KR102438029B1 - Method and system for coding education based on augmented reality - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 기술적 측면에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템은, 사용자에 의하여 조작되어 소정의 코딩 식을 표시할 수 있는 코딩 교구 및 상기 코딩 교구에 대한 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하고, 생성된 상기 구동코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하면 해당 코딩 교육 컨텐츠와 연관된 증강현실 컨텐츠를 제공하는 사용자 단말을 포함한다. Augmented reality-based coding education providing system according to one technical aspect of the present invention, a coding teaching aid that can be operated by a user to display a predetermined coding formula, and image recognition for the image data for the coding teaching tool, the coding Extracting the user code from the equation, generating a driving code corresponding to the user code, and if the generated driving code matches any coding education content, it includes a user terminal that provides augmented reality content related to the coding education content.
Description
본 발명은 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for providing coding education based on augmented reality.
영상 기술의 발전에 따라, 교육 시스템에서도 증강현실 등의 기술을 적용하여 교육 효율을 증가시키기 위한 다양한 시도들이 시행되고 있다.With the development of video technology, various attempts are being made to increase educational efficiency by applying technologies such as augmented reality in the education system.
종래의 증강현실 기반 교육 시스템은, 한국 공개특허공보 제10-2019-0124045호 등 에 개시된 바 있으며, 이러한 종래 기술의 경우, 마커(Marker)나 QR Code를 통해 특정 콘텐츠를 해당 마커나 QR Code 를 인식할 때, 보여주는 형태가 주류를 이루고 있다.A conventional augmented reality-based education system has been disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0124045, etc., and in the case of this prior art, a specific content is displayed through a marker or a QR Code by using the corresponding marker or QR Code. When it comes to recognizing, the form of showing dominates.
이러한 종래 기술의 경우, 마커나 QR 코드가 필수적이므로, 다양한 조합이 가능한 교육 컨텐츠에서는 교육 흥미도가 낮아지는 등의 단점이 있다.In the case of such a prior art, since a marker or a QR code is essential, there are disadvantages such as a lowering of educational interest in educational contents in which various combinations are possible.
특히, 유아나 초등학생 등의 저연령 사용자의 경우, 교육의 효율 및 흥미 유발을 위하여 다양한 증강현실 등이 개발되고 있으나, 종래의 저연령 사용자 대상의 교육 시스템은 블록 쌓기 방식이나 다양한 미디어 조작, 예컨대, 그래픽, 애니메이션, 소리, 음악을 변경하는 등의 지정된 교습 등이 주로 사용되었으며, 그에 따라 흥미도 유발에 한계가 있고, 교육 성과가 높지 못한 점 등의 한계가 있다.In particular, in the case of low-age users such as infants and elementary school students, various augmented reality, etc. are being developed for the efficiency and interest of education. Designated instruction such as changing graphics, animation, sound, and music was mainly used, and accordingly, there is a limit in generating interest and there are limitations in that educational performance is not high.
본 발명의 일 기술적 측면은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 사용자에 의하여 코딩 교구에 표현된 코딩 식을 영상처리로서 처리하고, 해당 코딩 식에 대응되도록 로봇을 구동시킴으로써, 로봇을 통한 코딩 식을 손쉽게 이해하고 입체적인 학습 감각을 제공 할 수 있는 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.One technical aspect of the present invention is to solve the problems of the prior art, and by processing the coding formula expressed in the coding teaching aid by the user as image processing, and driving the robot to correspond to the coding formula, the robot is It is to provide a method and system for providing augmented reality-based coding education that can easily understand the coding formula through and provide a three-dimensional sense of learning.
본 발명의 일 기술적 측면은, 사용자에 의하여 코딩 교구에 표현된 코딩 식에 대응되는 증강현실 객체를 반영하여 표시함으로써, 코딩 식에 대하여 직감적이고 즉시적인 학습 효과를 가질 수 있는 있는 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.One technical aspect of the present invention is augmented reality-based coding education that can have an intuitive and immediate learning effect on the coding equation by reflecting and displaying the augmented reality object corresponding to the coding equation expressed in the coding teaching by the user. To provide a method and system for providing.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.
본 발명의 일 기술적 측면은 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템을 제공한다. 상기 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템은, 사용자에 의하여 조작되어 소정의 코딩 식을 표시할 수 있는 코딩 교구 및 상기 코딩 교구에 대한 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하고, 생성된 상기 구동코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하면 해당 코딩 교육 컨텐츠와 연관된 증강현실 컨텐츠를 제공하는 사용자 단말을 포함한다. One technical aspect of the present invention provides an augmented reality-based coding education providing system. The augmented reality-based coding education providing system performs image recognition on the image data for the coding teaching aid and the coding teaching aid that is manipulated by the user to display a predetermined coding equation, and extracts the user code from the coding equation and and a user terminal that generates a driving code corresponding to the user code, and provides augmented reality content associated with the corresponding coding education content when the generated driving code matches any coding education content.
일 실시예에서, 상기 코딩 교구는, 코딩 블록에 대응되는 코딩 슬롯을 복수개 구비한 코딩 보드, 상기 코딩 슬롯에 안착 가능하고 복수의 명령어 중 어느 하나를 표시하고 내부에 인자 슬롯을 포함하는 복수의 코딩 블록 및 상기 인자 슬롯에 안착 가능하고, 상수, 변수 및 논리값 중 어느 하나를 표시하는 복수의 인자 카드를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the coding aid is a coding board having a plurality of coding slots corresponding to the coding blocks, a plurality of coding boards capable of being seated in the coding slots and displaying any one of a plurality of instructions and including a factor slot therein. It may include a plurality of printing cards capable of being seated in the block and the printing slot, and displaying any one of a constant, a variable, and a logical value.
일 실시예에서, 상기 사용자 단말은, 상기 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하고, 인식된 영상 데이터에서 상기 코딩 교구와 관련된 객체를 추출하여 상기 유저코드를 추출하는 영상인식 처리부, 코딩 교육 콘텐츠를 저장하고, 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 상기 유저코드를 채점하며, 상기 유저코드가 올바른 경우 해당 유저코드에 대응되는 상기 구동코드를 생성하는 코딩 콘텐츠 관리부 및 상기 유저코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성하고, 생성된 상기 적어도 하나의 증강현실 객체를 영상에 투영하여 표시하는 증강현실 관리부를 포함 할 수 있다.In an embodiment, the user terminal performs image recognition on the image data, and extracts the object related to the coding teaching aid from the recognized image data, and stores the image recognition processing unit for extracting the user code, coding education content and a coding content management unit that generates the driving code corresponding to the user code when the user code is correct, and the user code and It may include an augmented reality manager that generates at least one associated augmented reality object, and projects and displays the generated at least one augmented reality object on an image.
일 실시예에서, 상기 영상인식 처리부는, 상기 영상 데이터로부터 상기 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출하는 영상 인식모듈, 추출된 상기 적어도 하나의 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하는 코드객체 추출모듈 및 상기 코드객체 추출모듈에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성하는 유저코드 추출모듈을 포함 할 수 있다.In one embodiment, the image recognition processing unit, an image recognition module for extracting an object for at least one coding block displayed in the coding teaching aid from the image data, commands and factors for each of the extracted at least one coding block It may include a code object extraction module for extracting and a user code extraction module for generating a user code using the commands and arguments extracted from the code object extraction module.
일 실시예에서, 상기 사용자 단말은, 상기 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 관리하고, 상기 사용자가 취약한 학습 과정을 선정하여 해당 코딩 콘텐츠를 집중적으로 반복할 수 있는 소프트웨어적 시뮬레이션 구동을 제공하는 학습활동 관리부를 더 포함 할 수 있다.In one embodiment, the user terminal manages the learning results and history for the coding education content of the user, and selects a learning process that the user is weak in, and drives a software simulation that can intensively repeat the coding content. It may further include a learning activity management unit to provide.
본 발명의 다른 일 기술적 측면은 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템을 제공한다. 상기 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템은, 사용자에 의하여 조작되어 소정의 코딩 식을 표시할 수 있는 코딩 교구, 상기 코딩 교구에 대한 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하는 사용자 단말 및 상기 사용자 단말로부터 상기 구동코드를 제공받고, 상기 구동코드와 연관된 특정 동작을 수행하는 로봇을 포함한다.Another technical aspect of the present invention provides an augmented reality-based coding education providing system. The augmented reality-based coding education providing system extracts the user code from the coding formula by performing image recognition on the image data for the coding teaching aid and the coding teaching aid that can be manipulated by the user to display a predetermined coding equation, and and a user terminal that generates a drive code corresponding to the user code, and a robot that receives the drive code from the user terminal and performs a specific operation related to the drive code.
일 실시예에서, 상기 사용자 단말은, 상기 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하고, 인식된 영상 데이터에서 상기 코딩 교구와 관련된 객체를 추출하여 상기 유저코드를 추출하는 영상인식 처리부, 코딩 교육 콘텐츠를 저장하고, 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 상기 유저코드를 채점하며, 상기 유저코드가 올바른 경우 해당 유저코드에 대응되는 상기 구동코드를 생성하는 코딩 콘텐츠 관리부 및 상기 로봇과 연동하여 상기 로봇에 상기 구동코드를 무선으로 송출하는 로봇 연동부를 포함 할 수 있다.In an embodiment, the user terminal performs image recognition on the image data, and extracts the object related to the coding teaching aid from the recognized image data, and stores the image recognition processing unit for extracting the user code, coding education content The user code is scored by checking which coding education content the extracted user code corresponds to, and when the user code is correct, the coding content management unit that generates the driving code corresponding to the user code and the robot are linked It may include a robot interlocking unit for wirelessly transmitting the driving code to the robot.
일 실시예에서, 상기 영상인식 처리부는, 상기 영상 데이터로부터 상기 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출하는 영상 인식모듈, 추출된 상기 적어도 하나의 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하는 코드객체 추출모듈 및 상기 코드객체 추출모듈에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성하는 유저코드 추출모듈을 포함 할 수 있다.In one embodiment, the image recognition processing unit, an image recognition module for extracting an object for at least one coding block displayed in the coding teaching aid from the image data, commands and factors for each of the extracted at least one coding block It may include a code object extraction module for extracting and a user code extraction module for generating a user code using the commands and arguments extracted from the code object extraction module.
일 실시예에서, 상기 사용자 단말은, 상기 구동코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성하고, 생성된 상기 적어도 하나의 증강현실 객체를 영상에 투영하여 표시하는 증강현실 관리부를 더 포함 할 수 있다.In an embodiment, the user terminal may further include an augmented reality manager that generates at least one augmented reality object associated with the driving code, and projects and displays the generated at least one augmented reality object on an image. .
본 발명의 또 다른 일 기술적 측면은 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법을 제공한다. 상기 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법은, 사용자에 의하여 조작되어 소정의 코딩 식을 표시할 수 있는 코딩 교구와 로봇을 이용하여 사용자에게 증강현실 기반 코딩교육을 제공하는 방법으로서, 사용자에 의하여 조작되어 표시된 소정의 코딩 식에 대한 영상 데이터를 획득하는 단계, 상기 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하는 하는 단계, 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하는 단계 및 생성된 상기 구동코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하면 해당 코딩 교육 컨텐츠와 연관된 증강현실 컨텐츠를 제공하는 단계를 포함한다.Another technical aspect of the present invention provides a method for providing coding education based on augmented reality. The augmented reality-based coding education providing method is a method of providing augmented reality-based coding education to a user using a coding aid and a robot that can be manipulated by the user to display a predetermined coding formula, Obtaining image data for a predetermined coding equation, performing image recognition on the image data to extract a user code from the coding equation, generating a driving code corresponding to the user code, and the generated When the driving code matches any coding education content, providing augmented reality content related to the coding education content.
일 실시예에서, 상기 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법은, 상기 로봇에 상기 구동코드를 제공하여 상기 로봇이 상기 구동코드와 연관된 특정 동작을 수행하도록 제어하는 단계를 더 포함 할 수 있다.In an embodiment, the augmented reality-based coding education providing method may further include controlling the robot to perform a specific operation related to the driving code by providing the driving code to the robot.
일 실시예에서, 상기 코딩 교구는, 코딩 블록에 대응되는 코딩 슬롯을 복수개 구비한 코딩 보드, 상기 코딩 슬롯에 안착 가능하고 복수의 명령어 중 어느 하나를 표시하고 내부에 인자 슬롯을 포함하는 복수의 코딩 블록 및 상기 인자 슬롯에 안착 가능하고, 상수, 변수 및 논리값 중 어느 하나를 표시하는 복수의 인자 카드를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the coding aid is a coding board having a plurality of coding slots corresponding to the coding blocks, a plurality of coding boards capable of being seated in the coding slots and displaying any one of a plurality of instructions and including a factor slot therein. It may include a plurality of printing cards capable of being seated in the block and the printing slot, and displaying any one of a constant, a variable, and a logical value.
일 실시예에서, 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하는 하는 단계는, 상기 영상 데이터로부터 상기 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출하는 단계, 추출된 상기 적어도 하나의 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하는 단계 및 상기 코드객체 추출모듈에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성하는 단계를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the step of extracting the user code from the coding formula, extracting an object for at least one coding block displayed in the coding teaching aid from the image data, each of the extracted at least one coding block It may include extracting a command and a factor for , and generating a user code using the command and factor extracted from the code object extraction module.
일 실시예에서, 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하는 단계는, 코딩 교육 콘텐츠를 저장하는 단계, 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 상기 유저코드를 채점하는 단계 및 상기 유저코드가 올바른 경우 해당 유저코드에 대응되는 상기 구동코드를 생성하는 단계를 포함 할 수 있다.In one embodiment, the generating of the driving code corresponding to the user code comprises the steps of storing coding education content, checking which coding education content the extracted user code corresponds to, and scoring the user code; When the user code is correct, the method may include generating the driving code corresponding to the corresponding user code.
일 실시예에서, 상기 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법은, 상기 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 관리하고, 상기 사용자가 취약한 학습 과정을 선정하여 상기 사용자에 해당 학습과정에 대한 코딩교육 콘텐츠를 반복적으로 제공하는 단계를 더 포함 할 수 있다.In one embodiment, the augmented reality-based coding education providing method manages the learning results and history for the coding education content of the user, and selects a learning process that the user is weak in, and provides the user with coding education for the learning process. The method may further include repeatedly providing content.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.The means for solving the above-described problems do not enumerate all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention may be understood in more detail with reference to specific embodiments in the following detailed description.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 사용자에 의하여 코딩 교구에 표현된 코딩 식을 영상처리로서 처리하고, 해당 코딩 식에 대응되도록 로봇을 구동시킴으로써, 로봇을 통한 코딩 식을 손쉽게 이해하고 입체적인 학습 감각을 제공 할 수 있는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, by processing the coding equation expressed in the coding teaching aid by the user as image processing, and driving the robot to correspond to the coding equation, it is easy to understand the coding equation through the robot and to develop a three-dimensional sense of learning. effect that can be provided.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 사용자에 의하여 코딩 교구에 표현된 코딩 식에 대응되는 증강현실 객체를 반영하여 표시함으로써, 코딩 식에 대하여 직감적이고 즉시적인 학습 효과를 가질 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by reflecting and displaying the augmented reality object corresponding to the coding equation expressed in the coding teaching by the user, there is an effect that can have an intuitive and immediate learning effect with respect to the coding equation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 코딩 보드의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 코딩 보드에 적용되는 코딩 블록의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 코딩 블록에 적용되는 명령어들의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 코딩 블록에 적용되는 인수 카드의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 사용자 단말의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 영상인식 처리부의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 8은 도 6에 도시된 코딩 콘텐츠 관리부의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 9는 도 6에 도시된 증강현실 관리부의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 10은 도 6은 도 1에 도시된 로봇의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 11은 도 6은 도 1에 도시된 서버의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a diagram illustrating a system for providing coding education based on augmented reality according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the coding board shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a coding block applied to the coding board shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of instructions applied to the coding block shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an acceptance card applied to the coding block shown in FIG. 3 .
6 is a block diagram illustrating an example of the user terminal shown in FIG. 1 .
7 is a block diagram illustrating an example of the image recognition processing unit shown in FIG. 6 .
8 is a block diagram illustrating an example of the coding content management unit shown in FIG. 6 .
9 is a block diagram illustrating an example of the augmented reality management unit shown in FIG. 6 .
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the robot shown in FIG. 1 .
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the server shown in FIG. 1 .
12 is a flowchart illustrating a method for providing coding education based on augmented reality according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.However, the embodiment of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.
본 발명의 실시형태를 설명하기 위하여 다양한 순서도가 개시되고 있으나, 이는 각 단계의 설명의 편의를 위한 것으로, 반드시 순서도의 순서에 따라 각 단계가 수행되는 것은 아니다. 즉, 순서도에서의 각 단계는, 서로 동시에 수행되거나, 순서도에 따른 순서대로 수행되거나, 또는 순서도에서의 순서와 반대의 순서로도 수행될 수 있다. Although various flowcharts are disclosed to describe the embodiments of the present invention, this is for convenience of description of each step, and each step is not necessarily performed according to the order of the flowchart. That is, each step in the flowchart may be performed simultaneously with each other, performed in an order according to the flowchart, or may be performed in an order opposite to the order in the flowchart.
또한, 이하에서 본 발명에 따른 시스템을 설명하기 위하여, 시스템을 구성하는 다양한 구성요소 및 그의 하부 구성요소에 대해 설명하고 있다. 이러한 구성요소 및 그의 하부 구성요소들은, 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합 등 다양한 형태로서 구현될 수 있다. 예컨대, 각 요소들은 해당 기능을 수행하기 위한 전자적 구성으로 구현되거나, 또는 전자적 시스템에서 구동 가능한 소프트웨어 자체이거나 그러한 소프트웨어의 일 기능적인 요소로 구현될 수 있다. 또는, 전자적 구성과 그에 대응되는 구동 소프트웨어로 구현될 수 있다.In addition, in order to describe a system according to the present invention below, various components constituting the system and sub-components thereof are described. These components and sub-components thereof may be implemented in various forms, such as hardware, software, or a combination thereof. For example, each element may be implemented as an electronic configuration for performing a corresponding function, or may be software itself operable in an electronic system or implemented as a functional element of such software. Alternatively, it may be implemented with an electronic configuration and corresponding driving software.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for providing coding education based on augmented reality according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템은, 코딩 교구(10), 사용자 단말(100), 로봇(200) 및 서버(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the augmented reality-based coding education providing system may include a
코딩 교구(10)는 사용자에 의하여 조작되어 소정의 코딩 식을 표시할 수 있는 도구이다. The
코딩 교구(10)는 코딩 보드(11)와 복수의 코딩 블록(13)을 포함할 수 있다. 코딩 보드(11)와 코딩 블록(13)은 비(非) 전자적으로 구현될 수 있으며, 그에 따라 사용 편의성, 보관성 및 가격 경쟁력을 증대시킬 수 있다.The
코딩 교구(10)의 구체적인 예에 대해서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.A specific example of the
사용자 단말(100)은 카메라, 메모리, 디스플레이, 중앙처리장치 등을 포함하는 전자 장치이다. 사용자 단말(100)은 스마트폰, 태플릿 PC(Personal Computer) 등의 전자 기기에 어플리케이션 소프트웨어를 설치하여 구현되거나, 또는 전용 전자 기기로서 구현될 수도 있다.The
사용자 단말(100)은 사용자에 의하여 조작된 코딩 교구에 대하여 영상을 촬상하고, 그에 대한 영상처리를 기반으로 사용자가 만들어낸 코딩 식이 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 판단할 수 있다. The
사용자 단말(100)은 코딩 교구에 대한 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하고, 생성된 상기 구동코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하면 해당 코딩 교육 컨텐츠와 연관된 증강현실 컨텐츠를 제공할 수 있다.The
사용자 단말(100)은 사용자가 만들어낸 코딩 식에 연관된 증강현실 영상을 보여주거나, 또는 사용자 주변에 위치한 로봇(200)이 해당 코딩 식에 대응되는 동작을 수행하도록 로봇(200)에 요청할 수 있다. The
따라서, 사용자는 자신이 만든 코딩 식에 대응되는 증강현실 영상을 보거나 또는 그 코딩 식과 동일하게 움직이는 로봇을 확인하게 되므로, 자신의 코딩 식에 대하여 입체적인 감각으로 이해할 수 있게 된다. 그에 따라, 사용자의 학습 효과가 증대되게 되며, 특히, 저 연령대의 사용자에게는 교육에 대한 흥미를 증대시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.Therefore, since the user sees the augmented reality image corresponding to the coding equation created by the user or checks the robot moving in the same manner as the coding equation, the user can understand the coding equation in a three-dimensional sense. Accordingly, the learning effect of the user is increased, and in particular, the user of a low age may have an effect of increasing the interest in education.
일 실시예에서, 사용자 단말(100)은 코딩 교구(10)에 대한 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성할 수 있다. 사용자 단말(100)은 구동코드를 로봇(200)에 무선으로 전송할 수 있고, 로봇(200)은 구동코드에 따라 동작함으로써 사용자의 코딩식에 대응하여 동작할 수 있다.In one embodiment, the
사용자 단말(100)은 서버(300)와 연동하여 새로운 교육 콘텐츠나 관련 어플리케이션 프로그램을 제공받을 수 있다. The
본 발명에서의 로봇(200)은 구동코드에 따라 동작할 수 있는 무선 구동 장치를 통칭한다. 따라서, 본 발명에서의 로봇(200)은 장난감 로봇(23) 외에도 드론(21) 등 다양한 구동장치를 포괄한다.The
서버(300)는 사용자 단말(100)에 코딩 교육 컨텐츠를 제공할 수 있다. 서버(300)는 어플리케이션 소프트웨어를 사용자 단말(100)에 제공할 수 있다.The
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템에 대하여 보다 상세히 살펴본다.Hereinafter, an augmented reality-based coding education providing system will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 11 .
도 2는 도 1에 도시된 코딩 보드의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 코딩 보드에 적용되는 코딩 블록의 일 예를 도시하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the coding board shown in FIG. 1 , and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a coding block applied to the coding board shown in FIG. 2 .
도 4는 도 3에 도시된 코딩 블록에 적용되는 명령어들의 일 예를 도시하는 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 코딩 블록에 적용되는 인수 카드의 일 예를 도시하는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example of instructions applied to the coding block illustrated in FIG. 3 , and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an argument card applied to the coding block illustrated in FIG. 3 .
도 2 내지 도 5를 참조하면, 코딩 교구(10)는 코딩 보드(11), 코딩 블록(13) 및 인자 카드(16)를 포함할 수 있다.2 to 5 , the
코딩 보드(11)는 코딩 블록(13)에 대응되는 코딩 슬롯(12)을 복수 개 구비한다. The
코딩 슬롯(12)은 다양하게 구현될 수 있다. 일 예로, 코딩 슬롯(12)은 코딩 블록(13)이 안착되도록 코딩 블록(13)의 형태에 대응되는 캐비티를 가질 수 있다. 다른 예로, 코딩 슬롯(12)과 코딩 블록(13)은 자성을 가져 서로 끌어당겨 안착될 수도 있다. 또는, 코딩 슬롯(12)은 코딩 블록(13) 모양의 그래픽 이미지로서 표시될 수도 있다.The
코딩 블록(13)은 복수개 구비되며, 하나의 코딩 블록(13)은 하나의 코딩 슬롯(12)에 안착 가능하다. A plurality of coding blocks 13 are provided, and one
코딩 블록(13)은 명령어(14) 및 인자 슬롯(15)를 포함할 수 있다. The
명령어(14)는 아이템의 사용, 점프, 이동, 회전 등과 같이 다양한 명령어로 구현될 수 있으므로, 본 발명에서 명령어(14)에 대하여 특별히 한정하지 아니한다.Since the
명령어(14)는 또한 프로그래밍 언어에서 사용되는 소정의 기능, 예컨대, 반복문이나 조건문 등을 표시할 수도 있다.The
인자 슬롯(15)에 인자 카드(16)가 안착될 수 있다. 이에 대해서는, 코딩 슬롯(12)과 코딩 블록(13)을 참조하여 상술한 내용을 참조하여 이해할 수 있다.The
인자 카드(16)는 상수, 변수 및 논리값 중 어느 하나를 표시할 수 있다. The
상술한 바와 같이, 사용자는 코딩 보드(11)에 코딩 블록(13) 및 인자 카드(16)를 늘어놓음으로써, 소정의 코딩 식을 만들 수 있다. 사용자 단말(100)은 사용자에 의하여 조작된 코딩 보드(11)에 대하여 영상인식을 기초로 사용자에게 코딩 교육을 위한 다양한 기능 등을 제공할 수 있다. As described above, the user can create a predetermined coding formula by arranging the
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 사용자 단말(100)에 대하여 보다 상세히 살펴본다.Hereinafter, the
도 6은 도 1에 도시된 사용자 단말의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.6 is a block diagram illustrating an example of the user terminal shown in FIG. 1 .
도 6을 참조하면, 사용자 단말(100)은 영상인식 처리부(110), 코딩 콘텐츠 관리부(120), 증강현신 관리부(130), 학습활동 관리부(140), 서버 연동부(150), 로봇 연동부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 단말(100)을 구성하는 각 구성요소 중 일부가 생략되거나 또는 통합되어 구현될 수도 있음은 자명하다.Referring to FIG. 6 , the
영상인식 처리부(110)는 코딩 교구에 대한 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하고, 인식된 영상 데이터에서 코딩 교구와 관련된 객체를 추출하여 유저코드를 추출할 수 있다.The image
일 예로, 영상인식 처리부(110)는 객체의 특징점 추출이 빠른 FAST Corner Detection 알고리즘과 Descriptor 생성이 빠른 BRIEF 알고리즘을 사용하는 ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF) 알고리즘을 적용하여 구현될 수 있다. 또한, 다량의 특징점을 비교 시 속도저하 개선을 위한 디스크립터(Descriptor) 데이터 정렬 및 OpenCV Feature Detection & Matching 기능을 활용하여 매칭 단계에서의 비교를 원활하게 구현할 수 있다. For example, the image
코딩 콘텐츠 관리부(120)는 코딩 교육 콘텐츠를 저장할 수 있다. 코딩 콘텐츠 관리부(120)는 서버(300)로부터 코딩 교육 콘텐츠를 수신할 수 있다.The coding
코딩 콘텐츠 관리부(120)는 영상인식 처리부(110)에서 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 여부를 검즘하여 유저코드를 채점할 수 있다.The coding
채점결과 상기 유저코드가 올바른 경우, 코딩 콘텐츠 관리부(120)는 해당 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성할 수 있다. When the user code is correct as a scoring result, the coding
일 실시예에서, 코딩 교육 컨텐츠는 특정 유저 코드와 관련하여 동영상 등의 교육 컨텐츠를 포함할 수 있다. 코딩 교육 컨텐츠는 또한 특정 유저 코드와 1:1로 매칭되는 특정 구동코드를 포함할 수 있다. 코딩 콘텐츠 관리부(120)는 재생 중인 동영상(교육 컨텐츠)과 유저 코드를 상호 검증하고, 서로 매칭되는 경우 해당 유저 코드와 1:1로 매칭되는 구동코드를 추출하여 로봇(200)에 무선으로 송신하도록 할 수 있다.In an embodiment, the coding education content may include educational content such as a video in relation to a specific user code. The coding education content may also include a specific driving code that matches 1:1 with a specific user code. The coding
예컨대, 교육 컨텐츠로서 '로봇이 직진 후 회전하는 동작'을 보여주는 경우, 그에 연관된 유저코드는 '직진 - 회전'으로 연관되어 있을 수 있다. 또한, 로봇에 대한 구동코드는 해당 로봇을 '직진 - 회전'시키는 실질적인 제어신호로 구현될 수 있다고 예시하자. 사용자는 교육 컨텐츠를 보면서 코딩 식을 만들 수 있으며, 따라서 사용자가 만든 코딩 식은 교육 컨텐츠에서의 로봇의 움직임에 연관되게 된다. 코딩 콘텐츠 관리부(120)는 영상인식 처리부(110)에서 생성된 유저코드가 '직진 - 회전'인지 검토하고, 그에 대응되는 경우에는 로봇(200)에 해당 로봇을 '직진 - 회전'시키는 구동코드를 제공할 수 있다. For example, when 'the robot rotates after going straight' as educational content, a user code related thereto may be related to 'going straight-rotation'. Also, suppose that the driving code for the robot can be implemented as a practical control signal for 'going straight-rotating' the corresponding robot. A user can create a coding expression while watching the educational content, and thus the user-created coding expression is related to the robot's movement in the educational content. The coding
증강현신 관리부(130)는 영상인식 처리부(110)에서 추출된 구동코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성하고, 생성된 적어도 하나의 증강현실 객체를 영상에 투영하여 표시할 수 있다.The augmented
예컨대, 교육 컨텐츠로서 '로봇이 직진 후 회전하는 동작'을 보여주는 경우, 그에 연관된 유저코드는 '직진 - 회전'으로 연관되어 있을 수 있다. 사용자는 교육 컨텐츠를 보면서 코딩 식을 만들 수 있다. 코딩 콘텐츠 관리부(120)는 영상인식 처리부(110)에서 생성된 유저코드가 '직진 - 회전'인지 검토하고, 그에 대응되는 경우에는 이를 증강현신 관리부(130)에 알릴 수 있다. 증강현신 관리부(130)는 유저코드는 '직진 - 회전'에 대응되는 증강현실 객체를 사용자 단말(100)을 통하여 표시할 수 있다. 상기 예에서, 증강현신 관리부(130)는'직진표시 - 회전표시'를 증강 현실로서 생성하여 교육 컨텐츠에 투영하여 표시할 수 있다.For example, when 'the robot rotates after going straight' as educational content, a user code related thereto may be related to 'going straight-rotation'. Users can create coding expressions while viewing educational content. The coding
한편, 상술한 예에서는 교육 컨텐츠에 증강현실 객체를 투영하는 예로 설명하였으나 이는 예시적인 것이며, 실제 카메라에서 촬용되는 영상 자체에 증강현실 객체를 투영하여 표시하는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.On the other hand, although the above-described example has been described as an example of projecting an augmented reality object onto educational content, this is exemplary, and various modifications are possible, such as projecting and displaying the augmented reality object on the image itself captured by the actual camera.
학습활동 관리부(140)는 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습활동을 관리할 수 있다. The learning
일 예로, 학습활동 관리부(140)는 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 관리하고, 사용자가 취약한 학습 과정을 선정하여 코딩 콘텐츠 관리부에 제공할 수 있다. 그에 따라, 학습활동 관리부(140)는 사용자가 취약한 학습 과정을 선정하여 사용자에 해당 학습과정에 대한 코딩교육 콘텐츠를 반복적으로 제공하도록 소프트웨어적 시뮬레이션 구동을 제공할 수 있다.As an example, the learning
서버 연동부(150)는 서버(300)와 통신 가능하다. 서버 연동부(150)는 서버(300)와 통신하여, 사용자 단말(100)에 코딩 교육 컨텐츠를 제공하거나 갱신할 수 있다. 서버 연동부(150)는 학습활동 관리부(140)와 연동하여 서버(300)에 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 제공할 수 있다.The
로봇 연동부(160)는 로봇과 무선 통신으로 연동가능하다. 로봇 연동부(160)는 코딩 콘텐츠 관리부(120)로부터 로봇에 대한 구동코드를 제공받고, 이를 로봇에 무선으로 송출할 수 있다. The
로봇 연동부(160)는 무선 통신 가능한 범위 내에 어떠한 로봇이 존재하는지 감지하고, 해당 로봇이 동작에 유효한 상태인지 등을 확인할 수 있다. 로봇 연동부(160)는 감지된 로봇 및 그의 상태에 대하여 코딩 콘텐츠 관리부(120)에 제공하여, 코딩 콘텐츠 관리부(120)에서 구동 가능한 로봇을 식별하도록 할 수 있다.The
제어부(170)는 사용자 단말(100)의 각 구성요소들을 상호 연관하여 동작하도록 제어할 수 있다. The
도 7은 도 6에 도시된 영상인식 처리부의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.7 is a block diagram illustrating an example of the image recognition processing unit shown in FIG. 6 .
도 7을 참조하면, 영상인식 처리부(110)는 영상 인식모듈(111), 코드객체 추출모듈(112) 및 유저코드 추출모듈(113)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the image
영상 인식모듈(111)은 영상 데이터로부터 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출할 수 있다. 영상 인식모듈(111)은 코딩 교구(10)에 포함된 코딩 블록 전체에 대한 객체를 추출한다.The
코드객체 추출모듈(112)은 추출된 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출할 수 있다. 코드객체 추출모듈(112)은 코딩 블록(11)의 명령어의 위치에 대해 영상인식을 수행하여 명령어를 추출할 수 있다. 코드객체 추출모듈(112)은 코딩 블록(11)의 인자 위치에 대하여 영상인식을 수행하여 명령어를 추출할 수 있다.The code
유저코드 추출모듈(113)은 코드객체 추출모듈(112)에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성할 수 있다.The user
도 8은 도 6에 도시된 코딩 콘텐츠 관리부의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.8 is a block diagram illustrating an example of the coding content management unit shown in FIG. 6 .
도 8을 참조하면, 코딩 콘텐츠 관리부(120)는 코딩 컨텐츠 저장모듈(121), 유저코드 채점모듈(121) 및 구동코드 송출모듈(123)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the coding
코딩 컨텐츠 저장모듈(121)는 코딩 교육 콘텐츠를 저장한다. 코딩 컨텐츠 저장모듈(121)는 서버(300)로부터 코딩 교육 콘텐츠를 저장받거나 갱신할 수 있다.The coding
유저코드 채점모듈(121) 추출된 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 유저코드를 채점할 수 있다. The user
구동코드 송출모듈(123) 유저코드가 올바른 경우, 해당 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성할 수 있다.When the driving
도 9는 도 6에 도시된 증강현실 관리부의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.9 is a block diagram illustrating an example of the augmented reality management unit shown in FIG. 6 .
증강현실 관리부(130)는 AR 객체 생성모듈(131), AR 화상 매칭 모듈(132) 및 코딩 콘텐츠 연동모듈(133)을 포함할 수 있다.The
AR 객체 생성모듈(131)은 AR 객체를 생성할 수 있다. AR 객체 생성모듈(131)은 유저코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성할 수 있다.The AR
AR 화상 매칭 모듈(132)은 AR 객체 생성모듈(131)에서 생성된 AR 객체를 영상에 투영하여 표시할 수 있다. The AR
일 예로, AR 화상 매칭 모듈(132)은 현재 사용자 단말(100)의 카메라가 촬상하고 있는 화면에 대해 AR 객체를 영상에 투영하여 표시할 수 있다.As an example, the AR
다른 예로, 코딩 콘텐츠 연동모듈(133)은 코딩 콘텐츠 관리부(120)와 연동하여 코딩 콘텐츠 동영상을 획득하여 AR 화상 매칭 모듈(132)에 제공할 수 있다. AR 화상 매칭 모듈(132)은 코딩 콘텐츠 연동모듈(133)에서 제공되는 코딩 콘텐츠 동영상 에 대해 AR 객체를 영상에 투영하여 표시할 수 있다.As another example, the coding
도 10은 도 6은 도 1에 도시된 로봇의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the robot shown in FIG. 1 .
도 10을 참조하면, 로봇(200)은 사용자 단말 연동부(210), 제어부(220) 및 구동부(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
사용자 단말 연동부(210)은 사용자 단말(100)과 무선 통신을 생성할 수 있다. 사용자 단말 연동부(210)은 사용자 단말(100)과 연동하여 로봇(300)이 동작 가능한 상태임을 사용자 단말(100)에 알릴 수 있다.The user
사용자 단말 연동부(210)는 사용자 단말(100)로부터 구동코드를 수신하면, 이를 제어부(220)에 제공할 수 있다. When the user
제어부(220)는 로봇(200)을 구성하는 각 구성요소들을 상호 연관하여 동작하도록 제어할 수 있다. The
제어부(220)는 사용자 단말 연동부(210)로부터 구동코드를 제공받으면, 로봇(30)이 해당구동 코드와 연관된 특정 동작을 동작하도록 구동부(230)를 제어할 수 있다. When the
도 11은 도 6은 도 1에 도시된 서버의 일 예를 설명하는 블록 구성도이다.FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the server shown in FIG. 1 .
도 11을 참조하면, 서버(300)는 사용자 단말 연동부(310), 콘텐츠 관리부(320), 사용자 학습 관리부(330) 및 제어부(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the
사용자 단말 연동부(310)는 사용자 단말(100)과 통신 가능하다. 사용자 단말 연동부(210)은 사용자 단말(100)의 서버 연동부(150)와 연동할 수 있다.The user
콘텐츠 관리부(320)는 사용자 단말(100)에 코딩 콘텐츠를 제공하거나 갱신할 수 있다. The
사용자 학습 관리부(330)는 사용자 단말(100)의 학습활동 관리부(140)와 연동하여 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 공유할 수 있다.The user
제어부(340)는 서버(300)을 구성하는 각 구성요소들을 상호 연관하여 동작하도록 제어할 수 있다. The
이상에서는 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템에 대하여 설명하였다.In the above, an augmented reality-based coding education providing system according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 11 .
이하에서는, 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method for providing coding education based on augmented reality according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12 .
이하에서 설명할 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법은 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템을 기초로 수행되므로, 도 1 내지 도 11을 참조하여 상술한 설명을 참조하여 쉽게 이해할 수 있다.Since the augmented reality-based coding education providing method to be described below is performed based on the augmented reality-based coding education providing system, it can be easily understood with reference to the description described above with reference to FIGS. 1 to 11 .
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실 기반 코딩교육 제공 방법을 설명하는 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a method for providing coding education based on augmented reality according to an embodiment of the present invention.
코딩 교구(10)는 사용자에 의하여 조작되어 소정의 코딩 식을 표시할 수 있다(S1211).The
사용자 단말(100)은 표시된 소정의 코딩 식에 대한 영상 데이터를 획득할 수 있다(S1021).The
사용자 단말(100)은 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하여 코딩 식으로부터 유저코드를 추출할 수 있다(S1022).The
사용자 단말(100)은 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하고(S1023), 로봇(200)에 구동코드를 제공할 수 있다(S1024).The
로봇(200)은 구동코드와 연관된 특정 동작을 수행할 수 있다(S1031).The
코딩 교구(10)는, 도 2 내지 도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, 코딩 블록에 대응되는 코딩 슬롯을 복수개 구비한 코딩 보드, 상기 코딩 슬롯에 안착 가능하고 복수의 명령어 중 어느 하나를 표시하고 내부에 인자 슬롯을 포함하는 복수의 코딩 블록 및 상기 인자 슬롯에 안착 가능하고, 상수, 변수 및 논리값 중 어느 하나를 표시하는 복수의 인자 카드를 포함할 수 있다.The
사용자 단말(100)은 구동코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성하고, 생성된 적어도 하나의 증강현실 객체를 영상에 투영하여 표시할 수 있다(S1025).The
사용자 단말(100)은 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 관리하고, 사용자가 취약한 학습 과정을 선정하여 사용자에 해당 학습과정에 대한 코딩교육 콘텐츠를 반복적으로 제공할 수 있다.The
단계 S1022에 대한 일 실시예에서, 사용자 단말(100)은, 영상 데이터로부터 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출하는 단계, 추출된 상기 적어도 하나의 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하는 단계 및 상기 코드객체 추출모듈에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성하는 단계를 포함하여 동작할 수 있다.In one embodiment for step S1022, the
단계 S1023에 대한 일 실시예에서, 사용자 단말(100)은, 코딩 교육 콘텐츠를 저장하는 단계, 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 상기 유저코드를 채점하는 단계 및 상기 유저코드가 올바른 경우 해당 유저코드에 대응되는 상기 구동코드를 생성하는 단계를 포함하여 동작할 수 있다.In an embodiment for step S1023, the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is limited by the claims described below, and the configuration of the present invention may vary within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily recognize that it can be changed and modified.
10 : 코딩 교구
11 : 코딩 보드 12 : 코딩 슬롯
13 : 코딩 블록 14 : 명령어
15 : 인자 슬롯 16 : 인자 카드
100 : 사용자 단말
110 : 영상인식 처리부 120 : 코딩 콘텐츠 관리부
130 : 증강현실 관리부 140 : 학습활동 관리부
150 : 서버 연동부 160 : 로봇 연동부
170 : 제어부
200 : 로봇
210 : 사용자 단말 연동부 220 : 서버 연동부
230 : 구동부 240 : 제어부
300 : 서버
310 : 콘텐츠 관리부 320 : 사용자 학습 관리부
330 : 사용자 단말 연동부 340 : 로봇 객체 연동부
350 : 제어부10: Coding Parish
11: coding board 12: coding slot
13: coding block 14: instruction
15: printing slot 16: printing card
100: user terminal
110: image recognition processing unit 120: coding content management unit
130: augmented reality management unit 140: learning activity management unit
150: server interlocking unit 160: robot interlocking unit
170: control unit
200: robot
210: user terminal interworking unit 220: server interworking unit
230: driving unit 240: control unit
300 : server
310: content management unit 320: user learning management unit
330: user terminal interlocking unit 340: robot object interlocking unit
350: control unit
Claims (15)
상기 코딩 교구에 대하여 영상을 촬상하고, 촬상된 영상 데이터에 대하여 영상인식을 기초로 상기 코딩 교구에서 코딩 식을 인식하고, 인식된 상기 코딩 식에서 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하고, 생성된 상기 구동코드가 코딩 교육 컨텐츠에 부합하면 해당 코딩 교육 컨텐츠와 연관된 증강현실 컨텐츠를 제공하는 사용자 단말; 을 포함하고,
상기 코딩 교구는,
코딩 블록이 안착되도록 코딩 블록의 형태에 대응되는 캐비티를 가지는 코딩 슬롯을 복수개 구비한 코딩 보드;
상기 코딩 슬롯에 안착 가능하고, 명령어를 표시하고 내부에 인자 슬롯을 포함하는 복수의 코딩 블록; 및
상기 인자 슬롯에 안착 가능하고, 상수, 변수 및 논리값 중 어느 하나를 표시하는 복수의 인자 카드;를 포함하고,
상기 복수의 코딩 블록에 표시되는 상기 복수의 명령어는,
증강현실 객체에 대한 아이템의 사용, 점프, 이동 및 회전을 포함하는 제1 명령어 및
프로그래밍 언어에서 사용되는 반복문 또는 조건문을 표시하는 제2 명령어를 포함하고,
상기 제1 명령어를 표시하는 코딩 블록은 상기 인자 슬롯을 포함하고,
상기 제2 명령어를 표시하는 코딩 블록은 상기 인자 슬롯을 대체하여 상기 반복문 또는 조건문에 대한 설명을 표시하는,
증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
a coding aid operated by a user to display a predetermined coding formula and implemented non-electronically; and
Taking an image with respect to the coding tool, recognizing the coding formula in the coding tool based on image recognition for the captured image data, and extracting the commands and factors for each coding block from the recognized coding formula, the coding formula a user terminal for extracting a user code from and generating a driving code corresponding to the user code, and providing augmented reality content related to the corresponding coding education content when the generated driving code matches the coding education content; including,
The coding parish is,
a coding board having a plurality of coding slots having cavities corresponding to the shape of the coding block so that the coding block is seated;
a plurality of coding blocks capable of being seated in the coding slot, the coding blocks representing instructions, and including an argument slot therein; and
A plurality of printing cards capable of being seated in the printing slot and displaying any one of a constant, a variable, and a logical value;
The plurality of instructions displayed in the plurality of coding blocks,
a first command including the use, jump, movement and rotation of the item for the augmented reality object; and
a second instruction for displaying a loop or conditional statement used in a programming language;
The coding block representing the first instruction includes the argument slot,
The coding block displaying the second instruction replaces the argument slot to display a description of the loop or conditional statement,
Augmented reality-based coding education providing system.
상기 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하고, 인식된 영상 데이터에서 상기 코딩 교구와 관련된 객체를 추출하여 상기 유저코드를 추출하는 영상인식 처리부;
코딩 교육 콘텐츠를 저장하고, 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 상기 유저코드를 채점하며, 상기 유저코드가 올바른 경우 해당 유저코드에 대응되는 상기 구동코드를 생성하는 코딩 콘텐츠 관리부; 및
상기 유저코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성하고, 생성된 상기 적어도 하나의 증강현실 객체를 영상에 투영하여 표시하는 증강현실 관리부;
를 포함하는 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
According to claim 1, wherein the user terminal,
an image recognition processing unit for performing image recognition on the image data and extracting the user code by extracting an object related to the coding teaching aid from the recognized image data;
A coding content management unit that stores the coding education content, checks which coding education content the extracted user code corresponds to, scores the user code, and generates the driving code corresponding to the user code if the user code is correct ; and
an augmented reality management unit that generates at least one augmented reality object associated with the user code, and projects and displays the generated at least one augmented reality object on an image;
Augmented reality-based coding education providing system that includes.
상기 영상 데이터로부터 상기 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출하는 영상 인식모듈;
추출된 상기 적어도 하나의 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하는 코드객체 추출모듈; 및
상기 코드객체 추출모듈에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성하는 유저코드 추출모듈;
을 포함하는 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
The method of claim 3, wherein the image recognition processing unit
an image recognition module for extracting an object for at least one coding block displayed in the coding teaching aid from the image data;
a code object extraction module for extracting commands and arguments for each of the extracted at least one coding block; and
a user code extraction module for generating a user code using the commands and arguments extracted from the code object extraction module;
Augmented reality-based coding education providing system that includes.
상기 사용자의 코딩 교육 콘텐츠에 대한 학습 결과 및 이력을 관리하고, 상기 사용자가 취약한 학습 과정을 선정하여 해당 코딩 콘텐츠를 집중적으로 반복할 수 있는 소프트웨어적 시뮬레이션 구동을 제공하는 학습활동 관리부;
를 더 포함하는 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
According to claim 3, wherein the user terminal,
a learning activity management unit that manages the learning results and history of the user's coding education content, and provides a software simulation drive that enables the user to select a weak learning process and repeat the coding content intensively;
Augmented reality-based coding education providing system further comprising a.
상기 코딩 교구에 대하여 영상을 촬상하고, 촬상된 영상 데이터에 대하여 영상인식을 기초로 상기 코딩 교구에서 코딩 식을 인식하고, 인식된 상기 코딩 식에서 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하여 상기 코딩 식으로부터 유저코드를 추출하고 상기 유저코드에 대응되는 구동코드를 생성하고, 생성된 상기 구동코드가 코딩 교육 컨텐츠에 부합하면 해당 코딩 교육 컨텐츠와 연관된 증강현실 컨텐츠를 제공하는 사용자 단말; 및
상기 사용자 단말로부터 상기 구동코드를 제공받고, 상기 구동코드에 의하여 결정된 특정 동작을 수행하는 로봇;
을 포함하고,
상기 코딩 교구는,
코딩 블록이 안착되도록 코딩 블록의 형태에 대응되는 캐비티를 가지는 코딩 슬롯을 복수개 구비한 코딩 보드;
상기 코딩 슬롯에 안착 가능하고, 명령어를 표시하고 내부에 인자 슬롯을 포함하는 복수의 코딩 블록; 및
상기 인자 슬롯에 안착 가능하고, 상수, 변수 및 논리값 중 어느 하나를 표시하는 복수의 인자 카드;를 포함하고,
상기 복수의 코딩 블록에 표시되는 상기 복수의 명령어는,
상기 로봇에 대한 아이템의 사용, 점프, 이동 및 회전을 포함하는 제1 명령어 및
프로그래밍 언어에서 사용되는 반복문 또는 조건문을 표시하는 제2 명령어를 포함하고,
상기 제1 명령어를 표시하는 코딩 블록은 상기 인자 슬롯을 포함하고,
상기 제2 명령어를 표시하는 코딩 블록은 상기 인자 슬롯을 대체하여 상기 반복문 또는 조건문에 대한 설명을 표시하는,
증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
a coding aid operated by a user to display a predetermined coding formula and implemented non-electronically; and
Taking an image with respect to the coding tool, recognizing the coding formula in the coding tool based on image recognition for the captured image data, and extracting the commands and factors for each coding block from the recognized coding formula, the coding formula a user terminal for extracting a user code from and generating a driving code corresponding to the user code, and providing augmented reality content related to the corresponding coding education content when the generated driving code matches the coding education content; and
a robot receiving the driving code from the user terminal and performing a specific operation determined by the driving code;
including,
The coding parish is,
a coding board having a plurality of coding slots having cavities corresponding to the shape of the coding block so that the coding block is seated;
a plurality of coding blocks capable of being seated in the coding slot, the coding blocks representing instructions, and including an argument slot therein; and
A plurality of printing cards capable of being seated in the printing slot and displaying any one of a constant, a variable, and a logical value;
The plurality of instructions displayed in the plurality of coding blocks,
a first instruction comprising use, jump, move and rotate of an item for the robot; and
a second instruction for displaying a loop or conditional statement used in a programming language;
The coding block representing the first instruction includes the argument slot,
The coding block displaying the second instruction replaces the argument slot to display a description of the loop or conditional statement,
Augmented reality-based coding education providing system.
상기 영상 데이터에 대하여 영상인식을 수행하고, 인식된 영상 데이터에서 상기 코딩 교구와 관련된 객체를 추출하여 상기 유저코드를 추출하는 영상인식 처리부;
코딩 교육 콘텐츠를 저장하고, 추출된 상기 유저코드가 어느 코딩 교육 컨텐츠에 부합하는지 확인하여 상기 유저코드를 채점하며, 상기 유저코드가 올바른 경우 해당 유저코드에 대응되는 상기 구동코드를 생성하는 코딩 콘텐츠 관리부; 및
상기 로봇과 연동하여 상기 로봇에 상기 구동코드를 무선으로 송출하는 로봇 연동부;
를 포함하는 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
The method of claim 6, wherein the user terminal,
an image recognition processing unit for performing image recognition on the image data and extracting the user code by extracting an object related to the coding teaching aid from the recognized image data;
A coding content management unit that stores the coding education content, checks which coding education content the extracted user code corresponds to, scores the user code, and generates the driving code corresponding to the user code if the user code is correct ; and
a robot linkage unit for wirelessly transmitting the driving code to the robot in conjunction with the robot;
Augmented reality-based coding education providing system that includes.
상기 영상 데이터로부터 상기 코딩 교구에 표시되는 적어도 하나의 코딩 블록에 대한 객체를 추출하는 영상 인식모듈;
추출된 상기 적어도 하나의 코딩 블록 각각에 대한 명령어 및 인자를 추출하는 코드객체 추출모듈; 및
상기 코드객체 추출모듈에서 추출된 명령어 및 인자를 이용하여 유저코드를 생성하는 유저코드 추출모듈;
을 포함하는 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
The method of claim 7, wherein the image recognition processing unit
an image recognition module for extracting an object for at least one coding block displayed in the coding teaching aid from the image data;
a code object extraction module for extracting commands and arguments for each of the extracted at least one coding block; and
a user code extraction module for generating a user code using the commands and arguments extracted from the code object extraction module;
Augmented reality-based coding education providing system that includes.
상기 구동코드와 연관된 적어도 하나의 증강현실 객체를 생성하고, 생성된 상기 적어도 하나의 증강현실 객체를 영상에 투영하여 표시하는 증강현실 관리부;
를 더 포함하는 증강현실 기반 코딩교육 제공 시스템.
The method of claim 7, wherein the user terminal,
an augmented reality management unit for generating at least one augmented reality object associated with the driving code, and projecting and displaying the generated at least one augmented reality object on an image;
Augmented reality-based coding education providing system further comprising a.
Priority Applications (1)
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KR1020190174665A KR102438029B1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Method and system for coding education based on augmented reality |
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KR1020190174665A KR102438029B1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Method and system for coding education based on augmented reality |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210082592A KR20210082592A (en) | 2021-07-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190174665A KR102438029B1 (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Method and system for coding education based on augmented reality |
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Country | Link |
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KR20170101402A (en) * | 2016-02-29 | 2017-09-06 | 씨어아이 주식회사 | System and Method of Controlling Educational Robot |
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KR20190048185A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 도완이 | Unplugged coding system using an electronic plate |
KR20190124045A (en) | 2018-04-25 | 2019-11-04 | 한길씨앤씨 주식회사 | System for training and education using augmented reality and method for training and education using therof |
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공개특허공보 제10-2017-0027918호(2017.3.13. 공개) 1부.* |
공개특허공보 제10-2019-0020397호(2019.3.4. 공개) 1부.* |
공개특허공보 제10-2019-0048185호(2019.5.9. 공개) 1부.* |
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