KR102558775B1 - Sphere in a box rescue game device for calculating the diameter of a sphere in a box - Google Patents
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Abstract
상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 사용자가 제1, 제2 구면계를 이용하여 제1 구의 지름 및 제2 구의 지름에 대한 계산하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 구면계의 개념 및 원리를 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 사용자가 구면계의 원리 및 개념을 학습하는 것을 더욱 지원할 수 있는 사용자 환경을 제공할 수 있으며, 사용자가 수학 체험 학습에 더욱 몰입하고, 적극적으로 참여하는 것을 유도할 수 있다. A sphere-in-a-box rescue game device for obtaining the diameter of a sphere in a box is provided. The sphere-in-a-box rescue game device for obtaining the diameter of a sphere in a box according to an embodiment of the present invention can support a user to experience calculating the diameter of the first sphere and the diameter of the second sphere using the first and second spherometers, and can support naturally learning the concept and principle of the spherometer. In addition, the sphere-in-the-box rescue game device for finding the diameter of the sphere in the box according to the embodiment of the present invention can provide a user environment that can further support the user in learning the principles and concepts of the spherometer, and can induce the user to be more immersed in and actively participate in mathematical experiential learning.
Description
본 발명은 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치에 관한 것으로, 구면계의 원리를 학생들이 직접 체험할 수 있는 장치로, 학생들의 적극적인 수업 참여를 유도하며, 학생들이 재미있게 수학의 원리를 이해하는 것을 지원하는 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sphere-in-a-box rescue game device for finding the diameter of a sphere in a box, and more to a sphere-in-a-box rescue game device for finding the diameter of a sphere in a box, which enables students to directly experience the principle of a sphere system, encourages students to actively participate in classes, and supports students to understand the principles of mathematics in a fun way.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part merely provide background information on the present embodiment and do not constitute prior art.
종래 수학 교과의 수업 진행은 대부분 주입식 교육을 통해서 이루어지고 있으며, 상점/벌점 제도와 같은 외적 동기 유발을 통해 학생들의 동기를 부여하는 방식이 주로 적용되었다. In the past, most of the classes in the mathematics subject were conducted through injection education, and a method of motivating students through external motivation such as a store/penalty point system was mainly applied.
이러한, 외적 동기 유발은 그 강도를 지속적으로 높여 주어야 하고, 동기 유발 요소가 사라짐과 동시에 수학 학습의 필요성도 사라지는 등 동기 유발을 지속하기 어려운 단점이 있다. Such extrinsic motivation has a disadvantage in that the intensity must be continuously increased, and it is difficult to continue to induce motivation, such as the disappearance of motivation factors and the need for learning mathematics at the same time.
또한, 주입식 교육의 경우, 학생의 적극적인 참여를 유도하기 어려우며, 수학의 원리를 이해하는 것이 아니라 수학을 단순 암기하는 방식으로 학습하게 되어 학습의 효율도 저하시키는 단점이 있었다. In addition, in the case of injection-type education, it is difficult to induce active participation of students, and learning by simple memorization of mathematics rather than understanding the principles of mathematics has the disadvantage of reducing the efficiency of learning.
즉, 보고 만지고 느끼는 체험, 탐구 중심의 실물 체험 수학 콘텐츠를 통해 학생들의 수학 학습에 대한 동기 유발과 수학의 이해력을 향상시키는 것을 지원할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.In other words, there is a demand for the development of a device capable of supporting students' motivation for learning mathematics and improving their understanding of mathematics through real experience mathematics contents centered on seeing, touching, and feeling, and exploration.
본 발명의 목적은, 보고 만지고 느끼는 체험, 탐구 중심의 실물 체험 수학 콘텐츠를 통해 학생들의 수학 학습에 대한 동기 유발과 수학의 이해력을 향상시키는 것을 지원할 수 있는 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a device capable of supporting students' motivation for learning mathematics and improving their understanding of mathematics through real experience mathematics contents centered on seeing, touching, and feeling, and exploration.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 상자 속 구를 구출하는 게임을 수행하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치로서, 제1 지름을 가진 제1 구를 보관하는 제1 상자로, 제1 상자는 제1 구의 일부분이 외부로 노출되도록 제1 구를 수납하도록 구성하는, 제1 상자; 제1 지름과 상이한 제2 지름을 가진 제2 구를 보관하는 제2 상자로, 제2 상자는 제2 구의 일부분이 외부로 노출되도록 제2 구를 수납하도록 구성되는, 제2 상자; 제1 삼각대, 제1 삼각대의 중심에 구성되고 제1 삼각대와 제1 직선 거리를 가지는 제1 중심핀을 포함하는 제1 구면계; 제2 삼각대, 제2 삼각대의 중심에 구성되고 제2 삼각대와 제2 직선 거리를 가지는 제2 중심핀을 포함하는 제2 구면계로서, 제1 직선 거리는 제2 직선 거리와 상이한, 제2 구면계; 제1 상자, 제2 상자, 제1 구면계, 제2 구면계가 배치되는 게임판; 및 제1 구면계 또는 제2 구면계를 이용하여 사용자가 제1 구 및 제2 구의 지름을 계산하는 것을 지원하는 사용자 장치를 포함한다. According to some embodiments of the present invention, a ball-in-a-box rescue game device for finding the diameter of a ball in a box is a ball-in-a-box rescue game device for playing a game of rescuing a ball in a box, comprising: a first box for storing a first sphere having a first diameter; a second box for storing a second sphere having a second diameter different from the first diameter, the second box configured to house the second sphere such that a portion of the second sphere is exposed to the outside; a first spherometer including a first tripod and a first central pin configured at a center of the first tripod and having a first linear distance from the first tripod; a second spherical frame including a second tripod and a second center pin configured at the center of the second tripod and having a second straight line distance from the second tripod, wherein the first straight line distance is different from the second straight line distance; a game board on which the first box, the second box, the first spherical system, and the second spherical system are disposed; and a user device supporting a user to calculate the diameters of the first sphere and the second sphere using the first sphere gauge or the second sphere gauge.
또한, 제1 상자는 제1 구가 수납되는 제1 보관부, 제1 보관부를 개폐를 제어하는 제1 개폐 제어부 및 사용자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제1 통신부를 포함하고, 제2 상자는 제2 구가 수납되는 제2 보관부, 제2 보관부를 개폐를 제어하는 제2 개폐 제어부 및 사용자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제2 통신부를 포함하며, 제1 구면계는 제1 중심핀의 높이를 제1 제어 명령에 따라 조절하는 제1 제어부 및 사용자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제3 통신부를 더 포함하며, 제2 구면계는 제2 중심핀의 높이를 제2 제어 명령에 따라 조절하는 제2 제어부 및 사용자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제4 통신부를 더 포함하며, 사용자 장치는 제1 상자, 제2 상자, 제1 구면계 및 제2 구면계와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 통신부, 사용자의 명령을 입력받는 입력부, 제1 구면계 또는 제2 구면계를 이용하여 사용자가 제1 구 및 제2 구의 지름을 계산하는 것을 지원하는 사용자 환경을 구현하는 제어부 및 사용자 환경이 표시되는 표시부를 포함하고, 제1 구면계의 제1 제어부는 제1 삼각대가 제1 구에 접촉한 것을 인식하고 제1 중심핀이 제1 구에 접촉할 때까지 제1 중심핀을 초기 위치에서 하부 방향으로 이동되도록 제어하고, 제1 중심핀이 제1 구에 접촉한 경우 제1 중심핀이 초기 위치로부터 이동한 제1 거리 정보를 생성하고, 생성된 제1 거리 정보를 사용자 장치로 제공하며, 제1 구면계의 제1 제어부는 제1 삼각대가 게임판에 접촉한 것을 인식하고 제1 중심핀이 게임판에 접촉할 때까지 제1 중심핀을 초기 위치에서 하부 방향으로 이동되도록 제어하고, 제1 중심핀이 게임판에 접촉한 경우 제1 중심핀이 초기 위치로부터 이동한 제2 거리 정보를 생성하며, 생성된 제2 거리 정보를 사용자 장치로 제공하며, 사용자 환경은 제1 거리 정보와 제2 거리 정보를 통해 제1 구의 지름을 계산하기 위한 구면계 원리 정보 및 계산된 제1 구의 지름을 입력하기 위한 인터페이스를 제공하며, 제어부는 사용자가 입력한 제1 구의 지름의 정답 여부를 판단하며, 사용자 입력이 제1 지름에 해당하는 경우, 제1 상자의 보관부가 오픈되도록 개폐 제어부를 제어하기 위한 명령을 제1 상자로 제공할 수 있다. In addition, the first box includes a first storage unit for storing the first sphere, a first opening/closing control unit for controlling opening and closing of the first storage unit, and a first communication unit for exchanging data with the user device through a network, and the second box includes a second storage unit for storing the second sphere, a second opening and closing control unit for controlling opening and closing of the second storage unit, and a second communication unit for exchanging data with the user device through a network. It further includes a third communication unit for exchanging data through a network, and the second spherical meter further includes a second control unit for adjusting the height of the second center pin according to a second control command and a fourth communication unit for exchanging data with the user device through the network. A control unit implementing a user environment supporting calculation of the diameter of the second sphere and a display unit displaying the user environment, wherein the first control unit of the first spherometer recognizes that the first tripod contacts the first sphere and controls the first center pin to move downward from the initial position until the first center pin contacts the first sphere, and when the first center pin contacts the first sphere, generates first distance information about how the first center pin moves from the initial position, and provides the generated first distance information to the user device; The first control unit of the first spherometer recognizes that the first tripod contacts the game board and controls the first center pin to be moved downward from the initial position until the first center pin contacts the game board, generates second distance information for which the first center pin has moved from the initial position when the first center pin contacts the game board, and provides the generated second distance information to the user device, and the user environment provides spherical meter principle information for calculating the diameter of the first sphere through the first distance information and the second distance information and calculated An interface for inputting the diameter of the first sphere is provided, the control unit determines whether the diameter of the first sphere input by the user is correct, and when the user input corresponds to the first diameter, the storage unit of the first box is opened. A command for controlling the opening and closing control unit may be provided to the first box.
본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 사용자가 제1, 제2 구면계를 이용하여 제1 구의 지름 및 제2 구의 지름에 대한 계산하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 구면계의 개념 및 원리를 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.The sphere-in-a-box rescue game device for obtaining the diameter of a sphere in a box according to an embodiment of the present invention can support a user to experience calculating the diameter of the first sphere and the diameter of the second sphere using the first and second spherometers, and can support naturally learning the concept and principle of the spherometer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 사용자가 구면계의 원리 및 개념을 학습하는 것을 더욱 지원할 수 있는 사용자 환경을 제공할 수 있으며, 사용자가 수학 체험 학습에 더욱 몰입하고, 적극적으로 참여하는 것을 유도할 수 있다. In addition, the sphere-in-the-box rescue game device for finding the diameter of the sphere in the box according to the embodiment of the present invention can provide a user environment that can further support the user in learning the principles and concepts of the spherometer, and can induce the user to be more immersed in and actively participate in mathematical experiential learning.
상술한 내용과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above description, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치의 게임판, 제1 상자 및 제2 상자를 예시적으로 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치의 구면계를 예시적으로 나타낸다.
도 6은 구면계를 이용한 구의 곡률 반경을 측정하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 상자, 제2 상자, 제1 구면계, 제2 구면계 및 사용자 장치의 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 상자에 보관된 제1 구의 지름을 제1 구면계 및 사용자 장치를 통해 계산하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a rescue game device in a box according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 illustratively show a game board, a first box, and a second box of a rescue game device in a box according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 exemplarily show a spherical system of a sphere rescue game device in a box according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view for explaining the principle of measuring the radius of curvature of a sphere using a spherometer.
7 is a block diagram for explaining the relationship between a first box, a second box, a first spherical system, a second spherical system, and a user device according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 are flowcharts illustrating a process of calculating the diameter of a first sphere stored in a first box through a first spherometer and a user device according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어나 단어는 일반적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니된다. 발명자가 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어나 단어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상과 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명이 실현되는 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상을 전부 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 및 응용 가능한 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to a general or dictionary meaning. According to the principle that an inventor may define a term or a concept of a word in order to best describe his/her invention, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. In addition, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one embodiment in which the present invention is realized, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so it is to be understood that there may be various equivalents, modifications, and applicable examples that can replace them at the time of application.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 구성요소로 명명될 수 있다. '및/또는' 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B used in this specification and claims may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a component may be termed a second component, and similarly, a second component may be termed a component, without departing from the scope of the present invention. The term 'and/or' includes a combination of a plurality of related recited items or any one of a plurality of related recited items.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification and claims are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as "include" or "having" in this application do not preliminarily exclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application.
이하에서는, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 10 , a rescue game apparatus for finding the diameter of a ball in a box according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치의 게임판, 제1 상자 및 제2 상자를 예시적으로 나타낸다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치의 구면계를 예시적으로 나타낸다. 도 6은 구면계를 이용한 구의 곡률 반경을 측정하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 상자, 제2 상자, 제1 구면계, 제2 구면계 및 사용자 장치의 관계를 설명하기 위한 블록도이다. 도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 상자에 보관된 제1 구의 지름을 제1 구면계 및 사용자 장치를 통해 계산하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a rescue game device in a box according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 illustratively show a game board, a first box, and a second box of a rescue game device in a box according to an embodiment of the present invention. 4 and 5 exemplarily show a spherical system of a sphere rescue game device in a box according to an embodiment of the present invention. 6 is an exemplary view for explaining the principle of measuring the radius of curvature of a sphere using a spherometer. 7 is a block diagram for explaining the relationship between a first box, a second box, a first spherical system, a second spherical system, and a user device according to an embodiment of the present invention. 8 to 10 are flowcharts illustrating a process of calculating the diameter of a first sphere stored in a first box through a first spherometer and a user device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치(10)는 상자 속에 수납된 구의 지름을 구하기 위한 게임을 수행하기 위한 게임 장치에 해당한다. 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임에서, 구는 일부분만이 외부로 노출되도록 상자 속에 보관된 상태일 수 있다. 상자는 구의 일부분이 외부로 노출되고 나머지 부분은 상자에 의해 가려지도록 구를 수납할 수 있다. 실시예에서 따른 상자 속 구 구출 게임 장치(10)를 이용하는 학생들(이하, “사용자”)은 외부로 노출된 구의 일부분과 구면계를 이용하여 구의 지름을 계산하는 체험을 수행할 수 있으며, 이를 통해 구면계의 원리 및 구의 특징 등에 대한 자연스러운 학습이 진행되게 된다. The
구체적으로, 도 1을 참조하면 몇몇 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임 장치(10)는 게임판(100), 제1 상자(110), 제2 상자(120), 제1 구면계(130), 제2 구면계(140), 제1 구(150), 제2 구(160) 및 사용자 장치(170)를 포함한다.Specifically, referring to FIG. 1 , a
게임판(100)은 상자 속 구 구출 게임이 수행되는 주요 공간에 해당하며, 상자 속 구 구출 게임 장치(10)의 다른 구성들이 배치될 수 있다.The
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 상자(110) 및 제2 상자(120)는 게임판(100) 상에 배치될 수 있다. 게임판(100)은 게임을 수행하기 위한 공간 및 다른 구성들을 지지하기 위한 테이블로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 게임판(100)은 플랫(flat)한 상판을 가질 수 있으며, 이러한 평평한 상판을 통해 제1 구면계(130), 제2 구면계(140)의 동작을 지원하는 과정, 예시적으로 기준 위치를 결정하는 과정이 수행될 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3 , the
게임판(100)은 다른 구성들을 배치되기 위한 영역이 정의될 수 있다. 도 2 및 도 3에서, 제1 영역(S1)은 제1 구면계(130)가 배치되는 영역, 제2 영역(S2)은 제2 구면계(140)가 배치되는 영역, 제3 영역(S3)은 상자 속 구 구출 게임을 수행하기 위한 설명 안내가 배치되는 영역, 제4 영역(S4)은 사용자 장치(170)가 배치되는 영역에 해당한다. 이러한, 중요한 정보를 전달하고 게임 전체를 제어하게 되는 구성은 게임판(100)의 중앙에 해당한 제3 영역(S3)과 제4 영역(S4)에 배치될 수 있다. 또한, 제1 구면계(130)와 제2 구면계(140)의 용이한 활용을 위해 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)은 제3 영역(S3) 및 제4 영역(S4)을 기준으로 대칭적으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 상자(110) 및 제2 상자(120)도 제3 영역(S3) 및 제4 영역(S4)을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다. In the
제1 상자(110)와 제2 상자(120)는 각각 제1 구(150)와 제2 구(160)을 수납하도록 구성될 수 있다. 제1 상자(110)는 제1 구(150)를 내부에 보관하되, 제1 구(150)의 일부분이 외부로 노출되도록 제1 구(150)를 수납할 수 있다. 여기서, 제1 구(150)의 노출된 일부분은 후술하는 제1 구면계(130) 및 제2 구면계(140)의 적용이 가능한 정도의 면적에 해당할 수 있다. 또한, 제2 상자(120)는 제2 구(160)를 내부에 보관하되, 제2 구(160)의 일부분이 외부로 나타나도록 제2 구(160)를 수납할 수 있다. 여기서, 제2 구(160)의 노출된 일부분은 후술하는 제1 구면계(130) 및 제2 구면계(140)의 적용이 가능한 정도의 면적에 해당할 수 있다.The
여기서, 제1 구(150)는 제1 지름(R1)을 가질 수 있으며, 제2 구(160)는 제1 지름(R1)와 상이한 제2 지름(R2)을 가질 수 있다. 제1 구(150)와 제2 구(160)는 서로 상이한 부피를 가질 수 있다.Here, the
제1 상자(110)와 제2 상자(120)는 외형적으로 동일한 부피를 가지도록 구성되나, 수납하게 되는 제1 구(150)와 제2 구(160)의 부피가 상이하므로 이들을 수납하기 위한 내부 공간의 구성 및 크기는 서로 상이할 수 있다.The
제1 상자(110)와 제2 상자(120)는 외부에서 내부가 시인되지 않도록 구성될 수 있다. 즉, 외형을 구성하는 재질은 불투명한 특성을 가질 수 있다. The
외부로 노출된 일부분을 제외한 제1 구(150)의 나머지 부분이 제1 상자(110)의 내부에 위치하므로, 제1 구(150)의 전체 부피를 사용자는 확인할 수 없는 상태이다. 또한, 외부로 노출된 일부분을 제외한 제2 구(160)의 나머지 부분이 제2 상자(120)의 내부에 위치하므로, 제2 구(160)의 전체 부피를 사용자는 확인할 수 없는 상태이다. 즉, 사용자는 제1 구(150)와 제2 구(160) 중 어느 구가 더 큰 지름을 가지는 지에 대한 정보를 현재로서 알 수 없는 상태에 해당한다. 사용자는 제1 구면계(130) 및 제2 구면계(140)를 이용하여 통해 제1 구(150)의 지름과 제2 구(160)의 지름을 각각 확인할 수 있다. Since the rest of the
제1 구면계(130)는 외부로 노출된 제1 구(150)의 일부분을 활용하여 제1 구(150)의 지름을 계산하고, 또는 외부로 노출된 제2 구(160)의 일부분을 활용하여 제2 구(160)의 지름을 계산할 수 있는 장치에 해당한다. The
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 구면계(130)는 제1 삼각대(131), 제1 삼각대(131)의 중심에 구성되고 제1 삼각대(131)와 직선 거리(r)를 가지는 제1 중심핀(132)을 포함할 수 있다. 제1 삼각대(131)는 3개의 돌출부를 포함하며, 3개의 돌출부를 연결하는 지지판을 포함할 수 있다. 제1 중심핀(132)은 지지판을 관통하도록 구성되며, 지지판을 기준으로 상부 또는 하부로 이동될 수 있다. 제1 중심핀(132)이 형성된 위치는 제1 삼각대(131)의 중심, 지지판의 중심에 대응되는 위치에 해당한다. 여기서, 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부에 의해 정삼각형이 정의될 수 있다. 즉, 3개의 돌출부는 정삼각형의 꼭지점에 대응하는 포인트일 수 있으며, 제1 삼각대(131)의 중심은 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부가 정의하는 정삼각형의 중점에 대응될 수 있다. 제1 중심핀(132)은 정삼각형의 중점에 대응되므로, 제1 중심핀(132)으로부터 각 돌출부 사이의 직선 거리는 서로 동일할 수 있다. 4 and 5, the
도 5를 참조하면, 평면을 통해 정의되는 제1 중심핀(132)과 3개의 돌출부 사이의 거리를 직선 거리(r)로 정의할 수 있다. 이러한 직선 거리(r)는 제1 중심핀(132)과 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부 사이의 최단 거리일 수 있다. 제1 중심핀(132)과 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부 사이의 직선 거리(r)는 제1 중심핀(132)이 정삼각형의 중점에 대응되므로 동일할 수 있다. 또한, 평면을 통해 정의되는 3개의 돌출부 사이의 거리를 제1 거리(a)로 정의할 수 있다. 즉, 제1 거리(a)는 제1 삼각대(131)에 대응하여 정의되는 정삼각형의 한 변의 길이에 해당한다. 제1 거리(a)는 3개의 돌출부 사이의 최단 거리일 수 있다. Referring to FIG. 5 , a distance between the first central pin 132 and three protrusions defined through a plane may be defined as a straight line distance r . This straight line distance r may be the shortest distance between the first central pin 132 and the three protrusions of the first tripod 131 . The linear distance r between the first center pin 132 and the three protrusions of the first tripod 131 may be the same because the first center pin 132 corresponds to the midpoint of the equilateral triangle. In addition, the distance between the three protrusions defined through the plane may be defined as the first distance (a). That is, the first distance a corresponds to the length of one side of an equilateral triangle defined corresponding to the first tripod 131 . The first distance (a) may be the shortest distance between the three protrusions.
제1 구면계(130)는 제1 삼각대(131)가 측정 대상(구)에 지지되는 상태에서 제1 중심핀(132)이 측정 대상(구)에 접촉하기 위해 이동되는 이동 거리 정보(h)를 측정할 수 있다. 즉, 제1 중심핀(132)의 이동 거리 정보(h)와 제1 거리(a)를 통해 사용자는 측정 대상(구)의 곡률 반경, 반지름을 계산할 수 있다. The
도 6을 참조하면, C1은 측정 대상에 해당하는 구를 평면에 도시한 원이며, A, B, C는 제1 삼각대(131)가 측정 대상과 접촉한 포인트, D는 제1 중심핀(132)이 측정대상과 접촉한 포인트를 나타낸다. C2는 제1 구면계(130)의 제1 삼각대(131)에 대응하는 원에 해당한다. B와 C는 평면 상에서 동일한 위치에 도시될 수 있다. 측정 대상에 해당하는 구의 반지름을 R이라 정의할 때, DE = h로 측정되고, EF = 2R - h이고, EDA ∝ EAF이므로, 하기 수학식 1이 성립될 수 있다. Referring to FIG. 6, C1 is a circle showing a sphere corresponding to the measurement target on a plane, A, B, and C are points at which the first tripod 131 is in contact with the measurement target, and D is the first central pin. 132 represents a point in contact with the measurement target. C2 corresponds to a circle corresponding to the first tripod 131 of the
삼각형 AEH에서, AE = r, EH = r/2, AH = a/2이므로, 하기 수학식 2가 성립되게 된다. In the triangle AEH, since AE = r, EH = r /2, and AH = a / 2, the following Equation 2 is established.
수학식 2를 수학식 1에 대입하여 정리하면, 제1 거리(a)와 이동 거리 정보(h)에 따라 측정 대상인 구의 반지름(R)을 계산하는 수학식 3이 다음과 같이 도출될 수 있다. By substituting Equation 2 into Equation 1 and rearranging, Equation 3 for calculating the radius R of the sphere to be measured according to the first distance a and the moving distance information h can be derived as follows.
즉, 사용자가 구면계를 이용하여 측정 대상에 대한 중심핀의 이동 거리 정보를 취득하는 경우, 사용자는 취득한 거리 정보와 구면계의 제1 거리를 함께 이용하여 측정 대상에 해당하는 구의 반지름을 수학식 3을 통해 계산할 수 있으며, 측정 대상에 해당하는 구의 지름도 도출될 수 있다.That is, when the user obtains the movement distance information of the center pin for the measurement target using a spherometer, the user uses the acquired distance information and the first distance of the spherometer together to calculate the radius of the sphere corresponding to the measurement target through Equation 3. It can be calculated, and the diameter of the sphere corresponding to the measurement target can also be derived.
여기서, 제2 구면계(140)는 제2 삼각대(141), 제2 삼각대(141)의 중심에 구성되고 제2 삼각대(141)와 직선 거리(r)를 가지는 제2 중심핀(142)을 포함할 수 있다. 제2 구면계(140)는 제1 구면계(130)와 직선 거리가 상이하도록 구성된 구면계에 해당하며, 실질적인 기능은 동일할 수 있다. 제2 구면계(140)에서 제2 삼각대(141)와 제2 중심핀(142) 사이의 직선 거리는 제1 삼각대(131)와 제1 중심핀(132) 사이의 직선 거리와 상이할 수 있다. Here, the second
사용자는 제1 구면계(130) 및 제2 구면계(140) 중 적어도 하나를 활용하여 측정 대상인 제1 구(150) 또는 제2 구(160)의 지름을 계산할 수 있다.The user may use at least one of the
여기서, 직선 거리에 따라 중심핀이 이동되는 거리가 달라지게 된다. 동일한 구를 제1 구면계(130)와 제2 구면계(140)로 각각 측정하는 경우 측정되는 이동 거리 정보가 달라질 수 있으며, 계산에 활용되는 값들이 상이할 수 있으나, 계산을 통해 도출되는 구의 반경은 동일할 수 있다. 즉, 제1 구면계(130)와 제2 구면계(140)를 이용하여 제1 구(150)의 지름을 각각 측정하는 경우, 사용자는 동일한 값이 도출되는 것을 확인할 수 있다. Here, the moving distance of the center pin varies according to the straight line distance. When the same sphere is measured by the
제1 구면계(130)와 제2 구면계(140)를 이용하여 제1 구(150)의 지름을 각각 계산하는 경우, 사용자는 동일한 값이 도출되는 것을 확인할 수 있다. 만약, 제1 구면계(130)와 제2 구면계(140)를 이용하여 제1 구(150)의 지름을 측정할 때 상이한 값이 나오는 경우, 구면계를 이용한 측정의 오류 또는 계산의 오류가 발생한 것으로 사용자에게 다시 측정 또는 계산을 수행하는 것이 유도될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치(10)는 사용자가 제1, 제2 구면계를 이용하여 제1 구의 지름 및 제2 구의 지름에 대한 계산하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 구면계의 개념 및 원리를 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다. When the diameter of the
사용자 장치(170)와 다른 구성 사이의 데이터 교환을 통해 사용자가 구면계의 원리 및 개념을 학습하는 것을 더욱 지원할 수 있는 사용자 환경을 제공할 수 있다. 즉, 사용자는 사용자 장치(170)에서 제공하는 사용자 환경을 통해 상자 속 구 구출 게임을 수행하게 되며, 수학 체험 학습에 더욱 몰입하고, 적극적으로 참여하는 것이 유도될 수 있다. Through data exchange between the
도 7을 참조하면, 사용자 장치(170)는 통신부(171), 입력부(172), 제어부(173), 표시부(174) 및 저장부(175)를 포함한다. Referring to FIG. 7 , a
통신부(171)는 네트워크를 통해 상자 속 구 구출 게임 장치(10)의 다른 구성들과의 데이터를 교환할 수 있다. 사용자 장치(170)는 통신부(171)를 통해 다른 구성들로부터 데이터를 수신하고, 이에 기초하여 다른 구성들을 제어하기 위한 신호 또는 명령을 전달할 수 있다. The communication unit 171 may exchange data with other elements of the
여기서, 네트워크는 유선 인터넷 기술, 무선 인터넷 기술 및 근거리 통신 기술에 의한 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 근거리 통신망(LAN, Local area network), 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), 무선랜(Wireless LAN: WLAN), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra-Wideband), 지그비(ZigBee) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the network may include a network based on wired Internet technology, wireless Internet technology, and short-range communication technology. For example, the network may include at least one of a local area network (LAN), long term evolution (LTE), wireless LAN (WLAN), Bluetooth, radio frequency identification (RFID), infrared data association (IrDA), ultra-wideband (UWB), and ZigBee.
입력부(172)는 사용자의 명령을 입력받을 수 있다. 입력부(172)는 마우스, 키보드, 터치패널, 터치스크린 또는 터치패드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The input unit 172 may receive a user's command. The input unit 172 may be a mouse, keyboard, touch panel, touch screen, or touch pad, but is not limited thereto.
제어부(173)는 상자 속 구 구출 게임 장치(10)의 주요 구성의 동작을 제어할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제어부(173)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 주요 구성의 동작에 필요한 연산 및 데이터 처리를 수행할 수 있다. 제어부(173)는 사용자가 상자 속 구 구출 게임을 수행하는 것을 지원하는 사용자 환경을 구현할 수 있다. 사용자 환경은 제1 구면계(130) 또는 제2 구면계(140)를 이용하여 사용자가 제1 구(150)의 지름 및 제2 구의(160) 지름을 계산하는 것을 지원할 수 있다. The control unit 173 may control the operation of the main components of the box-in-a-box
사용자 환경은 표시부(174)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 표시부(174)는 사용자 환경을 표시하는 표지 장치일 수 있다. A user environment may be provided to the user through the display unit 174 . The display unit 174 may be a display device displaying the user environment.
저장부(175)는 사용자 환경의 구현에 필요한 데이터를 보관할 수 있다. 저장부(175)는 제어부(173)의 동작에 필요한 데이터 또는 정보를 보관하거나, 제어부(173)에서 수행된 동작에 따른 데이터 또는 정보를 보관할 수 있다.The storage unit 175 may store data necessary for implementing a user environment. The storage unit 175 may store data or information necessary for the operation of the control unit 173 or data or information according to an operation performed by the control unit 173 .
제1 상자(110)는 제1 구(150)가 수납되는 제1 보관부(111), 제1 보관부(111)를 개폐를 제어하는 제1 개폐 제어부(112) 및 사용자 장치(170)와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제1 통신부(113)를 포함할 수 있다. The
또한, 제2 상자(120)는 제2 구(160)가 수납되는 제2 보관부(121), 제2 보관부(121)를 개폐를 제어하는 제2 개폐 제어부(122) 및 사용자 장치(170)와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제2 통신부(123)를 포함할 수 있다.In addition, the
실시예에서, 제1 상자(110)의 제1 보관부(111)는 제1 개폐 제어부(112)를 통해 개폐 여부가 결정될 수 있다. 제1 보관부(111)가 열림(open) 상태인 경우, 제1 구(150)의 수납 상태가 해제될 수 있으며, 제1 구(150)가 제1 보관부(111)로부터 이탈이 가능해진다. 제1 보관부(111)가 닫힘(close) 상태인 경우, 제1 구(150)의 수납 상태가 계속 유지될 수 있으며, 제1 구(150)는 계속 제1 보관부(111)에 보관되고 일부분만이 외부로 노출되는 상태에 해당한다. 제1 개폐 제어부(112)는 이러한 제1 보관부(111)의 열림 상태 및 닫힘 상태를 선택적으로 제어할 수 있다. 제1 개폐 제어부(112)는 제1 통신부(113)를 통해 사용자 장치(170)로부터 제공되는 명령에 대응하여 제1 보관부(111)의 개폐 상태를 제어할 수 있다. In the embodiment, whether the first storage unit 111 of the
실시예에서, 제2 상자(120)의 제2 보관부(121)는 제2 개폐 제어부(122)를 통해 개폐 여부가 결정될 수 있다. 제2 보관부(121)가 열림(open) 상태인 경우, 제2 구(160)의 수납 상태가 해제될 수 있으며, 제2 구(160)가 제2 보관부(121)로부터 이탈이 가능해진다. 제2 보관부(121)가 닫힘(close) 상태인 경우, 제2 구(160)의 수납 상태가 계속 유지될 수 있으며, 제2 구(160)는 계속 제2 보관부(121)에 보관되고 일부분만이 외부로 노출되는 상태에 해당한다. 제2 개폐 제어부(122)는 이러한 제2 보관부(121)의 열림 상태 및 닫힘 상태를 선택적으로 제어할 수 있다. 제2 개폐 제어부(122)는 제2 통신부(123)를 통해 사용자 장치(170)로부터 제공되는 명령에 대응하여 제2 보관부(121)의 개폐 상태를 제어할 수 있다.In the embodiment, whether the second storage unit 121 of the
또한, 제1 구면계(130)는 제1 삼각대(131), 제1 중심핀(132), 제1 중심핀의 높이를 제1 제어 명령에 따라 조절하는 제1 제어부(133) 및 사용자 장치(170)와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제3 통신부(134)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 구면계(130)의 제1 중심핀(132)은 제1 제어부(133)의 제1 제어 명령에 따라 위아래로 이동되도록 구성될 수 있다. 제1 구면계(130)의 제1 제어부(133)는 제1 중심핀(132)이 이동한 거리 정보를 생성하고, 거리 정보를 사용자 장치(170)로 전달할 수 있다. In addition, the
또한, 제2 구면계(140)는 제2 삼각대(141), 제2 중심핀(142), 제2 중심핀의 높이를 제2 제어 명령에 따라 조절하는 제2 제어부(143) 및 사용자 장치(170)와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제4 통신부(144)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 구면계(140)의 제2 중심핀(142)은 제4 제어부(143)의 제2 제어 명령에 따라 위아래로 이동되도록 구성될 수 있다. 제2 구면계(140)의 제2 제어부(143)는 제2 중심핀(142)이 이동한 거리 정보를 생성하고, 거리 정보를 사용자 장치(170)로 전달할 수 있다. In addition, the
사용자 장치(170)는 제1 구면계(130) 또는 제2 구면계(140)를 통해 제공되는 이동 거리 정보를 사용자 환경을 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 사용자 환경을 통해 제공되는 거리 정보 및 구면계들의 직선 거리를 고려하여 측정 대상에 해당하는 구의 반지름을 계산하고 2를 곱하여 지름을 계산할 수 있다. 여기서, 사용자 환경은 사용자가 측정 대상에 해당하는 구(제1 구 또는 제2 구)의 계산된 지름을 입력하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자는 상기 인터페이스에 계산된 값을 입력할 수 있으며, 사용자 장치(170)의 제어부(173)는 사용자가 입력한 값의 정답 여부를 판단할 수 있다. 제어부(173)는 사용자가 입력한 값이 정답인 경우, 측정 대상에 해당하는 구를 보관하는 보관부가 오픈되도록 개폐 제어부를 제어하는 명령을 송부할 수 있다.The
도 8 내지 도 10은 제1 구면계(130)를 통해 제1 구(150)에 대한 지름을 계산하고, 계산한 결과의 정답 여부를 확인하는 과정을 도시한다. 도 8 내지 도 10과 관련하여 후술되는 과정은 제1 구면계(130)를 통해 제2 구(160)에 대한 지름을 계산하고 계산한 결과의 정답 여부를 확인하는 과정에도 적용될 수 있으며, 제2 구면계(140)를 통해 제1 구(150) 또는 제2 구(160)에 대한 지름을 계산하고 계산한 결과의 정답 여부를 확인하는 과정에도 동일하게 적용될 수 있다. 8 to 10 show a process of calculating the diameter of the
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구 구출 게임을 체험하는 방법은 제1 구를 기준으로 제1 중심핀의 제1 거리 정보를 측정하는 단계(S100), 게임판을 기준으로 제1 중심핀의 제2 거리 정보를 측정하는 단계(S200), 제1 구면계의 스펙 정보, 제1 위치 정보, 제2 위치 정보에 따라 계산된 제1 구의 지름을 입력하는 단계(S300) 및 입력된 제1 구의 지름의 정답 여부에 따라 제1 보관부의 개폐를 제어하는 단계(S400)를 포함한다. Referring to FIG. 8 , a method for experiencing a sphere rescue game in a box according to an embodiment of the present invention includes measuring first distance information of a first center pin with respect to a first sphere (S100), measuring second distance information of a first center pin with respect to a game board (S200), inputting a diameter of a first sphere calculated according to specification information, first location information, and second location information of a first sphere meter (S300), and inputting a diameter of a first sphere Controlling opening and closing of the first storage unit according to whether or not the answer is correct (S400) is included.
단계(S100) 및 단계(S200)는 순차적으로 기재되었으나 동작의 순서가 기재된 순서에 제한되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 단계(S200)는 단계(S100) 보다 먼저 수행될 수도 있다. Although steps S100 and S200 have been described sequentially, the order of operations is not limited to the described order. In some embodiments, step S200 may be performed prior to step S100.
도 9는 단계(S100)의 세부적인 과정을 나타낸다. Figure 9 shows the detailed process of step (S100).
실시예에서, 사용자 환경은 제1 구면계(130)를 동작시키는 측정 명령을 생성할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자는 상기 인터페이스를 입력부(172)를 통해 선택하여 제1 측정 명령을 생성, 제1 구면계(130)로 이를 전달할 수 있다(S110). 제1 구면계(130)의 제3 제어부(133)는 제3 통신부(134)를 통해 제1 측정 명령을 수신하고 제1 중심핀(132)을 동작 시키기 위한 과정을 진행하게 된다.In an embodiment, the user environment may provide an interface capable of generating a measurement command for operating the
먼저, 제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)가 제1 구에 접촉한 것을 인식할 수 있다(S120). 사용자는 측정하려는 대상인 제1 구(150)에서 외부로 노출된 일부분에 제1 구면계(130)의 제1 삼각대(131)를 접촉시킬 수 있다. 제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)의 돌출부에 구성된 접촉 센서를 통해 돌출부와 다른 구성(제1 구의 노출된 일부분)과의 접촉을 인식할 수 있다. First, the third controller 133 may recognize that the first tripod 131 has contacted the first sphere (S120). The user may bring the first tripod 131 of the
제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부가 모두 제1 구(150)의 외부로 노출된 일부분과 접촉되는 것이 인식되는 경우, 제1 중심핀(132)을 동작 시키게 된다. 제1 구면계(130)의 제1 중심핀(132)은 동작 되기 이전 상태에 특정 위치로 세팅된 상태일 수 있으며, 측정이 완료된 경우 이러한 위치로 복귀하도록 제3 제어부(133)에 의해 제어될 수 있다. 이러한, 제1 중심핀(132)의 위치를 초기 위치라 정의한다. 제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부가 모두 제1 구(150)의 외부로 노출된 일부분과 접촉되는 것이 인식되는 경우, 제1 중심핀(132)을 초기 위치에서 하부 방향으로 이동시키게 된다(S130). 이러한 이동은 제1 중심핀(132)이 제1 구(150)와 접촉할 때 까지 계속 수행되게 된다. 제1 중심핀(132)이 제1 구(150)의 외부로 노출된 일부부과 접촉한 경우 제3 제어부(133)는 제1 중심핀(132)이 초기 위치로부터 이동한 제1 거리 정보를 생성하게 된다(S140). 이러한, 제1 구면계(130)의 제3 제어부(133)를 통한 동작 과정에 의해 사용자가 제1 구면계(130)를 이용하여 제1 거리 정보를 생성하는 것이 지원될 수 있으며, 정확한 제1 거리 정보의 생성이 지원되게 된다. 제3 제어부(133)는 생성된 제1 거리 정보를 제3 통신부(134)를 통해 사용자 장치(170)로 전송할 수 있다(S150).The third control unit 133 operates the first central pin 132 when it is recognized that all three protrusions of the first tripod 131 come into contact with a portion exposed to the outside of the
도 10은 단계(S200)의 세부적인 과정을 나타낸다. 10 shows a detailed process of step S200.
사용자는 측정 명령을 생성하는 인터페이스를 입력부(172)를 통해 선택하여 제2 측정 명령을 생성, 제1 구면계(130)로 이를 전달할 수 있다(S210). 제1 구면계(130)의 제3 제어부(133)는 제3 통신부(134)를 통해 제2 측정 명령을 수신하고 제1 중심핀(132)을 동작 시키기 위한 과정을 진행하게 된다.The user may select an interface for generating a measurement command through the input unit 172, generate a second measurement command, and transmit the second measurement command to the first spherometer 130 (S210). The third controller 133 of the
먼저, 제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)가 게임판(100)에 접촉한 것을 인식할 수 있다(S120). 사용자는 측정하려는 대상인 게임판(100)의 평면부, 플랫한 부분에 제1 구면계(130)의 제1 삼각대(131)를 접촉시킬 수 있다. 제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)의 돌출부에 구성된 접촉 센서를 통해 돌출부와 다른 구성(게임판의 평면 영역)의 접촉을 인식할 수 있다. First, the third controller 133 may recognize that the first tripod 131 has contacted the game board 100 (S120). The user may bring the first tripod 131 of the
제3 제어부(133)는 제1 삼각대(131)의 3개의 돌출부가 모두 게임판(100)과 접촉되는 것이 인식되는 경우, 제1 중심핀(132)을 초기 위치에서 하부 방향으로 이동시키게 된다(S230). 이러한 이동은 제1 중심핀(132)이 게임판(100)과 접촉할 때까지 계속 수행되게 된다. 제1 중심핀(132)이 게임판(100)과 접촉한 경우 제3 제어부(133)는 제1 중심핀(132)이 초기 위치로부터 이동한 제2 거리 정보를 생성하게 된다(S240). 이러한, 제1 구면계(130)의 제3 제어부(133)를 통한 동작 과정에 의해 사용자가 제1 구면계(130)를 이용하여 제2 거리 정보를 생성하는 것이 지원될 수 있으며, 정확한 제2 거리 정보의 생성이 지원되게 된다. 제3 제어부(133)는 생성된 제2 거리 정보를 제3 통신부(134)를 통해 사용자 장치(170)로 전송할 수 있다(S250).When it is recognized that all three protrusions of the first tripod 131 are in contact with the
단계(S300)에서, 제1 거리 정보와 제2 거리 정보가 사용자 환경을 통해 사용자에게 각각 제공될 수 있다. 또한, 사용자 환경은 제1 구면계의 스펙 정보(제1 거리(a))와 구면계 원리 정보를 더 제공할 수 있다. 구면계 원리 정보는 제1 거리(a), 제1 거리 정보와 제2 거리 정보의 차이인 이동 거리 정보(h))를 이용하여 제1 구의 지름을 계산하기 위한 구면계 원리를 설명하기 위한 정보에 해당한다. 사용자는 이러한 정보를 활용하여 제1 구의 지름을 계산할 수 있으며, 제1 구의 지름을 입력하기 위한 인터페이스를 이를 입력할 수 있다.In step S300, first distance information and second distance information may be respectively provided to the user through the user environment. In addition, the user environment may further provide specification information (first distance a) of the first spherical system and principle information of the spherical system. The spherical system principle information corresponds to information for explaining the spherical system principle for calculating the diameter of the first sphere using the first distance (a) and the moving distance information ( h ), which is the difference between the first distance information and the second distance information. The user may calculate the diameter of the first sphere using this information, and may input an interface for inputting the diameter of the first sphere.
단계(S400)에서, 제어부(173)는 입력된 제1 구의 지름의 정답 여부를 판단할 수 있으며, 정답 여부에 따라 제1 보관부(111)의 개폐를 제어할 수 있다. 입력된 제1 구의 지름이 정답인 경우, 제어부(173)는 제어부(173)는 사용자가 입력한 값이 정답인 경우, 제1 구(150)를 보관하는 제1 보관부(111)를 오픈하는 제어 명령을 개폐 제어부(112)에 제공할 수 있다. 개폐 제어부(112)는 이러한 제어 명령에 대응하여 제1 보관부(111)를 오픈하여 제1 구(150)가 외부로 이탈되도록 한다. 즉, 사용자가 구의 지름을 정확하게 계산하여 정답을 맞히는 경우, 상자 속에 갇힌 구가 구출되게 되며 사용자는 구출된 구의 실물을 확인할 수 있게 된다.In step S400, the control unit 173 may determine whether the input diameter of the first sphere is correct, and may control opening and closing of the first storage unit 111 according to whether or not the input diameter of the first sphere is correct. When the input diameter of the first sphere is correct, the control unit 173 may provide the control unit 112 with a control command to open the first storage unit 111 storing the
본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 사용자가 제1, 제2 구면계를 이용하여 제1 구의 지름 및 제2 구의 지름에 대한 계산하는 체험을 수행하는 것을 지원할 수 있으며, 구면계의 개념 및 원리를 자연스럽게 학습하는 것을 지원할 수 있다.The sphere-in-a-box rescue game device for obtaining the diameter of a sphere in a box according to an embodiment of the present invention can support a user to experience calculating the diameter of the first sphere and the diameter of the second sphere using the first and second spherometers, and can support naturally learning the concept and principle of the spherometer.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치는 사용자가 구면계의 원리 및 개념을 학습하는 것을 더욱 지원할 수 있는 사용자 환경을 제공할 수 있으며, 사용자가 수학 체험 학습에 더욱 몰입하고, 적극적으로 참여하는 것을 유도할 수 있다. In addition, the sphere-in-the-box rescue game device for finding the diameter of the sphere in the box according to the embodiment of the present invention can provide a user environment that can further support the user in learning the principles and concepts of the spherometer, and can induce the user to be more immersed in and actively participate in mathematical experiential learning.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.
Claims (2)
제1 지름을 가진 제1 구를 보관하는 제1 상자로, 상기 제1 상자는 상기 제1 구의 일부분이 외부로 노출되도록 상기 제1 구를 수납하도록 구성하는, 제1 상자;
상기 제1 지름과 상이한 제2 지름을 가진 제2 구를 보관하는 제2 상자로, 상기 제2 상자는 상기 제2 구의 일부분이 외부로 노출되도록 상기 제2 구를 수납하도록 구성되는, 제2 상자;
제1 삼각대, 상기 제1 삼각대의 중심에 구성되고 상기 제1 삼각대와 제1 직선 거리를 가지는 제1 중심핀을 포함하는 제1 구면계;
제2 삼각대, 상기 제2 삼각대의 중심에 구성되고 상기 제2 삼각대와 제2 직선 거리를 가지는 제2 중심핀을 포함하는 제2 구면계로서, 상기 제1 직선 거리는 상기 제2 직선 거리와 상이한, 제2 구면계;
상기 제1 상자, 상기 제2 상자, 상기 제1 구면계, 상기 제2 구면계가 배치되는 게임판; 및
상기 제1 구면계 또는 상기 제2 구면계를 이용하여 사용자가 상기 제1 구 및 상기 제2 구의 지름을 계산하는 것을 지원하는 사용자 장치를 포함하고,
상기 제1 상자는 상기 제1 구가 수납되는 제1 보관부, 상기 제1 보관부를 개폐를 제어하는 제1 개폐 제어부 및 상기 사용자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제1 통신부를 포함하고,
상기 제2 상자는 상기 제2 구가 수납되는 제2 보관부, 상기 제2 보관부를 개폐를 제어하는 제2 개폐 제어부 및 상기 사용자 장치와 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제2 통신부를 포함하며,
상기 제1 구면계는 상기 제1 중심핀의 높이를 제1 제어 명령에 따라 조절하는 제1 제어부 및 상기 사용자 장치와 상기 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제3 통신부를 더 포함하며,
상기 제2 구면계는 상기 제2 중심핀의 높이를 제2 제어 명령에 따라 조절하는 제2 제어부 및 상기 사용자 장치와 상기 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 제4 통신부를 더 포함하며,
상기 사용자 장치는 상기 제1 상자, 상기 제2 상자, 상기 제1 구면계 및 상기 제2 구면계와 상기 네트워크를 통해 데이터를 교환하기 위한 통신부, 상기 사용자의 명령을 입력받는 입력부, 상기 제1 구면계 또는 상기 제2 구면계를 이용하여 상기 사용자가 상기 제1 구 및 상기 제2 구의 지름을 계산하는 것을 지원하는 사용자 환경을 구현하는 제어부 및 상기 사용자 환경이 표시되는 표시부를 포함하고,
상기 제1 구면계의 제1 제어부는 상기 제1 삼각대가 상기 제1 구에 접촉한 것을 인식하고 상기 제1 중심핀이 상기 제1 구에 접촉할 때까지 상기 제1 중심핀을 초기 위치에서 하부 방향으로 이동되도록 제어하고, 상기 제1 중심핀이 상기 제1 구에 접촉한 경우 상기 제1 중심핀이 초기 위치로부터 이동한 제1 거리 정보를 생성하며, 상기 생성된 제1 거리 정보를 상기 사용자 장치로 제공하며,
상기 제1 구면계의 제1 제어부는 상기 제1 삼각대가 상기 게임판에 접촉한 것을 인식하고 상기 제1 중심핀이 상기 게임판에 접촉할 때까지 상기 제1 중심핀을 상기 초기 위치에서 하부 방향으로 이동되도록 제어하고, 상기 제1 중심핀이 상기 게임판에 접촉한 경우 상기 제1 중심핀이 초기 위치로부터 이동한 제2 거리 정보를 생성하며, 상기 생성된 제2 거리 정보를 상기 사용자 장치로 제공하며,
상기 사용자 환경은 상기 제1 거리 정보와 상기 제2 거리 정보를 통해 상기 제1 구의 지름을 계산하기 위한 구면계 원리 정보 및 계산된 제1 구의 지름을 입력하기 위한 인터페이스를 제공하며,
상기 제어부는 상기 사용자가 입력한 제1 구의 지름의 정답 여부를 판단하며,
상기 제어부는 상기 사용자가 입력한 제1 구의 지름이 상기 제1 지름에 해당하는 경우, 상기 제1 상자의 보관부가 오픈되도록 상기 개폐 제어부를 제어하기 위한 명령을 상기 제1 상자로 제공하는,
상자 속 구의 지름을 구하기 위한 상자 속 구 구출 게임 장치.
A sphere rescue game device in a box for playing a game of rescuing spheres in a box,
A first box for storing a first sphere having a first diameter, the first box configured to accommodate the first sphere such that a portion of the first sphere is exposed to the outside;
a second box for storing a second sphere having a second diameter different from the first diameter, wherein the second box is configured to house the second sphere such that a portion of the second sphere is exposed to the outside;
a first spherometer including a first tripod and a first central pin formed at a center of the first tripod and having a first linear distance from the first tripod;
a second spherical system including a second tripod and a second center pin configured at a center of the second tripod and having a second linear distance from the second tripod, wherein the first linear distance is different from the second linear distance;
a game board on which the first box, the second box, the first spherical system, and the second spherical system are disposed; and
A user device supporting a user to calculate the diameters of the first sphere and the second sphere using the first sphere gauge or the second sphere gauge,
The first box includes a first storage unit in which the first sphere is stored, a first opening and closing control unit for controlling opening and closing of the first storage unit, and a first communication unit for exchanging data with the user device through a network,
The second box includes a second storage unit in which the second sphere is stored, a second opening and closing control unit for controlling opening and closing of the second storage unit, and a second communication unit for exchanging data with the user device through a network,
The first spherical system further includes a first controller for adjusting the height of the first center pin according to a first control command and a third communication unit for exchanging data with the user device through the network,
The second spherical system further includes a second controller for adjusting the height of the second center pin according to a second control command and a fourth communication unit for exchanging data with the user device through the network,
The user device includes a communication unit for exchanging data with the first box, the second box, the first spherical meter and the second spherical meter through the network, an input unit for receiving a command from the user, the first spherical meter or the second spherical meter A control unit implementing a user environment that supports the user to calculate the diameters of the first sphere and the second sphere, and a display unit for displaying the user environment,
The first control unit of the first spherometer recognizes that the first tripod contacts the first sphere and controls the first center pin to move downward from an initial position until the first center pin contacts the first sphere, generates first distance information about the movement of the first center pin from the initial position when the first center pin contacts the first sphere, and provides the generated first distance information to the user device;
The first control unit of the first spherical system recognizes that the first tripod contacts the game board and controls the first center pin to move downward from the initial position until the first center pin contacts the game board, generates second distance information about the movement of the first center pin from the initial position when the first center pin contacts the game board, and provides the generated second distance information to the user device;
The user environment provides an interface for inputting spherical system principle information and the calculated diameter of the first sphere for calculating the diameter of the first sphere through the first distance information and the second distance information,
The control unit determines whether the diameter of the first sphere input by the user is correct,
The control unit provides a command for controlling the opening and closing control unit to open the storage unit of the first box to the first box when the diameter of the first sphere input by the user corresponds to the first diameter,
A ball-in-a-box rescue game device for finding the diameter of a ball in a box.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020230044475A KR102558775B1 (en) | 2023-04-05 | 2023-04-05 | Sphere in a box rescue game device for calculating the diameter of a sphere in a box |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020230044475A KR102558775B1 (en) | 2023-04-05 | 2023-04-05 | Sphere in a box rescue game device for calculating the diameter of a sphere in a box |
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KR102558775B1 true KR102558775B1 (en) | 2023-07-25 |
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ID=87428541
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KR1020230044475A KR102558775B1 (en) | 2023-04-05 | 2023-04-05 | Sphere in a box rescue game device for calculating the diameter of a sphere in a box |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR20110075214A (en) | 2009-12-28 | 2011-07-06 | 이홍섭 | Computer based mathematics education system and method |
CN202306898U (en) * | 2011-11-09 | 2012-07-04 | 金华职业技术学院 | Diameter measuring instrument for sphere |
US9697685B1 (en) * | 2016-09-07 | 2017-07-04 | Ahmad A. Al-Saleh | Mobile device-enabled portable reward dispensing machine |
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2023
- 2023-04-05 KR KR1020230044475A patent/KR102558775B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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