KR102498394B1 - 알파벳 학습교구 및 이를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

알파벳 학습교구가 제공되며, 후면에 자석을 포함하고, 전면에 적어도 하나의 형상이 형성되어 있는 적어도 하나의 알파벳 교구 및 적어도 하나의 알파벳 교구가 부착되는 철제 보드를 포함한다.

Description

알파벳 학습교구 및 이를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템{ALPHABET LEARNING TOOL AND SYSTEM FOR PROVIDING ENGLISH LEARNING SERVICE USING THEREOF}

본 발명은 알파벳 학습교구 및 이를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템에 관한 것으로, 적어도 하나의 형상의 블록을 조합하여 알파벳을 구성하도록 하는 교구 및 시스템을 제공한다.

파닉스(Phonics)란 소리와 철자의 대응관계를 파악하는 것으로, 유아영어교육에서 다루어지는 파닉스 초기단계에서는 알파벳 26개 글자를 중심으로 활동이 이루어진다. 영어어휘를 듣고 첫 소리를 인식하려면 어휘를 구성하고 있는 소리의 단위들을 분절해서 들을 수 있어야 하는데, 어휘나 연속되는 말의 흐름에서 크고 작은 단위의 말소리를 인식하는 능력을 음운인식능력이라고 한다. 유아들은 새로운 어휘를 들으면 먼저 어휘의 의미에 집중하다가 나중에 소리에 관심을 갖는데, 파닉스 프로그램에 각 알파벳의 소리를 인식시키기 위해서 소개된 어휘들의 의미를 알고 익숙한 유아들은 그 어휘의 소리에 관심을 갖고 소리를 분절할 수 있으나, 어휘의 의미도 모르는 유아들은 소리에 집중하기 어려우므로 효율적인 파닉스 지도가 이루어진다고 할 수 없다.

이때, 영어 발음을 익히기 위한 교구나 알파벳을 학습하기 위한 교구가 연구 및 개발되었는데, 이와 관련하여 선행기술인 한국공개실용신안 제2018-0000662호(2018년03월07일 공개) 및 한국공개특허 제2013-0049882호(2013년05월15일 공개)에는 받침대와 받침대 전면에 설치되어 알파벳을 표시하는 글지표지판을 포함하고, 받침대의 좌우방향을 따라 이격되도록 배치된 구성함으로써 글자표시판을 앞뒤로 넘기면서 변경된 알파벳에 따른 영어단어의 발음을 학생에게 알려줄 수 있는 구성과, 교습판의 평면에는 알파벳이 표기되고, 알파벳에 대응하는 한글 자음 또는 모음이 표기되도록 구성되며, 교습판은 교습블록으로 이루어질 수도 있고, 피교육자가 문자가 표기된 교습판이나 교습블록을 선택하고 이를 통하여 발음을 쉽게 익힐 수 있도록 하고 교습블록을 조합하는 놀이를 수행하도록 하는 구성이 각각 개시되어 있다.

다만, 전자의 구성은 알파벳 자체가 기재되어 있으므로 알파벳을 각 도형이나 형상을 통하여 구성하는 구성이 아니며, 알파벳 자체를 이미 인지한 단계의 영유아에게 가능한 교수법만을 개시하고 있다. 후자의 구성도 알파벳 자체는 이미 인쇄된 교습블록을 조합하여 단어의 발음을 익히는 구성이므로 알파벳 자체를 인지하기 시작하는 단계의 영유아를 대상으로 하는 방법은 개시하지 않고 있다. 이에, 각 도형을 조합하여 알파벳 자체를 구성할 수 있도록 하고 이를 통하여 알파벳을 익히는 교구 및 학습 플랫폼의 연구 및 개발이 요구된다.

본 발명의 일 실시예는, 땅 블록, 나무 블록, 동그라미 블록, 반동그라미 블록, 동굴 블록, 나뭇가지 블로구, 점 블록, 지팡이 블록, 우산 블록 및 콤마 블록을 포함하는 10 개의 블록을 조합하여 알파벳 자체를 조합해보도록 함으로써, 알파벳이 어떠한 형상의 결합인지를 블록 놀이를 통하여 인지하도록 하고, 조합 방법을 노래를 포함하는 콘텐츠를 스트리밍하여 들려주고 조합한 후 카메라로 인식되는 형상이 지시한 알파벳과 동일 또는 유사한지를 판단하며, 조합한 블록 상에 2D 또는 3D 증강 콘텐츠를 제공할 때 알파벳으로 시작하는 단어의 스펠링 및 이미지나 애니메이션을 제공함으로써 흥미를 가지도록 하고, 학습을 유도할 수 있는, 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 후면에 자석을 포함하고, 전면에 적어도 하나의 형상이 형성되어 있는 적어도 하나의 알파벳 교구 및 적어도 하나의 알파벳 교구가 부착되는 철제 보드를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예는, 적어도 하나의 형상이 형성된 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 철제 보드에 부착하도록 조합 순서를 안내하는 콘텐츠를 출력하는 사용자 단말 및 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 알파벳을 생성하도록 적어도 하나의 콘텐츠를 저장하는 데이터베이스화부, 사용자 단말에서 영어 학습을 선택하는 경우 콘텐츠를 스트리밍하는 스트리밍부, 사용자 단말에서 적어도 하나의 알파벳 교구가 철제 보드에 부착된 형상을 촬영하는 경우 콘텐츠에서 지시한 알파벳을 형성했는지를 확인한 후 학습 결과를 저장하는 평가부를 포함하는 학습 서비스 제공 서버를 포함한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 땅 블록, 나무 블록, 동그라미 블록, 반동그라미 블록, 동굴 블록, 나뭇가지 블로구, 점 블록, 지팡이 블록, 우산 블록 및 콤마 블록을 포함하는 10 개의 블록을 조합하여 알파벳 자체를 조합해보도록 함으로써, 알파벳이 어떠한 형상의 결합인지를 블록 놀이를 통하여 인지하도록 하고, 조합 방법을 노래를 포함하는 콘텐츠를 스트리밍하여 들려주고 조합한 후 카메라로 인식되는 형상이 지시한 알파벳과 동일 또는 유사한지를 판단하며, 조합한 블록 상에 2D 또는 3D 증강 콘텐츠를 제공할 때 알파벳으로 시작하는 단어의 스펠링 및 이미지나 애니메이션을 제공함으로써 흥미를 가지도록 하고, 학습을 유도할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템에 포함된 학습 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체 지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.

본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템(1)은, 적어도 하나의 사용자 단말(100), 학습 서비스 제공 서버(300), 적어도 하나의 교수자 단말(400)을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통하여 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.

이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(Network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은 네트워크(200)를 통하여 학습 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, 학습 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크(200)를 통하여 적어도 하나의 사용자 단말(100), 적어도 하나의 교수자 단말(400)과 연결될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 교수자 단말(400)은, 네트워크(200)를 통하여 학습 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다.

여기서, 네트워크는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷(WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

하기에서, 적어도 하나의 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시예에 따라 변경가능하다 할 것이다.

적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하여 알파벳 학습교구를 이용하여 알파벳을 학습하는 사용자의 단말일 수 있다. 이때, 사용자 단말(100)은, 학습 서비스 제공 서버(300)에서 스트리밍하는 콘텐츠를 출력하는 단말일 수 있고, 사용자가 알파벳 학습교구를 이용하여 알파벳을 형성하기 위해 블록을 조합한 것을 촬영하는 경우, 촬영된 알파벳에 기 매핑되어 저장된 단어 스펠링, 이미지, 애니메이션, 2D 또는 3D AR(Augmented Reality) 콘텐츠를 출력하는 사용자의 단말일 수 있다.

여기서, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 사용자 단말(100)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

학습 서비스 제공 서버(300)는, 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 제공하는 서버일 수 있다. 그리고, 학습 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)에서 알파벳 학습교구를 구매하고 학습 콘텐츠를 구매하거나 제공받는 경우, 사용자 단말(100)을 회원으로 등록하거나 저장하는 서버일 수 있다. 또한, 학습 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)에서 알파벳 학습을 위한 콘텐츠를 요청하는 경우, 콘텐츠를 제공하도록 스트리밍하고, 사용자 단말(100)에서 촬영된 화면 상의 객체를 인식한 후 기 설정된 알파벳에 매핑된 단어, 이미지, 2D 또는 3D 콘텐츠를 AR, VR 등으로 출력하는 서버일 수 있다. 이를 위하여, 학습 서비스 제공 서버(300)는, 알파벳을 인식하도록 각 블록의 색상과 크기, 길이 및 형상 등을 인식하고 식별하는 객체 인식 알고리즘을 포함하고, 인식된 알파벳을 사용자 단말(100)에서 촬영하는 경우 발음을 소리로 출력하도록 제어하는 서버일 수 있다.

여기서, 학습 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 교수자 단말(400)은, 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 관련 웹 페이지, 앱 페이지, 프로그램 또는 애플리케이션을 이용하는 교수자나 보호자 등의 단말일 수 있다. 교수자 단말(400)은 사용자 단말(100)의 교수지도 요청이 존재하는 경우, 학습 서비스 제공 서버(300)를 경유하여 사용자 단말(100)과 연계되는 단말일 수 있고, 비대면 학습이 요청되는 경우 기 설정된 시간 동안 기 구축된 채널을 통하여 연결되는 단말일 수 있다.

여기서, 적어도 하나의 교수자 단말(400)은, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 네비게이션, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 교수자 단말(400)은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 교수자 단말(400)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(Smartphone), 스마트 패드(Smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1의 시스템에 포함된 학습 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 학습 서비스 제공 서버(300)는, 데이터베이스화부(310), 스트리밍부(320), 평가부(330), 시각화부(340), 유사도판단부(350)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 학습 서비스 제공 서버(300)나 연동되어 동작하는 다른 서버(미도시)가 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 교수자 단말(400)로 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 교수자 단말(400)은, 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 적어도 하나의 사용자 단말(100) 및 적어도 하나의 교수자 단말(400)에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: World Wide Web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(Hyper Text Mark-up Language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(Chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(Application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(App)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구는, 후면에 자석을 포함하고, 전면에 적어도 하나의 형상이 형성되어 있는 적어도 하나의 알파벳 교구 및 적어도 하나의 알파벳 교구가 부착되는 철제 보드를 포함한다. 적어도 하나의 알파벳 교구는,『━』형상의 땅 블록, 『┃』형상의 나무 블록,『◎』형상의 동그라미 블록, 『⊂』형상의 반동그라미 블록,『∩』형상의 동굴 블록,『＼』형상의 나뭇가지 블록,『·』형상의 점 블록, 지팡이 형상의 지팡이 블록, 우산 손잡이 형상의 우산 블록, 쉼표 형상의 쉼표 블록을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 명세서에는 특수기호가 상술한 기호만 존재하여 상술한 기호로 표현한 것일 뿐, 블록 자체가 상술한 기호와 동일한 것은 아니고, 도 1의 하부 중단, 도 3d, 도 4v 내지 도 4y와 같이 구성될 수 있다. 도 4v 내지 도 4y는 실제 상품화된 본 발명의 알파벳 학습교구를 촬영한 사진이다.

데이터베이스화부(310)는, 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 알파벳을 생성하도록 적어도 하나의 콘텐츠를 저장할 수 있다. 사용자 단말(100)은, 적어도 하나의 형상이 형성된 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 철제 보드에 부착하도록 조합 순서를 안내하는 콘텐츠를 출력할 수 있다. 적어도 하나의 콘텐츠는 노래일 수도 있고, 애니메이션일 수도 있고, 오디오와 비디오가 합쳐진 멀티미디어일 수도 있고, 이의 포맷은 2D, 3D, 가상현실, 증강현실, 메타버스(Metavers)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 콘텐츠는 본 출원인이 업로드한 동영상(https://vimeo.com/502909511/fd65f97173)과 같을 수 있는데, 도 3g 내지 도 4t와 같을 수 있다. 지면 관계상 모두를 도면화한 것은 아니지만, 각 블록을 어떠한 순서로 배치하는지에 대하여 안내해주고 발음이 어떻게 되는지 순서는 어떻게 되는지 어떠한 도형(블록)을 조합해야 알파벳 한 글자를 쓸 수 있는지 등을 알파벳 쓰는 순서를 따로 배우지 않아도 블록의 배치 및 시계열적인 조합 순서에 따라 자연스럽게 익힐 수 있도록 구성된다.

스트리밍부(320)는, 사용자 단말(100)에서 영어 학습을 선택하는 경우 콘텐츠를 스트리밍할 수 있다. 상술한 동영상은 각 알파벳을 만들기 위해서는 어떠한 블록을 조합해야 하는지에 대한 설명이 포함되어 있다. 물론 상술한 콘텐츠에 한정되지 않고 다양한 이미지, 텍스트, 사진, 그림, 동영상, 노래음원 등 다양한 콘텐츠로 제공될 수 있다.

평가부(330)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 알파벳 교구가 철제 보드에 부착된 형상을 촬영하는 경우 콘텐츠에서 지시한 알파벳을 형성했는지를 확인한 후 학습 결과를 저장할 수 있다. 이때 알파벳을 형성했는지의 여부를 확인하기 위하여 객체탐지 알고리즘을 이용할 수 있는데, 예를 들어 이하의 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘을 이용할 수 있다. 물론, 다른 객체탐지 알고리즘을 이용할 수도 있고 가장 간단한 윤곽선 추출(Edge Detection)을 이용할 수도 있다. 다만, 간단하기는 하지만 윤곽선 추출은 네트워킹 자원이나 컴퓨팅 자원을 과다하게 사용할 수도 있기 때문에 바람직하게는 YOLO를 사용할 수 있다.

<YOLOv5>

영유아의 경우 하나의 알파벳을 조합해두고 가만히 블록을 두지 않는 경우가 많은데, 이러한 경우, 알파벳 조합 여부를 파악하기 위해서는 움직이는 블록, 즉 객체의 영상을 실시간으로 판별해야 한다. 움직이는 사물의 객체 인식을 위해 동영상이나 이미지에서 객체를 빠르게 인식할 수 있는 YOLOv5 모델을 이용할 수 있다. 이때, 실시간성이 매우 중요하므로 모델이 객체 판별 결과를 내어놓는 시간과 정확도의 절충안을 찾기 위해 YOLOv5m 모델과 YOLOv5s 모델을 학습하여 성능 평가결과를 비교분석할 수 있고, 평가결과가 우위인 모델을 이용하도록 할 수 있다. 또는, 상황 또는 조건에 따라 우위인 모델이 서로 다를 수 있으므로, 상황 또는 조건을 설정하고 해당 상황이나 조건에서는 우위인 모델이 적용될 수 있도록 설정할 수도 있다. 이때, YOLOv5m은 YOLOv5s 모델보다 높은 정확도를 가지며 비교적 속도가 느리다는 점이 있고, YOLOv5s 모델은 검출 속도가 빠르지만, 정확도가 비교적 낮다는 특징이 있다.

객체 인식 알고리즘 중 하나인 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘은 CNN 기반 객체 인식 알고리즘으로 Faster R-CNN보다 월등히 빠른 학습 속도를 가지고 있어 실시간 객체 탐지에 주로 사용된다. YOLO 알고리즘의 가장 최신 버전인 YOLOv5는 Pre-trained 된 Backbone과 출력을 생성하는 Neck 모델, 레이어 중간마다 연산을 줄이는 Bottleneck Block으로 구성되어있다. Input과 Output은 이미지 내 모든 객체의 XY 좌표 너비와 높이, 해당 객체의 클래스와 Confidence가 출력된다. 여기서 Confidence는 모델이 판단한 객체 인식의 확률을 의미한다. 한 이미지 안에 포함된 모든 객체를 인식, 분류할 수 있다는 것이 YOLO의 특징이므로, 실시간으로 여러 명이 복수 개의 블록을 조합하여 알파벳을 구성하고 있다고 할지라도 각 알파벳을 판별하도록 YOLOv5 알고리즘을 사용할 수 있다.

시각화부(340)는, 적어도 하나의 알파벳 교구의 형상 및 색상을 식별하도록 저장하고, 적어도 하나의 알파벳 교구로 조합된 알파벳을 식별한 후 알파벳에 기 매핑되어 저장된 알파벳으로 시작하는 단어의 이미지 및 스펠링을 AR 콘텐츠로 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이때, AR 콘텐츠가 사용자 단말(100)의 화면에 나오는 것에 더 나아가서 3D 홀로그램이나 인터렉티브가 가능하도록 콘텐츠를 구성할 수도 있다. 2D 화면에 나오는 것만으로는 흥미가 쉽게 떨어질 것에 대비하여 최근 각 자동차에 장착되는 HUD(Head Up Display)와 같은 패널을 이용하여 AR 콘테츠를 출력하도록 할 수도 있다. 이때, HOE(Holographic Optical Element)는 파장·각도 선택성을 가지는 광학소자로써 이를 활용하면 투과광에 대해서는 투명성을 확보하면서도 반사광에 대해서는 오목 거울 등의 특정 광학적 기능을 하는 소자로활용을 할 수 있다.

따라서, 이를 사용자 단말(100)의 스마트 미러 등에 연계시킴으로써, 배경에 대해서는 투명한 유리창으로써 기능하는 동시에 프로젝션되는 HUD 영상은 기존 HUD와는 달리 원거리에 초점이 맺도록 함으로써 사용자인 영유아의 시선이나 흥미를 끌 수 있고, 직관적 상호작용을 제공할 수 있다. 이를 위하여, AR HUD 콘텐츠는 음성인식, 터치패드 기반 제스처인식, 공중제스처(Mid-Air Gesture) 인식을 활용하는 멀티 모달 인터페이스 기반의 AR NUI(Natural User Interface)를 통해 제어를 할 수 있도록 구현할 수도 있다. 다만, 프로젝션 영상에 대한 반사각도가 입사각에 대해 비선형적인 특성을 보이게 되며, 이에 따라 화각 및 사용자 위치에 따라 디스플레이된 HUD 영상이 왜곡을 겪게될 수 있다. 특히 AR HUD 시스템의 성능을위해 중요한 요소인 화각 및 원거리영상의 초점맺는 거리가 커짐에 따라 이와같은 왜곡은 더욱 심해지게 되므로, 이를 적절히 보상해줄 수도 있다.

유사도판단부(350)는, 사용자 단말(100)에서 적어도 하나의 알파벳 교구가 부착된 철제 보드를 촬영하는 경우, 적어도 하나의 알파벳 교구가 이루는 형상과 기 저장된 적어도 하나의 알파벳의 형상을 비교한 후, 가장 유사도가 높은 알파벳을 추출하여 사용자 단말(100)로 추출된 알파벳의 발음을 음성으로 출력할 수 있다.

이하, 상술한 도 2의 학습 서비스 제공 서버의 구성에 따른 동작 과정을 도 3 및 도 4를 예로 들어 상세히 설명하기로 한다. 다만, 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 어느 하나일 뿐, 이에 한정되지 않음은 자명하다 할 것이다.

도 3a와 같은 본 발명의 플랫폼(하이마이스쿨)은 도 3b와 같이 10 개의 블록(기호)로 알파벳 26 자를 만들고, 읽고, 써내려가고, 노래로 흥엉거리며 파닉스를 익힐 수 있도록 하는 유아 기초 생활영어 프로그램을 제공한다. 도 3b와 같은 음절분리학습도 진행하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3d와 같은 블록의 조합으로 알파벳을 생성하도록 한다. 즉 글자가 아닌 그림으로 연상하여 기억할 수 있도록 하는데, 도 3e와 같은 반복학습을 할 수 있고, 도 3f와 같이 10 개의 기호, 율동, 노래 등으로 글자를 놀이하듯 익힐 수 있도록 한다. 도 3g와 같이 『◎』형상의 동그라미 블록과『＼』형상의 나뭇가지 블록을 조합하여 알파벳 a를 만들도록 할 수 있다.

또, 도 3i와 같이 『┃』형상의 나무 블록과, 도 3j와 같이『◎』형상의 동그라미 블록을 조합하여 알파벳 b를 만들도록 할 수 있다. 도 3k와 같이『⊂』형상의 반동그라미 블록으로 알파벳 c를 만들도록 하거나, 도 3l과 같이 『◎』형상의 동그라미 블록과 도 3m과 같이『┃』형상의 나무 블록으로 알파벳 d를 만들도록 할 수 있다. 도 3n과 같이『━』형상의 땅 블록과 도 3o와 같이『⊂』형상의 반동그라미 블록으로 알파벳 e를 만들도록 할 수 있고, 도 3p와 같은 지팡이 형상의 지팡이 블록과 도 3q와 같은『━』형상의 땅 블록으로 알파벳 f를 만들도록 할 수 있다.

또, 도 3r과 같은 『◎』형상의 동그라미 블록과 도 3s와 같은 우산 손잡이 형상의 우산 블록으로 알파벳 g를 만들도록 할 수 있다. 도 3t와 같은『┃』형상의 나무 블록과 도 3u와 같은 『∩』형상의 동굴 블록으로 알파벳 h를 만들도록 할 수 있고, 도 3v와 같은『┃』형상의 나무 블록과 도 3w와 같은 『·』형상의 점 블록으로 알파벳 i를 만들도록 할 수 있다. 도 3x와 같이 우산 손잡이 형상의 우산 블록과 『·』형상의 점 블록으로 알파벳 j를 만들도록 할 수 있고, 도 3y와 같은『┃』형상의 나무 블록과 도 3z와 같은『＼』형상의 나뭇가지 블록 2 개를 이용하여 알파벳 k를 만들도록 할 수 있다.

도 4a와 같이 『┃』형상의 나무 블록으로 알파벳 l을 표현하도록 할 수 있고, 도 4b와 같이『┃』형상의 나무 블록과 『∩』형상의 동굴 블록 2 개로 알파벳 m을 만들도록 할 수 있다. 도 4c와 같이『┃』형상의 나무 블록과 도 4d와 같은『∩』형상의 동굴 블록으로 알파벳 n을 만들도록 할 수 있다. 도 4e와 같이『◎』형상의 동그라미 블록으로 알파벳 o를 파악하도록 할 수 있고, 도 4f와 같이『┃』형상의 나무 블록과,『◎』형상의 동그라미 블록으로 알파벳 p을 만들도록 할 수 있다. 도 4g와 같이『◎』형상의 동그라미 블록과『┃』형상의 나무 블록으로 알파벳 q를 만들도록 할 수 있고, 도 4h와 같이『┃』형상의 나무 블록과 도 4i와 같은『＼』형상의 나뭇가지 블록으로 알파벳 r을 만들도록 할 수 있다. 도 4j와 같은『⊂』형상의 반동그라미 블록을 도 4k와 같이 2 개를 배치하여 알파벳 s를 만들도록 할 수 있고, 도 4l과 같이『━』형상의 땅 블록과,『┃』형상의 나무 블록을 조합하여 알파벳 t를 만들도록 할 수 있다.

도 4m과 같이『∩』형상의 동굴 블록을 뒤집은 후,『┃』형상의 나무 블록을 조합하도록 함으로써 알파벳 u를 만들도록 할 수 있고, 도 4n과 같이『＼』형상의 나뭇가지 블록을 2 개 조합하여 알파벳 v를 만들도록 할 수도 있다. 도 4o와 같이 『＼』형상의 나뭇가지 블록을 4 개 조합하여 알파벳 w를 만들도록 할 수도 있고 도 4p 및 도 4q와 같이 『＼』형상의 나뭇가지 블록을 2 개 조합하여 알파벳 x를 만들도록 할 수도 있다. 도 4r과 같이 『＼』형상의 나뭇가지 블록과 『┃』형상의 나무 블록을 조합하여 알파벳 y를 만들도록 할 수도 있고 도 4t와 같이『━』형상의 땅 블록을 조합하여 알파벳 z를 만들도록 할 수도 있다.

이때,『━』형상의 땅 블록,『┃』형상의 나무 블록은 서로 방향만 바꾸면 되기 때문에 혼동될 수 있으므로 어느 것이 아래이고 위인지를 표시하는 눈 모양 및 로고를 통하여 아래 위를 판단하도록 할 수 있다. 물론, 영유아이기 때문에 『━』형상의 땅 블록,『┃』형상의 나무 블록을 섞어 사용하는 경우가 있을 수 있으므로 이에 따른 오차는 허용해줄 수 있다. 마찬가지로 『＼』형상의 나뭇가지 블록도 『━』형상의 땅 블록,『┃』형상의 나무 블록과 기울기만 다를 뿐이어서 이에 대한 혼용도 허용해줄 수 있다.

이와 같은 도 2 내지 도 4의 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템에 포함된 각 구성들 상호 간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 5를 통해 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 5에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.

도 5를 참조하면, 학습 서비스 제공 서버는, 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 알파벳을 생성하도록 적어도 하나의 콘텐츠를 저장하고(S5100), 사용자 단말에서 영어 학습을 선택하는 경우 콘텐츠를 스트리밍한다(S5200). 또, 학습 서비스 제공 서버는, 사용자 단말에서 적어도 하나의 알파벳 교구가 철제 보드에 부착된 형상을 촬영하는 경우 콘텐츠에서 지시한 알파벳을 형성했는지를 확인한 후 학습 결과를 저장한다(S5300).

상술한 단계들(S5100~S5300)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S5100~S5300)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.

이와 같은 도 5의 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.

도 5를 통해 설명된 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.

전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 후면에 자석을 포함하고, 전면에 적어도 하나의 형상이 형성되어 있는 적어도 하나의 알파벳 교구; 및
   상기 적어도 하나의 알파벳 교구가 부착되는 철제 보드를 포함하되,
   상기 적어도 하나의 알파벳 교구는,
   『━』형상의 땅 블록;
   『┃』형상의 나무 블록;
   『◎』형상의 동그라미 블록;
   『⊂』형상의 반동그라미 블록;
   『∩』형상의 동굴 블록;
   『＼』형상의 나뭇가지 블록;
   『·』형상의 점 블록;
   지팡이 형상의 지팡이 블록;
   우산 손잡이 형상의 우산 블록;
   쉼표 형상의 쉼표 블록
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 알파벳 학습교구.
   
2. 삭제
3. 적어도 하나의 형상이 형성된 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 철제 보드에 부착하도록 조합 순서를 안내하는 콘텐츠를 출력하는 사용자 단말;
   상기 적어도 하나의 알파벳 교구를 조합하여 알파벳을 생성하도록 적어도 하나의 콘텐츠를 저장하는 데이터베이스화부, 상기 사용자 단말에서 영어 학습을 선택하는 경우 상기 콘텐츠를 스트리밍하는 스트리밍부를 포함하는 포함하는 학습 서비스 제공 서버를 포함하되,
   상기 학습 서비스 제공 서버는,
   상기 적어도 하나의 알파벳 교구의 형상 및 색상을 식별하도록 저장하고, 상기 적어도 하나의 알파벳 교구로 조합된 알파벳을 식별한 후 상기 알파벳에 기 매핑되어 저장된 상기 알파벳으로 시작하는 단어의 이미지 및 스펠링을 AR 콘텐츠로 상기 사용자 단말로 전송하는 시각화부
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 학습 서비스 제공 서버는,
   상기 사용자 단말에서 상기 적어도 하나의 알파벳 교구가 상기 철제 보드에 부착된 형상을 촬영하는 경우 상기 콘텐츠에서 지시한 알파벳을 형성했는지를 확인한 후 학습 결과를 저장하는 평가부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템.
   
5. 삭제
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 학습 서비스 제공 서버는,
   상기 사용자 단말에서 상기 적어도 하나의 알파벳 교구가 부착된 철제 보드를 촬영하는 경우, 상기 적어도 하나의 알파벳 교구가 이루는 형상과 기 저장된 적어도 하나의 알파벳의 형상을 비교한 후, 가장 유사도가 높은 알파벳을 추출하여 상기 사용자 단말로 추출된 알파벳의 발음을 음성으로 출력하는 유사도판단부;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알파벳 학습교구를 이용한 영어 학습 서비스 제공 시스템.

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