KR102480682B1 - 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치 및 그 방법 - Google Patents

그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 사용자로부터 수식정보를 획득하고 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하며, 수학적 요소 중 사용자가 필요한 선정요소를 선택할 수 있도록 하는 옵션을 제공하여, 선택된 선정요소에 관한 설명을 텍스트 및 음성정보인 시청각 자료로 제공한다.

Description

그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치 및 그 방법{Electronic Device For Providing Audiovisual Data About Graph and The Method}
본 발명은 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 제 4 차 산업혁명의 도래와 함께 수학의 중요성은 더욱 강조되고 있다. 수학은 논리성과 창조적 사고를 교육하는 분야로, 자연과학, 공학, 경제학, 금융, 의학, 약학 등 거의 모든 분야와 첨단과학에까지 널리 응용되고 있다.
그 중요성에 반하여, 일반 학생들의 수학에 대한 두려움은 다른 어떠한 과목보다 크게 다가오는 실정이다. 시각 장애 학생들의 경우 그 두려움은 더욱 크게 다가오고 있다. 특히, 그래프는 이차원 공간에서 다양한 선들이 나타내는 여러정보들을 내포하고 있어 시각 장애 학생들이 학습을 포기하는 분야이기도 하다.
최근 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 음성 정보를 청각적으로 전달하는 방법이나, 질감 또는 역감 정보를 촉각적으로 전달하는 방법이 이용되고 있다. 청각적 전달 방식은 학습자가 그래프의 증가, 감소와 같은 전반적 패턴을 파악하는 데 도움을 줄 수 있으나, 이러한 정보만으로 수학 문제를 해결하는 등의 학습에는 한계가 있다. 마찬가지로, 촉각적 전달 방식은 청각적 전달 방식보다는 사용자가 직관적으로 그래프 개형을 파악하는 데 도움을 줄 수 있으나, 그래프의 제작 비용, 시간 측면에서의 비효율적이고 사용자가 수학 문제를 해결할 정도의 직접적인 정보를 얻기가 힘들다.
상술한 문제점들을 해결하여, 시각 장애 학생들이 자유롭게 그래프에 관한 정보를 습득할 수 있도록 지속적인 관련 연구 및 개발이 요구된다.
등록번호 제 10-1396678호 등록특허공보
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 사용자로부터 수식정보를 획득하고 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하며, 수학적 요소 중 사용자가 필요한 선정요소를 선택할 수 있도록 하는 옵션을 제공하여, 선택된 선정요소에 관한 설명을 텍스트 및 음성정보인 시청각 자료로 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법은, 제어부에 의해 아래의 각 과정이 수행되며, 사용자로부터 수식정보를 획득하는 과정; 상기 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정; 상기 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 과정; 및 상기 선정요소에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 선정요소를 포함한 설명을 시각적으로 표현하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 사용자로부터 음성 출력 명령을 받는 경우 상기 선정요소를 포함한 설명을 청각적으로 표현하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 선정요소를 포함한 설명을 청취용 설명으로 변환하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수식정보에 대응하는 그래프를 시각적으로 표현하는 과정을 더 포함할 수 있다.
또한, 사용자로부터 선택받은 상기 선정요소를 실시간으로 반영하여, 상기 선정요소에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치는, 메모리 또는 제어부를 포함하고, 상기 메모리에 저장되거나, 상기 제어부에 의해 수행되는, 상기 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법을 수행할 수 있다.
또한, 상기 수식정보, 상기 선정요소 및 음성 출력 여부를 입력하는 입력부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자로부터 획득한 상기 수식정보에 대응하는 그래프, 상기 수식정보로부터 추출한 수학적 요소 중 상기 사용자에게 필요한 상기 선정요소 및 상기 선정요소에 관한 설명을 시각적으로 표현하는 표시부; 및 상기 선정요소에 관한 설명을 청각적으로 표현하는 음성출력부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 사용자로부터 선택받은 상기 선정요소를 실시간으로 반영하고, 상기 표시부는 상기 선정요소에 관한 설명을 시각적으로 표현할 수 있다.
본 발명은, 사용자로부터 받은 수식정보를 획득하여 수학적 요소를 추출하고, 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 사용자로부터 선택된 선정요소를 포함한 설명을 시각적으로 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 사용자의 음성 출력 명령에 따라 선택된 선정요소를 포함한 설명을 청각적으로 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 사용자로부터 받은 수식정보에 대한 그래프를 시각적으로 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 사용자에 의해 선택된 선정요소가 바뀌는 경우에, 이를 실시간으로 반영하여, 바뀐 선정요소를 포함한 설명을 시각 및 청각적으로 제공하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선정요소를 실시간으로 반영하는 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 제 1 사용상태를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 제 2 사용상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 제 3 사용상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 블록도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치(100) 및 그 방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치(100)의 블록도를 도시한 것이다. 먼저, 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(100)를 먼저 설명한다.
전자 장치(100)는 단말기, 디바이스, 전자기기 등으로 호칭될 수 있다. 전자 장치(100)는 서버, 스마트폰, 태블릿PC, 스마트TV, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱, 미디어 플레이어, 마이크로 서버, 전자책 단말기, 디지털방송용 단말기, 네비게이션, 키오스크, MP3 플레이어, 가전기기 기타 컴퓨팅 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(100)는 입력부(110), 표시부(120), 음성출력부(130), 메모리(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 도시된 구성요소 전부가 전자 장치(100)의 필수 구성요소는 아니며 일부 구성요소가 제외될 수도 있고, 다른 구성요소가 추가된 전자 장치(100)로 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법의 순서도를 도시한 것이다.
본 발명인 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법의 각 과정은 제어부(150)에 의해 수행되거나 메모리(140)에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치(100)의 방법은, 사용자로부터 수식정보를 획득하는 과정(S100); 상기 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정(S200); 상기 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소(125)를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 과정(S300); 및 상기 선정요소(125)에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정(S400)을 포함할 수 있다.
이하에서, 사용자로부터 수식정보를 획득하는 과정(S100)을 설명한다.
사용자로부터 수식정보를 획득하는 과정(S100)에서 수식정보는 사용자에 의해 입력될 수 있다. 수식정보는 하나 또는 복수의 수식으로 구성될 수 있다. 수식은 일차 함수, 이차 함수, 삼각함수, 지수함수 또는 원, 타원, 쌍곡선 등의 형태로 입력될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 더 다양한 형태의 수식으로 입력될 수 있다.
수식정보는 일반적으로 수학에서 사용하는 방법과 다른 형태로 입력될 수 있다. 예를 들면, 일반적으로 사용자는 '엑스제곱'을 '
Figure 112021063501664-pat00001
'라는 표현으로 사용한다. 사용자는 '
Figure 112021063501664-pat00002
'를 전자 장치(100)에 직접 입력하기 어렵기 때문에 다른 형태인 'x^2', 'x**2', 'x*x' 형태로 입력할 수 있고, '3x'를 다른 형태인 '3*x'로 입력할 수 있다. 또한, 사용자는 '
Figure 112021063501664-pat00003
'를 'sqrt'로 입력할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 각각 다른 형태로 입력된 수식정보를 수학적으로 동일하게 처리할 수 있다. 수식정보는 반드시 수학에서 일반적으로 사용되는 표현으로 입력될 것을 요하지 않는다.
수식정보는 사용자로부터 입력부(110)를 통해서 획득할 수 있다. 입력부(110)는 키보드, 점자 키보드, 마우스, 터치패드, 터치패널, 카메라 및 마이크 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히 사용자가 장애를 가진 학습자인 경우에는 입력부(110)는 복수의 구성을 가질 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정(S200)을 설명한다. 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정(S200)에서, 수학적 요소는 수식에 있어 중요한 요소들을 의미한다. 예를 들어 수학적 요소는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.
수식정보가 일차함수인 경우, 수학적 요소는 x절편, y절편 및 사분면을 포함할 수 있다. 수식정보가 이차함수인 경우, 수학적 요소는 사분면, 볼록성, 꼭짓점을 포함할 수 있다. 수식정보가 삼각함수인 경우, 수학적 요소는 최댓값, 최솟값, 주기를 포함할 수 있다. 수식정보가 유리함수인 경우, 수학적 요소는 x절편, y절편 및 점근선을 포함할 수 있다. 수식정보가 지수함수인 경우 증가, 감소, x절편, y절편 및 점근선을 포함할 수 있다. 수식정보가 원인 경우 중심 및 반지름을 포함할 수 있다. 수식정보가 타원인 경우 중심, 초점, 긴 반지름 및 짧은 반지름을 포함할 수 있다. 수식정보가 쌍곡선인 경우 초첨, 주축 길이 및 점근선을 포함할 수 있다.
이처럼 수식정보의 종류에 따라 수학적 요소는 상이하게 구성될 수 있다. 다양한 수식정보에 따른 수학적 요소들을 예시했지만, 반드시 나열한 수학적 요소에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 나열된 요소 중 일부가 제외될 수 있고, 추가적 요소를 더 포함할 수 있다.
수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정(S200)은 제어부(150)에 의해 수행될 수 있다. 제어부(150)는 통상적으로 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 메모리(140)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써 입력부(110), 표시부(120), 음성출력부(130) 등을 전반적으로 제어할 수 있다.
이하에서, 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소(125)를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 과정(S300)을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 제 1 사용상태를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 제어부(150)는 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하고 수학적 요소를 사용자에게 제시할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 사용자에게 수학적 요소 중 설명이 필요하다고 생각되는 요소들만 선택적으로 고를 수 있도록 옵션을 제시할 수 있다.
수학적 요소는 체크박스 형태로 제시될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것이 아니다. 옵션을 선택할 수 있도록 다양한 방식으로 제공될 수 있다.
선정요소(125)는 수학적 요소 중 사용자가 선택한 요소를 의미한다. 선정요소(125)는 1 또는 복수의 요소를 포함할 수 있고, 수학적 요소 전부를 포함할 수 있다. 이때, 선정요소(125)는 입력부(110)를 통해 선택될 수 있다. 선정요소(125)는 키보드, 점자 키보드, 마우스, 터치패드, 터치패널, 카메라 및 마이크 중 적어도 하나 이상을 포함하는 입력부(110)로부터 선택될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 사용자에게 그래프에 대한 필요한 설명을 다양한 방식으로 제공할 수 있다. 그래프에 관한 한정적인 설명만을 제공했던 종래 기술과 달리, 본 발명은 선택된 선정요소(125)에 따라 서로 다른 내용을 가지는 복수의 설명 중 하나를 제공할 수 있으므로 보다 넓은 활용성을 가지게 된다.
또한 사용자들에게 선택된 선정요소(125)를 도입함으로써, 시작 장애 학습자는 이미 정해진 그래프 설명뿐만 아니라 직접 선택한 선정요소(125)에 해당하는 설명을 듣고 학습할 수 있다. 일반 학습자도 이미 제작된 해설이 제공하는 한정된 설명이 아니라, 직접 선택한 선정요소(125)에 대한 설명을 듣고 학습할 수 있다. 또한, 본 발명은 교육자, 콘텐츠 제작자 등이 선정요소(125)들을 직접 선택하여 필요한 설명을 삽입 또는 제거가 쉽도록 폭넓은 활용성을 제공할 수 있다.
이하에서, 선정요소(125)에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정(S400)을 설명한다.
본 발명은 사용자에게 선정요소(125)를 선택할 기회를 제공하고, 선택된 선정요소(125)에 관한 설명을 제공할 수 있다. 선택된 선정요소(125)에 관한 설명은 선택된 선정요소(125)를 포함한 설명일 수 있으며, 선택되지 않은 선정요소(125)에 관한 설명은 제외될 수 있다. 제어부(150)는 선정요소(125)에 관한 설명을 시각적인 방법 및/또는 청각적인 방법으로 제공할 수 있다. 이러한 방법에 대해서 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 선정요소(125)에 관한 설명을 시각적으로 표현하는 것을 특징으로 할 수 있다. 제어부(150)는 사용자들로부터 선택된 선정요소(125)를 획득하고, 선정요소(125)에 관한 설명을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 제 2 사용상태를 도시한 것이다.
도 3의 제 1 사용상태 및 도 4의 제 2 사용상태는 모두
Figure 112021063501664-pat00004
가 제 1 수식란(121)에 기재되어 있다.
제 1 사용상태에서, 본 발명은 5개의 수학적 요소를 제공하고 있고, 사용자는 사분면, 볼록성 및 꼭짓점인 3개 요소를 선정요소(125)로 선택하였다. 이때, 그래프 설명부(127)는, 꼭짓점에 대한 설명으로 "꼭짓점은 (1, -25)"라는 텍스트를 제공하고, 볼록성에 대한 설명으로 "아래로 볼록한 포물선"이라는 텍스트를 제공하며, 사분면에 대한 정보로 "제 1 사분면 2사분면 3사분면 4사분면 에 위치한다."라를 텍스트를 제공하고 있다.
제 2 사용상태에서, 사용자는 제 1 사용상태와 달리 x절편, y절편, 사분면 및 볼록성인 4개 요소를 선정요소(125)로 선택하였다. 이때, 그래프 설명부(127)는, 볼록성에 대한 설명으로 "아래로 볼록한 포물선"이라는 텍스트를 제공하고, 사분면에 대한 설명으로, "제 1 사분면 2사분면 3사분면 4사분면에 위치한다."라는 텍스트를 제공하며, x절편에 대한 설명으로 "x절편은 -4하고 6이고"라는 텍스트를 제공하고, y절편에 대한 설명으로 "y절편은 -24이다"라는 텍스트를 제공하고 있다.
제 2 사용상태는 제 1 사용상태에서 선택한 꼭짓점을 제외하고 있고, x절편 및 y절편을 더 선택하고 있다. 그래프 설명부(127)는 해당하는 선정요소(125)를 반영하여 사용자가 선택한 선정요소(125)에 관한 설명을 제공할 수 있다. 다만, 본 발명에 대한 예시를 든 것으로, 반드시 제 1 사용상태 및 제 2 사용상태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 수학적 요소 중 사용자들이 선정요소(125)를 선택할 수 있는 옵션을 제공함으로써, 문제 출제자는 문제 풀이에 필요한 정보만을 골라 선정요소(125)로 삼을 수 있다. 제 2 사용상태에서는 수학적 요소 중 꼭짓점만을 제외한 것을 선정요소(125)로 하고 있다. 꼭짓점이 위치하는 사분면의 위치를 구하는 문제의 경우, 꼭짓점의 위치에 대한 설명을 제공할 수 없는 것이므로, 꼭짓점을 제외하고 x절편, y절편에 대한 그래프의 설명을 제공하고 있다. 이처럼 문제 출제자의 입장에서도 본 발명을 이용하여 용이하게 문제를 출제할 수 있다.
다음은 두 개의 수식을 입력한 경우의 실시예를 살펴본다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 제 3 사용상태를 도시한 것이다.
제 3 사용상태를 설명하기 위해 도 5를 참조하면, 제 1 수식란(121)에
Figure 112021063501664-pat00005
이 기재되어 있고 제 2 수식란(122)에
Figure 112021063501664-pat00006
가 기재되어 있다. 제 1 사용상태와 비교하면 첫 번째 수식정보인 이차함수가
Figure 112021063501664-pat00007
로 바뀌어 있고 두 번째 수식정보 일차함수가
Figure 112021063501664-pat00008
로 추가되었다.
하나의 수식정보를 입력한 것과 달리 제 2 수식정보에 대한 수학적 요소로 x절편, y절편, 사분면을 별도로 제공하고 있다. 또한 제 1 수식정보와 제 2 수식정보와의 관계에 대한 수학적 요소인 교점에 대한 정보를 추가 제공하고 있다. 상기한 x절편, y절편, 사분면, 교점 등은 추출한 수학적 요소를 나열한 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로 살펴보면, 그래프 설명부(127)는, 제 1 수식정보에 대한 설명으로 "y = 4x^2 그래프의 꼭짓점은 (0, 0)이고, 아래로 볼록한 포물선이다. 제 1 사분면 2사분면 에 위치한다."라는 텍스트를 제공하고, 제 2 수식정보에 대한 설명으로 "y = 3x 그래프의 x절편은 0이고, y절편은 0이다. 제 1 사분면 3 사분면 에 위치한다."라는 텍스트를 제공한다. 또한, 그래프 설명부(127)는, 제 1 수식정보 및 제 2 수식정보 간의 관계에 대한 설명으로 "두 그래프의 교점은 (0, 0), (3/4, 9/4)이다" 라는 텍스트를 제공한다.
이와 같이, 제어부(150)는 첫 번째 함수에 해당하는 제 1 수식정보에 대한 수학적 요소를 추출할 수 있고, 두 번째 함수에 해당하는 제 2 수식정보에 대한 수학적 요소를 추출할 수 있으며, 제 1 수식정보 및 제 2 수식정보의 관계에 대한 수학적 요소를 추출할 수 있다. 제어부(150)는 각 수학적 요소들을 추출하여 그래프 설명부(127)를 통해 그래프에 관한 설명을 텍스트 형태로 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 사용자로부터 음성 출력 명령을 받는 경우 상기 선정요소(125)에 관한 설명을 청각적으로 표현하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제어부(150)는 음성출력부(130)를 통해 선정요소(125에 관한 설명을 음성으로 전달할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼 제어부(150)는 수식정보로부터 추출한 수학적 요소 중 사용자가 선택한 선정요소(125)를 포함하는 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 시각적으로 제공한 텍스트 형태의 정보를 음성출력부(130)를 통해 청각적으로 제공할 수 있다.
제어부(150)는 사용자로부터 음성 출력 명령을 받는 경우 선정요소(125)를 포함하는 텍스트 형태의 정보를 청각적으로 전달할 수 있다. 입력부(110)는 키보드, 점자 키보드, 마우스, 터치패드, 터치패널, 카메라 및 마이크 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 사용자는 입력부(110)를 통해 음성 출력 명령을 내릴 수 있고, 음성출력부(130)를 통해 음성을 들을 수 있다.
제어부(150)는 TTS(Text to Speech, 음성합성 시스템)를 통해 텍스트 형태의 정보를 음성 형태의 정보로 전환할 수 있다. TTS는 컴퓨터의 프로그램을 통해 사람의 목소리를 구현하는 것을 의미한다. TTS를 수단으로 음성 형태의 정보를 제공하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
사용자와 본 발명의 전자 장치(100)와의 상호작용은 입력부(110), 표시부(120), 음성출력부(130) 등을 통해 이루어질 수 있다. 특히 시각 장애 학습자의 경우에는 음성출력부(130), 입력부(110) 등을 통해 이루어질 수 있다. 이때, 스크린 리더, 화면 판독기 등의 수단이 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 설명을 제공하는 과정(S400)은, 상기 선정요소를 포함한 설명을 청취용 설명으로 변환하는 과정(미도시)을 포함할 수 있다.
제어부는 텍스트 형태의 설명을 그대로 음성으로 제공할 수도 있으나, 텍스트 형태의 설명을 청취용 설명으로 변환할 수 있다. 청취용 설명은 사용자가 듣고 이해하기 쉬운형태로 변환된 것을 의미한다.
예를 들어, '^2', '**2' 등의 텍스트 형태는 기존의 TTS방식을 그대로 이용할 경우 수학에서 수식을 읽는 방식과 달라 사용자가 이해하기 힘들다. 이러한 상황을 대비하여, 청취용 설명으로 변환하는 과정은 '^2', '**2' 등의 텍스트 형태를 '제곱'의 음성 형태로 변환할 수 있고, '3*x' 등의 텍스트 형태를 '삼엑스'의 음성 형태로 변환할 수 있다. 청취용 설명으로 변환하는 과정은 반드시 상기한 두가지 예에 한정되는 것은 아니다.
추가적인 예를 들면, 청취용 설명으로 변환하는 과정은, '('는 '괄호 열고', ')'는 '괄호 닫고', '='는 '이콜', 'sqrt'는 '제곱루트' 라는 음성 형태로 변환할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 설명을 제공하는 과정(S400)이 청취용 설명으로 변환하는 과정(미도시)을 포함함으로써, 수식을 사용자가 듣고 이해하기 쉬운 형태로 변환하여 제공할 수 있다.
제어부(150)는 표시부(120)를 통해 사용자로부터 선택된 선정요소(125)를 포함한 설명을 그래프 형태로 제공할 수 있다. 제어부(150)는 제 1 수식란(121) 및/또는 제 2 수식란(122)에 수식정보를 입력받고 사용자로부터 그래프 출력 명령을 받아, 표시부(120)를 통해 제 1 수식정보 및/또는 제 2 수식정보에 대응하는 그래프를 시각적으로 제공할 수 있다.
일반 학습자는 그래프 출력 명령으로 그래프 형태 및 그래프에 관한 설명을 시각적으로 얻을 수 있고, 시각 장애 학습자는 음성 출력 명령으로 그래프 형태 및 그래프에 관한 설명을 청각적으로 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선정요소(125)를 실시간으로 반영하는 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법의 순서도를 도시한 것이다. 도 2에 따른 본 발명은, 사용자로부터 선택받은 상기 선정요소(125)를 실시간으로 반영하여, 상기 선정요소(125)에 대응하는 그래프에 대한 설명을 제공할 수 있다.
제어부(150)는 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하여, 사용자가 수학적 요소 중 선정요소(125)를 선택할 수 있는 옵션을 제공할 수 있다. 사용자는 제공받은 옵션을 통해 실시간으로 선정요소(125)를 변경할 수 있다.
제어부(150)는 사용자로부터 변경된 선정요소(125)를 실시간으로 인식하여 선정요소(125)에 관한 설명을 실시간으로 변경하여 제공할 수 있다. 도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 제어부(150)는 사용자가 꼭짓점에 대한 체크를 해제하는 경우 이를 실시간으로 인식하여 꼭짓점을 제외한 설명만을 제공할 수 있고, 사용자가 x절편 및 y절편에 대한 체크를 적용하는 경우에도 이를 실시간으로 인식하여 x절편 및 y절편에 대한 설명을 더 포함하여 제공할 수 있다.
또한, 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정(S400)은 시각적 표현을 제공하는 과정(S410) 및 청각적 표현을 제공하는 과정(S420)을 포함할 수 있다.
시각적 표현을 제공하는 과정은 앞서 설명한 것과 같이 선정요소(125)에 관한 설명을 시각적으로 텍스트 형태로 제공하는 것을 포함한다. 청각적 표현을 제공하는 과정은 앞서 설명한 것과 같이 선정요소(125)에 관한 설명을 청각적으로 음성 형태로 제공하는 것을 포함한다.
다음으로는, 본 발명에 따른 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.
전자장치(100)는 사용자로부터 획득한 수식정보에 대응하는 그래프, 상기 수식정보로부터 추출한 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소(125) 및 상기 선정요소(125)에 관한 설명을 시각적으로 표현하는 표시부(120); 상기 선정요소(125)에 관한 설명을 청각적으로 표현하는 음성출력부(130); 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(150)는, 상기 사용자로부터 상기 수식정보를 획득하는 과정(S100), 상기 수식정보로부터 상기 수학적 요소를 추출하는 과정(S200), 상기 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소(125)를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 과정(S300) 및 상기 선정요소(125)에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정(S400)을 수행할 수 있다.
표시부(120)는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 제어부(150)에서 처리하는 정보를 시각적으로 출력하는 장치를 의미한다. LCD, LED 패널, 터치 패널 등을 포함하여 시각적으로 정보를 전달할 수 있는 모든 표시 장치를 의미한다. 표시부(120)는 사용자의 입력에 대한 응답으로, 응답에 관련된 동작을 실행하기 위한 사용자 인터페이스를 시각적으로 표현할 수 있다.
도 3을 참조하면, 표시부(120)는 제 1 수식란(121), 제 2 수식란(122), 그리기 버튼부(123), 수학적 요소부(124), 선정요소(125), 그래프 도시부(126), 그래프 설명부(127), 재생 버튼부(128)를 포함할 수 있다. 반드시 이러한 구성으로 이루어진 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 2 수식란(122)이나 그래프 설명부(127)가 제외된 구성으로 이루어질 수도 있다.
제 1 수식란(121)은 제 1 수식정보가 기재될 수 있다. 제 2 수식란(122)은 제 2 수식정보가 기재될 수 있다. 사용자는 제 1 수식란(121) 및 제 2 수식란(122) 중 적어도 어느 하나에 수식을 입력하고 그리기 버튼부(123)를 통해 그래프 출력 명령을 할 수 있다. 그리기 버튼부(123)는 입력부(110)에 의해 동작할 수 있다.
수학적 요소부(124)는 수식정보로부터 추출된 수학적 요소를 표시하는 부분이다. 선정요소(125)는 추출된 수학적 요소 중 사용자가 선택한 것을 의미한다. 그래프 도시부(126)는 입력된 수식정보에 대응하는 그래프를 표시한다. 그래프 설명부(127)는 사용자로부터 선택된 선정요소(125)에 관한 설명을 시각적으로 표시한다. 재생 버튼부(128)는 사용자가 음성 출력 명령을 내릴 수 있는 곳으로, 입력부(110)에 의해 동작할 수 있다.
도 3은 하나의 실시예를 나타낸 것으로, 표시부(120)가 반드시 도 3과 같이 구성 또는 배치되지 않으며 다른 구성 또는 배치로 이루어질 수 있다.
음성출력부(130)는 오디오 신호를 출력할 수 있다. 음성출력부(130)는 스피커를 포함할 수 있으며, 음성출력부(130)는 스피커, 이어폰 등의 출력단자를 포함할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 음성출력부(130)는 선정요소(125)에 관한 설명을 음성으로 제공할 수 있다. 또한, 음성출력부(130)는 스크린 리더, 화면 판독기 등에 의해 표시부(120)에 나타난 내용을 음성으로 제공할 수 있다.
메모리(140)는 제어부(150)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 전자 장치(100)로 입력되는 정보 또는 전자 장치(100)로부터 출력되는 정보를 저장할 수도 있다.
메모리(140)는 플래시 메모리(Flash memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 멀티미디어 카드 타입(Multimedia card micro type) , 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
제어부(150)는, 통상적으로 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(150)는 메모리(140)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 입력부(110), 표시부(120), 음성출력부(130) 등을 전반적으로 제어할 수 있다.
제어부(150)는, 수식정보를 획득하는 과정(S100), 수학적 요소를 추출하는 과정(S200), 옵션을 제공하는 과정(S300) 및 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정(S400)을 수행할 수 있다. 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정(S400)은, 시각적 표현을 제공하는 과정(S410) 및 청각적 표현을 제공하는 과정(S420)을 포함할 수 있다.
입력부(110)는 사용자가 전자 장치(100)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 입력부(110)는 키보드, 점자 키보드, 마우스, 터치패드, 터치패널, 카메라 및 마이크 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
입력부(110)는 수식정보를 입력할 수 있고, 그리기 버튼부(123)를 누를 수 있으며, 선정요소(125)를 선택할 수 있다. 또한, 입력부(110)는 재생 버튼부(128)를 눌러 음성 출력 명령을 내릴 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 전자 장치 110 : 입력부
120 : 표시부 121 : 제 1 수식란
122 : 제 2 수식란 123 : 그리기 버튼부
124 : 수학적 요소부 125 : 선정요소
126 : 그래프 도시부 127 : 그래프 설명부
128 : 재생 버튼부 130 : 음성출력부
140 : 메모리 150 : 제어부

Claims (10)

  1. 제어부에 의해 아래의 각 과정이 수행되며, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법에 있어서,
    사용자로부터 수식정보를 획득하는 과정;
    상기 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정;
    상기 수학적 요소 중 사용자에게 필요한 선정요소를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 과정; 및
    상기 선정요소에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정을 포함하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 선정요소에 관한 설명을 시각적으로 표현하는 것을 특징으로 하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 사용자로부터 음성 출력 명령을 받는 경우 상기 선정요소에 관한 설명을 청각적으로 표현하는 것을 특징으로 하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 설명을 제공하는 과정은, 상기 선정요소에 관한 설명을 청취용 설명으로 변환하는 과정을 포함하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수식정보에 대응하는 그래프를 시각적으로 표현하는 과정을 더 포함하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용자로부터 선택받은 상기 선정요소를 실시간으로 반영하여, 상기 선정요소에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법.
  7. 메모리 또는 제어부를 포함하고,
    상기 메모리에 저장되거나, 상기 제어부에 의해 수행되는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치의 방법은, 사용자로부터 수식정보를 획득하는 과정, 상기 수식정보로부터 수학적 요소를 추출하는 과정, 상기 수학적 요소 중 상기 사용자에게 필요한 선정요소를 선택할 수 있도록 옵션을 제공하는 과정 및 상기 선정요소에 대응하는 그래프에 관한 설명을 제공하는 과정을 포함하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수식정보, 상기 선정요소 및 음성 출력 여부를 입력하는 입력부를 더 포함하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 사용자로부터 획득한 상기 수식정보에 대응하는 그래프, 상기 수식정보로부터 추출한 상기 수학적 요소 중 상기 사용자에게 필요한 상기 선정요소 및 상기 선정요소에 관한 설명을 시각적으로 표현하는 표시부; 및
    상기 선정요소에 관한 설명을 청각적으로 표현하는 음성출력부를 더 포함하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사용자로부터 선택받은 상기 선정요소를 실시간으로 반영하고, 상기 표시부는 상기 선정요소에 관한 설명을 시각적으로 표현하는, 그래프에 관한 시청각 자료를 제공하는 전자 장치.
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