KR100881694B1 - 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교육기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 및 음향이 출력되는 유아교육기기에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선기기를 이용한 범용 유아교육기기는, 학습판의 학습내용이 데이터화된 학습데이터가 저장되는 데이터 저장부와, 학습을 위한 인터페이스 부와 접촉하게 되면 무선신호를 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신하는 무선신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 수신되는 무선신호를 이용하여 상기 송신부의 무선신호 송신 위치를 계산한 후 상기 송신 위치에 해당하는 학습데이터를 상기 데이터 저장부로부터 읽어내는 제어부와, 상기 읽어낸 데이터에 따라 이를 외부로 표시하는 표시부를 포함한다.
유아, 그림판, 적외선, 초음파, 교육기기

Description

무선신호를 이용한 범용 유아교육기기{Apparatus for early childhood education using wireless signal}
본 발명은 교육기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 및 음향이 출력되는 유아교육기기에 관한 것이다.
일반적으로 유아들이 문자나 숫자, 사물 등을 학습할 수 있도록 사용되고 있는 학습판(또는 그림판)은 도 1에 도시된 바와 같이 유아들이 시선을 집중할 수 있도록 종이류의 표면에 글자, 숫자, 또는 그림 등을 다양한 형태로 인쇄해 놓고 이를 벽면에 붙이거나 바닥에 펼쳐 놓고 사용하였다.
이러한 종래의 유아용 학습판은 상기와 같은 학습판을 단순히 유아가 바라보면서 학습하거나 학습 진행자의 음성이나 지적에 대하여 유아가 이를 따라하거나 학습판에서 학습 진행자의 지적에 대하여 대응하는 것을 가리키는 정도의 학습만이 이루어져 왔다.
하지만, 이와 같은 단순 학습은 학습을 받고 있는 유아에게는 일시적으로 흥미를 유발할 수 있을지 모르지만 단순히 시각적인 부분에만 의존하기 때문에 유아가 쉽게 실증을 느끼게 되고 학습효과 또한 크지 않은 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 유아용 학습판의 단점을 보완하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄지에 인쇄된 학습내용을 유아가 누르게 되면 이에 대응하는 내용이 음성 또는 멜로디로 출력되는 발명(대한민국 공개특허 2003-0081893)이 개시되어 있다.
하지만, 상기와 같은 학습판은 인쇄지 뒷면 및 다른 하부 여러 층에 도전성 물질을 도포하여 주고 이를 유아가 눌렀을 때 통전되어 상기와 같은 음성 및 멜로디가 출력되는 방식이다.
즉, 이와 같은 학습판은 상기와 같이 음성이나 멜로디가 출력되기 위해서는 모든 학습판을 도전성 물질이 도포 된 여러 층의 형태로 구성하여 주어야 하는 데 이럴 경우 종래의 학습판은 사용할 수 없을 뿐만 아니라 유아가 성장함에 따라 이에 맞는 학습판을 모두 새로 구입해야 하는 문제점이 있다.
그리고 상기와 같은 학습판은 유연한 재질의 여러 판이 접착된 형태이기 때문에 물체의 사용관리 능력이 없는 유아가 사용 시 쉽게 구겨지거나 접촉된 부위가 떨어질 수 있어 음성 및 멜로디의 출력과 같은 기능이 제대로 발휘되지 않을 염려가 있다.
또한, 단순한 음성 및 멜로디만을 출력하기 때문에 유아의 교육환경에 따른 변경이 불가능하며 교육자 및 피교육자 사이의 교감을 통한 교육증대의 효과 또한 기대하기 힘든 실정이다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 유아 가 학습판을 통해 글자, 숫자, 사물의 인식 등을 학습함에 있어서 유아의 학습 동작에 따라 이에 대응하는 다양한 음성, 멜로디, 영상을 나타내어 주는 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 학습판도 같이 사용할 수 있는 무선신호를 이용한 유아교육기기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 부모와 유아가 함께 놀이와 같은 형태로 같이 학습할 수 있는 유아교육기기를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선기기를 이용한 범용 유아교육기기는, 학습판의 학습내용이 데이터화된 학습데이터가 저장되는 데이터 저장부와, 학습을 위한 인터페이스 부와 접촉하게 되면 무선신호를 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신하는 무선신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 수신되는 무선신호를 이용하여 상기 송신부의 무선신호 송신 위치를 계산한 후 상기 송신 위치에 해당하는 학습데이터를 상기 데이터 저장부로부터 읽어내는 제어부와, 상기 읽어낸 데이터에 따라 이를 외부로 표시하는 표시부를 포함한다.
또는, 학습판을 올려놓기 위한 학습판 지지패널과, 학습판의 학습내용이 데이터화된 학습데이터가 저장되는 데이터 저장부와, 학습을 위한 인터페이스 부와 접촉하게 되면 무선신호를 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신하는 무선신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신부로부터 수신되는 무선신호를 이용하여 상기 송신부의 무선신호 송신 위치를 계산한 후 상기 송신 위치에 해당하는 학습데이터를 상기 데이터 저장부로부터 읽어내는 제어부와, 상기 읽어낸 데이터에 따라 이를 외부로 표시하는 표시부를 포함한다.
여기서 상기 송신부는 상기 학습판 면과의 접촉 여부를 감지할 수 있는 접촉 인지부와 상기 접촉인지부의 구동에 따라 적외선 및 초음파를 송신하는 적외선 및 초음파 송신부를 포함하는 지시펜이며, 상기 수신부는 소정의 간격만큼 이격되어 설치된 두 개의 적외선 및 초음파 수신센서인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 학습데이터는 유선 인터넷, 무선 인터넷, 이동식 기록매체, 블루투스(bluetooth), R/F (Radio Frequency) 송수신, 데이터 전송 연결케이블 중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터 저장부로 저장되는 것을 특징으로 한다.
그리고 사용자가 직접 학습판 데이터를 상기 데이터 저장부에 입력하여 사용할 수 있도록 해 주는 학습판 제작 프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 유아의 학습판을 통한 글자, 숫자, 사물인식 등의 학습에 있어서 학습 환경 및 유아의 학습동작에 따라 다양한 음성, 멜로디, 영상을 나타내어 줌으로써 유아의 집중도 및 관심도를 증가시켜 학습의 효과를 향상시킬 수 있다.
둘째, 종래의 글자, 그림 등이 인쇄되어 있는 학습판도 같이 사용할 수 있으므로 음향 및 영상을 출력하기 위한 별도의 학습판을 제작하여야 하는 문제점을 해결할 수 있다.
셋째, 사용자가 직접 학습판을 제작하여 사용할 수 있으므로 유아의 성장에 따라 학습판을 계속 구매해야 하는 경제적 부담을 줄일 수 있으며 유아의 학습환경, 학습속도에 따라 맞춤식으로 학습판을 제작하여 사용함으로써 학습효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
넷째, 부모와 유아가 함께 놀이 형태로 학습을 진행함으로써 유아의 학습효과를 향상시킴은 물론 부모와 유아의 교감 또한 증대시킬 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 바람직한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 바람직한 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 바람직한 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기를 나타낸 사시도이고 도 4는 삼각 측량법을 이용하여 송신부의 무선신호 송신위치를 측량하는 모습을 나타낸 참조도이며 도 5는 이와 같은 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기의 작동원리를 나타낸 사시도이다. 그리고 도 6은 학습판 제작프로그램을 이용하여 학습판을 제작하는 모습을 나타낸 참조도이고 도 7은 이와 같은 유아교육기기의 제어 블록도이다.
이하에서는 상기와 같은 첨부된 도면을 참조로 하여 본 실시예에 따른 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기(100)를 구성하는 각각의 구성요소에 대하여 설명한 다음 이와 같은 구성을 가지는 유아교육기기(100)의 작동 및 기능에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 유야교육기기(100)는 크게 상기 유아교육기기(100)를 작동시키거나 작동의 설정 및 제어를 위한 구성요소들이 구비된 본체(101)와, 초음파 및 적외선이 송신되는 지시펜(200), 그리고 학습을 위한 인터페이스 부로서 상기 본체(101)의 일측부에 구비되며 상기 학습판(300)이 놓이는 학습판 지지패널(150)과 글자, 숫자, 그림 등이 인쇄되어 있는 학습판(300)으로 이루어져 있다.
이와 같은 구성을 가지는 상기 유아교육기기(100)의 구성요소들에 대하여 자세히 살펴보면 먼저 상기 본체(101)는 수신부, 데이터 저장부, 표시부, 선택부, 전원부, 상기 요소들을 제어하는 제어부로 이루어져 있다.
상기 수신부는 상기 지시펜(200)에서 송신되는 초음파 및 적외선을 수신하기 위한 장치로서 초음파 및 적외선 수신센서(110)로 이루어진다.
이와 같은 초음파 및 적외선 수신센서(110)는 삼각 측량법을 이용하여 상기 지시펜(200)의 초음파 및 적외선 송신 위치를 계산하는데 이를 위하여 상기 학습판 지지패널(150)이 구비되는 상기 본체(101)의 일측부의 양 끝단에 각각 하나씩 두 개가 구비된다. 이와 같은 삼각측량법에 대하여 아래에서 자세히 설명하기로 한다.
이때 상기 초음파는 온도에 따라 수신 값이 변할 수 있는데 이와 같은 온도에 따른 변화를 보정할 수 있도록 별도로 온도를 측정할 수 있는 온도센서(미도시)를 더 구비하여 줄 수 있다.
상기 데이터 저장부(미도시)는 상기 학습판(300)의 학습내용들이 데이터화된 학습데이타들이 저장되는 곳으로 한글 자음 모음, 영어 알파벳, 한글단어, 영어단어, 그림, 한글문장, 영어문장, 한자 등과 같은 다양한 형태의 학습데이터들이 저장된다.
이때 상기 학습데이터들은 도 5에 점선으로 도시된 바와 같이 각각의 학습내용들이 위치에 따라 구분되어 질 수 있도록 상기 학습판 전체가 구분되어 좌표가 설정되며 상기 각각의 학습데이터들은 좌표값과 함께 저장된다.
이와 같은 학습데이터는 상기 데이터 저장부(410)에 미리 설정되어 저장되거나 팩(미도시)의 형태로 제공되어 사용자가 선택하여 입력하거나 혹은 인터넷상으로 제공되는 학습데이터들을 USB 스틱(Stick), SD 카드(Card)에 저장한 후 상기 USB 스틱 또는 SD 카드를 상기 유아교육기기(100)과 연결하여 사용할 수 있다.
또는 무선 근거리 통신인 블루투스(bluetooth) 또는 R/F (Radio Frequency) 송,수신 장치(미도시)를 구비하여 준 후 이를 통해 학습데이터를 전송받아 사용할 수 있다.
또는 직접 PC와 상기 유아교육기기(100)를 USB 케이블(Cable)로 연결하여 준 후 이를 통해 상기 데이터 저장부(410)에 저장하여 사용할 수도 있다.
또는 상기 유아교육기기(100)에 무선 인터넷이 가능하도록 무선랜카드(미도시)를 구비하여 주어 상기 인터넷으로 제공되는 학습데이터들을 직접 다운로드 할 수 있도록 구성할 수도 있다.
여기서 상기 학습데이터는 상기와 같은 형태로 제공받을 수도 있지만 사용자가 직접 원하는 학습판의 형태를 제작하여 사용할 수도 있다. 이를 위해 학습판 제작 프로그램이 제공된다. 이와 같은 학습판 제작 프로그램은 CD와 같은 저장매체에 저장되어 사용자에게 제공되거나 사용자가 웹페이지 상에서 내려받은 후 이를 개인 컴퓨터에 설치하여 사용할 수 있다.
이와 같은 학습판 제작 프로그램은 사용자가 사용하기에 간편하도록 최소한의 정보 즉, 학습판의 가로, 세로 길이, 구분된 영역의 개수, 각 영역에 할당된 학습 데이터만을 입력하면, 프로그램에서 각 영역의 위치를 파악할 수 있도록 작성되는 것이 바람직하다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 가로 및 세로로 구분된 각각의 영역에 사용자가 원하는 데이터를 자판을 이용하여 간단히 입력하는 방식으로 제공될 수 있다. 여기서 사용자는 2×2, 4×4, 8×8 등과 같이 기본적으로 설정된 형태를 불러 사용할 수 있으며 기본적으로 설정된 형태도 사용자의 선택에 따라 각각의 영역 을 합치거나 나누어 사용할 수도 있다.
그리고 데이터의 입력은 한글, 한자, 영어 등 다양한 문자를 입력할 수 있으며 상기 문자의 색깔, 글꼴들도 다양하게 설정하여 입력할 수 있다. 또한, 상기 학습판 제작 프로그램상에 다양한 동물그림, 과일그림, 사물그림 등과 이에 따른 음성데이터를 미리 설정하여 주고 사용자가 이중 원하는 그림을 불러와 상기 영역에 채워 넣을 수 있는 형태로 구비하여 줄 수 있다.
사용자가 데이터 입력을 마친 후 저장 기능을 선택하게 되면 상기 학습판 제작 프로그램은 이를 상기 학습데이터의 형태로 변환하여 준다. 이때 상기 학습데이터는 상기에서 언급한 것과 같이 학습판 전체가 구분된 좌표 및 사용자에 의해 각각의 좌표에 입력된 데이터, 그리고 상기 데이터를 음성으로도 출력 가능하도록 이의 음성데이터도 함께 생성된 후 함께 저장된다. 이때, TTS(Text To Speech)를 이용하여 음성 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 위해 공지의 TTS 솔루션을 이용할 수 있다.
이와 같은 형태로 사용자가 학습판의 제작을 완료하게 되면 사용자는 프린터 출력을 통하여 학습판을 출력하여주고 상기 학습데이터는 USB 스틱등과 같은 저장매체에 저장한 후 상기 유아교육기기(100)의 데이터 저장부(410)에 저장한 후 사용할 수 있다. 한편, 사용자가 직접 학습판을 제작하지 않고 종래의 학습판의 기본 정보(예컨대, 학습판의 가로, 세로 길이, 구분된 영역의 개수, 각 영역에 할당된 학습 데이터 등)를 학습데이터화하여 본 발명에 적용할 수도 있다.
그리고 상기 표시부는 사용자의 학습동작에 따라 이에 대응하는 영상 및 음 향을 외부로 출력하기 위한 것으로서 음성표시부(120) 및 영상표시부(130)로 이루어질 수 있다. 또는 사용자의 선택에 따라 음성표시부(120) 또는 영상표시부(130)중 하나로만 이루어질 수도 있다. 상기 음성표시부(120)는 스피커의 형태로 구비될 수 있으며 상기 영상표시부(130)로는 LED 또는 LCD와 같은 디스플레이화면으로 구비된다.
그리고 상기 선택부(140)는 유아들이 학습할 학습판의 내용에 맞추어 상기와 같은 학습데이터들 중 하나를 선택하거나 유아들의 학습하는 방식 등을 선택하기 위한 것으로 이와 같은 기능들이 설정되어 있는 다양한 선택버튼(140) 형태로 구비될 수 있다.
즉, 상기에서 언급된 것과 같이 한글 자음 모음, 영어 알파벳, 한글단어, 영어단어, 그림, 한글문장, 영어문장, 한자 등이 표시된 선택버튼(140)을 구비하여 주어 사용자가 이들 중의 하나를 자유롭게 선택하여 학습할 수 있게 하거나 “누르기”, “따라 하기”, “맞추기” 등과 같은 학습형태를 선택할 수 있는 선택버튼(140)들을 구비하여 줄 수 있다.
또는 사용자가 인터넷상으로 제공되는 학습데이터를 이용하는 경우 USB 스틱 또는 SD 카드에 원하는 학습데이터를 내려받은 후 이를 상기 유아교육기기(100)와 연결하게 되면 상기 USB 스틱 또는 SD 카드에 저장된 학습데이터 목록이 상기 디스플레이화면(130)에 나타나고 이 목록 중에서 사용자가 선택하여 사용할 수 있도록 선택버튼(140)을 구비하여 줄 수도 있다. 인터넷상으로 제공되는 학습데이터는 본 발명의 적용을 위해 최적화된 학습판에 관련된 학습데이터뿐만 아니라 종래의 통상 적인 학습판에 관련된 학습데이터도 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 전원부(미도시)는 상기 유아교육기기(100)에 전원을 공급하기 위한 장치로서 다양한 형태로 구비될 수 있지만 유아가 사용하는 만큼 전원플러그(미도시)를 이용하는 것보다는 배터리(미도시)를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제어부(400)는 이와 같은 구성요소들을 사용자의 선택 또는 설정에 따라 제어하는 것으로서 마이크로프로세서 유닛(MPU)으로 구비하여 줄 수 있다. 이와 같은 상기 제어부(400)의 작동원리는 다시 자세히 설명하기로 한다.
그리고 외부에서 데이터를 입력받아 상기 데이터 저장부(410)로 저장하는 외부데이타 입력부(160)는 사용자가 다양한 형태의 학습데이터들을 자유롭게 인터넷 등에서 다운받아 USB 스틱 또는 SD 카드 등의 저장매체에 저장한 후 상기 유아교육기기(100)와 연결하여 상기 데이터 저장부에 저장하기 위한 것으로 연결단자(160) 형태로 구성될 수 있다.
그리고 상기 지시펜(200)은 적외선 및 초음파를 송신하기 위한 것으로 상기 지시펜(200)의 끝이 외부표면과 접촉하게 되는 경우 접촉을 인지하는 접촉인지부와 상기 접촉인지부의 구동에 따라 적외선 및 초음파를 송신하는 적외선 및 초음파 송신부를 포함하여 구성된다.
이를 위하여 다양한 형태로 구성하여 줄 수 있는데 본 실시예에서는 상기 지지펜의 끝단에 스프링 형태로 구비되는 On/Off 스위치(미도시)와 상기 스프링 형태의 On/Off 스위치가 외부표면과 접촉하여 눌러졌을 경우 적외선 및 초음파를 송신하는 적외선 및 초음파 송신부(미도시)로 구성하여 주었다.
이때 상기 지시펜(200)은 유아가 잡기 편한 형태이며 흥미를 더욱더 느낄 수 있도록 다양한 색상이나 디자인이 그려진 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 그림판 지지패널(150)은 상기 학습판(300)이 상기 설정된 학습데이타와 동일한 위치에 놓일 수 있도록 구비되는 것으로서 상기 학습판(300) 보다 조금 큰 패널에 상기 학습판이 안착될 수 있도록 내측으로 홈을 형성하여 주는 형태로 구비되며 상기 본체(101)의 상기 초음파 및 적외선 수신센서(110)의 인접한 측면에 구비된다.
하지만, 사용자의 선택에 따라서는 이와 같은 학습판 지지패널(150)을 구비하여 주지 않고 상기 학습판(300)이 상기 설정된 학습데이터에 맞게 놓여 질 수 있도록 기준점을 상기 본체(101) 및 상기 학습판(300)에 표시하여 준 후 사용할 수도 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 유아교육기기(100)의 작동 및 사용 에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하여 상기 유아교육기기(100)의 작동에 대하여 설명하면 먼저, 사용자가 상기 지시펜(200)을 이용하여 상기 학습판(300)의 일점을 누르게 되면 상기 지시펜(200)에서는 초음파 및 적외선이 송신된다.
이와 같이 상기 지시펜(200)에서 송신된 초음파 및 적외선은 상기 두 개의 초음파 및 적외선 수신센서(110)로 수신된다. 이때 상기 적외선은 빛의 속도로 이동하기 때문에 상기 지시펜에서 송신되는 즉시 상기 초음파 및 적외선 수신센서(110)로 수신되고 초음파는 이보다 조금 늦게 상기 초음파 및 적외선 수신센 서(110)로 수신된다. 이와 같은 원리를 이용하여 상기 초음파가 상기 초음파 및 적외선 수신센서로 수신되는 시간이 측정된다.
즉, 상기 적외선이 상기 초음파 및 적외선 수신센서(110)에 수신되는 시간이 기준시간이 되고 이 기준시간으로부터 상기 초음파가 상기 초음파 및 적외선 수신센서(110)로 수신되는데 걸리는 시간이 바로 상기 초음파가 상기 지시펜(200)에서 송신되어 상기 초음파 및 적외선 수신센서(110)까지 도달하는데 걸리는 시간이 되는 것이다.
이런 방식으로 양쪽 초음파 및 적외선 수신센서(110)에 상기 초음파가 수신되는 시간이 측정이 되면 초음파의 속도(V(m/s)=343m)를 이용하여 상기 시간값을 거리값으로 변환한다. 이때 상기에서 언급한 것과 같이 초음파의 속도는 온도에 영향을 받으므로 이를 고려하여(온도 보정을 위한 수식은 V(m/s) = 331.5 + 0.60714T 와 같이 제공될 수 있다) 상기 양쪽 초음파 및 적외선 수신센서(110)와 상기 지시펜(200)과의 거리를 계산한다.
이와 같이 상기 양쪽 초음파 및 적외선 수신센서(110)와 상기 지시펜(200)과의 거리가 계산이 되면 이미 양 초음파 및 적외선 수신센서(110)들 사이의 거리는 측정이 되어 있는 것이므로 상기 지시펜(110) 및 양 초음파 및 적외선 수신센서(110)가 이루는 삼각형의 세 빗변의 길이 모두 계산되는 것이고 이를 토대로 하여 헤론공식(
Figure 112008054696226-pat00001
) 및 피타고라스의 정리(
Figure 112008054696226-pat00002
)를 이용하여 원하는 상기 지시펜(200)의 위치(x, y)를 계산할 수 있는 것이다. 한편, 복 수의 수신 센서와 발신기를 이용하여 발신기의 위치를 측정하는 기존의 방법들이 모두 본 발명에 적용될 수 있으나, 경제성과 편리성 등을 고려할 때 상기 실시예에 따른 방식이 바람직하다.
이와 같이 상기 지시펜(200)의 초음파 및 적외선 송신위치가 계산되면 상기 제어부(400)는 설정된 좌표값 중 상기 지시펜(200)의 초음파 및 적외선의 송신 위치에 해당하는 좌표값을 확인한 후 이 좌표값에 해당하는 학습데이터를 상기 표시부를 통해 표시하여 주는 것이다.
이때 상기 초음파 및 적외선은 상기 지시펜(200)이 상기 학습판(300)의 외부면과 접촉하는 순간에만 송신되거나 접촉한 순간 이후 일정주기로 송신될 수도 있다.
이와 같은 작동설명은 기본적인 작동원리를 설명한 것으로서 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
이하에서는 이와 같은 상기 유아교육기기(100)의 사용에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 사용자는 여러 학습판들 중 학습하고자 하는 학습판을 선택하여야 하는 데 본 실시예에서는 이와 같은 다양한 학습판 들 중 도 5에 도시된 바와 같이 “ㄱ,ㄴ,ㄷ,ㄹ,ㅁ,ㅂ,ㅅ,ㅇ,ㅈ,ㅋ,ㅌ,ㅍ,ㅎ”의 한글 자음이 인쇄된 학습판(300)을 이용하는 경우를 예로 들어 설명하겠다.
사용자는 먼저 상기 선택버튼(140) 중 한글자음 학습판을 선택하여 준 후 “ㄱ,ㄴ,ㄷ,ㄹ,ㅁ,ㅂ,ㅅ,ㅇ,ㅈ,ㅋ,ㅌ,ㅍ, ㅎ”이 인쇄된 학습판(300)을 상기 학습판 지지패널(150)에 위치시킨다. 여기서 상기 학습판(300)은 종래의 학습판, 별도로 제공되는 학습판, 또는 사용자가 직접 출력한 학습판 등 다양한 것을 사용할 수 있다.
다음으로, 사용자는 학습형태를 선택하여야 하는데 학습형태로는 상기에서 언급한 것과 같이 “누르기”, “따라하기”, “맞추기” 등의 기능이 설정된 선택버튼(140) 중에서 선택할 수 있다.
사용자가 “누르기”버튼을 선택한 것으로 예를 들어 설명하면 유아가 상기 지시펜(200)을 이용하여 상기 학습판 지지패널(150)위에 놓인 상기 학습판(300)의 “ㅇ”를 누르게 되면 디스플레이화면(130)에는 “ㅇ”를 표시하여 주고 상기 스피커(120)를 통해 “이응”이라는 음성을 출력하여 준다.
또는 따라하기”버튼을 선택한 경우에는 상기 디스플레이화면(130)에 “ㅇ”을 표시하여 주고 음성으로 “이응을 눌러주세요”라는 음성을 출력하여 준 후 유아가 상기 지시펜(200)을 이용하여 “ㅇ”을 누른 경우에는 “참 잘했어요”라는 음성을 출력하여주고 유아가 “ㅇ”을 누르지 못하였을 경우에는 “다시 한번 해보세요”라는 음성을 출력하여 준다.
이와 같은 학습형태의 예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시한 것일 뿐 사용자의 선택에 따라 다양하게 실시가 가능하다.
즉 상기와 같은 한글자음 학습판이 아닌 그림 등이 인쇄되어 있는 학습판을 사용하는 경우 유아 및 부모가 같이 게임 등을 하며 학습할 수 있도록 상기 지시펜(200)을 부모용과 유아용으로 두 개 구비하여 준 후 부모가 “동물”을 누르면 유아가 “사자”를 누르는 형태로도 구비하여 줄 수 있다.
이와 같이 부모와 유아가 같이 학습을 진행할 수 있는 형태로 구비하여 주면 유아는 학습에 대한 흥미를 더욱더 느껴 학습효과를 더욱더 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 부모와 아이가 상호 교감을 느낄 수 있는 효과 또한 얻을 수 있다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그러므로 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 학습판.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기를 나타낸 사시도.
도 4는 삼각 측량법을 이용하여 송신부의 무선신호 송신위치를 측량하는 모습을 나타낸 참조도
도 5는 이와 같은 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기의 작동원리를 나타낸 사시도.
도 6은 학습판 제작프로그램을 이용하여 학습판을 제작하는 모습을 나타낸 참조도
도 7은 이와 같은 유아교육기기의 제어 블록도.
<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명>
100: 유아교육기기 101: 본체
110: 초음파 및 적외선 수신센서 120: 스피커
130: 디스플레이화면 140: 선택버튼
200: 지시펜 300: 학습판

Claims (5)

  1. 학습판의 학습내용이 데이터화된 학습데이터가 저장되는 데이터 저장부와,
    학습을 위한 인터페이스부와 접촉하게 되면 무선신호를 송신하는 송신부와,
    상기 송신부에서 송신하는 무선신호를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부로부터 수신되는 무선신호를 이용하여 상기 송신부의 무선신호 송신 위치를 계산한 후 상기 송신 위치에 해당하는 학습데이터를 상기 데이터 저장부로부터 읽어내는 제어부와,
    상기 읽어낸 데이터에 따라 이를 외부로 표시하는 표시부를 포함하며,
    상기 송신부는 상기 학습판 면과의 접촉 여부를 감지할 수 있는 접촉 인지부와 상기 접촉인지부의 구동에 따라 적외선 및 초음파를 송신하는 적외선 및 초음파 송신부를 포함하는 지시펜이며, 상기 수신부는 소정의 간격만큼 이격되어 설치된 두 개의 적외선 및 초음파 수신센서인 것을 특징으로 하는, 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기.
  2. 학습판을 올려놓기 위한 학습판 지지패널과,
    학습판의 학습내용이 데이터화된 학습데이터가 저장되는 데이터 저장부와,
    학습을 위한인터페이스부와와 접촉하게 되면 무선신호를 송신하는 송신부와,
    상기 송신부에서 송신하는 무선신호를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부로부터 수신되는 무선신호를 이용하여 상기 송신부의 무선신호 송신 위치를 계산한 후 상기 송신 위치에 해당하는 학습데이터를 상기 데이터 저장부로부터 읽어내는 제어부와,
    상기 읽어낸 데이터에 따라 이를 외부로 표시하는 표시부를 포함하며,
    상기 송신부는 상기 학습판 면과의 접촉 여부를 감지할 수 있는 접촉 인지부와 상기 접촉인지부의 구동에 따라 적외선 및 초음파를 송신하는 적외선 및 초음파 송신부를 포함하는 지시펜이며, 상기 수신부는 소정의 간격만큼 이격되어 설치된 두 개의 적외선 및 초음파 수신센서인 것을 특징으로 하는, 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 학습데이터는 유선 인터넷, 무선 인터넷, 이동식 기록매체, 블루투스(bluetooth), R/F (Radio Frequency) 송수신, 데이터 전송 연결케이블 중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터 저장부로 저장되는 것을 특징으로 하는, 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    사용자가 직접 상기 학습데이터를 상기 데이터 저장부에 입력하여 사용할 수 있도록 해 주는 학습판 제작 프로그램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선신호를 이용한 범용 유아교육기기.
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