KR101544044B1 - 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇 - Google Patents

교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇에 관한 것으로서, 특히 영유아 등이 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 교육특화디바이스를 3차적으로 사용하도록 할 수 있는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇에 관한 것이다.
본 발명의 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇는, 제1송수신부가 장착되고 디스플레이부를 통해 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 교육특화디바이스가 탈착 가능하게 장착되는 하우징과; 상기 하우징에 장착되어 상기 제1송수신부와 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하는 제2송수신부와; 상기 하우징에 장착되어 외부로부터 입력을 받아 외부입력값을 생성하는 외부입력부와; 상기 제2송수신부 또는 외부입력부에 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 이루어지되, 상기 하우징은 상기 교육특화디바이스의 테두리를 감싸고 있고, 상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행되어 외부입력을 요구할 경우, 상기 외부입력부에 의해 생성된 외부입력값은 상기 제2송수신부와 제1송수신부의 통신을 통해 상기 교육특화디바이스로 전달되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하는 것을 특징으로 한다.

Description

교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇 { EXPANSION TYPE ROBOT FOR EDUCATION }
본 발명은 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇에 관한 것으로서, 특히 영유아 등이 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 교육특화디바이스를 3차적으로 사용하도록 할 수 있는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇에 관한 것이다.
보드북(board book)은 책의 겉표지와 속장들이 두꺼운 판지(paper board)로 이루어진 책을 의미하는데, 주로 어린이들의 놀이그림책 등을 만들기 위하여 사용되고 있다.
한편, 다양한 기능의 소프트웨어를 이용할 수 있는 스마트폰(smart phone)이 인기를 끌고 있는데, 공개특허공보 제10-2012-0066504호에는 이러한 스마트폰을 장착할 수 있는 보드북이 나타나 있다.
또한, 공개특허공보 제10-2011-0116705호에는 전자책 단말기 등을 안전하게 보관 및 휴대할 수 있으며, 독서를 위해 덮개를 열었을 때 덮개가 독서에 방해되지 않게 정돈 처리할 수 있는 전자책 단말기용 보호케이스가 나타나 있다.
그러나, 위와 같이 종래에는 스마트폰, 전자책 등의 단말기가 장착되는 보드북, 보호케이스 등이 단순히 스마트폰, 전자책 등의 단말기를 수용하는 기능밖에 없었다.
따라서, 영유아 등이 교육특화디바이스(스마트폰 등)를 통해 실행되는 다양한 교육용 비주얼 프로그램을 가지고 교육을 하거나 놀 때, 스마트폰의 디스플레이부를 단순히 엄지손가락 또는 검지손가락만을 이용하여 2차원적으로 터치하는 동작만을 수행하기 때문에, 완구를 가지고 노는 경우에 비해 고른 신체발달, 지능개발 등에 열악한 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 교육특화디바이스를 통해 교육용 비주얼 프로그램을 실행할 경우, 사용자가 교육특화디바이스를 감싸고 있는 하우징을 통해 비주얼 프로그램이 계속 진행되도록 입력하여, 다양한 비주얼 프로그램을 실행하면서 동시에 완구를 가지고 노는 효과를 얻을 수 있는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇는, 제1송수신부가 장착되고 디스플레이부를 통해 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 교육특화디바이스가 탈착 가능하게 장착되는 하우징과; 상기 하우징에 장착되어 상기 제1송수신부와 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하는 제2송수신부와; 상기 하우징에 장착되어 외부로부터 입력을 받아 외부입력값을 생성하는 외부입력부와; 상기 제2송수신부 또는 외부입력부에 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 이루어지되, 상기 하우징은 상기 교육특화디바이스의 테두리를 감싸고 있고, 상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행되어 외부입력을 요구할 경우, 상기 외부입력부에 의해 생성된 외부입력값은 상기 제2송수신부와 제1송수신부의 통신을 통해 상기 교육특화디바이스로 전달되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하는 것을 특징으로 한다.
상기 외부입력부는 상기 하우징의 테두리에 장착된 버튼으로 이루어지되, 상기 버튼의 눌림은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용한다.
또는, 상기 외부입력부는 사용자의 동작을 감지하는 제1센서로 이루어지되, 상기 제1센서에서 감지된 사용자의 동작은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용한다.
또는, 상기 외부입력부는, 상기 하우징에 장착되어 사용자에 의해 수동으로 동작되는 작동부재와; 상기 작동부재의 움직임을 감지하는 제2센서로 이루어지되, 상기 제2센서에서 감지된 상기 작동부재의 움직임은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용한다.
본 발명은, 상기 하우징에 장착되고, 상기 제1송수신부와 제2송수신부의 통신을 통해 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 발생된 출력정보를 상기 하우징의 외부로 출력하는 외부출력부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 외부출력부는 램프, 스피커, 진동모터 중 어느 하나로 이루어진다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 교육특화디바이스 및 그 교구 로봇를 이용한 교육 방법은, 교구 로봇의 하우징에 탈착 가능하게 장착된 교육특화디바이스에서 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 단계와; 실행중인 상기 교육용 비주얼 프로그램 내에서 다음 과정으로 이동하기 위해 외부입력을 요구하는 단계와; 상기 하우징에 장착된 외부입력부를 통해 상기 교구 로봇에 외부입력값이 입력되면, 상기 외부입력값을 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 교육특화디바이스에 전송하는 단계와; 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 요구하는 외부입력과 상기 외부입력부를 통해 입력된 외부입력값이 일치하는지를 판단하는 단계로 이루어지되, 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 요구하는 외부입력과 상기 외부입력부를 통해 입력된 외부입력값이 일치하면 상기 교육용 비주얼 프로그램은 다음 과정을 실행하고, 일치하지 않으면 그 상태를 유지하도록 한다.
상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행되면 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 발생된 출력정보를 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 교구 로봇에 전송하는 단계와; 상기 하우징에 장착된 램프, 스피커, 진동모터 중 어느 하나 이상으로 이루어진 외부출력부를 통해, 상기 교육특화디바이스로부터 전송받은 상기 출력정보를 외부로 출력한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇에 따르면, 교육특화디바이스를 통해 교육용 비주얼 프로그램을 실행할 경우, 사용자가 교육특화디바이스를 감싸고 있는 하우징을 통해 비주얼 프로그램이 계속 진행되도록 입력하여, 다양한 비주얼 프로그램을 실행하면서 동시에 완구를 가지고 노는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교구 로봇의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교구 로봇에 교육특화디바이스를 장착한 상태의 사시도,
도 3은 본 발명의의 실시예에 따른 교구 로봇와 교육특화디바이스의 구성도,
도 4는 본 발명의 실시에에 따른 교육특화디바이스 및 그 교구 로봇를 이용한 교육 방법의 순서도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교구 로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교구 로봇에 교육특화디바이스를 장착한 상태의 사시도이며, 도 3은 본 발명의의 실시예에 따른 교구 로봇와 교육특화디바이스의 구성도이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110)과, 제2송수신부(120)와, 외부입력부(130)와, 전원부(140)를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(110)에는 교육특화디바이스(200)가 탈착 가능하게 장착된다.
상기 교육특화디바이스(200)는 내부에 제1송수신부(220)가 장착되어 있고, 전면에 디스플레이부(210)가 구비되어 있으며, 상기 디스플레이부(210)를 통해 교육용 비주얼 프로그램이 실행된다.
이러한 상기 교육특화디바이스(200)로는, 교육만을 위해 별도로 제작된 기기 이외에, 스마트폰, 스마트패드, 전자책, 태블릿PC 등으로 이루어질 수도 있다.
상기 하우징(110)은 대략 사각 형상으로 형성되고, 전면(前面)이 개방 또는 투명한 재질로 이루어져, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 교육특화디바이스(200)의 디스플레이부(210)는 상기 하우징(110)의 전면을 통해 외부로 노출된다.
그리고, 상기 하우징(110)은 상기 교육특화디바이스(200)의 테두리를 감싸고 있고, 완충될 수 있는 재질로 이루어져 외부충격으로부터 상기 교육특화디바이스(200)의 파손을 방지하도록 한다.
상기 교육특화디바이스(200)는 상기 하우징(110)의 후면을 통해 삽입 장착되도록 한다.
상기 제2송수신부(120)는 상기 하우징(110)에 장착되어, 상기 교육특화디바이스(200)에 장착된 상기 제1송수신부(220)와 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 송수신한다.
상기 제1송수신부(220)와 제2송수신부(120)는 접속단자, 블루투스 등으로 구성된다.
상기 외부입력부(130)는 상기 하우징(110)에 외부로 노출되게 장착되어, 사용자 등을 통해 외부로부터 입력을 받아 외부입력값을 생성한다.
상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행되어 외부입력을 요구할 경우, 상기 외부입력부(130)에 의해 생성된 외부입력값은 상기 제2송수신부(120)와 제1송수신부(220)의 통신을 통해 상기 교육특화디바이스(200)로 전달되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하게 된다.
이러한 외부입력값을 생성하는 상기 외부입력부(130)는, 상기 하우징(110)의 테두리에 장착된 다수개의 버튼(131)으로 이루어질 수 있다.
사용자 등에 의한 상기 버튼(131)의 눌림은 상기 외부입력값으로 변환 생성되고, 상기 제1송수신부(220)와 제2송수신부(120)를 통해 상기 교육특화디바이스(200)에 저장된 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하게 된다.
또한, 상기 외부입력부(130)는 사용자의 동작을 감지하는 제1센서(132)로 이루어질 수도 있다.
상기 제1센서(132)는 광센서, 압력센서, CO2센서 등으로 이루어져, 상기 제1센서(132)에서 감지된 사용자의 동작 등이 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하게 된다.
즉, 상기 제1센서(132)는 그 종류에 따라, 유아 등이 손을 흔들거나 두드리는 등의 동작을 할 경우 이를 감지하여, 외부입력값을 생성하게 된다.
또한, 상기 외부입력부(130)는, 상기 하우징(110)에 장착되어 사용자에 의해 수동으로 동작되는 작동부재(133)와, 상기 작동부재(133)의 움직임을 감지하는 제2센서(134)로 이루어질 수도 있다.
본 실시예에서 상기 작동부재(133)는, 레일(133a)과, 상기 레일(133a)을 따라 이동하는 이동체(133b)와, 상기 레일(133a)에서 회전하는 회전체(133c)로 구성되어 있다.
이러한 상기 작동부재(133)는 일반적인 유아용 완구에서 쉽게 볼 수 있는 구성으로 이루어져 있다.
상기 제2센서(134)는 상기 이동체(133b) 또는 회전체(133c)의 움직임을 감지하기 위해, 상기 레일(133a), 이동체(133b), 회전체(133c) 등 다양한 위치에 장착되면 충분하다.
즉, 사용자가 상기 이동체(133b)를 잡고 상기 레일(133a)을 따라 이동시키거나, 상기 회전체(133c)를 잡고 상기 레일(133a)을 중심으로 회전시킬 경우, 상기 제2센서(134)는 상기 이동체(133b)의 이동 및/또는 상기 회전체(133c)의 회전을 감지한다.
위와 같이, 상기 제2센서(134)에서 감지된 상기 작동부재(133)의 움직임은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용한다.
상기 전원부(140)는 상기 하우징(110)에 장착되어, 상기 제2송수신부(120) 및/또는 외부입력부(130)에 전원을 인가한다.
본 발명은, 상기 하우징(110)에 장착되고, 상기 제1송수신부(220)와 제2송수신부(120)의 통신을 통해 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 발생된 출력정보를 상기 하우징(110)의 외부로 출력하는 외부출력부(150)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
상기 외부출력부(150)는 램프, 스피커, 진동모터 중 어느 하나로 이루어진다.
상기 램프는 상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행될 때 경우에 따라 빛을 외부로 발산하는 역할을 하고, 상기 스피커는 소리를 외부로 발산하는 역할을 하며, 상기 진동모터는 진동을 발생시키는 역할을 한다.
위와 같이, 본 발명의 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇(100)는, 상기 교육특화디바이스(200)에서 실행되는 교육용 비주얼 프로그램을 사용자가 상기 하우징(110)에 장착된 외부입력부(130)를 통해 입력하거나 상기 외부출력부(150)를 통해 출력 받도록 하여, 상기 교육용 비주얼 프로그램의 실행을 위한 입력매체를 교육특화디바이스(200)에 국한하지 않고 이를 감싸고 있는 교구 로봇(100)까지 확장시키는 효과를 발생시킨다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 교구 로봇 및 교육특화디바이스를 이용한 교육 방법에 대하여 살펴본다.
도 4는 본 발명의 실시에에 따른 교육특화디바이스 및 그 교구 로봇를 이용한 교육 방법의 순서도이다.
본 발명의 교육 방법은 기본적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 비주얼프로그램 실행단계(S1)와, 외부입력 요구단계(S2)와, 입력전송단계(S3)와, 판단단계(S4) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 비주얼프로그램 실행단계(S1)는, 교구 로봇(100)의 하우징(110)에 탈착 가능하게 장착된 교육특화디바이스(200)에 저장된 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 단계이다.
상기 교육용 비주얼 프로그램은 미리 설정된 순서에 따라 그 내용이 실행되고, 이는 상기 교육특화디바이스(200)의 디스플레이부(210)를 통해 외부로 표현된다.
상기 외부입력 요구단계(S2)는, 실행중인 상기 교육용 비주얼 프로그램 내에서 다음 과정(내용)으로 이동하기 위해 사용자로 하여금 외부입력을 입력하도록 요구하는 단계이다.
예를 들어, 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 문제를 내고 이에 대한 답을 외부입력으로 요구하거나, 이야기 전개과정에서 다음 내용으로 넘어가기 위해 사용자가 미리 설정된 임의의 동작으로 행하도록 요구하는 단계이다.
이때, 사용자는 상기 교구 로봇(100)에 장착된 상기 버튼(131), 제1센서(132), 작동부재(133) 등의 상기 외부입력부(130)를 통해 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 요구하는 외부입력을 입력한다.
상기 입력전송단계(S3)는, 상기 외부입력부(130)를 통해 입력되어 생성된 외부입력값을 상기 제2송수신부(120)와 제1송수신부(220)의 통신을 통해 상기 교육특화디바이스(200)에 전송하는 단계이다.
상기 판단단계(S4)는, 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 요구하는 외부입력과 상기 외부입력부(130)를 통해 입력된 외부입력값이 일치하는지 여부를 판단하는 단계이다.
상기 교육용 비주얼 프로그램에서 요구하는 외부입력과 상기 외부입력부(130)를 통해 입력된 외부입력값이 일치하면 상기 교육용 비주얼 프로그램은 다음 과정을 실행하고, 일치하지 않으면 일치할 때까지 다음 과정을 실행하지 않도록 한다.
예를 들어, 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 상기 작동부재(133)를 이동시키라고 요구할 경우에, 사용자가 상기 작동부재(133)를 이동시키고 상기 제2센서(134)에서 이를 감지하면, 상기 교육용 비주얼 프로그램은 다음 과정을 실행하고, 상기 작동부재(133)가 이동되지 않았으면 다음 과정을 실행하지 않고 그 상태를 유지한다.
한편, 본 발명은, 상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행되면 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 발생된 출력정보를 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 교구 로봇(100)에 전송하는 출력전송단계(S3)와, 상기 하우징(110)에 장착된 램프, 스피커, 진동모터 중 어느 하나 이상으로 이루어진 외부출력부(150)를 통해 상기 교육특화디바이스(200)로부터 전송받은 상기 출력정보를 외부로 출력하는 출력단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
위와 같이 본 발명은 교구 로봇(100)의 하우징(110)이 교육특화디바이스(200)를 감싸고 있기 때문에 외부충격에 의해 상기 교육특화디바이스(200)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 교육특화디바이스(200)에서 교육용 비주얼 프로그램이 실행된 경우, 어린이 등의 사용자가 단순히 교육특화디바이스(200)의 디스플레이부(210)를 2차원적으로 터치하는 것이 아니라, 하우징(110)에 장착된 다양한 상기 외부입력부(130)를 통해 다양한 방식으로 3차원적으로 입력하게 함으로써 교육프로그램과 장난감의 기능을 함께 수행하여 지능개발, 손가락 운동 등의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 상기 하우징(110)에 장착된 외부입력부(130)를 통해 교육용 비주얼 프로그램을 실행하도록 하여, 놀이를 통해 영유아에 교육적 동기를 부여하고, 성장 단계별 콘텐츠 및 교구를 제공할 수 있다.
본 발명인 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 교구 로봇,
110 : 하우징, 120 : 제2송수신부, 130 : 외부입력부, 131 : 버튼, 132 : 제1센서, 133 : 작동부재, 133a : 레일, 133b : 이동체, 133c : 회전체, 134 : 제2센서, 140 : 전원부, 150 : 외부출력부,
200 : 교육특화디바이스, 210 : 디스플레이부, 220 : 제1송수신부,
S1 : 비주얼프로그램 실행단계,
S2 : 외부입력 요구단계,
S3 : 입력전송단계,
S4 : 판단단계,

Claims (8)

  1. 제1송수신부가 장착되고 디스플레이부를 통해 교육용 비주얼 프로그램이 실행되는 교육특화디바이스가 장착되는 하우징과;
    상기 하우징에 장착되어 상기 제1송수신부와 유선 또는 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하는 제2송수신부와;
    상기 하우징에 장착되어 외부로부터 입력을 받아 외부입력값을 생성하는 외부입력부와;
    상기 제2송수신부 또는 외부입력부에 전원을 인가하는 전원부를 포함하여 이루어지되,
    상기 교육특화디바이스는 스마트폰, 전자책 또는 태블릿PC 중 어느 하나로 이루어지고,
    상기 교육특화디바이스는 상기 하우징에 탈착 가능하게 장착되며,
    상기 하우징은 상기 교육특화디바이스의 테두리를 감싸고, 전면(前面)이 개방 또는 투명한 재질로 이루어져 상기 교육특화디바이스의 디스플레이부가 상기 하우징의 전면을 통해 외부로 노출되며,
    상기 하우징은 완충재질로 이루어지고,
    상기 교육용 비주얼 프로그램이 실행되어 외부입력을 요구할 경우, 상기 외부입력부에 의해 생성된 외부입력값은 상기 제2송수신부와 제1송수신부의 통신을 통해 상기 교육특화디바이스로 전달되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하는 것을 특징으로 하는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 외부입력부는 상기 하우징의 테두리에 장착된 버튼으로 이루어지되,
    상기 버튼의 눌림은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하는 것을 특징으로 하는 교육 특화 디바이스용 확장형 교구 로봇.
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 외부입력부는 사용자의 동작을 감지하는 제1센서로 이루어지되,
    상기 제1센서에서 감지된 사용자의 동작은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하는 것을 특징으로 하는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇.
  4. 청구항1에 있어서,
    상기 외부입력부는,
    상기 하우징에 장착되어 사용자에 의해 수동으로 동작되는 작동부재와;
    상기 작동부재의 움직임을 감지하는 제2센서로 이루어지되,
    상기 제2센서에서 감지된 상기 작동부재의 움직임은 상기 외부입력값이 되어 상기 교육용 비주얼 프로그램을 실행시키는 외부입력으로 작용하는 것을 특징으로 하는 교육 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇.
  5. 청구항1 내지 청구항4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징에 장착되고, 상기 제1송수신부와 제2송수신부의 통신을 통해 상기 교육용 비주얼 프로그램에서 발생된 출력정보를 상기 하우징의 외부로 출력하는 외부출력부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 외부출력부는 램프, 스피커, 진동모터 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 교육특화디바이스용 확장형 교구 로봇.
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