KR20010107840A - 태블릿 부착형 디스플레이와 패턴인식처리를 이용한대화식교육시스템 - Google Patents

Abstract

투명체로 된 태블릿을 디스플레이에 적층하여 태블릿을 통한 좌표입력 위치와 디스플레이를 통한 표시위치가 중첩되도록 구성한 태블릿 부착형 디스플레이와, 상기 태블릿 부착형 디스플레이를 유무선의 입출력 주변장치로 접속하고 있는 퍼스널 컴퓨터와, 상기 퍼스널 컴퓨터에 설치된 교육용 소프트웨어로 구성된 교육 시스템으로서, 사용자의 선택에 따라 상기 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이와 태블릿 부착형 디스플레이에 표시되는 화면은 독립적으로 표시되며, 상기 교육용 소프트웨어는, 상기 태블릿 일체형 디스플레이를 통해 사용자에게 문제를 출제하고, 사용자가 상기 태블릿을 통해 정답 기입란에 특정한 답안 패턴을 기입하면, 기입한 답안 패턴 데이터를 수신하며, 상기 수신한 답안 패턴 데이터에 따라 상기 태블릿에 부착된 디스플레이를 통해 기입 패턴의 좌표 입력 위치와 중첩되게 기입한 답안 패턴을 표시하고, 상기 수신한 답안 패턴 데이터에 따라 사용자가 기입한 답안 패턴을 사전에 정해진 정답 패턴을 비교한 후, 상기 비교 결과를 기초로, 사용자가 정답 패턴을 입력하였는지 여부를 판단하여 정답 패턴 입력 여부를 사용자에게 통지하도록 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육시스템.

Description

태블릿 부착형 디스플레이와 패턴인식처리를 이용한 대화식 교육시스템{Interactive Education System Using Pattern Recognition Processing and Tablet integrated with Monitor}

본 발명은 대화식 교육시스템에 대한 것이며, 특히, 태블릿 부착형 디스플레이와 패턴인식처리 기술을 이용한 대화식 교육시스템에 대한 것이다.

투명체로 된 태블릿을 디스플레이에 적층하여 태블릿을 통한 좌표입력 위치와 디스플레이를 통한 표시위치가 중첩되도록 구성한 도 1에 도시한 바와 같은 태블릿 부착형 디스플레이(3)가 알려져 있다.

1986년 일본특허출원 227268은 패널형 입력장치를 통해 펜으로 시계열적으로 입력하는 문자를 인식하여 입력장치에 일체화된 표시장치에 인식된 문자를 표시하는 문서작성장치를 공개하고 있다.

또한, 일본특허출원 91-46751호, 92-130695호, 92-281559호는 표시장치 일체형 태블릿 장치를 공개하고 있다. 이들 태블릿 부착형 디스플레이(또는 표시장치 일체형 태블릿)는 대부분이 도 1에 도시한 바와 같이 투명체로 이루어진 태블릿(31)을 액정 디스플레이(32)에 적층, 일체화하여 태블릿의 좌표입력 위치와 디스플레이의 표시면 좌표영역이 동일하도록 구성된다. 태블릿 부착형 디스플레이와 컴퓨터와의 접속은 시리얼 포트, USB 포트 등으로 도 2에 도시한 바와 같이 제3의 입출력 장치로서 접속된다. 태블릿(31)은 입력펜(4)의 위치를 인식하는 방식에 따라 도전형, 정전유도형, 전자유도형으로 구분되며, 태블릿(31) 위에 사용자가 기입하는 패턴을 시계열적으로 입력하여 컴퓨터 본체로 전송하여 입력위치에 표시하도록 하고, 컴퓨터로부터의 표시화면을 그 하부에 적층된 액정 디스플레이(32)를 통해 나타낸다.

이러한 태블릿 부착형 디스플레이는 펜으로 문자나 그림을 직접 그리는 것에 익숙한 사용자들이 컴퓨터에 이미지 데이터 형식으로 기입하기에 용이하므로, 그래픽 디자이너의 디자인 작업 보드 또는 원격 강의용 화이트 보드 등으로 활용되고 있다.

전통적인 대화식 교육용 소프트웨어는 컴퓨터 모니터 화면을 통해 문제를 제공하고, 그 문제에 대한 답을 마우스 또는 키보드 등의 입력장치를 통해 컴퓨터에 입력하도록 하여 그 결과를 정답과 비교하는 방식을 사용하고 있다. 그러나, 퍼스널 컴퓨터용 유아교육 소프트웨어를 만들더라도 일정 연령 대 이하에는 그 활용도가 떨어진다는 어려움을 가지고 있다. 컴퓨터의 키보드나 마우스를 통한 데이터의 입력을 제대로 하기 위해서는 손동작을 어느 정도 이상 할 수 있는 나이가 되어야만 가능하기 때문이다. 아이들이 보다 어린 나이부터 컴퓨터를 활용할 수 있기 위해서는 컴퓨터와 아이들 사이의 대화용 인터페이스에 대한 보다 단순한 형태가 필요한 것이다.

일반적으로, 손동작 능력(동작성)이 높은 아이들은 지능이 높고, 또 동작성의 향상이 지능 향상과 깊은 관계가 있음이 알려져 있다. 그래서, 아이들의 재능 평가에서는 지식 능력 이외에, 사고력, 언어능력, 동작성 등을 종합적으로 평가하는 것이 최근의 경향이며, 아이들의 손으로 직접 만들기 쓰기 그리기 등을 할 수 있도록 하는 교과 연구가 이루어지고 있다.

반면, 종래의 마우스나 키보드를 이용하여만 컴퓨터에 데이터를 입력할 수 있도록 한 교육용 소프트웨어는 이러한 교육적 경향과는 다른 단순한 손동작만을 강요하게 된다는 단점을 가지고 있는 것이다.

본 발명은 전술한 종래의 교육용 소프트웨어가 제공하는 데이터 입출력을 키보드나 마우스를 대신하여 가장 확연하고 간결하면서 자연스러운 입출력 인터페이스 장치인 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 구현하고자 하여, 교육 효과를 높이는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 대화식 교육시스템에 사용되는 태블릿 부착형 디스플레이의 부분 분해도,

도 2는 본 발명에 따른 대화식 교육시스템에 사용되는 태블릿 부착형 디스플레이의 컴퓨터 시스템과의 결선도

도 3은 본 발명에 따라 제공되는 대화식 교육 소프트웨어의 모듈 구성을 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 태블릿 부착형 디스플레이와 패턴인식처리를 이용한 대화식 교육 소프트웨어의 데이터 처리순차를 도시한 처리흐름도

도 5는 본 발명의 교육 소프트웨어에 의해 제공되는 제1 문제 유형을 표시한 화면 예,

도 6은 본 발명의 교육 소프트웨어에 의해 제공되는 제2 문제 유형을 표시한 화면 예,

도 7은 도 6의 제2 문제 유형에서 입력한 패턴과 정답패턴을 비교하여 정답여부를 판단하는 과정을 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 교육 소프트웨어에 의해 제공되는 제3 문제 유형을 표시한 화면 예, 그리고

도 9는 도 8의 제3 문제 유형에서 입력한 패턴과 정답패턴을 비교하여 정답여부를 판단하는 과정을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 사용자 컴퓨터 단말기 2: 접속선로

3: 태블릿 부착형 디스플레이 4: 입력펜

31: 태블릿 32: 디스플레이

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명은 투명체로 된 태블릿을 디스플레이에 적층하여 태블릿을 통한 좌표입력 위치와 디스플레이를 통한 표시위치가 중첩되도록 구성한 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 사용자에게 문제를 출제하는 단계와, 사용자가 상기 태블릿을 통해 정답 기입란에 특정한 답안 패턴을 기입하면, 기입한 답안 패턴 데이터를 수신하는 단계와, 상기 수신한 패턴 데이터에 따라 상기 태블릿에 부착된 디스플레이를 통해 기입 패턴의 좌표 입력 위치와 중첩되게 기입한 답안 패턴을 표시하는 단계와, 상기 수신한 패턴 데이터에 따라 사용자가 기입한 답안 패턴을 사전에 정해진 정답 패턴을 비교하는 단계와, 상기 비교 결과를 기초로, 사용자가 정답 패턴을 기입하였는지 여부를 판단하는 단계와, 정답 패턴 기입 여부를 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법을 제공한다.

이러한 구성의 본 발명을 제공함으로써, 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 직접 눈으로 보면서 입력을 원하는 위치에 그림 또는 글씨를 직접 입력할 수 있으며, 기입한 패턴에 대한 패턴 인식 처리를 통해 정답여부를 즉석에서 확인하여 사용자에게 제공할 수 있어, 단순히 정답만을 선택하는 이외에 손을 직접 활용하는 능력을 높일 수 있게 되어 교육 효과를 더욱 높일 수 있게 되었다.

또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 투명체로 된 태블릿을 디스플레이에 적층하여 태블릿을 통한 좌표입력 위치와 디스플레이를 통한 표시위치가 중첩되도록 구성한 태블릿 부착형 디스플레이와, 상기 태블릿 부착형 디스플레이를 유무선의 입출력 주변장치로 접속하고 있는 퍼스널 컴퓨터와, 상기 퍼스널 컴퓨터에 설치된 교육용 소프트웨어로 구성된 교육 시스템으로서, 사용자의 선택에 따라 상기 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이와 태블릿 부착형 디스플레이에 표시되는 화면은 독립적으로 표시되며, 상기 교육용 소프트웨어는, 상기 태블릿 일체형 디스플레이를 통해 사용자에게 문제를 출제하고, 사용자가 상기 태블릿을 통해 정답 기입란에 특정한 답안 패턴을 기입하면, 기입한 답안 패턴 데이터를 수신하며, 상기 수신한 답안 패턴 데이터에 따라 상기 태블릿에 부착된 디스플레이를 통해 기입 패턴의 좌표 입력 위치와 중첩되게 기입한 답안 패턴을 표시하고, 상기 수신한 답안 패턴 데이터에 따라 사용자가 기입한 답안 패턴을 사전에 정해진 정답 패턴을 비교한 후, 상기 비교 결과를 기초로, 사용자가 정답 패턴을 입력하였는지 여부를 판단하여 정답 패턴 입력 여부를 사용자에게 통지하도록 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육시스템을 제공한다.

이러한 구성을 통해, 1대의 컴퓨터 본체에 연결된 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이와 태블릿 부착형 디스플레이에 표시되는 화면을 통해 2사람의 사용자(일반사용자, 교육용 소프트웨어 사용자)가 PC모니터와 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 각각의 작업을 독립적으로 할 수 있는 환경 하에서, 피교육자는 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 직접 눈으로 보면서 입력을 원하는 위치에 그림 또는 글씨를 직접입력하고, 기입한 패턴에 대한 패턴 인식 처리를 통해 정답여부를 즉석에서 확인할 수 있어 교육효과를 더욱 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 보다 바람직한 측면에 따르면, 상기 사용자에게 제공되는 문제에 대한 정답 패턴은 특정 문자열인 것으로 한다. 그 결과, 교육 소프트웨어 사용자가 입력한 문자열을 정답 문자열과 간단히 비교할 수 있다.

또한, 본 발명의 보다 바람직한 측면에 따르면, 상기 정답 패턴은 디스플레이를 통해 표시될 화면을 구획한 일정 영역이며, 상기 기입한 답안 패턴을 정답 패턴과 비교는 상기 답안 패턴이 상기 정답 패턴으로 정한 일정한 영역에 기입된 것인지를 판단하는 것으로 한다.

특히, 상기 비교는 기입한 답안 패턴을 기초로 답안 패턴을 포함하는 다수의 영역을 특정하는 정규화하고, 상기 정규화된 영역과 정답 패턴 영역의 일치성을 찾아내는 방식을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 발명을 제공함으로써, 문자 정답 이외에 일정한 도형이나 무늬가 정답인 경우의 문제도 교육용 소프트웨어의 프로그램 일부로 넣을 수 있게 되어 다양한 형태의 재미와 교육성을 겸비한 교육용 소프트웨어를 제작할 수 있게 되었다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 기입한 답안 패턴과 정답 패턴의 비교는 기입한 답안 패턴을 기초로 답안 패턴을 포함하는 다수의 영역을 특정하는 정규화하고, 상기 정규화된 영역과 정답 패턴 영역의 일치성을 찾아내는 과정으로 데이터 처리를 하는 것이 바람직하다.

이러한 발명을 제공함으로써, 유아의 경우에 많이 보이는 데이터의 불연속기입, 이중 기입 등의 경우에도, 입력 에러 없이 기입된 데이터를 수집할 수 있고, 직접 패턴을 비교하지 않으므로 연산량을 대폭으로 줄여 정답 여부를 신속히 판단할 수 있다.

특히, 전술한 태블릿 부착형 디스플레이에는 본체의 것과는 독립 작동하는 음향 처리 보드(사운드 카드)를 부착함으로써, 본체의 사용자의 작업에 방해를 주지 않고, 완전 독립적으로 문제 풀이를 할 수 있게 되어 2대의 컴퓨터를 사용하는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 교육용 소프트웨어는 마이크로폰을 통해 사용자가 입력한 음성을 분석하여 입력 문자열을 추출하는 음성 인식 처리를 또한 수행하도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 기능을 부가함으로써, 태블릿 부착형 디스플레이 자체가 독립된 역할을 수행하는 에이전시로서 사용자와 직접 대화하며 학습을 수행할 수 있도록 하여 멀티미디어를 통한 교육적 효과를 더욱 높일 수 있게 되었다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에서 사용되는 태블릿 부착형 디스플레이의 부분 분해도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 태블릿 부착형 디스플레이는 표시장치로서의 LCD 등의 평판 디스플레이(32)에 입력장치로서의 태블릿(31)을 덧씌우는 방식으로 부착한 형태이다. 그 외에, 장치의 온/오프를 제어하는 스위치(30)를 내장하여, 스위치 온과 함께, 프로그램을 자동 실행할 수 있도록 처리하면 더욱 바람직하다. 또한,컴퓨터 본체의 음향 처리 보드(사운드 카드)와 독립 작동하는 음향 처리 보드를 내장하는 것이 좋다(도시는 생략). 도면부호 "33"은 음향 처리 보드로부터 외부의 스피커 등으로의 신호출력 단자이며, 도면부호 "34"는 외부의 마이크로폰 등으로부터 음향 처리 보드로 입력되는 신호입력 단자이다. 스피커 및 마이크로폰은 태블릿 일체형 디스플레이에 내장될 수도 있다. 스피커를 통해 나오는 음향은, 음향 효과에만 한정되지 않으며 문제를 재생 음성 또는 합성 음성으로 읽어주도록 하여 글자를 모르는 유아의 경우에도 쉽게 따라할 수 있도록 할 수 있다. 또한 마이크로폰으로부터는 사용자로부터의 음성이 입력되어 컴퓨터로 전달되어 음성 인식 처리를 거치게 된다.

태블릿 부착형 디스플레이는 도 1에 "사과"라고 기입한 예와 같이 태블릿 위에 기입한 패턴과 동일한 패턴을 디스플레이의 대응 위치에 표시한다.

도 2는 태블릿을 컴퓨터(1) 본체와 접속한 상태를 도시한 것이며, 시리얼 포트, 패러랠 포트 또는 USB 포트 등으로 접속할 수 있으며, 아직 상품화된 것을 확인할 수는 없으나 블루투스 등을 이용하여 무선으로 접속될 수도 있다. 컴퓨터(1)의 입장에서 태블릿 부착형 디스플레이는 주변장치로서 입력 및 출력 기능을 겸하는 입출력장치의 일종이다.

도 3은 본 발명에 따른 교육용 소프트웨어가 컴퓨터 본체에 설치되어 있는 상태에서 프로그램을 구성하는 각종 모듈을 도시한 도면이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따라 제공되는 교육용 소프트웨어는 프로그램 진행관리기(20), 표시화면 제어처리기(21), 문자인식처리기(22), 패턴인식처리기(23), 문제데이터(24), 정답데이터(25) 등으로 구성된다. 태블릿 부착형 디스플레이 장치에 대한 구동기(드라이버)는 별개의 제어모듈로 이미 설치된 것으로 한다.

프로그램 진행관리기(20)는 사용자와의 대화를 기초로 교육 프로그램의 진행 전반, 예를 들면, 다른 모듈에 대한 작업 관리, 데이터 입출력관리, 문제 진행 관리, 정답 여부의 판단 등의 전반적인 프로그램 진행을 관리한다.

표시화면 제어처리기(21)는 일반적인 작동 이외에, 사용자의 선택에 따라 컴퓨터 모니터의 표시화면과 태블릿 부착형 디스플레이의 표시화면에 대한 연동 여부를 제어 처리한다. 태블릿 부착형 디스플레이(3)의 화면과 컴퓨터 모니터의 화면은 다를 수도 있지만 같을 수도 있으며, 특히, 컴퓨터 모니터 화면의 일부에만 태블릿 부착형 디스플레이의 화면이 표시되도록 할 수도 있다. 이는 태블릿 부착형 디스플레이(3)의 작업화면과 관계없이, 컴퓨터 사용자가 자신의 작업을 진행할 수 있으며, 또, 컴퓨터 사용자가 교육보조자로서 태블릿의 화면과 같은 화면을 보면서 피교육자의 학습을 도와주거나 관찰 할 수 있도록 하기 위해서이다.

문자 인식 처리기(22)는 피교육자가 태블릿에 직접 입력한 패턴으로부터 문자를 추출하는 기능을 한다. 도 1 이나 도 5의 화면에 도시한 바와 같은 경우의 문제가 출제되는 경우에는 직접 문자를 인식할 수 있도록 작동한다.

패턴 인식 처리기(23)는 피교육자가 태블릿에 직접 입력한 패턴을 분석하여, 입력패턴을 인식하는 역할을 한다. 도 6 내지 도 9는 패턴 인식처리기의 작업 내용을 설명하기 위한 예이며, 그 상세한 내용은 후술한다.

문제 데이터(24)와 정답 데이터(25)에는 다수의 문제와 그에 대응되는 정답이 기록된다.

음성 인식 처리기(26)는 태블릿의 마이크로폰 신호 입력단자(34)를 통해 입력된 사용자의 음성 신호를 분석하여 입력된 문자열을 추출하는 음성 인식 처리를 수행한다. 음성 인식 처리와 관련된 기술은 종래의 방법을 사용하는 것을 원칙으로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 태블릿 부착형 디스플레이와 패턴인식처리를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리순차를 도시한 처리 흐름도이다.

교육용 소프트웨어의 작동이 시작되면, 주어진 프로그램에 따라 음성 및 문자 표시기 종합된 시청각 지원형 문제가 출제되고(S1), 사용자(피교육자)로부터의 답변 패턴 입력을 기다리게 된다. 이때, 출제되는 문제에는 각각의 식별자가 부여되어 있어 정답 패턴이 문자인지 또는 도형(또는 영역)인지에 대한 식별이 가능하여야 한다.

사용자로부터 일정한 패턴이 기입되면(S2), 디스플레이에는 기입된 패턴과 동일한 패턴이 기입한 위치에 중첩하여 표시된다(S3). 패턴 기입을 완료하고 특정 버튼을 누르거나 음성 명령 등으로 사용자가 기입 완료하였음을 알리면(S4), 문제에 대한 정답 패턴이 문자인지 도형(또는 영역)인지를 판단한 후, 그에 따라 기입된 답안 패턴에 대한 분석이 시작된다(S5).

답안 패턴에 대한 분석은 해당 문제에 대한 정답이 문자 패턴인지 영역 패턴인지에 따라 다른 형태로 진행된다.

도 1 또는 도 5에 도시한 바와 같이 정답 패턴이 문자 패턴인 경우라면, 문자인식 처리기(22)를 이용하여 입력된 문자를 인식한다. 문자인식의 경우는 종래의 문자인식 처리기의 알고리즘을 그대로 채용할 수 있으나 다만, 문자의 입력은 낱자입력 즉시 표시되는 방식이 아닌 모든 문자를 입력한 후, 인식처리가 시작될 수 있도록 하는 것이 어린이의 입력 인터페이스에 대한 반응에 보다 적합하다. 낱자 입력의 경우라도, 적어도 디스플레이에 표시되는 문자는 낱자 완성시마다 지워지는 방식은 채용하지 않은 것이 보다 적합하다.

그리고, 도 6 또는 도 8에 도시한 제2 문제유형(길찾기) 및 제3 문제유형(짝짓기)에서와 같이 정답 패턴이 영역 패턴이 경우라면 패턴인식 처리기(23)를 이용하여 기입된 답안 패턴이 점유하는 영역을 분석하는 연산과정이 필요하다.

도 7 및 도 8은 정답 패턴이 영역 패턴인 경우에서, 도 6 및 도 8의 화면예에서 기입한 패턴에 대한 분석처리 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다.

도 6의 길찾기 문제에서, 패턴인식 처리기(23)는 답안이 기록될 수 있는 영역을 식별자가 부가된 다수의 영역으로 나눈 후, 기입된 답안 패턴에 대한 정규화와 패턴 분석을 통해 각 영역의 어디에 기입이 있었는지를 파악한다(단계 S5). 그리고 기입된 영역이 정답 영역과 같은 지를 비교한다(단계 S6).

도 7에 도시된 예에서는 화면을 위에서 아래로 또 왼쪽에서 아래쪽을 향하면서 다수의 영역으로 분할하고 각 영역에 순서대로 식별자로서 숫자를 붙였다. 이와 같이 하였을 때, 도 7에 사용자가 기입한 답안 패턴은 1, 5, 6, 10, 11, 12번 영역(정규화 값)이며 이러한 분석과정(정규화 과정)을 통해 얻은 결과를 정답 패턴의 정규화 값과 비교하여 정답여부를 판단한다. 도 7의 예에서는 정답으로 처리된다.

이와 같이 하면, 유아들의 경우에 기입이 중복되거나 또는 불연속 기입인 경우에도 입력 확인에서의 오류를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 패턴과 패턴을 직접 비교하지 않고, 답안 패턴이 기입된 영역이 제공하는 정규화 값을 정답 패턴의 그것과 비교하므로 연산량을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러나 반드시 이와 같은 방법을 채택할 필연적 이유는 없으며 기입된 답안 패턴과 정답 패턴을 종래의 방법으로 비교하여도 무방하다.

도 8 및 도 9의 예인 짝짓기의 경우에는 도 6 및 도 7의 방법과 유사한 방법을 사용할 수 있다. 도 8의 예에서 각 정답은 4단위의 정규화 값을 가지는 것으로 하였으나 정규화 값의 단위는 문제 유형에 따라 증가 또는 감소할 수 있다.

이와 같은 방법으로, 기입한 답안 패턴이 정답 패턴과 일치하여 정답을 입력한 것으로 확인되면 사용자에게 정답을 입력하였음을 표시하고(단계 S8), 프로그램 종료가 아닌 한(단계 S11) 정해진 다음 단계로 진행하도록 한다(단계 S12). 한편, 정답이 아니면 오답임을 알리고(단계 S9) 답안 재기입을 요청하여(단계 S10) 단계S1부터 문제를 다시 풀도록 처리한다.

도 5, 도 6 및 도 8의 화면 오른쪽 상단에 표시된 캐릭터는 문자 출제자 아바타(avatar)의 예를 나타낸 것이며, 이 아바타는 사용자에게 대화를 요청하고, 문제를 출제하는 등의 안내자(agency)로서의 역할을 수행한다. 사용자는 마치 이 캐릭터로 대표되는 문제 출제자와 대화를 하며, 학습을 수행하는 듯한 느낌을 얻게 되므로, 학습 효과를 배가할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 구성 및 작동에 대해서 몇 가지 예를 들어 구체적인 설명을 하였으나, 실시예는 전술한 예에 한정되지 않으며 본 발명이 속한 분야의 전문가에 의해 다양한 형태의 변형이 가능하다.

전술한 구성의 본 발명을 제공함으로써, 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 표시위치에 직접 입력할 수 있도록 하는 다양한 형태의 대화식 학습 프로그램을 제공할 수 있게 되었다. 특히, 패턴인식처리를 통해 학습자가 입력한 답안에 대해서, 불연속성 및 중복성이 있더라도 입력 오류 없이 정답패턴과 간단히 비교할 수 있어서 유아 등을 대상으로 하는 교육 프로그램에 적합하다.

또한, 본 발명의 학습 프로그램에 따르면 퍼스널 컴퓨터와 비교적 원격의 위치에서 퍼스널 컴퓨터를 직접 사용하는 사용자의 작업과 독립된 형태로 음향 및 표시화면이 작동되어 사용자와 대화식으로 프로그램을 진행할 수 있으므로, PC의 활용도를 높이면서 교육 효과는 더욱 높일 수 있게 되었다.

Claims (10)

1. 투명체로 된 태블릿을 디스플레이에 적층하여 태블릿을 통한 좌표입력 위치와 디스플레이를 통한 표시위치가 중첩되도록 구성한 태블릿 부착형 디스플레이를 통해 사용자에게 문제를 출제하는 단계와,

   사용자가 상기 태블릿을 통해 정답 기입란에 특정한 답안 패턴을 기입하면, 기입한 답안 패턴 데이터를 수신하는 단계와,

   상기 수신한 패턴 데이터에 따라 상기 태블릿에 부착된 디스플레이를 통해 기입 패턴의 좌표 입력 위치와 중첩되게 기입한 답안 패턴을 표시하는 단계와,

   상기 수신한 패턴 데이터에 따라 사용자가 기입한 답안 패턴을 사전에 정해진 정답 패턴을 비교하는 단계와,

   상기 비교 결과를 기초로, 사용자가 정답 패턴을 기입하였는지 여부를 판단하는 단계와,

   정답 패턴 기입 여부를 사용자에게 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 사용자에게 제공되는 문제에 대한 정답 패턴은 특정 문자열인 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 정답 패턴은 디스플레이를 통해 표시될 화면을 구획한 일정 영역이며,

   상기 기입한 답안 패턴을 정답 패턴과 비교하는 단계는 상기 답안 패턴이 상기 정답 패턴으로 정한 일정한 영역에 기입된 것인지를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 비교하는 단계는

   기입한 답안 패턴을 기초로 답안 패턴을 포함하는 다수의 영역을 특정하는 정규화 단계와, 상기 정규화된 영역과 정답 패턴 영역의 일치성을 찾아내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
5. 투명체로 된 태블릿을 디스플레이에 적층하여 태블릿을 통한 좌표입력 위치와 디스플레이를 통한 표시위치가 중첩되도록 구성한 태블릿 부착형 디스플레이와,

   상기 태블릿 부착형 디스플레이를 유무선의 입출력 주변장치로 접속하고 있는 퍼스널 컴퓨터와,

   상기 퍼스널 컴퓨터에 설치된 교육용 소프트웨어로 구성된 교육 시스템으로서,

   사용자의 선택에 따라 상기 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이와 태블릿 부착형 디스플레이에 표시되는 화면은 상호 독립적으로 표시되며,

   상기 교육용 소프트웨어는,

   상기 태블릿 일체형 디스플레이를 통해 사용자에게 문제를 출제하고,

   사용자가 상기 태블릿을 통해 정답 기입란에 특정한 답안 패턴을 기입하면, 기입한 답안 패턴 데이터를 수신하며,

   상기 수신한 답안 패턴 데이터에 따라 상기 태블릿에 부착된 디스플레이를 통해 기입 패턴의 좌표 입력 위치와 중첩되게 기입한 답안 패턴을 표시하고,

   상기 수신한 답안 패턴 데이터에 따라 사용자가 기입한 답안 패턴을 사전에 정해진 정답 패턴을 비교한 후, 상기 비교 결과를 기초로, 사용자가 정답 패턴을 입력하였는지 여부를 판단하여 정답 패턴 입력 여부를 사용자에게 통지하도록 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 사용자에게 제공되는 문제에 대한 정답 패턴은 특정 문자열인 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 정답 패턴은 디스플레이를 통해 표시될 화면을 구획한 일정 영역이며,

   상기 기입한 답안 패턴과 정답 패턴과의 비교는 상기 기입한 답안 패턴이 상기 정답 패턴에서 정한 일정한 영역에 기입되었는가를 판단하는 데이터 처리인 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 기입한 답안 패턴과 정답 패턴의 비교처리는

   기입한 답안 패턴을 기초로 답안 패턴을 포함하는 다수의 영역을 특정하는 정규화하고, 이 정규화하여 얻어낸 영역과 정답 패턴 영역의 사이의 일치성을 찾는 데이터 처리인 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 교육용 소프트웨어의 데이터 처리방법.
9. 제5항에 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 태블릿 부착형 디스플레이에는 상기 퍼스널 컴퓨터의 음향 처리 보드와는 독립 작동하는 음향 처리 보드가 내장된 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육시스템.
10. 제9항에 있어서,

    상기 교육용 소프트웨어는 마이크로폰을 통해 사용자가 입력한 음성을 분석하여 입력 문자열을 추출하는 음성 인식 처리를 또한 수행하는 것을 특징으로 하는 태블릿 일체형 디스플레이를 이용한 대화식 교육시스템.