KR100474410B1

KR100474410B1 - 학습용 통신라인 분배 제어장치

Info

Publication number: KR100474410B1
Application number: KR10-2003-0007186A
Authority: KR
Inventors: 조상욱
Original assignee: 주식회사 비구
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040070945A

Abstract

본 발명은 교사측의 전자식 놀이학습 교구를 연결하는 교구접속부; 상기 교사측의 음성 입력 및 학생측의 음성을 교사의 헤드폰으로 전달하는 음성입출력접속부; 상기 학생측 전자식 놀이학습 교구 및 각 학생의 헤드폰이 접속되어 교사측의 교구출력 학습데이터 및 교사의 음성을 전달하는 음성출력접속부; 상기 각 학생의 마이크로폰이 접속되어 교사측 음성입출력접속부로 음성을 전달하는 음성입력부; 상기 각 학생이 교사를 호출하는 호출스위치가 각각 접속되어 호출상태를 알리는 호출접속부; 상기 호출접속부로부터 호출신호가 입력되면 교사측의 음성입출력접속부를 통해 교사의 헤드셋으로 호출신호를 발생하는 호출신호발생부; 상기 호출접속부로부터 호출신호가 입력되면 발광다이오드로 호출학생을 지정 표시하는 호출표시구동부; 상기 호출에 따라 교사와 호출학생의 통화라인을 임의로 선택 연결하는 라인선택스위치; 및 상기 교사와 학생의 각종 입력명령에 따라 호출 및 통신라인을 연결 제어하되 각 신호를 증폭 전송하는 제어부;를 구비한 분배제어기를 이용하여 교사와 학생의 학습 교구 및 음성입출력장치를 상호 연결함으로써, 교사와 전체 학생, 교사와 특정 학생 사이의 통화채널을 임의로 선택 연결할 수 있어 다수의 학생과 교사 사이에 원활한 의사소통 및 집단학습의 효율을 높일 수 있는 학습용 통신라인 분배 제어장치를 제공한다.

Description

학습용 통신라인 분배 제어장치{APPARATUS FOR DIVIDING COMMUNICATION-LINE IN LEARNING SYSTEM}

본 발명은 학습용 제어장치에 관한 것으로, 특히 복수의 학생에게 각자의 전자식 놀이학습 교구를 이용하여 교사로부터 놀이학습 교육을 받을 경우 복수의 학생들에게 주어진 학습교구 및 음성입출력장치를 분배제어기를 이용하여 교사와 연결하여 다수의 학생과 교사 사이에 원활한 의사소통 및 학습 효율을 높일 수 있는 학습용 통신라인 분배 제어장치에 관한 것이다.

현재, 어린 학생들을 상태로 미니 컴퓨터와 같은 전자식 놀이학습 교구를 이용하여 시청각 교육을 실시하고 있다.

이와 같은 전자식 놀이학습 교구는 어학이나 문자교육을 놀이와 게임과 같은 재미있는 시청각 방식으로 제공하고 있어, 유치원생이나 초등학생과 같은 어린 학생들이 재미있게 접근하고 있다.

이와 같은 전자식 놀이학습 교구는 학습효과가 뛰어나 몇몇 유치원에서 다수개 구입하여 어린 학생들을 집단으로 가르치고 있으나, 시청각 교구라서 학생들이 제각각으로 사용할 경우에는 그 소음으로 인해 교육환경이 악화되었다.

물론, 각 학생들이 전자식 놀이학습 교구에 헤드폰을 끼워서 사용한다 할지라도 교사의 음성이 제대로 각 학생들에게 전달되지 않아 통제가 어려웠고, 집단학습에 상당히 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 복수의 학생에게 각자의 전자식 놀이학습 교구를 이용하여 교사로부터 놀이학습 교육을 받을 경우 복수의 학생들에게 주어진 학습교구 및 음성입출력장치를 분배제어기를 이용하여 교사와 연결함으로써, 교사와 전체 학생, 교사와 특정 학생 사이의 통화채널을 임의로 선택 연결할 수 있어 다수의 학생과 교사 사이에 원활한 의사소통 및 집단학습의 효율을 높일 수 있는 학습용 통신라인 분배 제어장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 교사와 복수의 학생이 각자의 전자식 놀이학습 교구를 이용하여 집단 학습을 수행하는 시스템에 있어서: 교사측의 전자식 놀이학습 교구를 연결하는 교구접속부; 상기 교사측의 음성 입력 및 학생측의 음성을 교사의 헤드폰으로 전달하는 음성입출력접속부; 상기 학생측 전자식 놀이학습 교구 및 각 학생의 헤드폰이 접속되어 교사측의 교구출력 학습데이터 및 교사의 음성을 전달하는 음성출력접속부; 상기 각 학생의 마이크로폰이 접속되어 교사측 음성입출력접속부로 음성을 전달하는 음성입력부; 상기 각 학생이 교사를 호출하는 호출스위치가 각각 접속되어 호출상태를 알리는 호출접속부; 상기 호출접속부로부터 호출신호가 입력되면 교사측의 음성입출력접속부를 통해 교사의 헤드셋으로 호출신호를 발생하는 호출신호발생부; 상기 호출접속부로부터 호출신호가 입력되면 발광다이오드로 호출학생을 지정 표시하는 호출표시구동부; 상기 호출에 따라 교사와 호출학생의 통화라인을 임의로 선택 연결하는 라인선택스위치; 및 상기 교사와 학생의 각종 입력명령에 따라 호출 및 통신라인을 연결 제어하되 각 신호를 증폭 전송하는 제어부;를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 학습용 분배 제어장치를 나타낸 외관 사시도로서, 분배제어기(30)에 교사측 전자식 놀이학습 교구(11)와 헤드셋(15, 17)과, 학생측 전자식 놀이학습 교구(51)와 헤드셋(55, 57)들이 연결되어 있다.

상기 분배제어기(30)의 일측면에는, 교사측 놀이학습 교구를 연결하는 입력단자(31)와, 교사의 헤드폰 또는 이어폰(15) 및 마이크로폰(17)과 같은 헤드셋을 연결하는 접속단자(33) 등이 설치되어 있다.

또한, 분배제어기(30)의 타측면에는, 복수의 학생들의 헤드폰 또는 이어폰(55～55-10)과 전자식 놀이학습 교구(51～51-10)를 각각 연결하는 음성출력단자들(35)과, 복수의 학생들의 마이크로폰(57～57-10)을 각각 연결하는 음성입력단자들(37)과, 복수의 학생들이 각각 교사를 호출하기 위한 호출스위치(53～53-10)가 접속되는 호출단자들(39)이 설치되어 있고, 그리고 분배제어기(30)의 상단면에는 학생들이 호출스위치(53)를 누를 경우 호출학생을 표시하기 위한 발광다이오드들(45)과, 상기 호출한 학생과 통화라인을 연결하기 위한 라인선택스위치들(46)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 교사측의 음성입출력접속부(34)와 학생측의 음성출력접속부(36) 및 음성입력부(38)에 각각 입출력 음량을 조절하는 음량조절기(41)를 더 구비하고 있다.

예컨데, 학생들이 10명일 경우에는 음성출력단자(35)와 음성입력단자(37) 및 호출단자는 분배제어기(30)에 각각 10개씩 설치되고, 물론 호출표시용 발광다이오드(45)와, 라인선택스위치(46)도 10개씩 설치되는 것이다.

이와 같이 분배제어기(30)를 이용하여 교사의 놀이학습 교구(11) 및 헤드셋(15, 17)과, 학생들의 전자식 놀이학습 교구(51) 및 헤드셋(55, 57)을 상호 접속한 후 분배제어기(30)에 접속된 각 교구 및 헤드셋으로 전체 학생 또는 특정 학생을 상대로 학습 및 대화가 가능하다.

이와 같은 분배제어기(30)를 이용한 개략적인 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 각 학생들은 자신의 전자식 놀이학습 교구(51)를 자기의 헤드폰 또는 이어폰(55)으로 청취하면 스스로 시청각 학습을 수행한다. 물론, 교사가 자신의 마이크로폰(17)과 헤드폰(55)을 이용하여 복수의 학생들을 통제하거나 교사의 전자식 놀이학습 교구(11)를 이용하여 다수의 학생에게 일괄 교육할 수도 있다.

만약, 학습 중 교사에게 질문이 있거나 대화가 필요한 학생은 호출스위치(53)를 누르게 되고, 호출스위치(53)의 선택에 따라 제어부(49)는 호출신호발생부(42)를 제어하여 교사의 헤드폰(15)으로 호출신호를 발생함과 아울러 그 호출스위치(53)와 일치하는 특정 발광다이오드(45)가 점등되어 호출학생을 표시하게 된다.

그러면, 교사는 복수의 발광다이오드(LED1～LED10)들 중 호출학생에 해당되는 발광다이오드(45)의 점등에 따라 호출 학생과 매칭되는 라인선택스위치(46)를 작동하여 호출 학생과 전용 통화라인을 연결하게 된다.

물론, 이때에는 교사와 호출 학생만이 통화라인이 연결되어 교사의 음성은 호출학생만이 듣게 된다. 만약 교사의 전자식 놀이학습 교구(11)로 제반 학생들을 교육 중이였다면 그 학생에게만 교사의 교구(11)에서 출력되는 학습출력이 차단되고 대신 교사의 음성이 전달되는 것이다.

상기 분배제어기(30)는 도 1과 같은 형상에 한정되지 않으며, 필요에 따라 허리에 차거나 손목에 찰 수 있는 등의 다양한 디자인으로 설계할 수 있으며, 헤드셋은 헤드폰과 그에 일체화된 마이크로폰이나, 별도의 이어폰, 마이크로폰 등을 지칭하며 그 형상에 제한이 없다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 분배제어기의 세부 회로를 나타낸 블록도로서, 교구접속부(32), 음성입출력접속부(34), 음성출력접속부(36), 음성입력부(38), 호출접속부(40), 호출표시구동부(44), 호출신호발생부(42), 라인선택스위치(46), 라인선별부(48) 및 제어부(49)로 이루어져 있다.

상기 교구접속부(32)는 교사측의 전자식 놀이학습 교구(11)를 입력단자(31)를 통해 연결하도록 이루어져 있고, 음성입출력접속부(34)는 교사측의 헤드폰(15) 및 마이크로폰(17)과 접속되어 접속단자(33)를 통해 교사의 음성 입력받거나 학생측의 음성을 교사의 헤드폰(15)으로 전달하도록 구성되어 있다.

또한, 음성출력접속부(36)는 각 학생들의 전자식 놀이학습 교구(51～51-10) 및 각 학생의 헤드폰(55～55-10)이 접속되어 교사측의 교구출력 학습데이터 및 교사의 음성을 음성출력단자(35)를 통해 전달하도록 구성되어 있고, 음성입력부(38)는 음성입력단자(37)를 통해 각 학생의 마이크로폰(57～57-10)이 접속되어 각 학생의 음성을 교사측 음성입출력접속부(34)로 전달하도록 구성되어 있고, 호출접속부(40)는 호출단자(39)를 통해 각 학생이 교사를 호출하는 호출스위치(53)가 접속되어 교사측의 음성입출력접속부(34)로 호출신호를 전송하도록 구성되어 있다.

그리고, 호출신호발생부(42)는 호출접속부(40)로부터 호출신호가 입력되면 제어부(49)의 제어에 따라 교사측의 음성입출력접속부(34)를 경유해 교사의 헤드폰(15)으로 호출신호를 발생하여 호출상태를 알리도록 구성되어 있고, 호출표시구동부(44)는 호출접속부(40)로부터 호출신호가 입력되면 호출한 학생에 해당되는 발광다이오드(45)를 발광시켜 표시하도록 구성되어 있고, 라인선택스위치(46)는 학생의 호출에 따라 교사와 호출학생의 통화라인을 임의로 선택 연결하도록 구성되어 있고, 라인선별부(48)는 라인선택스위치(46)가 선택될 경우 음성출력접속부(36)를 통해 호출학생측으로 출력되는 교사의 전자식 놀이학습 교구(11)의 출력 또는 교사의 음성을 선별 차단하도록 구성되어 있고, 제어부(49)는 교사와 학생의 각종 입력명령에 따라 호출 및 통신라인을 연결 제어하되 각 신호의 노이즈를 제거한 후 증폭 전송하도록 구성되어 있다.

아울러, 상기 제어부(49)는, 고주파 노이즈를 제거하는 로우패스필터(미 도시)와, 상기 로우패스필터를 통과한 저주파 음성신호를 증폭하는 저주파증폭기(미 도시)를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 분배제어기(30)에 퀴즈모드스위치(43)를 더 부가하여 교사가 퀴즈모드스위치를 온시킬 경우 복수의 학생이 동시에 호출스위치(53)를 누를 경우 제어부(49)는 가장 먼저 누른 학생을 판단하여 그 학생에 해당되는 특정 발광다이오드만을 점등시키게 된다. 이는 교사가 학생들을 상대로 퀴즈나 학습 테스트시에 유용하게 사용할 수 있다.

도 3은 도 2의 작동 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 교사와 학생은 각자의 놀이학습 교구 및 헤드셋을 도 1과 같이 분배제어기(30)의 각 단자에 연결한다(S1).

이와 같은 상태에서 학생은 각자의 전자식 놀이학습 교구(51～51-10)를 작동시켜 놀이학습 교구에서 출력되는 학습음성을 자신의 헤드폰(55～55-10)으로 직접 청취하면서 놀이학습을 하거나 또는 교사의 교구(11)로부터 출력되는 학습음성을 교구접속부(32)와 제어부(49) 및 음성출력접속부(36)를 통해 각자의 헤드셋(55～55-10)으로 청취하면서 시청각 학습을 수행한다(S2). 물론, 교사의 놀이학습 교구(11)에서 출력되는 학습출력 뿐만 아니라 교사의 마이크로폰(17)에서 출력되는 교사의 음성에 따라 모든 학생들을 일괄 통제하며 교육할 수도 있다.

학습 도중 교사에게 질문사항이 발생할 경우 학생은 자신의 호출스위치(53)를 누르게 되며(S3), 자신의 호출스위치(53)를 누를 경우 이 신호는 호출접속부(40)를 통해 제어부(49)에 전달되며, 제어부(49)는 호출접속부(40)에서 출력되는 신호에 따라 호출한 학생에 해당되는 발광다이오드(45)를 호출표시구동부(44)를 통해 점등하게 된다(S5).

한편, 상기 호출학생에 해당하는 특정 발광다이오드를 점등하기 전에, 제어부(49)는 퀴즈모드스위치(43)가 온되었는지를 판단하여 퀴즈모드스위치(43)가 온되었을 경우에는 한 학생이 아니라 복수의 학생이 호출스위치(53)를 선택했을 때 제어부(49)는 가장 먼저 호출스위치(53)를 누른 학생이 누구인지를 판단(S4)하여 가장 먼저 호출스위치(53)를 누른 학생의 발광다이오드만 점등시키도록 한다(S5). 예컨데, 복수의 학생이 동시에 호출스위치(53)를 누를 경우 가장 먼저 누른 학생을 판단하는 경우는 퀴즈모드로 유용하게 사용할 수 있다.

아울러, 제어부(49)는 호출신호발생부(42)를 통해 호출경보음을 발생하여 음성입출력접속부(34)를 통해 교사의 헤드셋(15)으로 출력하고, 교사는 이 호출경보음에 따라 호출한 것을 청각적으로 확인하고 발광다이오드(45)를 통해 호출한 학생을 시각적으로 확인하게 되는 것이다(S6).

이에 따라 교사는 라인선택스위치(46)를 호출학생으로 전환하면 제어부(49)는 교사의 마이크로폰(17)으로부터 입력되는 음성을 호출한 학생의 헤드셋(57)으로만 출력되도록 음성출력접속부(36)를 제어하게 되며(S7), 동시에 제어부(49)는 라인선별부(48)를 제어하여 호출학생에게는 교사 교구(11)의 학습출력이 아니라 교사의 음성만이 전달되도록 음성출력접속부(36)의 출력상태를 조정하게 된다. 물론, 이때 학생의 교구(51)에서 출력되는 놀이학습 출력은 교사의 헤드셋(15)으로 전달 가능하다(S8).

이와 같이 분배제어기(30)를 이용함으로써, 다수의 학생이 서로 쾌적하고 조용한 환경에서 각자의 학습 또는 교사의 교육을 받을 수 있게 되고, 학습 중 질문이 있을 경우에도 학생과 교사가 별도의 음성채널을 확보하여 대화할 수 있어 학습 효율을 보다 더 높일 수 있는 것이다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 복수의 학생에게 각자의 전자식 놀이학습 교구를 이용하여 교사로부터 놀이학습 교육을 받을 경우 복수의 학생들에게 주어진 학습교구 및 음성입출력장치를 분배제어기를 이용하여 교사와 연결함으로써, 교사와 전체 학생들이 조용하고 쾌적한 분위기에서 학습을 할 수 있고, 또한 교사와 특정 학생 사이의 통화채널을 임의로 선택 연결할 수 있어 다수의 학생과 교사 사이에 원활한 의사소통 및 집단학습의 효율을 보다 더 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 학습용 분배 제어장치를 나타낸 외관 사시도이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 분배제어기의 세부 회로를 나타낸 블록도이고,

도 3은 도 2의 작동 과정을 도시한 플로우챠트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 교사측 전자식 놀이학습 교구 15 : 교사측 헤드폰

17 : 교사측 마이크로폰 30 : 분배제어기

32 : 교구접속부 34 : 음성입출력접속부

36 : 음성출력접속부 38 : 음성입력부

40 : 호출접속부 42 : 호출신호발생부

43 : 퀴즈모드스위치 44 : 호출표시구동부

46 : 라인선택스위치 48 : 라인선별부

49 : 제어부 51 : 학생측의 전자식 놀이학습 교구

53 : 호출스위치 55 : 학생측의 헤드폰

57 : 학생측의 마이크로폰

Claims

교사와 복수의 학생이 각자의 전자식 놀이학습 교구를 이용하여 집단 학습을 수행하는 시스템에 있어서:

교사측의 전자식 놀이학습 교구를 연결하는 교구접속부(32);

상기 교사측의 음성 입력 및 학생측의 음성을 교사의 헤드폰으로 전달하는 음성입출력접속부(34);

상기 학생측 전자식 놀이학습 교구 및 각 학생의 헤드폰이 접속되어 교사측의 교구출력 학습데이터 및 교사의 음성을 전달하는 음성출력접속부(36);

상기 각 학생의 마이크로폰이 접속되어 교사측 음성입출력접속부로 음성을 전달하는 음성입력부(38);

상기 각 학생이 교사를 호출하는 호출스위치(53)가 각각 접속되어 호출상태를 알리는 호출접속부(40);

상기 호출접속부로부터 호출신호가 입력되면 교사측의 음성입출력접속부를 통해 교사의 헤드셋으로 호출신호를 발생하는 호출신호발생부(42);

상기 호출접속부로부터 호출신호가 입력되면 발광다이오드로 호출학생을 지정 표시하는 호출표시구동부(44);

상기 호출에 따라 교사와 호출학생의 통화라인을 임의로 선택 연결하는 라인선택스위치(46); 및

상기 교사와 학생의 각종 입력명령에 따라 호출 및 통신라인을 연결 제어하되 각 신호를 증폭 전송하는 제어부(49);를 구비한 것을 특징으로 하는 학습용 통신라인 분배 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 라인선택스위치(46)가 선택될 경우 음성출력접속부(36)를 통해 호출학생측으로 출력되는 교사의 전자식 놀이학습 교구의 출력 또는 교사의 음성을 선별 차단하는 라인선별부(48)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 학습용 통신라인 분배 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부(49)는, 고주파 노이즈를 제거하는 로우패스필터와, 상기 로우패스필터를 통과한 저주파 음성신호를 증폭하는 저주파증폭기를 포함한 것을 특징으로 하는 학습용 통신라인 분배 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 교사측의 음성입출력접속부(34)와 학생측의 음성출력접속부(36) 및 음성입력부(38)에 각각 입출력 음량을 조절하는 음량조절기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 학습용 통신라인 분배 제어장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제어부는 복수의 호출스위치가 동시에 선택될 경우 가장 먼저 누른 학생을 판단하기 위한 명령을 입력하는 퀴즈모드스위치를 더 구비한 것을 특징으로 하는 학습용 통신라인 분배 제어장치.