KR101550786B1 - 자석 블록을 이용한 글자 인식 장치 및 그 방법 - Google Patents

자석 블록을 이용한 글자 인식 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극 또는 S극이 표면으로 되도록 배치된 적어도 하나의 영구자석을 구비하는 적어도 하나의 블록과, 상기 블록에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록의 적어도 하나의 영구자석의 상기 N극 또는 S극으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위해 다수의 홀효과센서를 포함하는 감지부와; 상기 감지부로부터 신호를 출력시킨 적어도 하나의 홀효과센서의 식별자와 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 연산 처리하여 연산 값을 생성하고 상기 적어도 하나의 홀효과센서의 식별자 중 특정 홀효과센서의 식별자 정보를 획득하기 위한 연산부와, 상기 연산부로부터 상기 연산 값과 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 상기 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 연산 값을 기초로 메모리부로부터 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하기 위한 제어부와; 상기 문자, 숫자, 기호 등을 저장하기 위한 메모리부와 상기 제어부로부터 인식된 글자 데이터를 수신하여 출력시키기 위한 출력부를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치 및 그 방법이 제시된다.

Description

자석 블록을 이용한 글자 인식 장치 및 그 방법{Character recognition device using magnetic blocks and method thereof}
본 발명은 자석 블록을 이용한 글자 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 다수개의 홀효과센서가 내장된 소정 크기의 보드에 자석이 부착된 블록을 올려놓으면 상기 홀효과센서에서 상기 자석을 감지하여 신호를 발생시킴으로써 상기 블록을 인식하는 장치에 있어서, 상기 블록은 각각 자음과 모음이 표시되어 있고, 상기 자음과 모음의 각각에 대한 식별자로서 자석 배열을 갖는 블록들을 상기 보드에 배열을 하면 배열된 블록들로 형성된 글자를 인식하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
완구 또는 학습 교구로서 블록의 표면에 문자나 숫자를 표시하고 상기 블록의 이면에 영구자석으로 각각의 문자나 숫자에 관한 고유 식별자를 나타내도록 배열을 한 블록과, 자석의 자기장에 의해 신호를 발생시키는 홀효과센서(Hall Effect Sensor)가 내장된 보드를 구비하고, 상기 보드상에 상기 블록을 올려 놓으면 상기 홀효과센서가 상기 블록의 자석 배열의 자기장에 의해 설정된 신호를 생성하여 상기 블록의 식별자를 인식함으로써 결과적으로 블록에 표시된 문자나 숫자를 인식하는 장치가 연구되고 있다.
대한민국 공개특허번호 제10-2006-0133624호(공개일 2006년12월27일)의 “디지털 교육용 문자 인식 시스템”이 공개되어 있다.
상기 공개발명은, 완구블록과 블록 인식기로 구성된 디지털 교육용 문자 인식 시스템에 있어서, 상기 문자, 숫자 및 그림이나 사자, 코끼리 및 비행기 등의 블록에 해당되는 코드 값을 갖는 자석의 배열에 의해 특정 코드 값을 갖도록 형성된 작동키가 밑면에 구성된 완구블록과; 상기 완구블록이 놓여지는 블록 인식기는 그 하부에 상기 작동키와 대응되도록 다수의 Hall IC을 갖는 키매트릭스를 구비하고, 상기 작동키의 자력에 의해 상기 Hall IC의 스위칭 신호 상태에 따라 특정 코드 값을 PC에 전달하여, 그에 해당되는 음성 및 영상을 포함한 교육 프로그램을 제공하도록 하는 디지털 교육용 문자 인식 시스템에 관한 것이다.
상기 공개발명의 문자/숫자면체블록은 문자 또는 숫자의 형태를 그대로 자석으로 구현하여 Hall IC가 문자 또는 숫자 형태의 자석에서 나오는 자기장을 이용하여 그 문자 또는 숫자를 인식하도록 구성되어 있고, 육면체블록을 이용한 문자 인식은 블록에 완성된 단일 문자 또는 사물이 표시된 경우에 그 인식이 가능하게 되어 있다.
상기 공개발명의 문자/숫자면체블록은 그 문자 또는 숫자의 형태를 갖는 자석으로부터 나오는 자기장에 의해 Hall IC가 신호를 생성하고 생성된 신호에 의해 그 문자 또는 숫자를 인식하기 위해서는 상기 문자 또는 숫자의 형태를 갖는 자석과 유사 또는 동일한 형태의 Hall IC들의 배치가 있어야 하므로, Hall IC의 배치면적의 한계로 인해 그 구현이 곤란한 문제점이 있다. 또한, 상기 문자 또는 숫자 형태에 배치된 Hall IC로부터 출력된 신호를 받아 컴퓨터에서 그 문자 또는 숫자로 인식하기에는 그 구현이 어려운 문제점이 있다. 즉 컴퓨터에서 수신된 복수개의 신호로부터 신호 배열의 형태를 유추하고, 그 유추된 형태를 문자 또는 숫자로 매치시켜야 가능하므로 그 구현이 복잡하고 비경제적인 문제점이 있다.
또한, 육면체 블록은 저면에 구비된 자석 배열을 Hall IC가 배치된 키매트릭스에 정확하게 맞추어야 하므로 어린이들의 학습보다는 키매트릭스에 블록을 정확하게 맞추는데 노력이 더 들어가는 문제점이 있고, 수많은 문자, 기호, 숫자 등을 블록에 표시하고 고유코드를 부여하기 위해서는 블록의 저면 면적의 크기로 인해 구현할 수 있는 블록의 수에 한계가 있는 문제점이 있고, 예를 들면, 한글의 자음과 모음을 각각 블록으로 구현했을 때, 받침이 있는 글자를 인식할 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 상기 공개발명에서의 육면체 블록을 이용하는 경우, 블록에 표시된 문자, 숫자 및 사물은 완성된 것에 대해서만 그 구현이 가능한 문제점을 가지고 있다.
따라서, 다수개의 홀효과센서가 내장된 소정 크기의 보드에 자석이 부착된 블록을 올려놓으면 상기 홀효과센서에서 상기 자석을 감지하여 신호를 발생시킴으로써 상기 블록을 인식하는 장치에 있어서, 최소 및 최대 수가 정해진 자석의 배열로 최대한 많은 문자, 숫자 및 기호를 나타낼 수 있는 블록의 구성과, 상기 보드에서 블록을 인식하기 쉽게 블록을 배치할 수 있는 보드와, 블록의 조합으로 생성되는 문자 등을 용이하게 인식할 수 있는 자석 블록을 이용한 글자 인식 장치 및 그 방법에 관한 발명이 요망된다.
대한민국 공개특허번호 제10-2006-0133624호(공개일 2006년12월27일)
본 발명은 상기의 종래기술에 관한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 최소 및 최대 수가 정해진 자석의 배열로 최대한 많은 문자, 숫자 및 기호를 나타낼 수 있는 블록의 구성과, 상기 보드에서 블록을 인식하기 쉽게 블록을 배치할 수 있는 보드와, 블록의 조합으로 생성되는 문자 등을 용이하게 인식할 수 있는 자석 블록을 이용한 글자 인식 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명의 제1 관점으로, 표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극과 S극을 갖는 적어도 하나의 영구자석이 배치된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록의 영구자석으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위한 적어도 하나의 홀효과센서가 포함된 감지부와; 상기 감지부로부터 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 데이터를 생성하기 위한 연산부와, 상기 연산부로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 데이터에 매칭된 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하기 위한 제어부와; 상기 제어부로부터 인식된 글자 데이터를 수신하여 출력시키기 위한 출력단말기를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치가 제시된다.
본 발명의 제2 관점으로, 표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극과 S극을 갖는 적어도 하나의 영구자석이 배치된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록의 영구자석으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위한 적어도 하나의 홀효과센서가 포함된 감지부와; 상기 감지부로부터 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 데이터를 생성하기 위한 연산부를 포함하는 보드와, 상기 보드의 연산부로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 데이터에 매칭된 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하기 위한 제어부와; 상기 제어부가 취득하기 위한 문자, 숫자, 기호 및 상기 블록의 위치 정보를 저장하기 위한 메모리부와; 상기 제어부가 인식한 글자 데이터를 출력시키기 위한 표시부를 포함하는 출력단말기를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치가 제시된다.
또한, 본 발명의 제3 관점으로, 적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계와; 연산부가 상기 적어도 하나의 홀효과센서에서 출력된 신호와 상기 신호가 출력된 홀효과센서 식별자를 수신하는 단계와; 상기 연산부가 수신된 각각의 신호에 설정된 값을 기초로 데이터를 생성시키고 상기 홀효과센서의 식별자 중 특정의 홀효과센서의 식별자와 상기 데이터를 제어부로 전송하는 단계와; 제어부가 상기 연산부로부터 상기 데이터와 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 메모리부로부터 상기 데이터에 해당하는 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 상기 홀효과센서의 식별자에 해당하는 영역 정보를 취득하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 없는 경우 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 출력단말기로 전송하고, 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는 경우 이전의 영역 정보와 현재의 영역 정보의 관계를 판단하는 단계와; 상기 제어부가 판단된 영역 정보들의 관계로부터 글자를 인식하는 단계와; 상기 제어부가 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 인식된 글자 정보를 상기 출력단말기로 전송하는 단계와; 상기 출력단말기가 상기 제어부로부터 전송되어 온 수신된 글자 정보를 기초로 수신된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 표시하는 단계를 포함하는 자석블록을 이용한 글자인식 방법이 제시된다.
또한, 본 발명의 제4 관점으로, 보드에 설치된 적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계와; 보드에 설치된 연산부가 상기 적어도 하나의 홀효과센서에서 출력된 신호와 상기 신호가 출력된 홀효과센서 식별자를 수신하는 단계와; 상기 연산부가 수신된 각각의 신호에 설정된 값을 기초로 데이터를 생성시키고 상기 홀효과센서의 식별자 중 특정의 홀효과센서의 식별자와 상기 데이터를 출력단말기로 전송하는 단계와; 상기 출력단말기의 제어부가 상기 연산부로부터 상기 데이터와 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 상기 출력단말기의 메모리부로부터 상기 데이터에 해당하는 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 상기 홀효과센서의 식별자에 해당하는 영역 정보를 취득하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 없는 경우 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 출력단말기의 표시부로 전송하고, 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는 경우 이전의 영역 정보와 현재의 영역 정보의 관계를 판단하는 단계와; 상기 제어부가 판단된 영역 정보들의 관계로부터 글자를 인식하는 단계와; 상기 제어부가 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 인식된 글자 정보를 상기 표시부로 전송하는 단계와; 상기 표시부가 상기 제어부로부터 전송되어 온 수신된 글자 정보를 기초로 수신된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 표시하는 단계를 포함하는 자석블록을 이용한 글자인식 방법이 제시된다.
본 발명에 의하면, 블록의 최소 및 최대 수가 정해진 자석의 배열로 최대한 많은 문자, 숫자 및 기호를 나타낼 수 있고, 보드에 블록을 에러가 없이 용이하게 배치시킬 수 있으면, 보드상의 블록의 조합으로 생성되는 문자 등을 용이하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 다른 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예 중 주요부인 블록에 관한 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예 중 주요부인 보드에 관한 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예의 각 구성의 기능 설명도이다.
도 6은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예의 블록 인식에 관한 설명도이다.
도 7은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예에서 보드와 블록의 배치에 의한 글자인식의 예시도이다.
도 8은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예에서 보드와 블록의 배치에 의한 글자인식의 다른 예시도이다.
도 9는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치는, 표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극과 S극을 갖는 적어도 하나의 영구자석이 배치된 적어도 하나의 블록(100)과, 상기 블록(100)에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록(100)의 영구자석으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위해 다수의 홀효과센서를 포함하는 감지부(210)와; 상기 감지부(210)로부터 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 상기 홀효과센서의 식별자를 포함하는 데이터를 생성하기 위한 연산부(220)와, 상기 연산부(220)로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 데이터에 매칭된 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하기 위한 제어부(230)와; 상기 제어부(230)가 상기 취득하기 위한 상기 문자, 숫자, 기호 등을 저장하기 위한 메모리부(240)를 포함하는 보드(200)와, 상기 제어부(230)로부터 인식된 글자 데이터를 수신하여 출력시키기 위한 출력단말기(300)를 포함하는 구성이다.
상기 블록(100)은 합성수지, 나무 또는 종이 재질의 소정의 폭과 길이를 갖고, 사용자가 손으로 집어서 상기 보드(200)에 배치시키기에 용이한 형상을 가지고 있다. 바람직하게는 소정의 높이를 갖는 정육면체의 구성으로 하는 것이 좋다. 그러나 상기 블록의 형상은 이에 한정되는 것이 아니고, 사용자의 연령대 등에 따라 다양한 형상으로 구성할 수 있다.
또한, 상기 출력단말기(300)는 어플리케이션 프로그램을 저장하여 실행시킬 수 있고 통신기능을 갖는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿PC 또는 노트북 등의 전자기기를 포함하는 구성이다.
또한, 상기 출력단말기(300)는 독립된 단말기 외에 상기 보드(200)의 일부 구성으로 포함시킬 수 있다. 이 경우, 보드(200)의 상부측 일부 공간에 디스플레이부를 두고 데이터를 출력시킬 수 있는 구성으로 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 다른 실시예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극과 S극을 갖는 적어도 하나의 영구자석이 배치된 적어도 하나의 블록(100)과, 상기 블록(100)에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록의 영구자석으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위한 적어도 하나의 홀효과센서가 포함된 감지부(210)와; 상기 감지부(210)로부터 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 데이터를 생성하기 위한 연산부(220)를 포함하는 보드(200)와, 상기 보드(200)의 연산부(220)로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 데이터에 매칭된 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하기 위한 제어부(310)와; 상기 제어부(310)가 취득하기 위한 문자, 숫자, 기호 및 상기 블록의 위치 정보를 저장하기 위한 메모리부(320)와; 상기 제어부(310)가 인식한 글자 데이터를 출력시키기 위한 표시부(330)를 포함하는 출력단말기(300)를 포함하는 구성이다.
상기 출력단말기(300)가 포함하고 있는 제어부(310) 및 메모리부(320)의 기능은 상기 출력단말기(300)에 설치된 하드웨어 구성을 이용하는 컴퓨터프로그램으로 구성할 수 있다. 예를 들면, 어플리케이션 프로그램 다운로드 서버에서 상기 출력단말기가 컴퓨터프로그램을 다운로드 받아 설치하면, 상기 출력단말기에서 상기 제어부의 기능 및 메모리부의 기능을 수행할 수 있는 컴퓨터프로그램이 실행되도록 구성할 수 있다. 이 경우 상기 컴퓨터프로그램은 제어부의 기능을 수행하기 위한 제어수단과 메모리부의 기능을 수행하는 저장수단을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예 중 주요부인 블록에 관한 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 블록은 표면(110)에 문자, 숫자, 기호 등이 표시되어 있고, 이면(120)에는 상기 표면(110)에 표시된 문자, 숫자, 기호 등을 나타내는 영구자석(130)의 수와 배열이 구비되어 있다. 바람직하게는 상기 블록(100)의 이면의 영구자석의 배열은 3*3의 9개의 배열 위치를 갖고 각각 블록(100)마다 고유한 영구자석의 수로 배치된 것이 좋다. 또한, 본 발명의 블록(100)의 이면(120)의 영구자석(130)들의 특징적인 구성은 N극과 S극에 의한 배열로 구성될 수 있다. 상기 홀효과센서에 신호를 출력시키기 위한 구성으로서, 상기 영구자석의 N극에 의한 상기 홀효과센서의 출력 신호와, S극에 의한 출력 신호를 달리할 수 있게 구성될 수 있다. 예를 들면, 홀효과센서로 들어오는 상기 영구자석의 자기장이 N극에서 S극으로 이어지므로, N극에서는 높은(H) 전류를 S극에서는 낮은(L) 전류를 발생시키도록 구성하여 N극에 의해 상기 홀효과센서에서 출력되는 신호와 S극에 의해서 출력되는 신호를 달리 할 수 있다. 이 경우, 상기 N극에 의해 출력되는 홀효과센서의 출력을 “1”, S극에 의해 출력되는 홀효과센서의 출력을 “2”로 설정하여 저장시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 블록(100)은 각각 다른 출력을 나타낼 수 있는 블록(100)의 수가 우선 3*3에 의한 경우의 수에, N극의 출력 값 “1”과 S극의 출력 값 “2”를 배합하여 구성할 수 있으므로 매우 많은 수의 다양한 블록을 구현할 수 있다.
상기 감지부(200)는 다수의 홀효과센서가 상기 블록(100)의 이면(120)의 영구자석의 배열 위치에 대응하는 간격으로 배열되어 설치되도록 구성할 수 있다. 상기 블록(100)을 상기 보드(200) 위의 소정 위치에 올려 놓았을 때 상기 블록(100)의 영구자석의 배열 위치에 1:1로 대응되도록 상기 홀효과센서가 설치되도록 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예 중 주요부인 보드에 관한 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 보드(200)는, 소정의 폭과 길이를 갖는 자석이 붙을 수 있는 재질로 구성된 패널(201)과, 상기 패널(201)의 가장자리를 따라 설치된 프레임(202)과, 상기 패널(201)의 하부에 일정 배열로 설치된 다수의 홀효과센서(211)와, 상기 홀효과센서(211)로부터 출력신호를 수신하여 연산처리를 수행하기 위한 미도시된 연산부와, 상기 연산부로부터 데이터를 수신하여 상기 홀효과센서(211)의 출력신호에 대응한 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하기 위한 미도시된 제어부를 포함하는 구성이다. 또한, 상기 제어부는 출력단말기가 구비할 수 있다.
상기 보드(200)의 패널(201)에는 상기 블록(100)의 사이즈에 대응하는 영역(250)이 표시되도록 가이드선(251)이 표시되도록 구성할 수 있다. 상기 가이드선(251)으로 표시된 영역(250)의 패널(201) 저부에는 상기 블록(100)의 영구자석의 배열 위치에 대응되도록 3*3, 9개의 고유 식별자를 갖는 홀효과센서(211)가 각각 설치되어 있다. 또한, 상기 영역(250)은 각각 그 식별자(S26~S40)를 포함하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 가이드선(251)은 상기 패널(201)에서 돌출되도록 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예의 각 구성의 기능 설명도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 보드(200)의 패널(201) 표면에 구비된 가이드선(251) 내의 영역(250)에 맞추어 올려놓는 블록(100)의 표면에 표시된 문자와, 그 이면에 구비된 영구자석의 배열을 나타내고 있다. 예를 들면, 블록(100)의 표면에 표시된 문자가 한글의 자음 “ㄱ”인 경우 블록(100)의 이면에 3*3 배열 위치 중 좌측 하단에 N극의 제1 자석, 제1 자석 위에 N극의 제2 자석 및 제1 자석의 우측에 N극의 제3 자석을 배치한다. 상기 패널(201)의 저부, 상기 영역(250)에 대응하는 위치에 3*3, 9개의 홀효과센서(211)가 설치되어 있다. 상기 9개의 홀효과센서(211) 중 상기 블록(100)의 제1 자석 내지 제3 자석에 대응하는 위치의 홀효과센서(211)들만 상기 자석의 자기장에 의해 신호를 출력하게 된다. 상기 연산부(220)는 상기 감지부(210)로부터 상기 제1 자석 내지 제3 자석의 출력신호와 상기 제1 자석의 식별자를 수신하여 상기 제1 자석 내지 제3 자석의 출력신호에 설정된 데이터를 추출하여 연산을 수행한다. 예를 들면, 영구자석 N극의 출력신호에 대응하는 값이 “1”로 설정된 경우 상기 연산부는 그 합인 “3”으로 연산 처리하게 구성할 수 있다. 또한, 상기 제1 자석의 식별자에 해당하는 영역 정보를 추출한다. 예를 들면, 상기 제1 자석의 식별자에 매칭된 영역이 26번째 영역인 경우 “S26”을 추출하도록 구성할 수 있다. 상기 연산부(220)는 연산한 데이터 “3”과 추출된 영역 정보 “S26”을 상기 제어부(230)로 전송한다. 상기 제어부(230)는 상기 연산부(220)로부터 전송되어 온 데이터 “3”을 기초로 메모리부(240)에 저장된 “3”과 매치되어 있는 문자 데이터 “ㄱ”을 추출한다. 또한, 상기 제어부(230)는 이전에 전송되어 온 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회한다. 이전에 전송되어 온 데이터 및 영역 정보가 있는 경우, 현재의 영역 정보(S26)와의 위치 관계를 판정한다.
또한, 예를 들면, 블록(100)의 표면에 표시된 문자가 한글의 자음 “ㄴ”인 경우 블록(100)의 이면에 3*3 배열 위치 중 좌측 하단에 S극의 제1 자석, 제1 자석 위에 N극의 제2 자석 및 제1 자석의 우측에 N극의 제3 자석을 배치한다. 상기 패널(201)의 저부, 상기 영역(250)에 대응하는 위치에 3*3, 9개의 홀효과센서(211)가 설치되어 있다. 상기 9개의 홀효과센서(211) 중 상기 블록(100)의 제1 자석 내지 제3 자석에 대응하는 위치의 홀효과센서(211)들만 상기 자석의 자기장에 의해 신호를 출력하게 된다. 상기 연산부(220)는 상기 감지부(210)로부터 상기 제1 자석 내지 제3 자석의 출력신호와 상기 제1 자석의 식별자를 수신하여 상기 제1 자석 내지 제3 자석의 출력신호에 설정된 데이터를 추출하여 연산을 수행한다. 예를 들면, 영구자석 N극의 출력신호에 대응하는 값이 “1”로 설정되어 있고, 영구자석 S극의 출력신호에 대응하는 값이 “2”로 설정되어 있는 경우 상기 연산부(220)는 그 합인 “4”로 연산 처리하게 구성할 수 있다. 상기 제어부(230)는 상기 연산부(220)로부터 전송되어 온 데이터 “4”를 기초로 메모리부(240)에 저장된 “4”와 매치되어 있는 문자 데이터 “ㄴ”을 추출한다.
도 6은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예의 블록 인식에 관한 설명도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, S26은 블록(100)이 놓여질 영역 정보를 나타내고, 영역 정보 S26 내의 H226~H234는 3*3 배열, 9개의 홀효과센서를 나타낸다. 예를 들면, 메모리부(240)에 영역의 좌측 하단에 위치한 홀효과센서를 영역 정보와 매치시켜 저장해둔다. 이 경우, 모든 블록(100)에는 좌측 하단에 영구자석이 위치하도록 구성되어야 한다. 따라서, 제어부(230)는 연산부(220)로부터 전송되어 온 좌측 하단에 대응하는 위치의 홀효과센서의 식별자(H232)를 기초로 상기 메모리부(240)에서 이와 매치된 영역 정보 S26을 추출하여 인식할 수 있다. 이어서 제어부(230)가 수신한 홀효과센서의 식별자가 H241인 경우 제어부(230)는 영역 정보 S27을 인식할 수 있고, 또한, 제어부(230)가 수신한 홀효과센서의 식별자가 H340인 경우 영역 정보 S38로 인식할 수 있다. 이 경우, 제어부는 각각의 영역 정보들 간의 위치관계에 관한 정보를 가지고 있도록 구성될 수 있다. 즉, S27은 S26의 우측 옆, S38은 S27의 바로 아래와 같이 영역 정보간의 위치관계에 관한 정보를 가지고 있다.
상기 제어부(230)가 상기 연산부(220)로부터 계속 전송되어 오는 연산 값과 홀효과센서의 식별자를 수신하여 메모리부(240)로부터 데이터를 추출하고, 추출된 데이터의 영역 정보를 상기 홀효과센서의 식별자를 기초로 인식하여 출력단말기에 글자를 출력할 수 있도록 구성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예에서 보드와 블록의 배치에 의한 글자인식에 관한 예시도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 사용자가 한글 자음 “ㅇ”이 표시된 블록(100A)을 보드(200)의 패널(201)에 구비된 영역 S26에 위치시킨다. 이어서 한글 모음 “ㅓ”가 표시된 블록(100B)을 영역 S27에 위치시킨다. 제어부(230)는 자음 “o”와 모음 “ㅓ”가 인접된 영역 정보에 있으므로 한글 “어”로 인식한다. 이어서 사용자가 한글 자음 “ㅁ”이 표시된 블록(100C)을 영역 S38에 위치시킨다. 제어부(230)는 저장된 영역 정보간의 위치 관계 정보를 기초로 S38이 S27 바로 아래에 위치하는 것으로 인식하여 한글 “엄”으로 인식한다. 이와 같은 방법으로 영역 S28에 놓인 블록 “ㅁ”, 영역 S29에 놓인 “ㅏ”를 “마”로 인식하여, 결과적으로 한글 단어 “엄마”라는 글자로 인식하게 된다.
도 8은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 장치의 실시예에서 보드와 블록의 배치에 의한 글자인식의 다른 예시도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 사용자가 영역 S26에 한글 자음 “ㄱ”을 위치시키고 이어서 한글 모음 “ㅜ”를 영역 S37에 위치시키면 제어부(230)는 메모리로부터 “ㄱ”과 “ㅜ”를 추출하고 영역 정보 S37이 S26의 바로 아래에 위치하는 것을 인식하여 글자 “구”를 인식한다. 사용자가 이어서 영역 S27에 한글 자음 “ㄹ”을 위치시키고, 영역 S38에 한글 모음 “ㅡ”를, 영역 S49에 한글 자음 “ㅁ”을 위치시키면 제어부(230)는 메모리부로부터 “ㄹ”, “ㅡ”, “ㅁ”을 추출하고 영역 정보 S27이 영역 S26에 인접한 옆, S38이 S27의 바로 아래, S49가 S38의 바로 아래에 위치하는 것을 인식하여, 한글 “름”을 인식하여 결과적으로 한글 단어 “구름”을 인식할 수 있다.
상기 제어부(230)는 상기와 같은 방법으로 인식한 글자를 출력단말기(300)로 전송하여 출력시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 방법은, 적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계(S100)와; 연산부가 상기 적어도 하나의 홀효과센서에서 출력된 신호와 상기 신호가 출력된 홀효과센서 식별자를 수신하는 단계(S101)와; 상기 연산부가 수신된 각각의 신호에 설정된 값을 기초로 데이터를 생성시키고 상기 홀효과센서의 식별자 중 특정의 홀효과센서의 식별자와 상기 데이터를 제어부로 전송하는 단계(S102)와; 상기 제어부가 상기 연산부로부터 상기 데이터와 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 메모리부로부터 상기 데이터에 해당하는 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 상기 홀효과센서의 식별자에 해당하는 영역 정보를 취득하는 단계(S103)와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회하는 단계(S104)와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 없는 경우 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 출력단말기로 전송하고, 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는 경우 이전의 영역 정보와 현재의 영역 정보의 관계를 판단하는 단계(S105)와; 상기 제어부가 판단된 영역 정보들의 관계로부터 글자를 인식하는 단계(S106)와; 상기 제어부가 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 인식된 글자 정보를 상기 출력단말기로 전송하는 단계(S107)와; 상기 출력단말기가 상기 제어부로부터 전송되어 온 수신된 글자 정보를 기초로 수신된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 표시하는 단계(S108)를 포함하는 구성이다.
도 10은 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 자석 블록을 이용한 글자인식 방법은, 보드에 설치된 적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계(S200)와; 상기 보드에 설치된 연산부가 상기 적어도 하나의 홀효과센서에서 출력된 신호와 상기 신호가 출력된 홀효과센서 식별자를 수신하는 단계(S201)와; 상기 연산부가 수신된 각각의 신호에 설정된 값을 기초로 데이터를 생성시키고 상기 홀효과센서의 식별자 중 특정의 홀효과센서의 식별자와 상기 데이터를 출력단말기로 전송하는 단계(S202)와; 상기 출력단말기의 제어부가 상기 연산부로부터 상기 데이터와 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 상기 출력단말기의 메모리부로부터 상기 데이터에 해당하는 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 상기 홀효과센서의 식별자에 해당하는 영역 정보를 취득하는 단계(S203)와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회하는 단계(S204)와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 없는 경우 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 출력단말기의 표시부로 전송하고, 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는 경우 이전의 영역 정보와 현재의 영역 정보의 관계를 판단하는 단계(S205)와; 상기 제어부가 판단된 영역 정보들의 관계로부터 글자를 인식하는 단계(S206)와; 상기 제어부가 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 인식된 글자 정보를 상기 표시부로 전송하는 단계(S207)와; 상기 표시부가 상기 제어부로부터 전송되어 온 수신된 글자 정보를 기초로 수신된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 표시하는 단계(S208)를 포함하는 구성이다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 일부에 지나지 않는다. 본 발명의 표면에 문자, 숫자, 기호 등이 표시되고 이면에 적어도 하나의 영구 자석의 N극 및 S극의 배열을 구비한 적어도 하나의 블록과, 상기 블록의 영구 자석의 N극 및 S극 배열에 따른 신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 홀효과센서와, 상기 홀효과센서로부터 출력된 신호를 기초로 연산을 수행하기 위한 연산부 및 상기 블록 위치 정보를 취득하여 블록 위치 정보를 기초로 글자를 인식하기 위한 제어부를 갖는 보드를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치 및 방법의 기술적 사상에 포함되는 다양한 실시예가 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것은 당연하다.
100: 블록
200: 보드
210: 감지부
220: 연산부
230: 제어부
240: 메모리부
250: 영역
251: 가이드선
300: 출력단말기
310: 제어부
320: 메모리부
330: 표시부

Claims (14)

  1. 표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극 또는 S극이 표면으로 되도록 배치된 적어도 하나의 영구자석을 구비하는 적어도 하나의 블록과, 상기 블록에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록의 적어도 하나의 영구자석의 상기 N극 또는 S극으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위해 다수의 홀효과센서를 포함하는 감지부와; 상기 감지부로부터 신호를 출력시킨 적어도 하나의 홀효과센서의 식별자와 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 연산 처리하여 연산 값을 생성하고 상기 적어도 하나의 홀효과센서의 식별자 중 특정 홀효과센서의 식별자 정보를 획득하기 위한 연산부와, 상기 연산부로부터 상기 연산 값과 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 상기 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 연산 값을 기초로 메모리부로부터 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하기 위한 제어부와; 상기 문자, 숫자, 기호 등을 저장하기 위한 메모리부와 상기 제어부로부터 인식된 글자 데이터를 수신하여 출력시키기 위한 출력부를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  2. 표면에 문자, 숫자, 기호, 이미지 등이 표시되어 있고 이면에 N극과 S극을 갖는 적어도 하나의 영구자석이 배치된 적어도 하나의 블록과;
    상기 블록에 배치된 자석의 배치에 대응하는 형태로 다수개의 블록의 면적에 대응하는 면적에 배치되어 상기 블록의 영구자석으로부터 나오는 자기장에 의해 고유의 신호를 출력시키기 위한 적어도 하나의 홀효과센서가 포함된 감지부와; 상기 감지부로부터 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 적어도 하나의 출력신호를 수신하여 상기 적어도 하나의 출력신호를 기초로 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 포함하는 데이터를 생성하기 위한 연산부를 포함하는 보드와;
    상기 보드와 통신 연결된 출력단말기에 설치되어 상기 출력단말기의 제어부 및 메모리부의 하드웨어 자원을 활용하도록 실행되는 컴퓨터프로그램으로서, 상기 컴퓨터프로그램은, 상기 보드의 연산부로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 기초로 상기 블록의 위치를 인식하고 상기 데이터에 매칭된 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 취득하여 인식된 블록의 위치에 대응하는 글자 데이터를 인식하고 인식된 글자 데이터를 출력단말기의 표시부에 출력시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 출력신호는 영구자석의 N극이 표면일 때의 출력신호와 영구자석의 S극이 표면일 때의 출력신호가 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 자석블록을 이용한 글자인식 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 블록 이면에 배치된 영구자석은 1개 내지 9개가 3*3 배열 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 적어도 하나의 블록을 위치시킬 수 있는 보드를 더 포함하고,
    상기 보드의 표면에는 상기 블록들을 놓을 수 있는 다수의 영역이 다수의 가이드선에 의해 이어져 표시된 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 보드의 저부에는 상기 영역에 대응하는 위치에 다수개의 홀효과센서가 설치된 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 다수개의 홀효과센서는 3*3 배열로 9개가 설치되어 있고, 각각의 홀효과센서는 고유 식별자를 갖는 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 메모리부는 적어도 하나의 특정 홀효과센서의 식별자와 매치되어 있는 상기 블록을 위치시키기 위한 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부는 상기 연산 값을 기초로 추출한 데이터와 상기 특정 홀효과센서의 식별자를 기초로 추출한 영역 정보를 기초로 글자를 인식하는 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 메모리부는 적어도 하나의 특정 홀효과센서의 식별자와 매치되어 있는 상기 블록을 위치시키기 위한 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 장치.
  11. 삭제
  12. 적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계와; 연산부가 상기 적어도 하나의 홀효과센서에서 출력된 신호와 상기 신호가 출력된 홀효과센서 식별자를 수신하는 단계와; 상기 연산부가 수신된 각각의 신호에 설정된 값을 기초로 데이터를 생성시키고 상기 홀효과센서의 식별자 중 특정의 홀효과센서의 식별자와 상기 데이터를 제어부로 전송하는 단계와; 상기 제어부가 상기 연산부로부터 상기 데이터와 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 메모리부로부터 상기 데이터에 해당하는 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 상기 특정 홀효과센서의 식별자에 해당하는 영역 정보를 취득하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 없는 경우 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 출력단말기로 전송하고, 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는 경우 이전의 영역 정보와 현재의 영역 정보의 관계를 판단하는 단계와; 상기 제어부가 판단된 영역 정보들의 관계로부터 글자를 인식하는 단계와; 상기 제어부가 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 인식된 글자 정보를 상기 출력단말기로 전송하는 단계와; 상기 출력단말기가 상기 제어부로부터 전송되어 온 수신된 글자 정보를 기초로 수신된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 표시하는 단계를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자인식 방법.
  13. 보드에 설치된 적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계와; 상기 보드에 설치된 연산부가 상기 적어도 하나의 홀효과센서에서 출력된 신호와 상기 신호가 출력된 홀효과센서 식별자를 수신하는 단계와; 상기 연산부가 수신된 각각의 신호에 설정된 값을 기초로 데이터를 생성시키고 상기 홀효과센서의 식별자 중 특정의 홀효과센서의 식별자와 상기 데이터를 출력단말기로 전송하는 단계와; 상기 출력단말기의 제어부가 상기 연산부로부터 상기 데이터와 특정 홀효과센서의 식별자를 수신하여 상기 출력단말기의 메모리부로부터 상기 데이터에 해당하는 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 상기 홀효과센서의 식별자에 해당하는 영역 정보를 취득하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는지를 조회하는 단계와; 상기 제어부가 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 없는 경우 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 출력단말기의 표시부로 전송하고, 이전에 취득된 데이터 및 영역 정보가 있는 경우 이전의 영역 정보와 현재의 영역 정보의 관계를 판단하는 단계와; 상기 제어부가 판단된 영역 정보들의 관계로부터 글자를 인식하는 단계와; 상기 제어부가 현재 취득된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나와 인식된 글자 정보를 상기 표시부로 전송하는 단계와; 상기 표시부가 상기 제어부로부터 전송되어 온 수신된 글자 정보를 기초로 수신된 상기 문자, 숫자, 기호 중 어느 하나를 표시하는 단계를 포함하는 자석 블록을 이용한 글자 인식 방법.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    적어도 하나의 홀효과센서가 자석 블록의 자기장을 받아 적어도 하나의 신호를 출력시키는 단계는, 상기 자석 블록의 자기장은 상기 홀효과센서와 마주보는 면의 극성이 N인 경우와 S극인 경우 다른 것을 특징으로 하는 자석 블록을 이용한 글자인식 방법.
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