KR102083091B1

KR102083091B1 - 코딩교육장치

Info

Publication number: KR102083091B1
Application number: KR1020180116708A
Authority: KR
Inventors: 유준배
Original assignee: 유준배
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-02-28

Abstract

본 발명에 따른 코딩교육장치는 다수의 코딩블록이 배치되는 코딩판; 상기 코딩판 일측에 착탈 가능하게 결합되어 상기 코딩판에 배치된 다수의 코딩블록을 감지하고 그에 따른 제어신호를 전송하는 제어유닛; 및 상기 제어유닛의 제어신호에 따라 동작하는 로봇이 포함되고, 상기 코딩판은 코딩블록들 중 특정 기능을 수행하도록 하는 기능블록의 배치를 가이드하는 기능블록 가이드 돌기와, 상기 기능블록의 기능을 제어하는 제어블록의 배치를 가이드하는 제어블록 가이드 돌기가 행마다 번갈아 가면서 배치되고, 상기 제어유닛은 상기 코딩블록들의 상면에 그려진 그림을 감지하는 카메라와, 상기 카메라에서 감지한 신호에 따라 사용자가 코딩한 프로그램을 검출하는 제어부와, 상기 제어부로부터 제어신호를 입력받아 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 로봇은 상기 전송부를 통해 전송된 제어신호에 따라 이동 또는 소리를 출력한다.

Description

코딩교육장치{DEVICE FOR SOFTWARE CODING TRAINING}

본 발명은 코딩교육장치에 관한 것으로써, 특히 블록을 이용하여 직관적으로 소프트웨어 프로그램을 이해하고 실습할 수 있는 코딩교육장치에 관한 것이다.

최근, 전자기기에 적용되는 소프트웨어 프로그램 개발의 중요성이 증대되고 있고, 소프트웨어 프로그램 교육이 논리력과 창의력 향상에 도움이 된다는 사실이 부각되면서 스프트웨어를 코딩하는 교육에 대한 관심이 많아지고 있다.

특히 어린 아이의 경우 소프트웨어 프로그램에 대한 교육을 함에 있어서 프로그래밍 언어 자체 보다는 소프트웨어 프로그램이 어떠한 논리적 흐름으로 전개되는지를 스스로 이해할 수 있도록 교육을 하는 것이 중요하다.

이를 위해 다양한 방법이 시도되고 있는데 , 다양한 카드들을 배치하고 이를 검출함으로써 소프트웨어 프로그램에 대한 논리 이해를 하는 방안이 제시된 바 있다.

그러나, 단순한 카드의 배치만으로는 어린 아이가 쉽게 흥미를 잃을 뿐만 아니라, 소프트웨어 프로그램에 대한 깊은 이해가 어렵다. 또한, 대부분 특정 기능을 순서대로 수행하는 것에 대하여만 학습이 가능하므로 특정 기능을 수행하는 것과 그러한 기능을 제어하는 것에 대한 교육을 하는 것이 쉽지 않은 문제가 있다.

(특허문헌 1) 공개특허공보 10-2016-0105824

본 발명은 새로운 구조를 가진 코딩교육장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 사용자에게 흥미를 유발하면서 소프트웨어 프로그램의 논리에 대한 이해력을 높일 수 있는 코딩교육장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 새로운 형태의 코딩블록을 포함하는 코딩교육장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 새로운 구조를 가진 코딩교육장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 사용자에게 흥미를 유발하면서 소프트웨어 프로그램의 논리에 대한 이해력을 높일 수 있는 코딩교육장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 새로운 형태의 코딩블록을 포함하는 코딩교육장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코딩교육장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 코딩교육장치의 제어유닛과 로봇의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 코딩교육장치에서 코딩판과 제어유닛의 결합을 설명하는 도면이다.
도 4는 코딩판의 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 코딩교육장치의 코딩판과 기능블록들을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 독특한 형태의 기능블록을 설명하는 도면이다.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층, 영역 또는 구조물들이 각 층, 영역, 구조물들의 "상/위"에 또는 "하/아래"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위"와 "하/아래"는 "직접" 또는 "다른 층, 영역 또는 구조물을 개재하여" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층, 영역 또는 구조물들의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서는 두께나 크기가 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수도 있다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 코딩교육장치는 다수의 코딩블록(41,42)이 배치되는 코딩판(10); 상기 코딩판(10) 일측에 착탈 가능하게 결합되어 상기 코딩판(10)에 배치된 다수의 코딩블록(41,42)을 감지하고 그에 따른 제어신호를 전송하는 제어유닛(20); 및 상기 제어유닛(20)의 제어신호에 따라 동작하는 로봇(30)이 포함되고, 상기 코딩판(10)은 코딩블록들(41,42) 중 특정 기능을 수행하도록 하는 기능블록(41)의 배치를 가이드하는 기능블록 가이드 돌기(15)와, 상기 기능블록(41)의 기능을 제어하는 제어블록(42)의 배치를 가이드하는 제어블록 가이드 돌기(16)가 행마다 번갈아 가면서 배치되고, 상기 제어유닛(20)은 상기 코딩블록들(41,42)의 상면에 그려진 그림을 감지하는 카메라(21)와, 상기 카메라(21)에서 감지한 신호에 따라 사용자가 코딩한 프로그램을 검출하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)로부터 제어신호를 입력받아 전송하는 전송부(23)를 포함하고, 상기 로봇(30)은 상기 전송부(23)를 통해 전송된 제어신호에 따라 이동 또는 소리를 출력한다.

상기 코딩판(10)의 일측에는 실행버튼(13)과 제어유닛 장착부(11)가 형성되고, 상기 제어유닛(20)은 상기 제어유닛 장착부(11)에 장착되며, 상기 제어유닛(20)의 하측에는 제1 연결단자(27)가 형성되고 상기 제어유닛 장착부(11)의 상측에는 상기 제1 연결단자(27)와 전기적으로 연결되는 제2 연결단자(12)가 형성되어 상기 제어유닛(20)이 상기 제어유닛 장착부(11)에 위치될 때 상기 실행버튼(13)에 전원이 연결되어 작동 가능한 상태가 된다.

상기 기능블록 가이드 돌기(15)와 제어블록 가이드 돌기(16)는 서로 다른 형태로 형성되고, 상기 기능블록(41)의 하면에는 상기 기능블록 가이드 돌기(15)에 대응하는 기능볼록 가이드 홈(41b)이 형성되고, 상기 제어블록(42)의 하면에는 상기 제어블록 가이드 돌기(16)에 대응하는 제어블록 가이드 홈(42b)이 형성된다.

상기 기능블록(41)의 측면에는 제어블록 결합홈(41a)이 형성되고, 상기 제어블록(42)의 측면에는 상기 제어블록 결합홈(41a)에 결합되는 기능블록 결합돌기(42a)가 형성되어 상기 기능블록(41)과 상기 기능블록(41)의 기능을 제어하는 제어블록(42)이 결합된다.

상기 기능블록(41)은 상면에 개구(41e)가 형성된 휠(41d)이 회전 가능하게 결합되고, 상기 기능블록(41)의 상면에는 음표가 그려지며, 상기 휠(41d)을 회전함에 따라 상기 개구(41e)에 다른 숫자들이 노출된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코딩교육장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 코딩교육장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 코딩교육장치의 제어유닛과 로봇의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 코딩교육장치에서 코딩판과 제어유닛의 결합을 설명하는 도면이고, 도 4는 코딩판의 구조를 설명하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 코딩교육장치는 코딩판(10)과, 상기 코딩판(10)상에 배치되는 다수의 코딩블록들(41,42), 상기 코딩판(10)의 일측에 착탈가능하게 결합되어 상기 다수의 코딩블록들(41,42)을 감지하고 그에 따른 제어신호를 전송하는 제어유닛(20)과, 상기 제어유닛(20)의 제어신호에 따라 동작하는 로봇(30)을 포함한다.

상기 코딩판(10)은 사각형 형태의 홈이 형성된 블록삽입홈(14)과, 상기 블록삽입홈 내에 일정 간격으로 배치된 기능블록 가이드 돌기(15)와, 상기 기능블록 가이드 돌기(15)와 이격되며 일정 간격으로 배치된 제어블록 가이드 돌기(16)를 포함한다. 상기 기능블록 가이드 돌기(15)와 제어블록 가이드 돌기(16)는 다수의 행으로 배치되는데 각각의 행마다 번갈아 가면서 배치된다. 도 3에서는 제1,3,5행에 상기 기능블록 가이드 돌기(15)가 형성되고, 제2,4,6행에 상기 제어블록 가이드 돌기(16)가 형성된 것이 예시되어 있다.

또한, 상기 코딩판(10)의 일측에는 실행버튼(13)이 구비된다. 사용자가 상기 실행버튼(13)을 누름에 따라 상기 제어유닛(20)이 동작하고 그에 따라 상기 로봇(30)의 동작이 이루어진다.

상기 코딩블록들(41,42)은 기능블록(41)과 제어블록(42)을 포함한다. 상기 기능블록(41)은 상기 기능블록 가이드 돌기(15)와 결합하여 배치되고, 상기 제어블록(42)은 상기 제어블록 가이드 돌기(16)와 결합하여 배치된다. 상기 기능블록(41)은 상기 로봇(30)에게 특정 기능을 수행하도록 하는 코딩블록이고, 상기 제어블록(42)은 상기 기능블록(41)이 지시하는 기능을 제어하는 코딩블록이다. 상기 기능블록(41) 및 제어블록(42)의 상면에는 각각 수행하는 기능 및 제어에 대한 그림이 표시되어 있다.

상기 제어유닛(20)은 상기 실행버튼(13)으로부터 실행 신호를 수신하는 수신부(25)와, 상기 수신부(25)에 입력된 신호에 따라 상기 블록삽입홈(14)에 배치된 코딩블록들(41,42)을 감지하는 카메라(21)와, 상기 카메라(21)에서 감지한 신호로부터 제어명령을 생성하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)에서 생성한 신호를 상기 로봇(30)에 전송하는 전송부(23)와, 전원을 제공하는 전원부(24)를 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어유닛(20)은 상기 코딩판(10)의 일측에 형성된 제어유닛 장착부(11)에 착탈 가능하게 결합된다. 상기 제어유닛(20)의 하측에는 제1 연결단자(27)가 형성되고 상기 제어유닛 장착부(11)의 상측에는 상기 제1 연결단자(27)와 전기적으로 연결되는 제2 연결단자(12)가 형성된다. 상기 제1 연결단자(27)와 제2 연결단자(12)는 상기 실행버튼(13)에 전원을 제공하고 상기 실행버튼(13)으로부터의 실행 신호를 입력받는다. 특히, 상기 제1 연결단자(27)와 제2 연결단자(12)가 서로 전기적으로 연결되었을 경우에만 상기 실행버튼(13)이 동작하는데 이는 상기 제어유닛(20)이 정위치(즉 상기 카메라(21)가 상기 코딩블록들(41,42)을 감지할 수 있는 적절한 위치)에 있는 경우에만 상기 실행버튼(13)이 동작되도록 하기 위함이다.

상기 카메라(21)는 상기 코딩블록들(41,42)의 상면에 그려진 그림을 통해 사용자가 코딩한 프로그램을 감지한다. 그리고, 상기 제어부(22)는 상기 카메라(21)가 감지한 신호로부터 사용자가 코딩한 프로그램을 검출한다.

도 4를 참조하면, 상기 제어부(22)는 사용자가 코딩블록들(41,42)을 통해 코딩한 프로그램의 순서를 제1행의 좌측에서 우측방향을 따라 기능블록(41)의 순서대로, 제3행의 좌측에서 우측방향을 따라 기능블록(41)의 순서대로, 제5행의 좌측에서 우측방향을 따라 기능블록(41)의 순서대로 순차적으로 동작되도록 하는데, 만약, 제2행, 제4행, 제6행에 기능블록(41)과 결합된 제어블록(42)이 배치된 경우 해당 기능블록(41)의 동작을 제어블록(42)이 지정하는 동작방식에 따라 동작되도록 한다.

다시 도 1과 도 2를 참조하면, 상기 로봇(30)은 상기 제어부(22)에서 생성한 동작신호를 상기 전송부(23)를 통해 전송받아 동작한다. 상기 로봇(30)은 와이파이, 블루투스, 지그비 등 통신방식을 통해 상기 전송부(23)로부터 동작신호를 전송받을 수 있다.

상기 로봇(30)은 상기 제어부(22)로부터 동작신호를 전송받은 수신부(35)와 상기 수신부(35)에 입력된 신호에 따라 동작을 제어하는 동작제어부(34)와, 상기 동작제어부(34)에 따라 소리를 발생시키는 스피커(31)와, 상기 동작신호에 따라 이동하도록 하는 구동부(32)와, 상기 동작신호에 따라 LED 조명을 발생시키는 조명부(33)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 코딩교육장치는 사용자가 코딩판(10)에 특정 기능을 수행하도록 코딩블록들(41,42)을 사용하여 프로그램을 코딩하고 상기 실행버튼(13)을 입력하면, 상기 제어유닛(20)에서 사용자가 코딩한 프로그램을 검출한다. 그리고 상기 제어유닛(20)은 상기 사용자가 코딩한 프로그램에 따른 동작신호를 상기 로봇(30)에 전송하여 상기 로봇(30)이 사용자의 코딩 프로그램에 따라 동작한다.

따라서, 어린 아이와 같은 사용자가 쉽게 프로그램을 코딩할 수 있으며, 소프트웨어 프로그램의 기능과 구조에 대해 이해할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 코딩교육장치의 코딩판과 기능블록들을 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기 코딩판(10)은 직사각형 형태의 블록삽입홈(14)이 형성되는데, 상기 블록삽입홈(14)에는 기능볼록 가이드 돌기(15)와 제어블록 가이드 돌기(16)가 형성된다. 상기 기능블록 가이드 돌기(15)는 원형의 형태로 형성되되 일측이 돌출된 형태로 형성되는데 물방울와 유사한 형태로 형성된다. 상기 제어블록 가이드 돌기(16)는 상기 기능블록 가이드 돌기(16)보다 작은 원형으로 형성된다.

이에 대응하여, 상기 기능볼록(41)의 하면에는 상기 기능볼록 가이드 돌기(15)가 삽입될 수 있는 형태의 기능블록 가이드 홈(41b)이 형성되고, 상기 제어블록(42)의 하면에는 상기 제어블록 가이드 돌기(16)가 삽입될 수 있는 제어블록 가이드 홈(42b)가 형성된다.

따라서, 사용자가 코딩판(10)에 코딩블록들(41,42)을 배치할 때 기능블록(41)과 제어블록(42)을 직관적으로 구별할 수 있다.

또한, 상기 기능블록(41)은 상면에 음표가 그려진 미리 설정된 음악이 나오는 기능블록과 같이 측면에 홈이 형성되지 않아 제어블록(42)과 결합되지 않는 것과, 상면에 화살표가 그려진 직진 기능블록과 같이 측면에 제어블록 결합홈(41a)이 형성되어 제어블록(42)과 결합되는 것을 포함할 수 있다. 이는 기능블록(41)의 각 기능에 따라 사용자가 제어블록(42)을 이용하여 제어할 수 있는 것과 그렇지 않은 것을 구별하도록 하기 위함이다.

상기 제어블록(42)은 상기 기능블록(41)과 결합되도록 측면에 기능블록 결합돌기(42a)가 형성된다. 이는 결합되는 제어블록(42)의 동작을 제어할 수 있는 블록임을 사용자가 직감케 할 수 있다.

도 5와 같이 코딩블록들(41,42)이 배치되는 경우, 상기 로봇(30)은 상기 기능블록(41)에 대응하는 미리 설정된 음악을 출력한 후 직진하는 동작을 수행한다. 다만, 직진하는 동작은 상기 제어블록(42)에 따라 2회 수행한다.

도 6은 본 발명에서 독특한 형태의 기능블록을 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에서 기능블록(41)은 특정 음을 출력하는 기능블록(41)을 포함한다. 기능블록(41)은 상면에 음표가 그려져 있고, 상면에는 휠(41d)이 회전 가능하게 결합되며, 상기 휠(41d)에는 개구(41e)가 형성된다. 상기 개구(41e)에 의해 노출된 상기 기능블록(41)의 상면에는 숫자가 1에서 7가지 그려져 있는데, 상기 휠(41d)을 회전함에 따라 각각 다른 숫자가 상기 개구(41e)를 통해 노출된다.

예를 들어, 숫자 1이 노출된 경우 '도', 숫자 2가 노출된 경우 '레', 숫자 3이 노출된 경우 '미'와 같이, 숫자에 따라 서로 다른 음이 출력되도록 할 수 있다. 이와 같이 휠(41d)의 회전에 따라 노출되는 숫자를 통해 다른 음이 출력되도록 함으로써 사용자는 간단한 작곡도 할 수 있고 새로운 흥미도 느낄 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10; 코딩판 20; 제어유닛, 30; 로봇, 41; 기능블록, 42; 제어블록

Claims

다수의 코딩블록이 배치되는 코딩판;
상기 코딩판 일측에 착탈 가능하게 결합되어 상기 코딩판에 배치된 다수의 코딩블록을 감지하고 그에 따른 제어신호를 전송하는 제어유닛; 및
상기 제어유닛의 제어신호에 따라 동작하는 로봇이 포함되고,
상기 코딩판은 코딩블록들 중 특정 기능을 수행하도록 하는 기능블록의 배치를 가이드하는 기능블록 가이드 돌기와, 상기 기능블록의 기능을 제어하는 제어블록의 배치를 가이드하는 제어블록 가이드 돌기가 행마다 번갈아 가면서 배치되고,
상기 제어유닛은 상기 코딩블록들의 상면에 그려진 그림을 감지하는 카메라와, 상기 카메라에서 감지한 신호에 따라 사용자가 코딩한 프로그램을 검출하는 제어부와, 상기 제어부로부터 제어신호를 입력받아 전송하는 전송부를 포함하고,
상기 로봇은 상기 전송부를 통해 전송된 제어신호에 따라 이동 또는 소리를 출력하고,
상기 기능블록은 상면에 개구가 형성된 휠이 회전 가능하게 결합되고, 상기 기능블록의 상면에는 음표가 그려지며, 상기 휠을 회전함에 따라 상기 개구에 다른 숫자들이 노출되는 코딩교육장치.
제 1항에 있어서,
상기 코딩판의 일측에는 실행버튼과 제어유닛 장착부가 형성되고, 상기 제어유닛은 상기 제어유닛 장착부에 장착되며, 상기 제어유닛의 하측에는 제1 연결단자가 형성되고 상기 제어유닛 장착부의 상측에는 상기 제1 연결단자와 전기적으로 연결되는 제2 연결단자가 형성되어 상기 제어유닛이 상기 제어유닛 장착부에 위치될 때 상기 실행버튼에 전원이 연결되어 작동 가능한 상태가 되는 코딩교육장치.
제 1항에 있어서,
상기 기능블록 가이드 돌기와 제어블록 가이드 돌기는 서로 다른 형태로 형성되고,
상기 기능블록의 하면에는 상기 기능블록 가이드 돌기에 대응하는 기능볼록 가이드 홈이 형성되고, 상기 제어블록의 하면에는 상기 제어블록 가이드 돌기에 대응하는 제어블록 가이드 홈이 형성되는 코딩교육장치.
제 3항에 있어서,
상기 기능블록의 측면에는 제어블록 결합홈이 형성되고, 상기 제어블록의 측면에는 상기 제어블록 결합홈에 결합되는 기능블록 결합돌기가 형성되어 상기 기능블록과 상기 기능블록의 기능을 제어하는 제어블록이 결합되는 코딩교육장치.
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