KR102630988B1 - Block recognition device - Google Patents

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KR102630988B1
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차남주
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(주)씽킹메이킹
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B1/00—Manually or mechanically operated educational appliances using elements forming, or bearing, symbols, signs, pictures, or the like which are arranged or adapted to be arranged in one or more particular ways
    • G09B1/02—Manually or mechanically operated educational appliances using elements forming, or bearing, symbols, signs, pictures, or the like which are arranged or adapted to be arranged in one or more particular ways and having a support carrying or adapted to carry the elements
    • G09B1/30—Manually or mechanically operated educational appliances using elements forming, or bearing, symbols, signs, pictures, or the like which are arranged or adapted to be arranged in one or more particular ways and having a support carrying or adapted to carry the elements wherein the elements are adapted to be arranged in co-operation with the support to form symbols

Abstract

본 발명의 일실시 형태에 따르면, 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판과, 상기 블록거치판에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록거치판과 이격되도록 상기 블록거치판의 하부 방향에 형성되어 상기 비아홀을 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부를 포함하는 블록 인식 장치를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a block mounting plate has a flat upper surface and is perforated with a plurality of via holes in a grid form to transmit light from the top to the bottom, and a plurality of protrusions are provided on the lower surface to be mounted on the block mounting plate. The protrusion includes at least one block formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part, a camera formed in the lower direction of the block mounting plate so as to be spaced apart from the block mounting plate and taking pictures of the via hole, and taking pictures with the camera. A block recognition device including an operation unit that converts an image into a digital signal can be provided.

Description

블록 인식장치{BLOCK RECOGNITION DEVICE}Block recognition device {BLOCK RECOGNITION DEVICE}

본 발명은 블록 인식장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라를 이용하여 블록거치판에 블록의 결합 여부를 인식하고 인식된 결과를 출력할 수 있는 블록 인식장치에 관한 것이다. The present invention relates to a block recognition device, and more specifically, to a block recognition device that uses a camera to recognize whether a block is coupled to a block holder and outputs the recognized result.

블록 세트, 특히 알파벳이나 한글 자모를 형상화한 블록 세트는 완구용 또는 학습용으로 널리 사용되고 있다. 특히 일반 가정이나 유치원 또는 언어 학원 등에서 유아 또는 새로운 언어를 배우려는 사람들을 대상으로 많이 사용되고 있다. Block sets, especially block sets that symbolize the alphabet or Korean alphabet, are widely used as toys or for learning. In particular, it is widely used in homes, kindergartens, and language schools for infants and those who want to learn a new language.

블록 세트의 사용자는 블록 세트에 포함되어 있는 블록들을 서로 조합하거나 끼워 맞추는 과정을 통해 지각력을 향상시킬 수 있다. 특히 알파벳이나 한글 자모를 형상화한 블록 세트의 경우, 블록들을 서로 조합하는 과정을 통해 기초적인 문자를 습득할 수 있다.Users of the block set can improve their perception through the process of combining or fitting the blocks included in the block set. In particular, in the case of block sets that symbolize the alphabet or the Korean alphabet, basic characters can be learned through the process of combining the blocks.

다만, 종래에는 사용자가 임의로 블록들을 조합하였을 때, 사용자가 이미 알고 있었던 경우라거나 다른 누군가가 알려주는 경우가 아니라면, 상기 조합이 가능한 조합인지 또는 상기 조합된 블록들의 배치가 정확한 것인지 여부에 대해 쉽게 알수 없는 불편함이 있었다. 따라서, 이러한 불편함을 줄이고자 온라인 학습과 오프라인 학습을 결합한 다양한 학습 교구가 개발되고 있는 실정이다. However, conventionally, when a user arbitrarily combines blocks, unless the user already knows or someone else informs them, it is not easy to know whether the combination is possible or whether the arrangement of the combined blocks is correct. There was an inconvenience that wasn't there. Therefore, in order to reduce this inconvenience, various learning materials that combine online learning and offline learning are being developed.

선행문헌 : 한국등록특허 10-1588444Prior literature: Korean registered patent 10-1588444

상기 선행문헌은 블록인식장치 및 블록 인식 방법에 관한 특허로서, 블록의 종류 또는 블록의 조합 상태를 인식하고 인식된 결과를 출력할 수 있는 블록 인식 장치 및 블록 인식 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 블록이 배치되는 판, 판의 내부 또는 외부에 배치되고 판에 배치된 블록에 대한 블록 정보를 감지하는 센서부, 블록 정보를 기초로 하여 출력정보를 생성하는 제어부 및 출력 정보를 출력하는 출력부를 포함하는 블록 인식장치가 개시되어 있다. The above prior literature is a patent on a block recognition device and a block recognition method, which relates to a block recognition device and a block recognition method capable of recognizing the type of block or the combination state of blocks and outputting the recognized result, wherein at least one block This plate is placed, a sensor unit that is placed inside or outside the plate and detects block information about the blocks placed on the plate, a control unit that generates output information based on the block information, and an output unit that outputs the output information. A block recognition device is disclosed.

본 발명의 일 실시형태는, 카메라를 이용하여 블록거치판에 블록의 결합 여부를 인식하고 이를 출력함으로서 블록거치판에서의 블록 거치 정보를 쉽게 인식할 수 있는 블록 인식장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. One embodiment of the present invention aims to provide a block recognition device that can easily recognize block mounting information on a block mounting plate by using a camera to recognize whether a block is coupled to a block mounting plate and output this. .

본 발명의 일실시 형태에 따르면, 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판과, 상기 블록거치판에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록거치판과 이격되도록 상기 블록거치판의 하부 방향에 형성되어 상기 비아홀을 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부를 포함하는 블록 인식 장치를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a block mounting plate has a flat upper surface and is perforated with a plurality of via holes in a grid form to transmit light from the top to the bottom, and a plurality of protrusions are provided on the lower surface to be mounted on the block mounting plate. The protrusion includes at least one block formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part, a camera formed in the lower direction of the block mounting plate so as to be spaced apart from the block mounting plate and taking pictures of the via hole, and taking pictures with the camera. A block recognition device including an operation unit that converts an image into a digital signal can be provided.

상기 블록 인식 장치는, 상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창을 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a transparent window made of plastic formed in a lower portion of the via hole.

상기 블록 인식 장치는, 상기 카메라의 촬영각을 넓히기 위해 상기 카메라와 블록거치판 사이에 형성되는 광각렌즈를 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a wide-angle lens formed between the camera and the block mounting plate to expand the shooting angle of the camera.

상기 블록 인식 장치는, 상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a signal output unit that outputs a digital signal converted by the calculation unit.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판과, 상기 블록거치판에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록거치판의 하부에서 상기 복수개의 비아홀에 각각 일단이 연결되는 복수의 광섬유와, 상기 복수의 광섬유 타단을 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치를 제공할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a block mounting plate has a flat upper surface and is perforated with a plurality of via holes in the form of a grid to transmit light from the top to the bottom, and a plurality of protrusions are provided on the lower surface to be mounted on the block mounting plate. The protrusion includes at least one block formed in a tapered shape with a lower part narrower than the upper part, a plurality of optical fibers, one end of which is connected to the plurality of via holes at the lower part of the block mounting plate, and the other ends of the plurality of optical fibers are photographed. It is possible to provide a block recognition device comprising a camera, and an arithmetic unit that converts an image captured by the camera into a digital signal.

상기 블록 인식 장치는, 상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창을 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a transparent window made of plastic formed in a lower portion of the via hole.

상기 블록 인식 장치는, 상기 복수의 광섬유의 타단이 연결되는 축소판을 더 포함할 수 있으며, 상기 축소판은, 상기 블록거치판에 형성된 비아홀과 동일한 격자 형상을 가질 수 있다. The block recognition device may further include a thumbnail to which other ends of the plurality of optical fibers are connected, and the thumbnail may have the same grid shape as the via hole formed in the block holding plate.

상기 블록 인식 장치는, 상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a signal output unit that outputs a digital signal converted by the calculation unit.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 카메라를 이용하여 블록거치판에 블록의 결합 여부를 인식하고 이를 출력함으로서 블록거치판에서의 블록 거치 정보를 쉽게 인식할 수 있는 블록 인식장치를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a block recognition device that can easily recognize block mounting information on the block mounting plate can be obtained by using a camera to recognize whether a block is coupled to the block mounting plate and outputting the result.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 4는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 5는, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 제6 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 7은, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a block recognition device according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a block recognition device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a configuration diagram of a block recognition device according to a third embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram of a block recognition device according to a fourth embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram of a block recognition device according to the fifth embodiment of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram of a block recognition device according to the sixth embodiment of the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram of a block recognition device according to the seventh embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a block recognition device according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(100)는, 비아홀이 형성된 블록거치판(110), 블록거치판에 거치되는 블록(120), 카메라(130) 및 연산부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the block recognition device 100 according to this embodiment includes a block mounting plate 110 on which via holes are formed, a block 120 mounted on the block mounting plate, a camera 130, and a calculation unit 140. It can be included.

본 실시형태에서, 블록거치판(110)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(115)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(110)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the block mounting plate 110 has a flat upper surface and a plurality of via holes 115 may be formed in a grid shape. In this embodiment, the block mounting plate is shown in a square shape, but it is not limited to this and can be implemented in various shapes such as an ellipse, polygon, or closed curve. In this embodiment, the block mounting plate 110 may be made of metal or plastic. Therefore, a block mounting plate can be formed simply by drilling grid-shaped via holes in a metal or plastic plate.

비아홀(115)은 상기 블록거치판(110)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(115)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 115 may be formed in a grid shape on the block mounting plate 110. The via hole 115 may be formed by perforating through the upper and lower surfaces of the block mounting plate.

블록(120)은 상기 블록거치판(110)에 거치되도록 복수의 돌출부(125)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(120)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(125)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(115)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(115)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(125)가 비아홀(115)에 삽입됨으로서 블록거치판(110)상에 블록(120)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(125)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The block 120 may have a plurality of protrusions 125 formed on its lower surface to be mounted on the block mounting plate 110. The block 120 may be implemented in the form of numbers or letters. The protrusions 125 may be formed in a grid shape to correspond to the via holes 115 formed in the block mounting plate. Additionally, the protrusions may be formed to correspond to only some via holes among the grid shapes formed in the via holes 115. By inserting the protrusion 125 into the via hole 115, the block 120 can be fixed on the block mounting plate 110. In this embodiment, the protrusion 125 formed on the lower surface of the block may be formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part. By forming the shape of the protrusion inserted into the via hole formed in the block mounting plate in a tapered shape, it is possible to easily mount and remove the block from the block mounting plate. In other words, even if the protrusion of the block is not exactly aligned with the via hole of the block mounting plate due to the tapered shape of the protrusion, the protrusion can be easily inserted into the via hole by moving the block slightly. Additionally, due to the tapered shape of the protrusion, the coupling force between the protrusion of the block and the via hole of the block mounting plate is not large, so it may be easy to remove the block from the block mounting plate. If the protrusion formed on the block is too tightly coupled to the via hole formed on the block mounting plate, there is an advantage in stably fixing the block to the block mounting plate, but there is difficulty in removing the block from the block mounting plate. The block recognition device according to this embodiment can be mainly used by preschool children who are just beginning to learn letters or numbers, so if it is difficult to remove blocks, they may be reluctant to use the block recognition device according to this embodiment. Therefore, in this embodiment, the protrusion formed on the block can be formed in a tapered shape so that the block can be easily mounted on the block mounting plate and easily removed.

상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.

카메라(130)는 상기 블록거치판(110)의 하부에 형성되어 상기 비아홀(115)을 촬영할 수 있다. 블록거치판(110)에 블록이 거치되지 않은 상태에서는 상기 비아홀(115)로 모두 광이 통과되는 상태로 카메라에 촬영될 수 있다. 블록거치판(110)에 블록이 거치되면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀 중 블록에 의해 가려진 비아홀을 인식하면 블록의 형태를 인식할 수 있다. The camera 130 is formed at the lower part of the block mounting plate 110 and can photograph the via hole 115. When the block is not mounted on the block mounting plate 110, the image can be captured by the camera with all light passing through the via hole 115. When a block is mounted on the block mounting plate 110, a plurality of via holes are covered by the block according to the shape of the block, and light passing through the via holes in the shape of the block is blocked. The shape of the block can be recognized by recognizing the via hole obscured by the block among the plurality of via holes formed on the block mounting plate.

본 실시형태에서는, 상기 카메라(130)와 블록거치판(110) 사이에 광각렌즈(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 광각렌즈(150)를 추가함으로서 카메라의 촬영각도를 넓힐 수 있다. 카메라의 촬영각도를 넓히면 카메라와 블록거치판 사이의 간격을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 블록거치판과 카메라가 하나의 하우징 내에 배치되어야 하는 블록 인식 장치의 두께를 줄일 수 있다. In this embodiment, a wide-angle lens 150 may be further included between the camera 130 and the block mounting plate 110. By adding the wide-angle lens 150, the shooting angle of the camera can be expanded. By widening the camera's shooting angle, the gap between the camera and the block stand can be reduced. Accordingly, the thickness of the block recognition device, in which the block mounting plate and the camera must be placed in one housing, can be reduced.

연산부(140)는 상기 카메라(130)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(140)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(140)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The calculation unit 140 can recognize the shape of the block by converting the image captured by the camera 130 into a digital signal. The calculation unit 140 may use machine vision technology to convert images into digital signals. Machine vision can encompass any industrial or non-industrial application that consists of a combination of hardware and software that provides operating instructions for devices performing the functions of capturing and processing images. In this embodiment, the operation unit 140 may include various parts and programs to implement such machine vision technology.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(140)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(140)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(110)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the calculation unit 140 may include a central processing unit (CPU) or a microcontroller unit (MCU). The calculation unit 140 can recognize the shape of the block placed on the block mounting plate 110 using an image captured by a camera. The calculation unit recognizes the placed blocks and can recognize letters or numbers by combining the recognized results.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(100)는, 상기 연산부(140)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(160)는 연산부(140)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The block recognition device 100 according to this embodiment may further include a signal output unit 160 that outputs the digital signal converted by the calculation unit 140. The signal output unit 160 may output the result recognized by the calculation unit 140. The output unit may output a screen corresponding to the block on a display or output a sound corresponding to the block through a speaker.

또한, 신호 출력부(160)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the signal output unit 160 may include a communication unit so that the block recognition device communicates with an external smart device. The communication unit may include, for example, a long-distance network interface such as a 3G module, LTE module, Wi-Fi module, UWB (Ultra Wide Band) module, or LAN card. Additionally, the communication unit may include a short-range network interface such as a Bluetooth module, NFC module, RFID module, ZigBee module, Z-Wave module, or infrared module. The communication unit can exchange data with the server. The communication unit may transmit utilization data of the block recognition device to the server. The utilization data may include cumulative information about words output through the output unit, etc. Additionally, the communication unit may receive content from the server. The received content may be output from a signal output unit.

도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다. Figure 2 is a configuration diagram of a block recognition device according to a second embodiment of the present invention.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(200)는 비아홀이 형성된 블록거치판(210), 블록(220), 투명창(201), 카메라(230) 및 연산부(240)를 포함할 수 있다. The block recognition device 200 according to this embodiment may include a block mounting plate 210 in which via holes are formed, a block 220, a transparent window 201, a camera 230, and a calculation unit 240.

본 실시형태에서, 블록거치판(210)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(215)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(210)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the block mounting plate 210 has a flat upper surface and a plurality of via holes 215 may be formed in a grid shape. In this embodiment, the block mounting plate is shown in a square shape, but it is not limited to this and can be implemented in various shapes such as an ellipse, polygon, or closed curve. In this embodiment, the block mounting plate 210 may be made of metal or plastic. Therefore, a block mounting plate can be formed simply by drilling grid-shaped via holes in a metal or plastic plate.

비아홀(215)은 상기 블록거치판(210)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(215)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 215 may be formed in a grid shape on the block mounting plate 210. The via hole 215 may be formed by perforating through the upper and lower surfaces of the block mounting plate.

본 실시형태에서는 상기 타공된 비아홀(215)에 광투과가 가능한 플라스틱 재질의 투명창(201)이 삽입되어 형성될 수 있다. 상기 타공된 비아홀이 그대로 사용되는 경우, 상기 타공된 비아홀로 먼지나 이물질 등이 유입되어 카메라(230)의 표면에 먼지나 이물질이 쌓일 수 있다. 이처럼 타공된 비아홀로 먼지 등이 유입되지 않도록 상기 타공된 비아홀(215)을 투명창(201)으로 막아 주는 것이 바람직하다. 상기 투명창(201)은 비아홀의 하부영역 일부를 채우도록 형성될 수 있다. In this embodiment, a transparent window 201 made of a plastic material capable of transmitting light may be inserted into the perforated via hole 215 to form a transparent window 201 . If the perforated via hole is used as is, dust or foreign matter may flow into the perforated via hole and accumulate on the surface of the camera 230. It is desirable to block the perforated via hole 215 with a transparent window 201 to prevent dust, etc. from entering the perforated via hole. The transparent window 201 may be formed to fill a portion of the lower area of the via hole.

상기 타공된 비아홀(215)에 각각 분리된 투명창(201) 만을 끼워 넣을 수도 있으나, 본 실시형태에서는 상기 블록거치판(210)의 하부에 비아홀(215)에 대응되도록 돌출된 요철 형상의 투명창(201)이 형성된 투명한 재질의 투명창부(202)를 배치하여, 상기 비아홀(215)에 요철 형상의 투명창(201)이 끼워지는 형태로 형성할 수 있다. Only separate transparent windows 201 may be inserted into the perforated via holes 215, but in this embodiment, a transparent window with an uneven shape protrudes to correspond to the via hole 215 at the bottom of the block mounting plate 210. By arranging the transparent window portion 202 formed of a transparent material (201), the concave-convex transparent window 201 may be fitted into the via hole 215.

블록(220)은 상기 블록거치판(210)에 거치되도록 복수의 돌출부(225)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(220)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(225)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(215)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(215)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(225)가 비아홀(215)에 삽입됨으로서 블록거치판(210)상에 블록(220)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(225)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The block 220 may have a plurality of protrusions 225 formed on its lower surface to be mounted on the block mounting plate 210. The block 220 may be implemented in the form of numbers or letters. The protrusions 225 may be formed in a grid shape to correspond to the via holes 215 formed in the block mounting plate. Additionally, the protrusions may be formed to correspond to only some via holes among the grid shapes formed in the via holes 215. By inserting the protrusion 225 into the via hole 215, the block 220 can be fixed on the block mounting plate 210. In this embodiment, the protrusion 225 formed on the lower surface of the block may be formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part. By forming the shape of the protrusion inserted into the via hole formed in the block mounting plate in a tapered shape, it is possible to easily mount and remove the block from the block mounting plate. In other words, even if the protrusion of the block is not exactly aligned with the via hole of the block mounting plate due to the tapered shape of the protrusion, the protrusion can be easily inserted into the via hole by moving the block slightly. Additionally, due to the tapered shape of the protrusion, the coupling force between the protrusion of the block and the via hole of the block mounting plate is not large, so it may be easy to remove the block from the block mounting plate. If the protrusion formed on the block is too tightly coupled to the via hole formed on the block mounting plate, there is an advantage in stably fixing the block to the block mounting plate, but there is difficulty in removing the block from the block mounting plate. The block recognition device according to this embodiment can be mainly used by preschool children who are just beginning to learn letters or numbers, so if it is difficult to remove blocks, they may be reluctant to use the block recognition device according to this embodiment. Therefore, in this embodiment, the protrusion formed on the block can be formed in a tapered shape so that the block can be easily mounted on the block mounting plate and easily removed.

이처럼 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는 블록거치판(210)에 형성된 비아홀(215)의 하부에는 투명창(201)이 배치되고, 비아홀(215)의 상부에는 블록의 돌출부(225)가 삽입될 수 있다. In this way, in the block recognition device according to this embodiment, the transparent window 201 is disposed at the lower part of the via hole 215 formed in the block mounting plate 210, and the protrusion 225 of the block is inserted into the upper part of the via hole 215. You can.

상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.

카메라(230)는 상기 블록거치판(210)의 하부에 형성되어 상기 비아홀(220)을 촬영할 수 있다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(200)에서는 블록거치판(210)을 3개의 영역으로 분할하고, 각각의 분할된 영역 하부에 카메라를 설치할 수 있다. 상기 블록거치판(210)의 면적이 넓은 경우, 블록거치판 전체에 형성된 광 투과창을 촬영하기 위해서는 카메라와 블록거치판 사이의 거리가 길어지거나, 광각렌즈가 필요할 수 있다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(200)에서는 블록거치판을 분할하고 분할된 영역 각각을 촬영하는 복수개의 카메라를 설치함으로서, 블록거치판과 카메라 사이의 거리를 줄일 수 있다. 결과적으로 블록 인식장치의 두께를 줄일 수 있어 컴팩트한 장치 구성이 가능하다. The camera 230 is formed at the lower part of the block mounting plate 210 and can photograph the via hole 220. In the block recognition device 200 according to this embodiment, the block mounting plate 210 can be divided into three regions, and a camera can be installed below each divided region. When the area of the block mounting plate 210 is large, the distance between the camera and the block mounting plate may be increased or a wide-angle lens may be required to photograph the light transmission window formed on the entire block mounting plate. In the block recognition device 200 according to this embodiment, the distance between the block mounting plate and the cameras can be reduced by dividing the block mounting plate and installing a plurality of cameras to photograph each of the divided areas. As a result, the thickness of the block recognition device can be reduced, making it possible to construct a compact device.

상기 블록거치판(210)에 블록이 거치되지 않은 상태에서는 상기 비아홀(215)로 광이 통과되는 상태로 카메라에 촬영될 수 있다. 블록이 거치되면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀 중 블록에 의해 가려진 비아홀을 인식하면 블록의 형태를 인식할 수 있다. When the block is not mounted on the block mounting plate 210, the image can be captured by the camera with light passing through the via hole 215. When a block is mounted, a plurality of via holes are covered by the block according to the shape of the block, and light passing through the via holes is blocked in the shape of the block. The shape of the block can be recognized by recognizing the via hole obscured by the block among the plurality of via holes formed on the block mounting plate.

본 실시형태에서는, 상기 카메라(230)와 블록거치판(210) 사이에 광각렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광각렌즈를 추가함으로서 카메라의 촬영각도를 넓힐 수 있다. 카메라의 촬영각도를 넓히면 카메라와 블록거치판 사이의 간격을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 블록거치판과 카메라가 하나의 하우징 내에 배치되어야 하는 블록 인식 장치의 두께를 줄일 수 있다. In this embodiment, a wide-angle lens (not shown) may be further included between the camera 230 and the block mounting plate 210. By adding the wide-angle lens, the shooting angle of the camera can be expanded. By widening the camera's shooting angle, the gap between the camera and the block stand can be reduced. Accordingly, the thickness of the block recognition device, in which the block mounting plate and the camera must be placed in one housing, can be reduced.

연산부(240)는 상기 카메라(230)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(240)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(240)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The calculation unit 240 can recognize the shape of the block by converting the image captured by the camera 230 into a digital signal. The calculation unit 240 may use machine vision technology to convert images into digital signals. Machine vision can encompass any industrial or non-industrial application that consists of a combination of hardware and software that provides operating instructions for devices performing the functions of capturing and processing images. In this embodiment, the operation unit 240 may include various parts and programs to implement such machine vision technology.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(240)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(240)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(210)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the operation unit 240 may include a central processing unit (CPU) or a microcontroller unit (MCU). The calculation unit 240 can recognize the shape of the block placed on the block mounting plate 210 using an image captured by a camera. The calculation unit recognizes the placed blocks and can recognize letters or numbers by combining the recognized results.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(200)는, 상기 연산부(240)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(260)는 연산부(240)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The block recognition device 200 according to this embodiment may further include a signal output unit 260 that outputs the digital signal converted by the calculation unit 240. The signal output unit 260 may output the result recognized by the calculation unit 240. The output unit may output a screen corresponding to the block on a display or output a sound corresponding to the block through a speaker.

또한, 신호 출력부(260)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the signal output unit 260 may include a communication unit so that the block recognition device communicates with an external smart device. The communication unit may include, for example, a long-distance network interface such as a 3G module, LTE module, Wi-Fi module, UWB (Ultra Wide Band) module, or LAN card. Additionally, the communication unit may include a short-range network interface such as a Bluetooth module, NFC module, RFID module, ZigBee module, Z-Wave module, or infrared module. The communication unit can exchange data with the server. The communication unit may transmit utilization data of the block recognition device to the server. The utilization data may include cumulative information about words output through the output unit, etc. Additionally, the communication unit may receive content from the server. The received content may be output from a signal output unit.

도 3은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 3 is a configuration diagram of a block recognition device according to a third embodiment of the present invention.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(300)는 블록거치판(310), 블록(미도시), 카메라(330) 및 연산부(340)를 포함할 수 있다. 도 1의 실시형태와 비교하여 블록거치판(310)을 복수 영역으로 분할하고, 각 분할된 영역별로 카메라를 설치한 차이점이 있다. The block recognition device 300 according to this embodiment may include a block mounting plate 310, a block (not shown), a camera 330, and a calculation unit 340. Compared to the embodiment of FIG. 1, there is a difference in that the block mounting plate 310 is divided into a plurality of areas and a camera is installed in each divided area.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(300)는 도 2의 실시형태와 비교하여 블록거치판(310)의 분할 영역 개수, 이에 따른 카메라(330)의 갯수에 차이가 있고 나머지 사항은 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. The block recognition device 300 according to the present embodiment differs from the embodiment of FIG. 2 in the number of divided areas of the block mounting plate 310 and the number of cameras 330 accordingly, and the remaining details are similar, so detailed description is omitted.

도 4는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 4 is a configuration diagram of a block recognition device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(400)는, 비아홀이 형성된 블록거치판(410), 블록거치판에 거치되는 블록(420), 복수의 광섬유(470), 카메라(430) 및 연산부(440)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the block recognition device 400 according to this embodiment includes a block mounting plate 410 on which via holes are formed, a block 420 mounted on the block mounting plate, a plurality of optical fibers 470, and a camera 430. ) and a calculation unit 440.

본 실시형태에서, 블록거치판(410)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(415)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(410)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the block mounting plate 410 has a flat upper surface and a plurality of via holes 415 may be formed in a grid shape. In this embodiment, the block mounting plate is shown in a square shape, but it is not limited to this and can be implemented in various shapes such as an ellipse, polygon, or closed curve. In this embodiment, the block mounting plate 410 may be made of metal or plastic. Therefore, a block mounting plate can be formed simply by drilling grid-shaped via holes in a metal or plastic plate.

비아홀(415)은 상기 블록거치판(410)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(415)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 415 may be formed in a grid shape on the block mounting plate 410. The via hole 415 may be formed by perforating through the upper and lower surfaces of the block mounting plate.

블록(420)은 상기 블록거치판(410)에 거치되도록 복수의 돌출부(425)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(420)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(425)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(415)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(415)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(425)가 비아홀(415)에 삽입됨으로서 블록거치판(410)상에 블록(420)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(425)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The block 420 may have a plurality of protrusions 425 formed on its lower surface to be mounted on the block mounting plate 410. The block 420 may be implemented in the form of numbers or letters. The protrusions 425 may be formed in a grid shape to correspond to the via holes 415 formed in the block mounting plate. Additionally, the protrusions may be formed to correspond to only some via holes among the grid shapes formed in the via holes 415. By inserting the protrusion 425 into the via hole 415, the block 420 can be fixed on the block mounting plate 410. In this embodiment, the protrusion 425 formed on the lower surface of the block may be formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part. By forming the shape of the protrusion inserted into the via hole formed in the block mounting plate in a tapered shape, it is possible to easily mount and remove the block from the block mounting plate. In other words, even if the protrusion of the block is not exactly aligned with the via hole of the block mounting plate due to the tapered shape of the protrusion, the protrusion can be easily inserted into the via hole by moving the block slightly. Additionally, due to the tapered shape of the protrusion, the coupling force between the protrusion of the block and the via hole of the block mounting plate is not large, so it may be easy to remove the block from the block mounting plate. If the protrusion formed on the block is too tightly coupled to the via hole formed on the block mounting plate, there is an advantage in stably fixing the block to the block mounting plate, but there is difficulty in removing the block from the block mounting plate. The block recognition device according to this embodiment can be mainly used by preschool children who are just beginning to learn letters or numbers, so if it is difficult to remove blocks, they may be reluctant to use the block recognition device according to this embodiment. Therefore, in this embodiment, the protrusion formed on the block can be formed in a tapered shape so that the block can be easily mounted on the block mounting plate and easily removed.

상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.

광섬유(470)는 상기 비아홀(415)에 일단이 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 광섬유(470)는 빛 신호를 전달하는 가느다란 유리 또는 플라스틱 섬유의 일종이다. 광섬유의 원리는 광섬유 내부와 외부를 서로 다른 밀도와 굴절률을 가지는 유리섬유로 제작하여, 한번 들어간 빛이 전반사를 하며 진행하도록 만든 것이다. 광섬유는 구리선보다 더 많은 양의 데이터를 더 멀리까지 전달할 수 있다. 광섬유를 만드는 데 유리섬유가 금속 대신에 쓰이는 이유는 데이터 손실이 더 적고 전자기적 간섭도 더 적고 고온에도 더 잘 견디기 때문이다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는, 광섬유의 일단이 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(415)에 연결될 수 있다. 상기 광섬유는 상기 비아홀로 입력되는 광신호를 광섬유 타단으로 전달할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 광섬유(470)의 갯수는 상기 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀의 갯수만큼 형성될 수 있다. The optical fiber 470 may be formed so that one end is connected to the via hole 415. The optical fiber 470 is a type of thin glass or plastic fiber that transmits light signals. The principle of optical fiber is that the inside and outside of the optical fiber are made of glass fibers with different densities and refractive indices, so that the light that once enters travels through total reflection. Optical fiber can carry larger amounts of data and farther than copper wire. The reason glass fiber is used instead of metal to make optical fiber is because it has less data loss, less electromagnetic interference, and better withstands high temperatures. In the block recognition device according to this embodiment, one end of the optical fiber may be connected to the via hole 415 formed in the block mounting plate. The optical fiber can transmit the optical signal input through the via hole to the other end of the optical fiber. In this embodiment, the number of optical fibers 470 may be equal to the number of via holes formed in the block mounting plate.

카메라(430)는 상기 광섬유의 타단을 촬영할 수 있다. 상기 블록거치판(410)에 블록을 결합하기 위해서 비아홀(415)에 블록의 돌출부를 끼울 수 있다. 블록이 끼워지지 않은 상태에서는 상기 비아홀(415)로 입력된 광이 모두 상기 광섬유를 통해 카메라에 촬영될 수 있다. 블록이 끼워지면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 결국 광섬유 타단에는 상기 비아홀의 광 투과영역 및 광 차단영역이 그대로 나타나게 된다. 본 실시형태에서는 상기 카메라(430)가 광 섬유(470)의 타단을 촬영하여 인식하면 블록거치판(410)에 배치된 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 광섬유는 휘어지게 배치하더라도 일단으로 입력된 광이 타단으로 출력될 수 있다. 따라서 상기 카메라(430)의 위치는 반드시 상기 블록거치판 하부에 있을 필요가 없다. 상기 비아홀(415)과 카메라(430) 사이에 광섬유를 추가함으로서 상기 카메라의 배치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다. The camera 430 can photograph the other end of the optical fiber. In order to couple the block to the block mounting plate 410, the protrusion of the block can be inserted into the via hole 415. In a state where the block is not inserted, all light input into the via hole 415 can be captured by the camera through the optical fiber. When a block is inserted, a plurality of via holes are covered by the block according to the shape of the block, and light passing through the via holes is blocked in the shape of the block. Ultimately, the light transmission area and light blocking area of the via hole appear as is at the other end of the optical fiber. In this embodiment, when the camera 430 captures and recognizes the other end of the optical fiber 470, the shape of the block placed on the block mounting plate 410 can be recognized. Even if the optical fiber is arranged in a curved manner, light input to one end can be output to the other end. Therefore, the location of the camera 430 does not necessarily need to be below the block mounting plate. By adding an optical fiber between the via hole 415 and the camera 430, the placement position of the camera can be freely set.

연산부(440)는 상기 카메라(430)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(440)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(440)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The calculation unit 440 can recognize the shape of the block by converting the image captured by the camera 430 into a digital signal. The calculation unit 440 may use machine vision technology to convert images into digital signals. Machine vision can encompass any industrial or non-industrial application that consists of a combination of hardware and software that provides operating instructions for devices performing the functions of capturing and processing images. In this embodiment, the operation unit 440 may include various parts and programs to implement such machine vision technology.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(440)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(440)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(410)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the calculation unit 440 may include a central processing unit (CPU) or a microcontroller unit (MCU). The calculation unit 440 can recognize the shape of the block placed on the block mounting plate 410 using an image captured by a camera. The calculation unit recognizes the placed blocks and can recognize letters or numbers by combining the recognized results.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(400)는 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되는 축소판(480)을 더 포함할 수 있다. 상기 축소판은 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되므로 상기 블록거치판에 형성된 비아홀과 동일한 격자 형상을 가질 수 있다. 상기 축소판(480)은 상기 복수의 광섬유를 한곳으로 집중시켜 블록거치판의 형태와 동일한 형태로 비아홀로 입력되는 광을 검출하도록 할 수있다. 또한, 상기 축소판(480)은 상기 광섬유를 연장하거나 휘어지게 배치할 때 광섬유 타단을 고정시킬 수 있다. The block recognition device 400 according to this embodiment may further include a miniature 480 to which other ends of the plurality of optical fibers are connected. Since the other ends of the plurality of optical fibers are connected to the miniature version, it may have the same grid shape as the via hole formed in the block mounting plate. The miniature 480 can detect light input into the via hole in the same shape as the block mounting plate by concentrating the plurality of optical fibers in one place. Additionally, the miniature plate 480 can fix the other end of the optical fiber when the optical fiber is extended or bent.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(400)는, 상기 연산부(440)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(460)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(460)는 연산부(440)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The block recognition device 400 according to this embodiment may further include a signal output unit 460 that outputs the digital signal converted by the calculation unit 440. The signal output unit 460 may output the result recognized by the calculation unit 440. The output unit may output a screen corresponding to the block on a display or output a sound corresponding to the block through a speaker.

또한, 신호 출력부(460)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘테츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the signal output unit 460 may include a communication unit so that the block recognition device communicates with an external smart device. The communication unit may include, for example, a long-distance network interface such as a 3G module, LTE module, Wi-Fi module, UWB (Ultra Wide Band) module, or LAN card. Additionally, the communication unit may include a short-range network interface such as a Bluetooth module, NFC module, RFID module, ZigBee module, Z-Wave module, or infrared module. The communication unit can exchange data with the server. . The communication unit may transmit utilization data of the block recognition device to the server. The utilization data may include cumulative information about words output through the output unit, etc. Additionally, the communication unit may receive content from the server. The received content may be output from a signal output unit.

도 5는, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 5 is a configuration diagram of a block recognition device according to the fifth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(500)는, 비아홀이 형성된 블록거치판(510), 블록(520), 복수의 광섬유(570), 카메라(530) 및 연산부(540)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the block recognition device 500 according to the present embodiment includes a block mounting plate 510 with a via hole, a block 520, a plurality of optical fibers 570, a camera 530, and a calculation unit 540. may include.

본 실시형태에서, 블록거치판(510)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(515)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(510)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the block mounting plate 510 has a flat upper surface and a plurality of via holes 515 may be formed in a grid shape. In this embodiment, the block mounting plate is shown in a square shape, but it is not limited to this and can be implemented in various shapes such as an ellipse, polygon, or closed curve. In this embodiment, the block mounting plate 510 may be made of metal or plastic. Therefore, a block mounting plate can be formed simply by drilling grid-shaped via holes in a metal or plastic plate.

비아홀(515)은 상기 블록거치판(510)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(515)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 515 may be formed in a grid shape on the block mounting plate 510. The via hole 515 may be formed by perforating through the upper and lower surfaces of the block mounting plate.

본 실시형태에서는 상기 타공된 비아홀(515)에 광투과가 가능한 플라스틱 재질의 투명창(501)이 삽입되어 형성될 수 있다. 상기 타공된 비아홀이 그대로 사용되는 경우, 상기 타공된 비아홀로 먼지나 이물질 등이 유입되어 먼지나 이물질이 쌓일 수 있다. 이처럼 타공된 비아홀로 먼지 등이 유입되지 않도록 상기 타공된 비아홀(515)을 투명창(501)으로 막아 주는 것이 바람직하다. 상기 투명창(501)은 비아홀의 하부영역 일부를 채우도록 형성될 수 있다. In this embodiment, a transparent window 501 made of a plastic material capable of transmitting light may be inserted into the perforated via hole 515 to form a transparent window 501 . If the perforated via hole is used as is, dust or foreign matter may flow into the perforated via hole and accumulate. It is desirable to block the perforated via hole 515 with a transparent window 501 to prevent dust, etc. from flowing into the perforated via hole. The transparent window 501 may be formed to fill a portion of the lower area of the via hole.

상기 타공된 비아홀(515)에 각각 분리된 투명창(501) 만을 끼워 넣을 수도 있으나, 본 실시형태에서는 상기 블록거치판(510)의 하부에 비아홀(515)에 대응되도록 돌출된 요철 형상의 투명창(501)이 형성된 투명한 재질의 투명창부(502)를 배치하여, 상기 비아홀(515)에 요철 형상의 투명창(501)이 끼워지는 형태로 형성할 수 있다. Only separate transparent windows 501 may be inserted into the perforated via holes 515, but in this embodiment, a transparent window with an uneven shape protrudes to correspond to the via hole 515 at the bottom of the block mounting plate 510. The transparent window portion 502 formed of a transparent material 501 may be disposed so that the uneven transparent window 501 is fitted into the via hole 515 .

블록(520)은 상기 블록거치판(510)에 거치되도록 복수의 돌출부(525)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(520)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(525)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(515)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(515)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(525)가 비아홀(515)에 삽입됨으로서 블록거치판(510)상에 블록(520)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(525)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The block 520 may have a plurality of protrusions 525 formed on its lower surface to be mounted on the block mounting plate 510. The block 520 may be implemented in the form of numbers or letters. The protrusions 525 may be formed in a grid shape to correspond to the via holes 515 formed in the block mounting plate. Additionally, the protrusions may be formed to correspond to only some via holes among the grid shapes formed in the via holes 515. By inserting the protrusion 525 into the via hole 515, the block 520 can be fixed on the block mounting plate 510. In this embodiment, the protrusion 525 formed on the lower surface of the block may be formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part. By forming the shape of the protrusion inserted into the via hole formed in the block mounting plate in a tapered shape, it is possible to easily mount and remove the block from the block mounting plate. In other words, even if the protrusion of the block is not exactly aligned with the via hole of the block mounting plate due to the tapered shape of the protrusion, the protrusion can be easily inserted into the via hole by moving the block slightly. Additionally, due to the tapered shape of the protrusion, the coupling force between the protrusion of the block and the via hole of the block mounting plate is not large, so it may be easy to remove the block from the block mounting plate. If the protrusion formed on the block is too tightly coupled to the via hole formed on the block mounting plate, there is an advantage in stably fixing the block to the block mounting plate, but there is difficulty in removing the block from the block mounting plate. The block recognition device according to this embodiment can be mainly used by preschool children who are just beginning to learn letters or numbers, so if it is difficult to remove blocks, they may be reluctant to use the block recognition device according to this embodiment. Therefore, in this embodiment, the protrusion formed on the block can be formed in a tapered shape so that the block can be easily mounted on the block mounting plate and easily removed.

이처럼 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는 블록거치판(510)에 형성된 비아홀(515)의 하부에는 투명창(501)이 배치되고, 비아홀(515)의 상부에는 블록의 돌출부(525)가 삽입될 수 있다. In this way, in the block recognition device according to this embodiment, a transparent window 501 is disposed at the bottom of the via hole 515 formed in the block mounting plate 510, and a protrusion 525 of the block is inserted into the upper part of the via hole 515. You can.

상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(500)에서는 블록거치판(510)을 3개의 영역으로 분할하고, 각각의 분할된 영역을 담당하는 카메라를 설치할 수 있다. 분할된 영역의 비아홀에 일단이 연결된 광섬유는 각각 분할된 영역을 담당하는 카메라 방향으로 타단이 모여질 수 있다. 본 실시형태와 같이 넓은 면적을 갖는 블록거치판의 경우, 비아홀에 연결되는 광섬유 전체의 타단을 한곳으로 모으면 광섬유 자체의 부피로 인해 배치의 자유도가 제한될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 3개의 영역으로 나누고, 각 영역별로 연결되는 광섬유를 각각 한곳으로 집중시켜 집중된 광섬유 타단을 각각 별도의 카메라를 통해 촬영할 수 있도록 하였다. 본 실시형태에 따르면, 상기 광섬유를 자유롭게 구부려 배치할 수 있으므로 상기 복수의 카메라를 서로 다른 영역에 배치할 수도 있다. 따라서 블록 인식장치(500)의 전체 레이아웃에 대한 자유도를 높일 수 있다. In the block recognition device 500 according to this embodiment, the block mounting plate 510 can be divided into three regions, and a camera in charge of each divided region can be installed. Optical fibers with one end connected to the via hole in the divided area may have their other ends gathered in the direction of the camera responsible for each divided area. In the case of a block mounting plate with a large area like this embodiment, if the other ends of all optical fibers connected to via holes are gathered in one place, the freedom of arrangement may be limited due to the volume of the optical fiber itself. In this embodiment, the block mounting plate is divided into three areas, and the optical fibers connected to each area are concentrated in one place, so that the other end of the concentrated optical fiber can be photographed through a separate camera. According to this embodiment, the optical fiber can be freely bent and arranged, so the plurality of cameras can be placed in different areas. Therefore, the degree of freedom regarding the overall layout of the block recognition device 500 can be increased.

광섬유(570)는 상기 광 투과창에 일단이 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 광섬유(570)는 빛 신호를 전달하는 가느다란 유리 또는 플라스틱 섬유의 일종이다. 광섬유의 원리는 광섬유 내부와 외부를 서로 다른 밀도와 굴절률을 가지는 유리섬유로 제작하여, 한번 들어간 빛이 전반사를 하며 진행하도록 만든 것이다. 광섬유는 구리선보다 더 많은 양의 데이터를 더 멀리까지 전달할 수 있다. 광섬유를 만드는 데 유리섬유가 금속 대신에 쓰이는 이유는 데이터 손실이 더 적고 전자기적 간섭도 더 적고 고온에도 더 잘 견디기 때문이다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는, 광섬유의 일단이 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(150)에 연결될 수 있다. 상기 광섬유는 상기 비아홀로 입력되는 광신호를 광섬유 타단으로 전달할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 광섬유(570)의 갯수는 상기 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀의 갯수만큼 형성될 수 있다. The optical fiber 570 may be formed so that one end is connected to the light transmission window. The optical fiber 570 is a type of thin glass or plastic fiber that transmits light signals. The principle of optical fiber is that the inside and outside of the optical fiber are made of glass fibers with different densities and refractive indices, so that the light that once enters travels through total reflection. Optical fiber can carry larger amounts of data and farther than copper wire. The reason glass fiber is used instead of metal to make optical fiber is because it has less data loss, less electromagnetic interference, and better withstands high temperatures. In the block recognition device according to this embodiment, one end of the optical fiber may be connected to the via hole 150 formed in the block mounting plate. The optical fiber can transmit the optical signal input through the via hole to the other end of the optical fiber. In this embodiment, the number of optical fibers 570 may be equal to the number of via holes formed in the block mounting plate.

카메라(530)는 상기 광섬유의 타단을 촬영할 수 있다. 상기 블록거치판(510)에 블록을 결합하기 위해서 비아홀(515)에 블록의 돌출부(525)를 끼울 수 있다. 블록이 끼워지지 않은 상태에서는 상기 비아홀(515)로 입력된 광이 모두 상기 광섬유를 통해 카메라에 촬영될 수 있다. 블록이 끼워지면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 결국 광섬유 타단에는 상기 비아홀의 광 투과영역 및 광 차단영역이 그대로 나타나게 된다. 본 실시형태에서는 상기 카메라(530)가 광 섬유(570)의 타단을 촬영하여 인식하면 블록거치판(510)에 배치된 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 광섬유는 휘어지게 배치하더라도 일단으로 입력된 광이 타단으로 출력될 수 있다. 따라서 상기 카메라(530)의 위치는 반드시 상기 블록거치판 하부에 있을 필요가 없다. 상기 비아홀(515)과 카메라(530) 사이에 광섬유를 추가함으로서 상기 카메라의 배치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다. The camera 530 can photograph the other end of the optical fiber. In order to couple the block to the block mounting plate 510, the protrusion 525 of the block can be inserted into the via hole 515. In a state where the block is not inserted, all light input into the via hole 515 can be captured by the camera through the optical fiber. When a block is inserted, a plurality of via holes are covered by the block according to the shape of the block, and light passing through the via holes is blocked in the shape of the block. Ultimately, the light transmission area and light blocking area of the via hole appear as is at the other end of the optical fiber. In this embodiment, when the camera 530 captures and recognizes the other end of the optical fiber 570, the shape of the block placed on the block mounting plate 510 can be recognized. Even if the optical fiber is arranged in a curved manner, light input to one end can be output to the other end. Therefore, the location of the camera 530 does not necessarily need to be below the block mounting plate. By adding an optical fiber between the via hole 515 and the camera 530, the placement position of the camera can be freely set.

연산부(540)는 상기 카메라(530)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(540)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(540)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The calculation unit 540 can recognize the shape of the block by converting the image captured by the camera 530 into a digital signal. The calculation unit 540 may use machine vision technology to convert images into digital signals. Machine vision can encompass any industrial or non-industrial application that consists of a combination of hardware and software that provides operating instructions for devices performing the functions of capturing and processing images. In this embodiment, the operation unit 540 may include various parts and programs to implement such machine vision technology.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(540)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(540)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(510)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the calculation unit 540 may include a central processing unit (CPU) or a microcontroller unit (MCU). The calculation unit 540 can recognize the shape of the block placed on the block mounting plate 510 using an image captured by a camera. The calculation unit recognizes the placed blocks and can recognize letters or numbers by combining the recognized results.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(500)는 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되는 축소판(580)을 더 포함할 수 있다. 상기 축소판은 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되므로 상기 블록거치판에 형성된 광 투과창과 동일한 격자 형상을 가질 수 있다. 상기 축소판(580)은 상기 복수의 광섬유를 한곳으로 집중시켜 블록거치판의 형태와 동일한 형태로 광투과창으로 입력되는 광을 검출하도록 할 수있다. 또한, 상기 축소판(580)은 상기 광섬유를 연장하거나 휘어지게 배치할 때 광섬유 타단을 고정시킬 수 있다. The block recognition device 500 according to this embodiment may further include a miniature 580 to which other ends of the plurality of optical fibers are connected. Since the other ends of the plurality of optical fibers are connected to each other, the miniature version may have the same grid shape as the light-transmitting window formed on the block mounting plate. The miniature 580 can detect light input to the light transmission window in the same shape as the block mounting plate by concentrating the plurality of optical fibers in one place. Additionally, the miniature plate 580 can fix the other end of the optical fiber when the optical fiber is extended or bent.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(500)는, 상기 연산부(540)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(560)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(560)는 연산부(540)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The block recognition device 500 according to this embodiment may further include a signal output unit 560 that outputs the digital signal converted by the calculation unit 540. The signal output unit 560 may output the result recognized by the calculation unit 540. The output unit may output a screen corresponding to the block on a display or output a sound corresponding to the block through a speaker.

또한, 신호 출력부(560)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘테츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the signal output unit 560 may include a communication unit so that the block recognition device communicates with an external smart device. The communication unit may include, for example, a long-distance network interface such as a 3G module, LTE module, Wi-Fi module, UWB (Ultra Wide Band) module, or LAN card. Additionally, the communication unit may include a short-range network interface such as a Bluetooth module, NFC module, RFID module, ZigBee module, Z-Wave module, or infrared module. The communication unit can exchange data with the server. . The communication unit may transmit utilization data of the block recognition device to the server. The utilization data may include cumulative information about words output through the output unit, etc. Additionally, the communication unit may receive content from the server. The received content may be output from a signal output unit.

도 6은, 본 발명의 제6 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 6 is a configuration diagram of a block recognition device according to the sixth embodiment of the present invention.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(600)는 블록거치판(610), 블록(미도시), 복수의 광섬유(670), 카메라(630) 및 연산부(640)를 포함할 수 있다. 도 4의 실시형태와 비교하여 블록거치판(610)을 복수 영역으로 분할하고, 각 분할된 영역별로 광섬유 및 카메라를 설치한 차이점이 있다. The block recognition device 600 according to this embodiment may include a block mounting plate 610, a block (not shown), a plurality of optical fibers 670, a camera 630, and a calculation unit 640. Compared to the embodiment of FIG. 4, there is a difference in that the block mounting plate 610 is divided into a plurality of areas, and optical fibers and cameras are installed in each divided area.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(600)는 도 5의 실시형태와 비교하여 블록거치판(610)의 분할 영역 개수, 이에 따른 광섬유 묶음 및 카메라(630)의 갯수에 차이가 있고 나머지 사항은 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. The block recognition device 600 according to the present embodiment differs from the embodiment of FIG. 5 in the number of divided areas of the block mounting plate 610, the resulting optical fiber bundle, and the number of cameras 630, and the remaining details are similar. Therefore, detailed description is omitted.

도 7은, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 7 is a configuration diagram of a block recognition device according to the seventh embodiment of the present invention.

본 실시형태에 따른 블록 인식장치(700)는 블록거치판(710), 블록(720), 카메라(미도시) 연산부(미도시), 및 신호 출력부(761, 762, 763)를 포함할 수 있다. The block recognition device 700 according to this embodiment may include a block mounting plate 710, a block 720, a camera (not shown), an operation unit (not shown), and a signal output unit 761, 762, and 763. there is.

본 실시형태에서 블록거치판(710) 및 블록(720)은 상기 도 1 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 블록거치판에는 복수의 비아홀(710)이 격자 형태로 형성되어 있고, 블록(720)의 하부에는 테이퍼 형상의 돌출부가 형성된 형태일 수 있다. 또한, 카메라, 및 연산부는 상기 도 1 및 도 4에서 설명한 내용과 동일하게 형성될 수 있다. In this embodiment, the block mounting plate 710 and the block 720, as described in FIGS. 1 and 4, have a plurality of via holes 710 formed in a lattice form on the block mounting plate, and the block 720 The lower part may have a tapered protrusion formed. Additionally, the camera and the calculation unit may be formed in the same manner as those described in FIGS. 1 and 4 above.

본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(700)는, 상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부를 포함할 수 있다. The block recognition device 700 according to this embodiment may include a signal output unit that outputs the digital signal converted by the calculation unit.

본 실시형태에서 신호 출력부는, 상기 연산부에서 인식된 블록의 문자나 숫자를 화면에 디스플레이 시켜부는 디스플레이부(761), 및 상기 연산부에서 인식된 블럭의 문자나 숫자를 음성 신호로 출력하는 스피커(762)를 포함할 수 있다. In this embodiment, the signal output unit includes a display unit 761 that displays the letters or numbers of the block recognized by the calculation unit on the screen, and a speaker 762 that outputs the letters or numbers of the block recognized by the calculation unit as a voice signal. ) may include.

또한, 상기 신호 출력부는 외부 스마트 기기(790)와 통신을 수행하도록 통신부(763)를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘테츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the signal output unit may include a communication unit 763 to communicate with an external smart device 790. The communication unit may include, for example, a long-distance network interface such as a 3G module, LTE module, Wi-Fi module, UWB (Ultra Wide Band) module, or LAN card. Additionally, the communication unit may include a short-range network interface such as a Bluetooth module, NFC module, RFID module, ZigBee module, Z-Wave module, or infrared module. The communication unit can exchange data with the server. . The communication unit may transmit utilization data of the block recognition device to the server. The utilization data may include cumulative information about words output through the output unit, etc. Additionally, the communication unit may receive content from the server. The received content may be output from a signal output unit.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를들어, 광 투과창의 형태나 투명창의 형태, 블록거치판의 영역 분할 및 이에 따른 카메라 배치, 신호 출력부의 구성 등은 다양하게 구현될 수 있다. 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments and examples, those skilled in the art may modify the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following patent claims. and that it can be changed. For example, the shape of the light-transmitting window or the transparent window, the division of the area of the block mounting plate and the resulting camera arrangement, the configuration of the signal output unit, etc. can be implemented in various ways. These modified implementations should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

110 : 블록거치판 120 : 블록
130 : 카메라 140 : 연산부
150 : 렌즈 160 : 신호출력부110: block holder 120: block
130: Camera 140: Calculation unit
150: Lens 160: Signal output unit

Claims (9)

평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판;
상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창;
상기 블록거치판의 비아홀에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록;
상기 블록거치판과 이격되도록 상기 블록거치판의 하부 방향에 형성되어 상기 블록 거치판의 하부에서 상기 투명창을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부
를 포함하는 블록 인식 장치.
A block mounting plate having a flat upper surface and having a plurality of via holes perforated in a grid shape to transmit light from the top to the bottom;
a transparent window made of plastic formed at the bottom of the via hole;
At least one block on which a plurality of protrusions are formed on a lower surface to be mounted on via holes of the block mounting plate, and wherein the protrusions are formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part;
a camera formed in a lower direction of the block mounting plate so as to be spaced apart from the block mounting plate and photographing the transparent window from a lower portion of the block mounting plate; and
An operation unit that converts the image captured by the camera into a digital signal
A block recognition device including a.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 카메라의 촬영각을 넓히기 위해 상기 카메라와 블록거치판 사이에 형성되는 광각렌즈
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to paragraph 1,
A wide-angle lens formed between the camera and the block mounting plate to expand the shooting angle of the camera.
A block recognition device further comprising:
 제1항에 있어서,
상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to paragraph 1,
A signal output unit that outputs the digital signal converted by the calculation unit.
A block recognition device further comprising:
 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판;
상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창;
상기 블록거치판의 비아홀에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록;
상기 블록거치판의 하부에서 상기 복수개의 투명창에 각각 일단이 연결되는 복수의 광섬유;
상기 복수의 광섬유 타단을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
A block mounting plate having a flat upper surface and having a plurality of via holes perforated in a grid shape to transmit light from the top to the bottom;
a transparent window made of plastic formed at the bottom of the via hole;
At least one block on which a plurality of protrusions are formed on a lower surface to be mounted on via holes of the block mounting plate, and wherein the protrusions are formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part;
a plurality of optical fibers, each end of which is connected to the plurality of transparent windows at the lower part of the block mounting plate;
a camera for photographing the other end of the plurality of optical fibers; and
An operation unit that converts the image captured by the camera into a digital signal
A block recognition device comprising:
 삭제delete 제5항에 있어서,
상기 복수의 광섬유의 타단이 연결되는 축소판
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to clause 5,
A miniature version where the other ends of the plurality of optical fibers are connected
A block recognition device further comprising:
 제7항에 있어서,
상기 축소판은,
상기 블록거치판에 형성된 비아홀과 동일한 격자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
In clause 7,
The miniature is,
A block recognition device having the same lattice shape as the via holes formed in the block mounting plate.
 제5항에 있어서,
상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.

According to clause 5,
A signal output unit that outputs the digital signal converted by the calculation unit.
A block recognition device further comprising:
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