 적외선을 반사할 수 있는 매질이나 표면이 흰색 처리가 되어 있다면, 적외선은 산란되어 일부가 수광부로 돌아가서 페이지 코드값을 1로 인식하게 된다. 반대로 유효 페이지 코드 영역에 적외선을 흡수하는 매질이나 표면이 검은색 처리가 되어 있다면, 적외선이 페이지코드에 의해 흡수되어 페이지 코드값이 0으로 인식된다.

그러나 상기와 같은 종래의 음향 도서 장치의 센서부가 도 14의 (b)에 도시한 바와 같이 도서대의 일측면 위에서 비스듬하게 기울어져서 페이지 코드부에 조사되는 부분이 넓게 형성되는 구조적 문제로 유효 페이지 코드의 세로길이(401)가 유효 페이지 코드의 가로길이(402)보다 길어진다. 따라서 책의 길이를 늘이지 않는다면, 책의 페이지 내용부(444)가 줄어들어야 함으로 문자나 그림이 축소되는 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래 음향 도서 장치의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 빛이 투사되는 투광부와 페이지 코드부로부터 반사되는 빛이 입사되는 수광부를 분리하여 구성함으로서 보다 효과적으로 페이지를 인식할 수 있게 한 음향도서장치를 제공함을 목적으로 한다.

종래 음향도서장치은 투광부에서 투사된 빛 중에서 페이지코드에 의해 반사 및 산란되어 투사된 방향과 반대방향으로 진행하는 빛만이 수광부에 도달함으로서 수광부에 의해 감지되는 빛의 양이 적어 페이지 코드를 오 인식하는 문제가 있었으며, 본 발명은 이러한 종래 음향도서장치의 단점을 보완하여 투광부에서 투사된 빛 중에서 페이지 코드에 의해 반사 및 산란되어 투사된 방향과 동일한 진행방향으로 진행하는 적외선이 수광부에 도달하도록 투광부와 수광부를 분리하여 위치시킴으로서 수광부에 의해 감지되는 빛의 양이 종래 음향도서장치보다 많게 하였고, 이렇게 함으로서 보다 정확하게 페이지 코드를 인식할 수 있게한 음향도서장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 페이지를 인식하기 위한 빛을 파장이 길어서 산란성이 적고 직진성이 우수한 적외선을 사용하고, 페이지코드간의 간섭으로 인한 에러를 방지하기 위하여 페이지 코드를 비트 단위로 분리시키고, 페이지 코드 주위에 페이지 코드 보호영역을 둠으로써 인접 페이지 코드, 또는 페이지 코드 외의 책의 페이지부분에 의한 반사 및 산란된 빛으로 인해 발생할 수 있는 페이지코드 값을 오인하는 것을 방지할 수 있는 음향도서장치를 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 음향도서장치의 일예의 주요부를 나타내는 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 음향도서장치의 일예의 정면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 음향도서장치의 일예의 측면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 음향도서장치의 적용 가능한 책의 페이지 코드 형태를 도시한 평면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 음향도서장치의 페이지 인식 및 음성출력과정을 도시한 흐름도이고,

도 6은 본 발명에 따른 음향도서장치의 구성을 도시한 블록도이고,

도 7은 본 발명에 따른 음향도서장치의 페이지 인식부를 도시한 측면도 및 평면도이고,

도 8은 투광부와 수광부 사이에 차폐막을 형성한 본 발명에 따른 음향도서장치의 페이지 인식부의 측단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 음향도서장치의 적용 가능한 토킹카드의 일예를 도시한 평면도이고,

도 10은 종래 음향도서장치의 사시도이고,

도 11은 종래 음향도서장치의 측단면도이고,

도 12는 빛의 반사 법칙 설명도이고,

도 13은 종래 음향도서장치의 투광되는 적외선을 도시한 것이고,

도 14는 종래 음향도서장치의 적외선 투광 상태를 도시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 독서대 11 : 도서 안치부

12 : 센서부 12a : 투광부

12b : 수광부 13 : 메모리

13a : 메모리 인터페이스 14 : 음성데이터 처리부

15 : D/A변환기 16 : 증폭기

17 : 음성출력부 18 : 마이콤

19 : 재생버튼 20 : 도서

21 : 페이지 코드부 21a : 보호영역

22 : 페이지 내용부

30 : 토킹 카드

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명은 페이지 인식에 사용되는 페이지 코드부가 형성된 도서와 ; 도서가 올려지는 도서 안치부의 일측에 설치되어 상기 페이지 코드부를 인식하는 센서부와, 센서부에 의해 인식된 페이지의 내용에 대한 음성 및 음향 정보가 저장된 메모리와, 메모리에 저장된 음성데이터를 처리하는 음성데이터 처리부와, 디지털 음성 신호를 아날로그 신호로 변화하는 D/A 변환기와, 아날로그 신호로 변환되고 증폭기에 의해 증폭된 음성 및 음향신호를 출력하는 음성출력부와, 상기 센서부에 의해서 인식된 페이지번호에 해당하는 데이터를 메모리로부터찾아서 음성데이터 처리부로 보내고 출력하는 제반 과정을 제어하는 마이콤으로 구성된 독서대로 이루어진 음향도서장치에 있어서, 상기 페이지 코드부는 도서의 각 페이지의 일측에 형성되고 그 주위에 보호영역이 형성되며, 상기 센서부는 빛을 페이지 코드부에 투사하는 투광부와 페이지 코드부로부터 반사되는 빛이 입사되는 수광부가 각각 분리 구성된 음향도서장치에 의해 이루어진다.

더욱이 본 발명의 목적은 상기 페이지 코드부는 다수의 페이지 코드가 형성하고, 각 페이지 코드의 주위에 형성된 페이지 코드 보호영역은 검은색 등 적외선을 흡수할 수 있는 재질로 표면처리하며, 상기 센서부는 투광부와 수광부가 한쌍을 이루고 페이지 코드에 대응되게 형성되며, 각 페이지 코드의 중앙을 중심으로 수직 상방에 서로 대칭을 이루게 설치되고, 투광부에서 투사된 빛이 페이지 코드에 의해 반사되지 않고 직접 수광부로 투사되는 것을 방지하기 위해 투광부와 수광부 사이에 차폐막을 더 형성하며, 상기 독서대에는 각각의 도서의 내용이 음성 및 음향으로 저장된 착탈식 메모리가 착탈될 수 있는 메모리 인터페이스를 더 설치함에 의해 이루어진다.

또한 상기 투광부에서는 적외선을 조사하여 주위의 빛과 차별화하였으며, 상기 도서는 음성 및 음향이 저장되고 그림과 문자가 기록된 낱장으로 구성된 토킹 카드를 사용할 수 있게 함에 의해 그 목적을 이룰 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 음향도서장치의 일예의 주요부를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 음향도서장치의 일예의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 음향도서장치의 일예의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 음향도서장치의 적용 가능한 책의 페이지 코드부 형태를 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 음향도서장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 음향도서장치의 페이지 인식부를 도시한 측면도 및 평면도이고, 도 8은 투광부와 수광부 사이에 차폐막을 형성한 본 발명에 따른 음향도서장치의 페이지 인식부의 측단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 음향도서장치의 적용 가능한 토킹카드의 일예를 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 음향도서장치는 도서(20)와 독서대(10)를 구비하고 있다.

상기 도서(20)는 그림, 문자 또는 그림과 문자가 인쇄된 매체로서 그 일측에 페이지 코드부(21)가 형성되어 있다.

상기 페이지 코드부(21)는 빛을 반사하는 코드는 빛의 반사율이 우수한 재질을 사용하고, 빛을 반사하지 않는 코드는 검은색이나 적외선을 흡수할 수 있는 재질을 사용하며, 상기 독서대(10)에 구성된 센서부(12)에 의해 읽혀져 페이지를 인식할 수 있는 부분이다.

상기 페이지 코드는 빛의 반사율이 우수한 재질로서 상기 독서대(10)에 구성된 센서부(12)에 의해 읽혀져 페이지를 인식할 수 있는 부분이며, 다수가 형성되어 각각의 페이지 코드(C1, C2, C3)들을 인식하여 인식된 페이지 코드들의 조합으로부터 페이지를 인식하게 된다.

각 페이지 코드들(C1, C2, C3)들 중 빛을 반사하는 코드와 빛을 반사하지 않는 코드의 순서와 개수에 따라 페이지를 인식하게 되며, 페이지 코드부에 의해 페이지가 읽혀지면 펼쳐진 페이지 즉, 왼쪽, 오른쪽 페이지의 관련된 내용을 메모리(13)로부터 모두 읽는다.

따라서 한번의 페이지 코드 인식에 두 개의 페이지가 인식되어 읽혀지므로 사용하는 인식가능한 페이지가 N개라면 최대 2^N+1개의 페이지까지 가진 도서를 제작할 수 있고, 페이지 코드가 3개 형성되어 있을 때는 이들의 조합에 의해 8페이지를 인식할 수 있고, 총 16페이지로 이루어진 도서가 된다.

상기 페이지 코드부(21)의 각 페이지 코드(C1, C2, C3)들 주위에는 페이지 코드 보호영역(21a)이 형성되어 있다. 이 보호영역(21a)은 서로 다른 페이지 코드(C1, C2, C3)들 사이의 간섭을 방지하기 위한 부분으로 빛의 흡수율이 우수한 재질이나 색으로 형성된다. 즉, 검은색이나 또는 빛의 흡수율이 우수한 도료 등을 도색하여 구성된다.

상기 센서부(12)에서 페이지 코드부(21)의 페이지 코드(C1, C2, C3)를 인식하는 방법은 페이지 코드간의 간섭을 완전히 차단하기 위하여 한 쌍의 투광부(12a)와 수광부(12b)를 비트 별로 스캔 방식으로 투사하고 수광한다.

즉 시각 t=0에는 페이지 코드 C3에 대응하는 투광부와 수광부만 동작시키고, 그 다음 시각 t=1에는 페이지 코드 C2, 그리고 그 다음 시각 t=2에는 페이지 코드 C1에 대해서 각각 동작시켜 각각의 페이지 코드를 인식한 후, 전체 페이지 코드C3, C2, C1값을 합침으로서 완전한 페이지 코드를 인식한다.

이런 방식으로 페이지 코드를 인식하면 동시에 페이지 코드를 인식하는 것보다는 시간적으로 느릴 수 있으나 그 처리 시간의 차이는 극히 작으므로 성능에 지장을 주지 않고, 오히려 전력을 절약하는 장점이 있다.

상기 페이지 코드부(21)를 도 1내지 도 4 및 도 7에서는 도서(20, 30)의 단부 즉, 제본부의 반대측에 형성함을 일실시예로 도시하고, 설명하였으나 그 위치가 이에 의해 제한되지 않는다.

상기 도서(20)에는 음성 및 음향이 저장되고 그림과 문자가 기록되며, 낱장으로 구성된 토킹 카드(30)를 포함하며, 각각의 도서(20)에 그 내용을 음성으로 저장하고 있는 메모리가 구비된다.

상기 메모리는 독서대(10)에 구비된 메모리 인터페이스(13a)에 착탈시킬 수 있는 롬팩(ROM-pack)이나 플로피디스크, 컴팩트 디스크 등이 사용될 수 있다.

상기 도서(20)는 독서대(10)의 도서 안치부(11)에 올려진 상태에서 읽혀진다.

상기 독서대(10)는 평평하여 도서(20)가 올려질 수 있는 도서 안치부(11)와, 상기 도서 안치부(11)의 일측에 센서 지지대(120)를 설치하고 여기에 설치되어 도서(20)에 형성된 상기 페이지 코드를 인식하는 센서부(12)를 포함하고 있다.

상기 센서부(12)는 투광부(12a)와 수광부(12b)가 각각 구성되어 있으며, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 투광부(12a)와 수광부(12b)는 페이지 코드부(21)의 중앙을 중심으로 수직 상방에 서로 대칭을 이루게 설치되고, 투광부(12a)에서 투사된 빛이 직접 수광부(12b)로 투사되지 않도록 투광부(12a)와 수광부(12b)사이에 차폐막(79)이 더 형성되어 있다.

상기 독서대(10)는 도서(20)에 기록된 문자에 대한 음성 정보나 배경음악 등의 정보를 수록하고 있는 메모리(13)를 구비하고 있다.

상기 독서대(10)에 형성된 도서 안치부(11)는 센서부(12)의 투광부(12a)에서 투사된 빛이나 통상의 외광으로부터 산란되는 빛에 의해 수광부(12b)가 페이지 코드를 오 인식하는 것을 방지하기 위해 검은색이나 적외선을 흡수할 수 있는 재질로 표면 처리가 되어있다.

상기 메모리(13)는 전기와 같이 메모리 인터페이스(13a)에 착탈되는 롬팩 등과 같은 외장형의 저장 수단이 될 수 있다.

또한, 상기 독서대(10)는 메모리(13)에 저장된 음성 정보를 처리하는 음성 처리부(14)와 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환시키는 D/A변환기(15)와 증폭기(16) 및 음성출력부(17)를 구비하고 있으며, 상기 각각의 구성부분을 제어하기 위한 마이콤(18)이 설치되어 있다.

상기 음성출력부(17)는 독서대(10)와 일체로 구성된 스피커(17b)와 이어폰을 꽂을 수 있는 이어폰잭(17a)을 포함한다.

상기와 같이 구성된 독서대(10)의 센서부(12)의 투광부(12a)에서 투사되는 빛은 통상의 외광과 식별될 수 있도록 적외선을 사용함이 바람직하고 이에 따라 페이지 코드부(21)에 형성된 각각의 페이지 코드(C1, C2, C3)들 중 적외선을 반사하는 코드들은 적외선 반사율이 우수한 재질을 사용하고, 페이지 코드 중에서 적외선을 반사하지 않는 코드들과 보호영역(21a)은 적외선 흡수율이 우수한 재질을 사용함이 바람직하다.

상기 독서대(10)의 일측에는 센서부에서 인식된 해당 페이지의 내용을 음성으로 출력하는 과정을 반복 수행할 수 있게 하는 재생버튼(19)이 더 설치되어 있다.

이하 본 발명에 따른 음향도서장치를 이용한 음성출력 과정을 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 음향도서장치의 페이지 인식 및 음성출력과정을 도시한 흐름도이다.

먼저, 도서(20)를 독서대(10)의 도서 안치부(11)에 올려놓고 전원을 온(on)시킨다.

도서 안치부(11)에 도서(20)가 올려져 있지 않은 상태에서는 도서 안치부(11)에서 투광부(12a)에서 투사한 빛을 흡수함으로 수광부(12b)에서는 각각의 페이지 코드(C1, C2, C3)들을 모두 0으로 인식하여 페이지 코드의 조합은 0 0 0이 되며, 0 페이지로 인식한다.

도서(20)가 도서 안치부(11)에 놓이게 되면, 책의 페이지 코드를 향해서 투광부(12a)로부터 투사된 빛은 페이지 코드에 의해서 반사 및 산란되어 수광부(12b)로 입사된다.

코드값 1에 해당하는 페이지 코드에서 반사된 빛은 수광부(12b)로 입사되어 페이지 코드값이 1임을 알게 된다.

코드값 0에 해당하는 페이지 코드의 경우에는 투사된 적외선이 페이지 코드에 의해서 흡수되어 수광부(12b)로 입사되지 않는다. 따라서 책이 독서대 위에 있는 경우에는 페이지 코드 조합이 0 0 0이 아닌 값이 인식된다.

센서부(12)에 의해 읽혀진 페이지 값은 마이콤(18)으로 전달되어 해당 페이지 코드에 해당하는 데이터의 내용을 메모리(13)에서 찾아 음성데이터 처리부(14)로 보내고 D/A 변환기(15)에 의해 아날로그신호로 변환하고, 증폭기(16)를 이용하여 증폭한 후 스피커(17b)나 이어폰 잭(17a)에 연결된 이어폰으로 전달한다.

재생버튼(19)을 누르면 한 번 더 소리를 발생시킨다.

계속 투광부(12a)에서 빛이 투사되어 페이지가 변경되었는지, 도서 안치부(11)에 도서(20)가 있는지를 확인한다.

인식된 페이지 코드의 조합이 000, 즉 도서 안치부(11)에 책이 없어진 경우에도 계속 투광부(12a)에서는 빛을 투사하고 페이지 코드값을 확인한다.

투광부(12a)에서 빛을 투사하는 방법은 소정 간격으로 반복하여 이루어지며, 이러한 빛의 투사를 소정 횟수 동안 반복하여도 페이지 코드 조합이 0 0 0이면 전원은 자동적으로 오프(off)된다. 또는 투광부(12a)에서 투사 되는 빛 횟수와 관계없이 이미 마이콤(18)에 설정된 시간이 경과하여도 페이지 코드 조합이 0 0 0이면, 역시 전원이 자동적으로 꺼진다.

인식된 페이지 코드 조합이 0 0 0나 기존 페이지 코드 조합이 아닌 경우, 즉 다른 페이지로 넘어간 경우에는 수광부(12b)에서 인식된 페이지 코드에 대응하는 데이터를 앞에서 설명한 방식과 같이 메모리로부터 읽어서 소리를 발생시킨다.

본 발명은 책자의 형상을 갖는 도서에만 적용되는 것이 아니라 내용이 있는 낱말, 문자, 그림, 문양 카드를 끼우면 해당 카드의 내용에 대한 소리가 나는 토킹 카드 시스템에서 여러 장의 카드를 구분하는데도 적용 가능하다.

토킹 카드의 일측면에 본 발명에 사용된 페이지코드를 장착하면 똑같은 원리에 의해서 적용가능하다.

도 9는 본 발명의 장치가 적용될 수 있는 토킹 카드의 일예이다.

상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명의 음향도서장치는 기존의 음향도서장치에 있어서 페이지를 오 인식함에 따른 신뢰성 부족 문제를 해결하여 안정적으로 도서의 페이지 인식을 하여 인식된 페이지의 내용을 소리로 재생할 수 있다.

즉, 페이지 코드를 비트 단위로 분리시키고, 페이지 코드 주위에 페이지 코드 보호영역을 형성함으로써 인접 페이지 코드, 또는 페이지 코드 외의 도서의 페이지부분에서 반사 및 산란된 빛으로 인해 발생할 수 있는 페이지 코드 값 에러 문제를 해결하였다.

또한 본 발명은 유효 페이지 코드 영역이 책 페이지 내용부에 대해 평행하게 형성되어 페이지 코드부가 책의 페이지 내용부로 연장 형성됨에 따라 페이지 내용부가 줄어들지 않게 하였다.

또한 투광부와 수광부에 대해서 비트별 스캔 방식을 사용함으로써 동시에 페이지 코드를 인식하는 것보다는 전력을 절약하는 장점이 있다.

표 1에 본 발명의 음향도서장치와 기존의 음향도서장치의 성능 비교하였다.

표 1은 앞에서 설명한 기존 음향조서장치와 본 발명에 따른 음향도서장치의 성능을 비교 자료로서 책의 두께가 10mm이고 페이지코드를 10mm x 10mm로 하고 책의 가장 높은 페이지로부터 센서부가 15mm 위에 위치할 때, 최고페이지와 최저페이지에 있는 검은색 페이지 코드와 흰색 페이지 코드에 대해서 감지된 수광부의 전압 데이터들이다. 표 1의 조건 (a)는 도 11에서 보듯이 기존 음향도서장치의 투광부가 수직방향으로 투사각이 25°로 기울어져서 위치한 경우이다. 조건 (b)는 도 11에서 보듯이 본 발명의 투광부가 수직방향으로 투사각이 25°로 기울어져서 위치한 경우이고, 조건 (c), (d)는 도 8에 도시한 바와 같이, 각각 투광부와 수광부 사이에 차폐막(12c)이 형성된 경우로서 특히 조건 (c)는 투광부와 수광부 주위를 모두 차폐막(12c)으로 둘러싼 경우이고, 조건 (d)는 투광부나 수광부 중 1개 주위만 차폐막으로 둘러싼 경우이다.

검은색 페이지코드와 흰색 페이지코드를 구분하는 것은 수광부에서 얻어진 전압에 대한 임계값(threshold value)에 의해서 결정되어진다. 임계값을 1 V로 정한다면, 1 V이상의 전압이 수광부에서 인식되면 페이지 코드값에서 1로 인식하고그 미만이면 0으로 인식하게 된다. 그 임계값이 신뢰성이 있으려면, 검은색 페이지 코드(코드값 0)로 인식하는 최고 전압과 흰색 페이지 코드(코드값 1)로 인식하는 최저전압의 전압차이가 커야 한다.

표 1에서 알 수 있듯이 조건(b), 조건 (c), 조건 (d)가 조건 (a)보다 우수하고, 특히 조건 (d)가 가장 우수하다. 즉, 본 발명의 음향도서장치가 기존의 음향도서장치보다 더 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

1. 페이지 인식에 사용되는 페이지 코드부(21)가 형성된 도서(20)와 ; 도서(20)가 올려지는 도서 안치부(11)의 일측에 설치되어 상기 페이지 코드부(21)를 인식하는 센서부(12)와, 센서부(12)에 의해 인식된 페이지의 내용에 대한 음성 및 음향 정보가 저장된 메모리(13)와, 메모리(13)에 저장된 음성데이터를 처리하는 음성데이터 처리부(14)와, 디지털 음성 신호를 아날로그 신호로 변화하는 D/A 변환기(15)와, 아날로그 신호로 변환되고 증폭기(16)에 의해 증폭된 음성 및 음향신호를 출력하는 음성출력부(17)와, 상기 센서부(12)에 의해서 인식된 페이지번호에 해당하는 데이터를 메모리(13)로부터 찾아서 음성데이터 처리부(14)로 보내고 출력하는 제반 과정을 제어하는 마이콤(18)으로 구성된 독서대(10)로 이루어진 음향도서장치에 있어서,

   상기 페이지 코드부(21)는 도서의 각 페이지의 일측에 형성되고 그 주위에 보호영역(21a)이 형성되며, 상기 센서부(12)는 빛을 페이지 코드부(21)에 투사하는 투광부(12a)와 페이지 코드부(21)로부터 반사되는 빛이 입사되는 수광부(12b)가 각각 분리 구성됨을 특징으로 하는 음향도서장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 페이지 코드부(21)는 하나 이상 분리되어 형성되어 있고, 주위에 형성된 페이지 코드 보호영역(21a)은 검은색 등 적외선을 흡수할 수 있는 재질로 표면처리가 됨을 특징으로 하는 음향도서장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부(12)의 투광부(12a)와 수광부(12b)는 페이지 코드부(21)의 중앙을 중심으로 수직 상방에 서로 대칭을 이루게 설치되고, 투광부(12a)에서 투사된 빛이 직접 수광부(12b)로 투사되지 않도록 투광부(12a)와 수광부(12b)사이에 차폐막(12c)이 더 형성됨을 특징으로 하는 음향도서장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 도서(20)는 음성 및 음향이 저장되고 그림과 문자가 기록된 낱장으로 구성된 토킹 카드를 더 포함함을 특징으로 하는 음향도서장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 독서대(10)에는 각각의 도서의 내용이 음성 및 음향으로 저장된 착탈식 메모리가 착탈될 수 있는 메모리 인터페이스(13a)가 더 설치됨을 특징으로 하는 음향도서장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 도서 안치부(11)는 투광부(12a)에서 투사되는 빛중 산란되는 빛이나 자연광에 의한 빛이 수광부(12b)에 의해 오인되어 페이지 코드를 오 인식하는 것을 방지하기 위해 검은색 등 적외선을 흡수할 수 있는 재질로 표면처리가 됨을 특징으로 하는 음향도서장치.
7. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 메모리(13)는 외장형의 롬팩을 포함함을 특징으로 하는 음향도서장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 도서(20)는 각 페이지를 용이하게 넘기고 펼쳐진 상태에서 평평한 상태를 유지할 수 있도록 스프링 또는 고리로 제본됨을 특징으로 하는 음향도서장치.
9. 도서의 각 페이지의 일측에 형성되고 그 주위에 보호영역(21a)이 형성된 페이지 코드부(21)와, 빛을 페이지 코드부(21)에 투사하는 투광부(12a)와 페이지 코드부(21)로부터 반사 및 산란되는 빛이 입사되는 수광부(12b)가 각각 분리 구성된 센서부(12)를 갖는 음향도서장치의 작동 방법에 있어서,

   상기 센서부(12)에 구성된 투광부(12a)로부터 도서(20)의 일측에 형성된 각 페이지 코드에 빛을 투사하고 각 페이지 코드에 의해 반사 및 산란되는 빛을 수광부(12b)에서 수광하여 페이지 코드를 인식하도록 하는 페이지 코드 인식 과정을 포함함을 특징으로 하는 음향도서장치의 페이지 인식 방법.
10. 제 1 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 투광부(12a)에서 조사되는 빛은 적외선임을 특징으로 하는 음향도서장치 및 음향도서장치의 페이지 인식 방법.