KR200319613Y1 - 음성출력동화책 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음성출력장치와 동화책을 결합한 음성출력동화책에 관한 것으로서 동화책의 내용을 음성이나 음향으로 출력하여 줄 때, 케이스 외부에 장착된 수개의 기능키이를 이용하여 다음쪽으로 가기, 앞쪽으로 가기 등으로 해당 쪽 이동과 음성출력 중에 잠시멈춤/가기, 쪽읽기 반복, 전체 읽기 등을 키이조작으로 하는 것을 특징으로 하며, 스위치를 전환하여 여러가지 언어 중 하나를 선택하여 학습하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

Description

음성출력동화책{Voice Story Book}

본 고안은 동화책과 음성출력모듈을 결합하고 각 쪽에 있는 내용을 음성으로 들을 수 있도록 수 개의 키이를 조작함으로써 다음쪽으로 가기, 앞쪽으로 가기 등의 쪽 이동기능과 잠시 읽기멈춤/가기, 쪽 반복읽기, 끝까지 읽기 등의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 음성출력동화책에 관한 것이다.

종래의 음성출력도서들을 보면 각 장 혹은 각 쪽에 대응하는 키이를 장착하여 이 것을 누르면 해당내용을 음성출력하는 것이 있고, 또한 자기센서 또는 광센서 등의 감지기술을 이용하여 각각의 페이지를 감지하게 하는 방법을 쓰고 있다. 각 장 혹은 각 쪽에 대응하는 키이를 장착한 음성출력도서에 있어서는 쪽수가 많지않을 경우에는 큰 문제가 없지만 쪽수가 많을 때에는 많은 키이를 장착하여야 하기때문에 케이스상에 큰 공간이 필요하다는 문제점과 키이의 수효가 많아지면 보통의 경우 유아인 사용자가 해당 내용과 대응하는 키이를 찾는 데에 어려움이 있을 뿐만 아니라 많은 수의 키이로 인하여 제조원가의 상승을 가져오는 문제점이 있다. 또한 광센서를 사용하여 사용자의 키이조작없이 쪽을 감지하는 방법은 자동으로 쪽을 인식할 수 있다는 장점이 있기는 하나 이러한 방법을 실제로 구현하다보면 사용자의신체의 일부, 연필 등의 물체로 인하여 예기치 않은 쪽인식의 오류를 발생시키고 있으며, 자기센서를 사용하는 경우는 동화책의 각 쪽마다 정확한 위치에 자석을 삽입하여야하는 제조상의 어려움이 있으며 센서와 자석의 자력은 수직방향으로 작용하기 때문에 수평과 수직적 위치변위에 따른 인식의 오류가 생기는 만큼 이를 줄이기 위하여는 정밀한 부품을 사용하고 정밀한 제작공정이 필요하며 쪽수효만큼 센서를 설치하여야 하므로 제조원가가 높을 수 밖에 없다.

또 어떤 종류의 음성출력도서는 각 쪽 혹은 특정 내용위에 다수의 도트 혹은 바코드를 인쇄하여 사용자가 포토센서가 내장된 소정의 핸드셋으로 이 표식에 맞추어 쪽이나 내용을 인식하는 방법을 사용하고 있는데 이 또한 제조원가가 높으며 실제 사용자가 유아들인 관계로 핸드셋을 사용하여 단번에 쪽인식을 하지 못하고 여러차례 스캔을 시도하여야 성공하는 불편함이 있어왔다.

또한 이러한 종류의 음성출력도서들은 대부분 페이지 인식기능에 초점을 맞추어 일률적으로 내용을 읽어주는 방식으로 구성되어 있어 잠시멈춤/가기, 반복읽기 또는 끝까지 읽기 등의 기능과 이중언어 학습을 위한 영어/국어 선택같은 스위치는 아예 없거나 일부의 기능만 별도로 탑재되어 있어 실제 학습효율면에서 여러가지 개선점이 요구된다.

본 고안은 상기의 문제점들을 개선하기 위하여 적은 수효의 키이를 가지고 해당 쪽으로 쉽게 이동가능하고, 내용을 음성으로 출력하여 주는 도중에 잠시 멈추었다가 읽기를 계속할 수 있으며, 쪽읽기 반복 또는 전체 읽기 등의 기능을 제공하는데에 그 목적이 있다.

또한 본 고안은 언어선택 스위치를 장착하여 국어, 영어 등과 같이 두가지 이상의 언어로 내용을 음성출력하도록 함으로써 어린이들이 외국어 학습을 하고자 할 경우, 학습의 효과를 높이는 데에 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 음성출력동화책은 동화책과 음성출력 모듈을 결합하고 음성출력 모듈케이스 내부에 음성합성기능을 내장한 마이크로컨트롤러를 음성출력부와 더불어 장착하고 적은 수효로 구성된 기능키이의 입력을 받아 다음쪽가기, 앞쪽가기, 잠시멈춤/가기 및 반복읽기 등의 기능을 구현할 수 있도록 시스템 제어프로그램을 작성하고, 언어선택 스위치를 장착하여 이의 전환 입력이 들어올때 다른 언어의 음성으로 출력할 수 있도록 시스템 제어프로그램을 구동하도록 하였다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 음성출력동화책의 개략적인 외관을 보여주는 사시도

도 2는 본 고안에 따른 음성출력동화책의 음성모듈케이스 외부에 장착된 기능키이의 세부도

도 3은 본 고안에 따른 음성출력동화책을 기능별로 표시한 전자회로도

도 4는 본 고안에 따른 음성출력동화책 제어프로그램의 전체흐름도

도 5 - 도 9는 본 고안에 따른 음성출력동화책 제어프로그램의 각종 키이와 스위치의 입력처리루틴별 흐름도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 음성모듈케이스 101: 결합된 동화책

102: 언어선택 스위치 103: 기능키이모듈부

104: 스피커 105: 전원 온/오프 키이

106: 다음쪽가기 키이 107: 앞쪽가기 키이

108: 잠시멈춤/가기 키이 109: 반복 키이

110: 도서받침판

201: 음성합성기능을 내장한 MCU 202: 음성출력부

400: 전체 제어프로그램의 개시 500: 다음쪽가기 키이 입력처리루틴

600: 앞쪽가기 키이 입력처리루틴 700: 잠시멈춤/가기 키이입력처리루틴

800: 반복 키이 입력처리루틴 900: 언어선택 스위치 입력처리루틴

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 음성출력동화책의 개략적인 외관을 보여주는 사시도로서 동화책과 음성출력 모듈이 결합한 상태를 나타내고 있는데 음성출력 모듈 케이스(100)에서 수평으로 돌출된 도서받침판(110)위에 동화책(101)의 뒷커버를 일체형으로 단단하게 결합시킨 형태로서 음성출력을 위한 스피커부분(104), 기능키이 모듈부(103) 그리고 언어선택 스위치(102)를 장착한 것을 보여준다.

도 2는 도 1의 기능키이 모듈부(103)의 세부도로서 전원 온/오프 키이(105), 다음쪽가기 키이(106), 앞쪽가기 키이(107), 잠시멈춤/가기 키이(108) 및 반복 키이(109)로 구성되며, 이와 같이 적은 수효의 키이로서 해당쪽으로 이동하기, 잠시멈춤/가기, 반복읽기 등의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. 이러한 기능들은 도 3에 도시된 바와 같이 음성합성기능을 내장한 MCU(201)를 사용하여 키이별 입력에 따라 그 과정을 처리하는 시스템 제어프로그램을 작성함으로써 세부적 사항들이 구현될 수 있는데 이를 처리하는 프로그램의 흐름도는 도 4에서 도 9까지 상세히 도시되어 있다. 도 3에서 MCU는 기능키이 모듈부(103)과 언어선택 스위치(102)로부터 조작입력을 받아 시스템 제어프로그램에 따른 과정을 처리하고 음성은 음성출력부(202)의 역활을 수행하는 트랜지스터에 의하여 증폭되고 스피커(104)를 통하여 출력된다. 여기에서 음성합성기능을 내장한 MCU의 종류에 따라 음성출력부를 내부에 포함한 MCU를 사용하면 음성출력부(202)는 생략되고 스피커(104)가 MCU에 직접 연결된다.

도 4에서 도 9는 본 고안에 따른 음성출력 동화책의 시스템 제어프로그램의 주요한 부분에 대한 흐름도로서 본 고안의 특징인 해당쪽으로의 이동기능, 잠시 멈추고 다시 가기, 반복읽기, 계속 읽기 및 언어선택 입력의 처리 등의 과정을 상세히 보여준다. 도 4는 전체 흐름도로서 처음에 시스템이 시작될 때 전원키이가 들어오면 책이름을 음성으로 출력하여 주고(401, 402), 시스템이 다른 키이에 의하여 시작될 경우에는 책이름을 출력하지 않으며, 시스템의 초기화를 위하여 쪽포인터를 영으로 만든다(403). 그리고 언어선택스위치의 위치확인(404) 및 각종 기능키이입력여부를 체크(405)하면서 발생 이벤트에 따라 정해진 제어프로그램 루틴을 수행한다.

본 고안에 따른 음성출력동화책은 입력키이의 수효를 최소화하고 사용자의 실제 사용상 편리함을 고려하여, 기본적으로 다음쪽가기 키이(106), 앞쪽가기 키이(107), 잠시멈춤/가기 키이(108) 및 반복 키이(109)의 4가지 키이로서 모든 기능을 수행하며 이중 언어학습의 필요시에는 별도로 언어선택 스위치(102)를 실장한다. 도 5에서 보면 다음쪽가기 키이(106)는 한 번씩 짧게 누를 때마다 다음 페이지로 이동하며, 계속 오래 누르고 있으면 일정한 시간간격으로 자동으로 다음 페이지로 넘어가는 패스트포워드기능을 구현한다. 이 경우 다음 페이지로 넘어갈 때 앞 머리부분을 음성으로 출력하도록 하여 가고자 하는 페이지를 확인할 수 있다. 흐름도의 내용을 상세히 살펴보면 다음쪽가기 키이(106)의 누름시간이 1초미만일 경우에는(505) 쪽포인터가 마지막페이지에 있지 않으면(507) 쪽포인터를 증가시키고(511) 쪽의 맨 위부터(513) 음성을 출력(읽기, 514)한다. 이 키이를 1초이상 오래 누르고 있을 때에는 매 1초마다 다음 쪽으로 넘어가도록(505, 508, 509, 511)하고, 이 경우 맨 마지막 페이지에 이른 다음에는 첫 페이지부터 다시 시작한다(512). 다음쪽가기 키이를 누르고 있다가 손을 뗀 경우(501)에는 누름지속플래그를 해제(503)하고 다음 번 누름을 새로 측정하기 위하여 측정누름시간을 0으로 한다(504).

도 6은 앞쪽가기 키이(107)입력처리에 대한 흐름도로서 도 5의 다음쪽가기 키이처리와 그 과정이 기본적으로 같으며 한번 누를 때 마다 전 페이지로 이동한다. 다만 쪽포인터를 계속 감소시키고(611), 첫페이지에 다다랐을 때(610)에는 쪽포인터를 마지막페이지로 하는 것(612)만 다를 뿐 프로그램 흐름은 동일하므로 상세한 설명은 생략한다..

도 7은 잠시멈춤/가기키이(108) 입력처리에 대한 흐름도로서 쪽읽기모드 중에 키이 입력이 들어오면(701) 쪽읽기를 중지(702)하고 당시의 읽기포인터값을 저장한(703)후 멈춤모드로 들어간다. 만약 키이입력이 쪽읽기모드가 아닐 때(701)에 들어오거나 또한 멈춤모드상태인(705) 경우에 들어오면 저장했던 읽기포인터값을 복원(706)하고 다시 읽기루틴을 수행(514)한다. 이 때 잠시멈춤/가기 키이가 쪽읽기모드도 아니고(701), 멈춤모드도 아닐 때(705) 들어오면, 즉 읽기가 끝나서 대기중일 경우는 아무 과정 수행 없이 리턴한다.

도 8은 반복 키이(109)입력처리에 대한 프로그램의 흐름을 보여주는데 처음에 이 키이의 입력을 계속 누르고 있는 상태인지, 누르고 있다가 뗀 상태인지를 체크한다.(801) 이는 반복 키이의 누르고 있는 시간을 측정하여(802) 그 시간이 짧으면(1초이내, 804) 현재 쪽만 반복읽기(806)하고 시간이 1초이상 길 경우는 책의 끝까지 읽기모드로 들어간다(805). 누르다가 뗀 상태로 입력이 들어오면(801) 초기화를 위하여 반복 키이누름시간을 0으로 세팅한다(807).

다음으로 언어선택스위치(102)의 입력처리의 흐름은 도 9에 도시되어 있다. 이렇게 두 가지 이상의 언어로 구성된 동화책의 음성은 언어별로 테이블을 별도로 구성하고 헤더부분을 필요시에 교체하는 방법으로 처리한다. 언어선택스위치(102)가 영어위치에 있으면(901), 그 전 상태가 영어이었는지 아닌지를 체크(902)하고,영어가 아니었으면 새로이 영어플래그를 세트(903)하고 헤더부분에 영어테이블을 위치시킨다(904). 먼저 상태에서 한국어를 읽는 도중이었나를 읽기포인터 위치를 체크(905)하여 알아내고 도중이었을 경우는 쪽의 처음부터 읽도록 읽기포인터를 쪽위로 이동시킨다(906). 스위치가 국어의 경우도 마찬가지로 영어플래그를 해제(908)하고 헤더부분에 국어테이블을 위치시킨다. 두 개 이상의 다국어일 경우에도 각각의 선택스위치를 실장하여 필요한 언어를 선택 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 적은 수효의 키이로서 필요한 기능을 수행하도록 키이에 이중기능을 부여하여 페이지 넘기기 및 빨리 넘기기, 혹은 쪽 반복읽기 및 책 전체 읽기 과정에 대한 시스템 제어프로그램을 작성하고 두 가지 이상의 언어를 동시에 학습하기 위하여 실장된 언어선택스위치 입력처리 과정을 프로그램한다.

본 고안에 따를 경우 페이지마다 키이를 장착하는 음성출력도서와 달리 적은 수효의 키이로서 학습에 필요한 기본 기능구현이 가능함으로서 디자인상 공간적 제한을 받지 아니하고, 광센서나 자기센서를 이용한 자동책장인식기능을 가진 음성출력도서에 비하여 오동작으로 인한 오류발생을 없앨 수 있으며, 스위치의 수효가 줄어듦으로써 커다란 원가절감의 효과가 있다.

또, 언어선택스위치를 장착하여 각 쪽에 해당하는 두 가지 이상의 언어를 편리하게 학습 가능하게 하는 이점 등이 있다.

Claims (3)

1. 음성출력장치와 동화책이 결합된 음성출력동화책에 있어서;

   상기 음성출력장치는 기능키이모듈부로부터 들어오는 조작입력을 받아 쪽읽기, 쪽이동, 잠시멈춤/가기, 반복읽기 등의 시스템 제어프로그램을 수행하는 음성합성기능을 내장한 마이크로컨트롤러와,

   상기 마이크로컨트롤러에서 나오는 음성신호를 증폭하는 음성출력부와,

   상기 음성출력부에서 나오는 신호를 음성으로 출력하여주는 스피커가 포함되어 구성되며,

   상기 기능키이모듈부는 다음쪽가기 키이, 앞쪽가기 키이, 잠시멈춤/가기 키이, 반복 키이가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 음성출력동화책.
2. 제 1항에 있어서, 상기 음성출력부는

   상기 음성합성기능을 내장한 마이크로컨트롤러안에 내장되어 구성된 것을 특징으로 하는 음성출력동화책.
3. 제 1항과 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음성출력장치는,

   다국어를 학습할 때 해당언어를 선택하기 위한 언어선택스위치를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음성출력동화책.