KR100605397B1 - 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 전자 펜을 사용하여 학습 내용을 선택할 때 위치 좌표의 인식을 정확하게 하면서도 이를 구현하는 하드웨어의 복잡성을 최소화하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 제공을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 전자 펜을 사용하여 선택되어진 컨텐츠 북의 학습 내용에 해당되는 위치인 X축 및 Y축 좌표를 본체에서 판독하여 음성으로 출력하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 있어서, 상기 X축 및 Y축 좌표는, 각각 2 개의 포트에 연결 접속되는데, 상기 제 1 포트에는 위상 비반전 출력포트를 가진 증폭기를 제 2 포트에는 위상 반전 출력포트를 가진 증폭기를 접속시키고, 상기 증폭기의 출력단 간에는 동일 값의 저항을 다수 개 직렬로 접속시키고, 접속된 각 저항의 연결단마다 각각의 좌표로 설정하고, 상기 마이컴은, 먼저 상기 제 1 포트에 "하이" 신호를 제 2 포트에 "로우" 신호를 인가하여 제 1 포트 및 제 2 포트의 양단 출력을 기준값으로 하고, 이어서 상기 제 1 포트와 제 2 포트에 "하이" 신호를 인가하여 얻은 각 저항의 연결단 출력을 기준값에 대해 구해진 비율로부터, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중에서 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표를 인식 판독하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기를 제공한다.

다중구조, 컨텐츠북, 포트, 좌표, 하드웨어복잡성

Description

전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기{Sound study apparatus for multiple structure contents using electric pen}

도 1 은 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 접은 상태를 나타낸 것이고,

도 2 는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 펼친 상태를 나타낸 것이고,

도 3 은 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 사용되는 컨텐츠 북을 나타낸 것이고,

도 4 는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 컨텐츠 북을 올려놓은 상태를 나타낸 것이고,

도 5 는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 본체 내부 구성을 블록도로 나타낸 것이고,

도 6 은 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 좌표 검출 구조의 예를 나타낸 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 이 발명의 실시 예에 따른 음성 학습기

110 : 본체 111 : 전원 스위치

112 : 스피커 113 : 마이크

114 : 마이컴 115 : 그리드 출력신호버퍼

116 : 그리드 패드 117 : 메모리

118 : MP3 디코더 119 : ADPCM 엔코더, 디코더

120 : 전자 펜 130 : 컨텐츠 북

이 발명은 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스스로 선택한 학습하고자 하는 컨텐츠 북의 구체적 내용의 위치를 전자 펜을 사용하여 정확하게 인식하고 인식된 내용을 음성으로 출력하여, 보통의 주입식 학습 방법에 비해 자연스럽게 창의력을 키울 수 있으며 학습하는 동안 흥미를 가지고 지속적으로 집중할 수 있고 쉽게 사용할 수 있는 등 구조적 특징으로 인하여 단시간에 수준 높은 학습 효과를 얻을 수 있는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 관한 것이다.

일반적으로 유아나 어린이들의 학습 효과를 높이기 위한 목적으로 여러 형태의 학습장치 및 교습구들이 다양하게 개발 보급되고 있다.

이 중 하나가 임의의 문자, 숫자 또는 각종 동식물 모양을 나타낸 책이나 카드와 같은 컨텐츠 북을 학습 장치 본체에 올려놓은 후 그 컨텐츠 북에 표시된 구체적인 내용을 전자 펜으로 위치를 인식하는 경우, 학습 장치 본체 내부에 구비된 마이컴이 인식 내용과 관련한 위치 좌표에 해당하는 내용을 음성으로 출력하게 하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기가 있다.

여기서, 다중 구조 컨텐츠란, 예를 들면 그림, 글씨, 기호 등 다양한 객체들로 이루어진 책과 같은 형태의 컨텐츠에서 특정한 객체를 전자 펜으로 접촉했을 때 이에 대응하는 음성이 하나가 아니라 컨텐츠의 진행 상태에 따라 또는 이전의 상황에 따라 그 때마다 다른 음성이 출력되는 형태를 의미하는데, 이를 이용하여 외국어 학습은 물론 간단한 계산기, 간이형 피아노 등 다양한 고급 기능들을 컨텐츠 상에 구현할 수 있게 된다.

구체적으로, 기존의 영어 학습용 컨텐츠를 예로 들어보면, 고양이 그림을 그려놓고 고양이를 접촉하면 "고양이" 또는 "캣" 이라는 일대일 대응이 되는 음성이 나오는 경우가 대부분이지만, 다중 구조에서는 고양이 그림 대신 계산기 그림을 책에 그려놓고 계산기 버튼 중에 "=" 에 전자 펜을 접촉한 경우에는 이전에 어떤 객체(예를 들어, 숫자, +, - 등)를 접촉하였는지를 기억하였다가 이에 해당하는 음성, 예를 들어 이전에 "3, +, 4" 로 누른 경우 "7"을, '1, +, 2" 를 누른 경우 "3"을 출력한다.

즉, 같은 "=" 버튼을 누르지만 경우에 따라 "7" 이라고 출력할 수도 있고 "3" 이라고 출력할 수도 있다. 이를 다중 구조라고 정의한다.

종래 학습자 스스로의 선택에 의해 정의된 특정 위치의 좌표를 판독하여 상기 좌표에 해당하는 기능을 수행하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기는, 학습에 제공되어지는 문자, 그림 등의 다양한 컨텐츠가 수록된 컨텐츠 북과, 상기 컨텐츠 북을 펼쳐 올려놓은 상태에서, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표 신호들로부터 그 학습 내용을 판독하여 음성으로 출력하도록 제어하는 마이컴을 포함하는 본체 및, 상기 본체에 연결 접속되어, 상기 컨텐츠 북에 수록된 학습할 내용 중에서 하나를 선택하는 경우에 이에 해당하게 정의된 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에 전송하는 전자 펜을 구비한다.

이러한 상기 전자 펜을 사용하여 선택되어진 상기 컨텐츠 북의 학습 내용에 해당되는 위치인 특정 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에서 판독하여 음성으로 출력하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에서는, 음성 출력을 위한 위치 좌표를 인식하는 과정이 다음과 같이 이루어진다.

학습자는 음성 출력을 희망하는 컨텐츠 북을 본체에 페이지를 펼쳐 놓은 후 해당 페이지의 특정 위치에 전자 펜을 위치시키면, 상기 전자 펜에는 상기 컨텐츠 북이 올려 놓여진 본체의 바로 저면에 배치된 그리드 패드에 형성된 해당 X축 및 Y축 좌표 신호들이 유도된다.

즉, 상기 X축 및 Y축 좌표는, 각각 좌표 정보를 출력할 때 사용되는 포트의 수와 같게 연결 접속되고, 상기 마이컴은 첫 번째 포트에서부터 마지막 포트까지 차례로 반복하여 "하이" 신호를 인가하면서 가장 강한 신호를 전자 펜이 위치하고 있는 X축 및 Y축 좌표로 인식한다.

상기 마이컴은, 전자 펜으로부터 전송된 펼쳐진 페이지 상에서의 X축 및 Y축 상의 좌표 신호로부터 전자 펜이 선택한 위치를 인식하고, 해당 내용에 관련된 음성을 메모리에서 읽어 들여 MP3 디코더를 통해 아날로그 신호로 변환하고 오디오 앰프로 증폭하여 스피커를 통해 학습자가 희망하는 음성을 출력하게 된다.

그러나, 상기 마이컴이 전자 펜이 위치하고 있는 X축 및 Y축 좌표를 인식하는 경우에, 좌표 정보 출력시 사용된 포트수가 좌표의 개수와 동일하여 관련 부분 하드웨어의 규모가 커지고 복잡해지는 것으로부터 하드웨어 효율 면에서 개선이 필요하게 된다.

이로부터, 이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자 펜을 사용하여 학습 내용을 선택할 때 위치 좌표의 인식을 정확하게 하면서도 이를 구현하는 하드웨어의 복잡성을 최소화하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 제공을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 이 발명은, 학습에 제공되어지는 문자, 그림 등의 다양한 컨텐츠가 수록된 컨텐츠 북과; 상기 컨텐츠 북을 펼쳐 올려놓은 상태에서, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표 신호들로부터 그 학습 내용을 판독하여 음성으로 출력하도록 제어하는 마이컴을 포함하는 본체; 및, 상기 본체에 연결 접속되어, 상기 컨텐츠 북에 수록된 학습할 내용 중에서 하나를 선택하는 경우에 이에 해당하게 정의된 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에 전송하는 전자 펜;을 구비하고, 상기 전자 펜을 사용하여 선택되어진 상기 컨텐츠 북의 학습 내용에 해당되는 위치인 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에서 판독하여 음성으로 출력하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 있어서, 상기 X축 및 Y축 좌표는, 각각 2 개의 포트에 연결 접속되는데, 상기 제 1 포트에는 위상 비반전 출력포트를 가진 증폭기를 제 2 포트에는 위상 반전 출력포트를 가진 증폭기를 접속시키고, 상기 증폭기의 출력단 간에는 동일 값의 저항을 다수 개 직렬로 접속시키고, 접속된 각 저항의 연결단마다 각각의 좌표로 설정하고, 상기 마이컴은, 먼저 상기 제 1 포트에 "하이" 신호를 제 2 포트에 "로우" 신호를 인가하여 제 1 포트 및 제 2 포트의 양단 출력을 기준값으로 하고, 이어서 상기 제 1 포트와 제 2 포트에 "하이" 신호를 인가하여 얻은 각 저항의 연결단 출력을 기준값에 대해 구해진 비율로부터, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중에서 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표를 인식 판독하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기를 제공한다.

이하에서는, 첨부하는 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기를 상세하게 설명한다.

도 1 은 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음 성 학습기의 접은 상태를 나타낸 것이고, 도 2 는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 펼친 상태를 나타낸 것이고, 도 3 은 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 사용되는 컨텐츠 북을 나타낸 것이고, 도 4 는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 컨텐츠 북을 올려놓은 상태를 나타낸 것이고, 도 5 는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 본체 내부 구성을 블록도로 나타낸 것이고, 도 6 은 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기의 좌표 검출 구조의 예를 나타낸 것이다.

이 발명의 실시 예에 따른 음성 학습기(100)는, 도 1 내지 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 학습에 제공되어지는 문자, 그림 등의 다양한 컨텐츠가 수록된 컨텐츠 북(130)과, 상기 컨텐츠 북(130)을 펼쳐 올려놓은 상태에서, 상기 컨텐츠 북(130)의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표 신호들로부터 그 학습 내용을 판독하여 음성으로 출력하도록 제어하는 마이컴을 포함하는 본체(110) 및, 상기 본체(110)에 연결 접속되어 상기 컨텐츠 북(130)에 수록된 학습할 내용 중에서 하나를 선택하는 경우에 이에 해당하게 정의된 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에 전송하는 전자 펜(120)을 구비하여 한 세트(Set)를 이루게 된다.

상기 본체(110)는, 접은 상태에서 외부의 충격으로부터 보호하면서 펼친 상태에서 학습자가 원하는 컨텐츠 북(130)을 선택하여 홈 내부의 정확한 위치에 펼쳐 놓여지게 하는 받침대 역할을 하도록, 장방형을 이루는 2개의 판형상 부재들을 힌지를 통하여 접었다 펼칠 수 있게 연결한 접이식 구조로 되어있고 펼쳤을 때의 넓이는 상기 컨텐츠 북(130)을 펼쳤을 때보다 약간 크게 이루어져 있다.

또한, 상기 본체(110)에는 이 발명의 음성 학습기(100)의 작동을 개시 또는 종료하는 전원 스위치(111)와, 음성을 외부로 출력하는 스피커(120), 녹음할 때 사용하는 마이크(113)가 적절한 위치에 설치된다.

그리고, 상기 전자 펜(120)은, 상기 컨텐츠 북(130)의 펼쳐진 페이지에 인쇄된 문자, 숫자, 그림 등 학습자 스스로에 의해 선택된 학습 내용들을 인식하는 안테나 역할을 하는 것으로, 상기 컨텐츠 북(130)의 학습할 위치에 접촉하면 해당 지점의 좌표에 해당하는 그리드 패드의 신호가 유도되고 이 신호를 마이컴에 전달하는데 사용한다.

이 경우, 전자 펜의 설계에 있어서 최소한의 아날로그 회로만으로 입력 신호를 적정 상태의 크기로 증폭하여 AD 변환한 후 나머지는 마이컴에서 디지털 처리함으로서 하드웨어의 효율을 극대화할 수 있도록 한다.

상기 컨텐츠 북(130)은, 유아 또는 어린이들의 지능 개발과 학습을 위한 문자, 숫자 및 동식물 그림 등 학습 내용들이 표시된 다수의 학습 페이지를 결속하여 책 형태로 구성되어있다. 상기 컨텐츠 북(130)의 학습 페이지들은 유아 또는 어린이들로 하여금 싫증을 느끼지 않도록 하기 위해 가능한 적은 면 수를 이루게 하는 것도 바람직하다.

또한, 상기 컨텐츠 북(130)에는 그 컨텐츠 북(130)의 권수와 페이지를 인식 하는데 사용할 수 있게 좌측 상부에 일정 표시를 해 두며, 전자 펜(120)으로 접촉하여 마이컴에서 인식할 수 있게 한다.

이러한 구성을 갖는 이 발명의 실시 예에 따른 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기(100)를 사용하여 녹음과 음성을 출력하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 준비 단계로서 평상시에 보관 및 휴대하는 경우에는 본체(110)가 도 1 에 도시되어 있는 바와 같은 형태로 접힌 상태를 유지하고 있고, 사용 시에 학습하는 경우에는 도 2 내지 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 컨텐츠 북(130)을 놓을 수 있도록 힌지를 중심으로 하여 양측으로 펼쳐지게 된다.

이와 같이 펼쳐진 상태에서, 학습자가 상기 컨텐츠 북(130)을 본체(110)의 홈 안쪽으로 펼쳐지게 놓은 후 전원 스위치(111)를 조작하여 작동시킴으로써 사용을 위한 준비를 완료한다.

그러면, 구체적으로 도 5 에 도시되어 있는 바와 같이, 마이컴(114)이 해당 컨텐츠 북(130)의 실행 코드가 내장된 메모리(117)로서, 예를 들면 플레쉬 메모리나 CD-RW 드라이버를 채용한 것으로 하여 전원 스위치(111)를 작동시킴과 함께 해당 컨텐츠 북(130)의 기능 코드를 실행시킬 수 있도록 대기하게 된다.

이후 컨텐츠 북(130)의 종류, 페이지 및 페이지 내의 구체적인 학습 내용의 해당 부분에 학습자 스스로 전자 펜(120)을 위치시키면, 본체(110)의 마이컴(114)에서는 이를 인식하여 표시된 학습 내용들을 스피커(112)를 통하여 음성으로 출력할 수 있게 한다.

그리고, 학습자가 학습할 페이지를 넘기게 되는 경우 다시 전자 펜(120)을 사용하여 해당 페이지의 왼쪽 위에 표시된 부분이 접촉되게 눌러 주어 마이컴(114)에서 인식하여 반영하므로, 학습할 페이지의 변동이 있게 되는 경우에도 전자 펜(120)에 의해 인식된 해당 페이지의 내용이 음성으로 출력되게 한다.

구체적으로, 녹음하는 경우를 먼저 설명하면, 녹음, 재생, 일시정지, 지움 등의 기능 제어는 모두 상기 컨텐츠 북(130)상에서 이루어지는데, 상기 컨텐츠 북(130)상에서 각 기능에 해당하는 그림을 상기 전자 펜(120)으로 접촉함으로써 작동하게 되는데, 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 마이크(113)를 통해 들어온 신호를 증폭기(AMP)를 통해 AD 변환하기 적당한 레벨까지 증폭하여 마이컴(114)에 신호를 가해 디지털 값으로 변환시켜 ADPCM 엔코더(119)로 입력하여 어느 정도 압축된 데이터로 변하게 되고, 이를 다시 마이컴(114)에서 읽어 들여 메모리(117)로서 플레쉬 메모리 또는 CD-RW 드라이버를 통해 저장하면서 녹음 기능을 수행하게 된다.

그리고, 녹음된 내용은 메모리(117)로서 플레쉬 메모리 또는 CD-RW 드라이버를 통해 저장되어 있다가 재생 기능의 작동에 의해 ADPCM 디코더(119) 등을 거치면서 음성으로 스피커(112)에서 재생된다.

이러한 녹음 기능을 통해, 학습자가 말한 음성을 녹음하여 출력해 줌으로써 학습 내용과 학습자가 말한 내용을 학습자가 직접 비교 분석하여 자신의 발음을 교정할 수 있도록 유도하기도 하고 상기 컨텐츠 북(130)을 통해 학습하는 도중의 내용도 반복 확인하면서 복습을 할 수 있게 한다.

다음으로, 학습 내용을 음성으로 출력하는 경우를 설명하면, 마이컴(114)은 좌표 출력 신호를 그리드 출력신호 버퍼(115)로 출력하고, 상기 그리드 출력신호 버퍼(115)에서는, 입력된 신호를 일정한 레벨의 신호로 정형화하고 좌측 및 우측 그리드 패드용 포트를 확장하여 그리드 패드(116)로 출력한다.

이 때 전자 펜(120)이 상기 그리드 패드(116)를 접촉하게 되면, 좌표정보가 담긴 미약한 신호가 전자 펜(120)에 유도되고, 이 신호는 다시 증폭기를 거쳐 AD 변환에 적당한 레벨로 증폭되어 마이컴(114)의 AD 입력단자로 가해진다. 마이컴은 이를 받아서 디지털 처리를 통해 상기 전자 펜(120)이 접촉한 좌표 정보를 판독하게 된다.

여기서, 이 발명의 특징적인 부분으로서, 전자 펜(120)에 의해 위치 좌표를 인식하는 과정을, 도 5 및 도 6 을 참고하여 설명하면, 상기 그리드 패드(116)는 특정 학습할 페이지 내에서 좌표(X, Y)값을 검출하여 해당 좌표값에 대한 데이터를 전자 펜(120)을 통해 유도시켜 마이컴(114)으로 전송하게 한다.

이 발명의 실시 예에서 사용되는 그리드 패드(116)는, 각각 X, Y축 방향으로 격자(grid)가 소정 개수(예컨대, 134, 91개) 교차되어 있으며, 이들의 상호 작용에 의해 X축, Y축 좌표를 검출할 수 있는 전기적 변화가 발생하도록 이루어져 있다.

상기 그리드 패드(116)에서는 X축 및 Y축 좌표를 각각 2 개의 포트만으로 연결 접속되게 설정한다.

제 1 포트에는 위상 비반전 출력포트를 가진 증폭기를 접속하고, 제 2 포트에는 위상 반전 출력포트를 가진 증폭기를 접속시켜 일정 레벨로 증폭을 한 다음 위치 좌표를 설정하게 한다. 여기에, 상기 증폭기의 출력단 간에는 동일 값의 저 항을 다수 개 직렬로 접속시키고, 접속된 각 저항의 연결단마다 각각의 좌표로 설정한다.

상기 마이컴(114)은, 전자 펜(120)에 의해 유도된 좌표 데이터를 인식하여 좌표 데이터에 해당하는 학습 내용을 음성으로 출력하도록 제어하는데, 이를 위해 상기 그리드 패드(116)에 좌표 정보를 출력하는 2개의 포트에 제어 신호를 인가한다.

상기 마이컴(114)은, 먼저 상기 제 1 포트에 "하이" 신호를 제 2 포트에 "로우" 신호를 인가하여 제 1 포트 및 제 2 포트의 양단 출력을 기준값으로 한다.

이어서 상기 제 1 포트와 제 2 포트에 "하이" 신호를 인가하여 얻은 각 저항의 연결단 출력을 기준값에 대해 구해진 비율로부터, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중에서 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표를 인식 판독한다.

이는 좌표 검출을 위해 전자 펜(120)으로 입력된 신호가 좌표값을 아날로그 신호의 절대값으로 표현하지 않고, 시간차를 두고 좌표와 상관없이 일정한 크기를 가진 기준 값으로서의 첫 번째 신호와 좌표에 따라 크기가 변화하는 출력 값으로서의 두 번째 신호를 발생시키고, 이 두 신호의 상대값을 검출하도록 하여 전자 펜(120)의 위치나 상황에 따라, 예를 들면 컨텐츠 북(130)의 두께에 따라, 전체적인 신호의 크기가 변화하더라도 두 신호의 상대값의 비율은 변화하지 않는다는 개념을 적용하여 가능하게 된다.

좌표 정보를 출력하는 좌표 회로의 경우, 좌우 모두 16개의 포트만으로 X=67*2(=134), Y=91 개의 좌표를 나타낼 수 있는 효율적인 구조이고, 양호한 좌표 분리도를 얻어서 하드웨어 간략화를 기하기 위해 16개 포트를 사용한다.

즉, 134개의 좌표가 존재할 경우 134개의 포트를 사용하면 쉽게 좌표를 분간하고 인식할 수 있지만, 포트를 134개 모두 사용하게 되면 하드웨어가 복잡해지므로, 여러 개의 좌표를 묶음으로 하고 여기에 포트를 2개씩 할당하여, 선택된 두개의 접점 쌍으로 신호가 인가되고 또한 전자펜(120)으로부터 신호 레벨을 받아들여 특정 X축, Y축의 좌표 출력값을 읽어들이고 이를 기준값과 비교한 비율을 구하여 그리드 패드(116) 상의 전자 펜(120)이 가리키는 점의 좌표를 인식하게 함으로써 포트를 대폭 줄이면서도 위치 판독의 정확성을 함께 유지할 수 있게된다.

상기 전자 펜(120)이 컨텐츠(그리드 패드)를 접촉한 좌표를 마이컴(114)에서 판독하면 해당 명령어들을 메모리(117)로부터 읽어 들여 이를 해석하여 출력할 음성 파일이 어떤 것인지를 판단하고 결정된 음성 파일을 다시 메모리(117)로부터 읽어 들인다.

상기 메모리(117)는, 전원 공급 없이도 내용이 보존되는 비휘발성으로 내용을 지울 수도 있고 다시 쓸 수도 있도록 플래시 메모리를 일반적으로 채용하지만 필요에 따라 CD-RW 드라이버도 채용할 수 있는데, 주어진 컨텐츠와 조를 이루어 상기 컨텐츠 북(130)의 종류 및 페이지 인식에 관한 위치 정보와, 상기 컨텐츠 북(130) 각각의 페이지에 있어 음성 출력이 이루어져야 하는 위치에 관한 정보 등 상기 음성 출력이 이루어져야 하는 위치와 관련된 음성 정보를 디지털 파일 형식으로 저장되어 있다.

상기 메모리(117)로부터 읽어들인 음성파일은, 상기 MP3 형식으로 압축된 음성 정보를 압축 해제한 후 아날로그 신호로 변환하는 기능을 수행하는 MP3 디코더(118)로 전송되고, 전송된 데이터는 원래대로 디코딩되어 PCM 데이터로 바뀌게 된다. 바뀐 데이터는 다시 DAC을 거쳐 최종 아날로그 음성신호로 바뀌고 스피커(112)로 출력하게 된다.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 이 발명의 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 의하면, 전자 펜을 사용하여 학습 내용을 선택할 때 인식하는 위치 좌표를 두 개의 포트를 사용하여 좌표 정보 출력을 간단하게 구현함으로써 하드웨어의 복잡성을 최소화하면서도 전자 펜을 사용하여 선택되어진 학습 내용을 정확하게 인식할 수 있게 된다.

또한, 다중 구조 컨텐츠의 구현으로 보다 지능적이고 창의적인 컨텐츠를 만들어 실현시킬 수가 있으므로 유아용 학습기 뿐만 아니라 지능형 완구 등 소리를 매체로 한 다양한 분야에서 활용될 수 있게된다.

Claims (1)

1. 학습에 제공되어지는 문자, 그림 등의 다양한 컨텐츠가 수록된 컨텐츠 북과; 상기 컨텐츠 북을 펼쳐 올려놓은 상태에서, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표 신호들로부터 그 학습 내용을 판독하여 음성으로 출력하도록 제어하는 마이컴을 포함하는 본체; 및, 상기 본체에 연결 접속되어, 상기 컨텐츠 북에 수록된 학습할 내용 중에서 하나를 선택하는 경우에 이에 해당하게 정의된 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에 전송하는 전자 펜;을 구비하고, 상기 전자 펜을 사용하여 선택되어진 상기 컨텐츠 북의 학습 내용에 해당되는 위치인 X축 및 Y축 좌표를 상기 본체에서 판독하여 음성으로 출력하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기에 있어서,

   상기 X축 및 Y축 좌표는, 각각 2 개의 포트에 연결 접속되는데, 상기 제 1 포트에는 위상 비반전 출력포트를 가진 증폭기를 제 2 포트에는 위상 반전 출력포트를 가진 증폭기를 접속시키고, 상기 증폭기의 출력단 간에는 동일 값의 저항을 다수 개 직렬로 접속시키고, 접속된 각 저항의 연결단마다 각각의 좌표로 설정하고,

   상기 마이컴은, 먼저 상기 제 1 포트에 "하이" 신호를 제 2 포트에 "로우" 신호를 인가하여 제 1 포트 및 제 2 포트의 양단 출력을 기준값으로 하고, 이어서 상기 제 1 포트와 제 2 포트에 "하이" 신호를 인가하여 얻은 각 저항의 연결단 출 력을 기준값에 대해 구해진 비율로부터, 상기 컨텐츠 북의 펼쳐진 페이지 내에 수록된 학습할 내용 중에서 선택된 하나의 학습 내용에 해당하는 X축 및 Y축 좌표를 인식 판독하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 펜을 사용한 다중 구조 컨텐츠용 음성 학습기.

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