KR20090054882A - 결합 정보를 출력하는 교육용 완구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 숫자 또는 문자 등의 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에 대한 것으로, 특히 RFID 태그를 가지고 숫자 또는 문자로 형성된 다수의 개체와, 상기 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하고, 상기 본체는 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교하는 정보 비교부;를 가지는 RFID 리더부와, 상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 종래와 같이 단순하게 대상체의 이름만을 음성으로 출력하는 것이 아니라, 숫자 또는 문자 등의 결합에 의한 사칙연산 값이나 단어 등을 사용자가 적극적으로 익힐 수 있게 하는 효과가 있다.
교육용 완구, RFID, 숫자, 문자

Description

결합 정보를 출력하는 교육용 완구{Educational Toy For Outputting Combination Information}
본 발명은 교육용 완구에 대한 것으로, 특히 숫자 또는 문자 등의 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에 대한 것이며, 더욱 상세하게는 숫자 또는 문자 등의 결합에 의한 사칙연산 값이나 단어 등을 사용자가 적극적으로 익힐 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구이다.
일반적으로, 가정에서 어린이, 특히 언어를 배우기 시작하는 유아기의 어린들이 주로 사용하는 완구에는 단순한 유희적인 목적의 완구에서부터, 각종 사물에 대한 인지능력이나 언어를 교육시키기 위한 교육용 완구에 이르기까지 그 종류와 목적이 다양한 완구들이 개발되어 출시되고 있다.
유아기의 어린이들이 언어 습득 능력을 비롯한 학습 능력이 뛰어나다고 알려져 있으며, 이로 인하여 가정에서 유아기의 어린이들에게도 사물 인식에 대한 일반적인 언어 교육뿐만 아니라, 특히 조기 교육의 일환으로 외국어까지 포함하는 언어 학습 교육이 유행하고 있다.
종래의 교육용 완구로는 사람이나 동물, 사물 등의 특징이 묘사되어 있는 그림이나 글자 카드가 주로 이용되고 있으며, 이러한 교육용 완구를 이용하여 교육시키는 경우, 통상적으로 부모나 선생님이 직접 어린이를 앉혀 두고, 그림 카드를 들어 어린이에게 보여준 다음, 카드에 묘사된 그림에 대한 명칭을 말하고 그 기능이나 의미 등을 설명한다.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 교육용 완구를 이용하여 어린이를 교육시키는 경우, 부모는 어린이와 함께 교육을 할 수 있는 분위기를 별도로 조성하여야 하며, 어린이는 부모가 선택한 그림 카드에 나타난 그림에 대해서만 수동적으로 학습하게 된다. 어린이에 대한 학습 교육은 사물에 대한 호기심이 많은 유아기 어린이의 특성상 자발적으로 이루어져야 학습의 효율이 높아진다. 하지만, 전술한 교육용 완구를 이용한 수동적인 교육 방식에 있어서는 부모가 어린이에 대하여 교육을 강요하게 되어, 이러한 수동적인 교육 방식에 의해 어린이는 쉽게 싫증을 내게 되어 학습에 대한 의욕을 상실하게 되고, 교육의 효과가 떨어지게 되는 문제점이 발생한다.
종래에 대한민국 등록특허 제10-666487호는, 각 대상체에 부착되어 대상체를 식별할 수 있는 고유 신호를 발생하는 RFID 태그와, 완구의 몸체에 내장되어, 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하는 RFID 리더부와, 상기 대상체에 대한 음성 정보를 저장하고 있는 음성 정보 저장부와, 상기 대상체의 정보를 출력하기 위한 음성출력부와, 외부 하드웨어 장치와 연결되기 위한 인터페이스부와, 사용자가 조작하기 위한 조작부를 포함하는 음성 정보 발생부로 구성되어, 상기 완구가 상기 대상체에 근접하는 경우 상기 대상체에 대한 정보가 상기 완구 내부의 음성 정보 발생부를 통하여 음성으로 출력되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 인식 기능을 이용한 교육용 완구를 기재하고 있으나, 이 또한 단순하게 대상체의 이름만을 음성으로 출력하는 것에 불과하여, 새로운 형식의 교육용 완구에 대한 필요성이 절실하다.
본 발명의 목적은 사용자의 선택에 의한 다양한 숫자 또는 문자의 입력과 이에 따른 다양한 결과 정보를 음성 등으로 출력함으로써, 사용자와의 상호 커뮤니케이션을 통해, 피교육자인 유아가 숫자 또는 문자 등의 결합에 의한 사칙연산 값이나 단어 등을 적극적으로 익힐 수 있도록 하게 하는 교육용 완구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구는, 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 다수의 개체와, 상기 다수의 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하는 교육용 완구에 있어서, 상기 다수의 개체는 각각 문자 캐릭터로 형성되고, 상기 본체는 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나와, 상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 각 개체에 대한 정보를 추출하는 데이터 독출부; 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교 하여 비교 결과 정보를 생성하는 정보 비교부; 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와, 상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다수의 개체는 각각 문자의 자음 또는 모음 캐릭터로 형성된 것이 바람직하며, 상기 다수의 개체 각각이 상기 본체 위에 일정한 순으로 배열되는 경우, 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성되는 결합 정보는 상기 본체 위에 배열된 각 개체의 배열 순서를 근거로 생성되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예는 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 다수의 개체와, 상기 다수의 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하는 교육용 완구에 있어서, 상기 다수의 개체는 각각 숫자 또는 사칙연산 중 어느 하나를 표시하는 캐릭터로 형성되고, 상기 본체는 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나와, 상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 각 개체에 대한 정보를 추출하는 데이터 독출부; 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교하여 비교 결 과 정보를 생성하는 정보 비교부; 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와, 상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구이다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 다수의 개체와, 상기 다수의 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하는 교육용 완구에 있어서, 상기 다수의 개체는 각각 숫자 캐릭터로 형성되고, 상기 본체는 상기 다수의 개체가 사칙연산 중 어느 하나로 결합될지 여부를 사용자가 선택할 수 있게 하는 사칙연산 설정부와, 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나와, 상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 각 개체에 대한 정보를 추출하는 데이터 독출부; 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교하여 비교 결과 정보를 생성하는 정보 비교부; 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와, 상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 출력부를 포함하고, 상기 개체 정보 결합부는 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 상기 사칙연산 설정부의 설정에 따른 사칙연산 중의 어느 하나로 연산하여 결합 정보를 생성하며, 상기 정보 저장부는 상기 사칙연산 설정부에 따른 설정에 따라 각 개체가 연산될 수 있는 연산 값에 대한 정보를 기 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구이다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 출력부는, 상기 비교 결과 정보에 대한 음성 정보를 저장하고 있는 음성 정보 저장부; 상기 음성 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키기 위한 코덱부; 상기 음성 신호를 출력하기 위한 음성 정보 발생부이고, 상기 다수의 개체와 상기 본체가 근접하는 경우 상기 비교 결과 정보가 상기 본체의 음성 정보 발생부를 통하여 음성으로 출력되는 것이 가능하다.
나아가, 상술한 본 발명에 있어서, 상기 출력부는 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보가 일치하는 경우의 비교 결과 정보만을 외부로 출력하는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 본 발명에 의하는 경우, 사용자의 선택에 의한 다양한 숫자 또는 문자의 입력과 이에 따른 다양한 결과 정보를 음성 등으로 출력함으로써, 사용자와의 상호 커뮤니케이션을 통해, 피교육자인 유아가 숫자 또는 문자 등의 결합에 의한 사칙연산 값이나 단어 등을 적극적으로 익힐 수 있도록 하게 하는 교육용 완구를 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 RFID를 이용하여 결합 정보를 출력하는 교육용 완구의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구의 상세 구성을 나타내는 블럭도이다.
본 발명은 기본적으로 RFID(Radio Frequency Identification) 기술을 이용하고, RFID란 무선 주파수를 이용한 자동 인식 기술로서 무선 주파수를 이용하여 안테나를 통하여 비 접촉 상태에서 태그(tag)의 정보를 판독하거나 기록하는 것을 말하는 무선 통신 기술을 말한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 교육용 완구는 식별 가능한 고유 신호를 발생하 는 RFID 태그(101)를 가지는 다수의 개체(100)와, 상기 다수의 개체(100) 각각의 RFID 태그(101)로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체(100)에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체(200)를 포함한다.
여기서, 상기 다수의 개체(100)는 숫자(150) 또는 문자(110, 120)로 형성될 수 있고, 더욱 구체적으로는 문자의 자음(130) 또는 모음(140) 캐릭터로 형성되는 것도 가능하며, 숫자의 연산을 위한 사칙연산자(160)를 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 본체(200)에는 도 2에 나타난 바와 같이 RFID 태그(101)의 신호를 수신하여 상기 개체(100)의 결합 정보를 외부로 표시하는 RFID 리더부(210)와 출력부(290)가 구비된다. 또한, 상기 본체(200)는 도 1에 나타난 바와 같이 상기 개체(100)가 올려지는 보드(201)와, 상기 개체(100)의 결합 모드(상기 개체(100)가 숫자(150)인 경우)를 결정하는 사칙연산 모드(202) 및 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 스피커(203)를 포함할 수도 있다.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 전술한 RFID 태그(101)는 숫자 또는 문자(문자의 자음 또는 모음 숫자의 연산을 위한 사칙연산자를 포함함) 모양으로 형성된 캐릭터에 구비되어 각각의 고유한 신호를 발생시키는 데이터 키트(kit)이다. 이러한 RFID 태그(101)에는 RFID 리더(reader)(210)와의 통신을 위한 안테나가 포함되고, 숫자 또는 문자 등의 개체(100)를 식별할 수 있는 정보가 기록된 IC칩(chip)으로 구성되며, 각 개체(100)에 부착되는 RFID 태그(101)는 서로 다른 고유한 신호를 발 생시키게 된다.
한편, RFID 태그는 RFID 리더로 송신하는 신호의 에너지원을 얻는 방법에 따라 능동형과 수동형으로 구분되며, 능동형은 자체 배터리를 이용하여 송신 에너지를 얻도록 구성되고, 수동형은 RFID 리더에서 수신되는 신호를 이용하여 송신 에너지를 얻도록 구성되는 것을 말한다. 이 중에서, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그(101)는 수동형으로서, 도시된 바와 같이 숫자 또는 문자 모양으로 형성된 캐릭터의 내면 또는 배면에 삽입되어, 본체(200)의 보드(201) 상에 손쉽게 부착될 수 있는 것이 바람직하다.
전술한 RFID 리더부(210)(RFID 태그(101)로부터 고유 신호를 수신하는 안테나(220) 포함)와 출력부(290)는 어린이가 가정에서 쉽게 가지고 즐길 수 있는 인형이나 장남감 등의 완구 본체(200)에 삽입되어, 각 개체(100)에 부착된 RFID 태그(101)로부터 고유 신호를 수신하기 위한 키트(kit)로 구성된다.
이러한 구성에 의하여 RFID 태그(101)가 부착된 다수의 개체(100) 각각이 RFID 리더부(210)가 삽입된 완구 본체(200)에 접근하는 경우, 특히 상기 개체(100) 각각이 본체(201)의 보드(201) 위에 일정한 순으로 배열되는 경우, 완구 본체(200) 내부의 RFID 리더부(210)가 각 개체(100)의 RFID 태그(101)로 전파를 송신하고, 상기 RFID 태그(101)는 활성화되어 개체(100)의 정보에 대한 고유 신호를 안테나(220)를 통하 여 RFID 리더부(210)로 송신하게 된다.
특별히, 본 발명에 따른 상기 RFID 리더부(210)는, 숫자 또는 문자로 이루어진 각 개체(100)에 대한 정보를 결합시켜서 결합 정보를 생성하고, 이것을 상기 각 개체가 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교함으로써, 그 비교 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는바, 종래와 같이 단순하게 대상체의 이름만을 음성으로 출력하는 것이 아니라, 숫자 또는 문자 등의 결합에 의한 사칙연산 값이나 단어 등을 사용자가 적극적으로 익힐 수 있게 하기 위한 것이다.
이와 같이 수신된 신호에 의하여 본 발명의 실시예에 따라 각 개체의 결합 정보를 출력하기 위한 구체적인 구성에 대해서는 이하에서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 결합 정보를 출력하는 교육용 완구의 상세 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 교육용 완구는 크게 RFID 태그(10)를 가지는 개체(100)와 RFID 리더부(210) 및 출력부(290)를 가지는 본체(200)로 구성되고, 상기 RFID 리더부(210)는 도시된 바와 같이, 안테나(220)와, 신호 판독부(230); 데이터 독출부(240); 개체 정보 결합부(250); 정보 저장부(280); 정보 비교부(260); 제어부(270);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더욱 상세히 설명하면, 전술한 RFID 태그(101)는 개체(100)의 식별 정보가 저장된 칩(미도시)과 RFID 리더부(210)와 신호를 송수신하기 위한 안테나(미도시)로 구성되어, RFID 리더부(210)가 근접하는 경우 활성화 되어 개체(100)를 식별할 수 있는 고유 신호를 송신하게 된다.
그리고, 상기 본체(200)의 RFID 리더부(210)는 숫자 또는 문자로 이루어진 각 개체(100)로부터 고유 신호를 수신 받아 개체(100)를 각각 식별하고, 상기 식별한 각 개체(100)에 대한 정보를 결합시켜서 결합 정보를 생성하며, 이것을 상기 각 개체가 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교하는 것을 특징으로 한다. 그 비교 결과는 본체(200)의 출력부(290)를 통하여 음성이나 2차원 또는 3차원 영상으로 외부로 출력된다.
여기서, 상기 안테나(220)는 다수의 개체(100)에 포함된 RFID 태그(101)와 신호를 송수신하기 위한 장치로서, 상기 개체(100)로부터 수신된 신호를 신호 판독부(33)로 전달한다. 상기 안테나(220)는 다수의 개체(100) 각각이 본 발명에 따른 본체(200)에 근접하는 시간적인 순서에 따라 상기 개체(100)에 대한 신호를 송수신할 수도 있고, 상기 본체(200)의 보드(201) 상에 배열된 다수의 객체(100)에 대하여 일괄적으로 신호를 송수신할 수도 있다. 상기 RFID 태그(101)와 RFID 리더부(210)는 비 접촉 무선방식을 활용하여 RF 채널(Radio Frequency channel)을 통하여 신호 를 송수신하는 것으로, 본체(200)와 개체(100)가 소정의 거리만큼 접근하는 경우 RF 채널이 활성화되어 RFID 태그(101)와 RFID 리더부(210) 사이의 통신이 가능하도록 구성된다. 이러한 RF 채널의 주파수는 각 개체(100)가 위치하는 거리에 따라 수십 MHz 내지 수 GHz 까지 적절하게 변경될 수 있는 것으로, 본체(200)가 개체(100)에 적어도 1 미터 이내로 접근하는 경우 RF 채널이 활성화 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 안테나(220)는 본 발명에 따른 제어부(270)의 제어를 받아 상기 다수의 개체(100)가 서로 일정한 거리(d) 이내로 보드(201) 위에 배열될 때만 신호를 수신하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 신호 판독부(230)는 상술한 안테나(220)에서 수신된 신호를 전달 받아 고유 신호를 분석함으로써, RFID 태그(101)가 부착된 개체(101)를 확인한다. 이러한 신호 판독부(230) 역시 상기 안테나(220)로부터 전달받은 신호의 시간적인 순서에 따라 상기 개체(100)에 대한 고유 신호를 분석할 수도 있고, 상기 본체(200)의 보드(201) 상에 배열된 다수의 객체(100)에 대하여 일괄적으로 신호를 분석하는 것도 가능하다.
또한, 상기 데이터 독출부(240)는 신호 판독부(230)에서 확인된 개체(100)에 해당하는 정보를 추출한다. 이러한 데이터 독출부(240)는 상기 신호 판독부(230)에서 확인된 다수의 개체(100)에 대한 정보를 이용하여 후술하는 개체 정보 결합부(250)로 하여금 새로운 결합 정보를 생성하게 하기 위한 것이다. 즉, 종래의 데이터 독 출부는 확인된 대상체에 해당하는 음성 정보를 별도의 음성 정보 저장부로부터 추출하는 것이었지만, 본 발명에 따른 데이터 독출부(240)는 다수의 개체(100) 각각이 결합되는 결합 정보를 생성을 위하여, 먼저 상기 개체(100)에 대한 정보를 미리 추출하는 것이다. 이러한 데이터 독출부(240)에 의한 정보 추출은 후술하는 정보 저장부(280)에 미리 기 저장된 정보를 활용할 수도 있고, 각 개체(100)에 대한 정보를 담고 있는 별도의 개체 정보 저장부(도시 생략)를 이용할 수도 있으며, 상기 신호 판독부(230)에 의해 확인된 정보로부터 추출하는 것도 가능하다.
또한, 상기 개체 정보 결합부(250)는 상기 데이터 독출부(240)에 의해 추출된 다수의 개체(100) 각각에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체(100)의 결합에 대한 새로운 개체 결합 정보를 생성하는 것이다. 여기서, 상기 각 개체(100)의 결합이라는 것은 다수의 객체(100) 중에서 어떠한 숫자 또는 문자로 형성된 개체(100)가 조합되었는지에 대한 정보를 의미하는 것으로, 상기 개체(100) 각각이 본 발명에 따른 RFID 리더부(210)에 인식된 순서, 또는 상기 개체(100) 각각이 배열된 상태에 따른 정보를 포함하는 것이 가능하며, 상기 개체 결합 정보는 이러한 정보를 의미하는 것일 수 있다. 특별히, 본 발명에서는 상기 다수의 개체(100) 각각이 상기 본체(200)의 보드(201) 위에 일정한 순으로 배열되는 경우, 상기 개체 정보 결합부(250)에 의해 생성되는 결합 정보는 상기 보드(201) 위에 각 개체(100)가 배열되는 시간적 순서에 상관없이, 각 개체(100)가 배열된 배열 순서를 근거로 생성되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 정보 저장부(280)는 상기 각 개체(100)가 결합될 수 있는 모든 경우의 수에 대한 정보를 미리 기 저장하고 있는 것이다. 바람직하게는, 숫자 또는 문자로 형성된 상기 각 개체(100)가 결합되어 나타낼 수 있는 일정한 사칙연산 값이나 정확한 표준 단어들에 대한 정보를 저장하고 있다. 나아가, 상기 정보 저장부(280)는 이러한 일정한 사칙연산 값이나 정확한 표준 단어들에 대한 정보를 산출할 수 있는 별도의 프로그램을 포함하는 것도 가능하다. 이와 함께, 상기 정보 저장부(280)는 상기 각 개체(100)에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
그리하여, 본 발명에 따른 정보 비교부(260)는 상기 개체 정보 결합부(250)에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부(280)에 기 저장되어 있는 정보를 비교하고, 그 비교 결과 정보를 후술하는 출력부(290)로 전송하여 상기 출력부(290)로 하여금 외부로 출력하게 한다. 즉, 상기 비교 결과 정보는 상기 개체 정보 결합부(250)에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부(280)에 기 저장되어 있는 정보가 일치하는 결과 정보일 수 있고, 일치하지 않는 결과 정보일 수도 있으며, 상기 일치하는 경우에는 일치하는 결과 정보를 일치하지 않는 경우에는 일치하지 않는 결과 정보를 생성하여 상기 출력부(290)로 전송하는 것이다.
상기 제어부(270)는 상술한 RFID 리더부(210)의 각 구성요소들을 제어하기 위하여 미들웨어(Middleware)로 구성되는 MCU로써, 상기한 정보 비교부(260)를 포함하는 것도 가능하다. 이러한 제어부(270)는 상기 신호 판독부(230)에 의해 신호가 전송된 개체(100)를 확인하고, 상기 데이터 독출부(240)에 의해 개체(100)의 정보를 추출하는 과정을 제어하며, 상기 개체 정보 결합부(250)에 의한 개체(100) 결합 정보 생성과, 상기 정보 비교부(260)에 의한 정보 비교 과정을 제어한다. 또한, 상기 정보 비교 과정에 의해 생성된 비교 결과 정보를 후술하는 출력부(290)를 통하여 외부로 출력하는 것을 제어한다.
한편, 상술한 바와 같이 숫자 또는 문자로 이루어진 각 개체(100)로부터 고유 신호를 수신 받아 개체(100)를 각각 식별하고, 상기 식별한 각 개체(100)에 대한 정보를 결합시켜서 결합 정보를 생성하며, 이것을 상기 각 개체가 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교하는 RFID 리더부(210)는, 상기 비교 결과를 외부로 출력하는 출력부(290)와 연동되어 구성되며, 외부 하드웨어와 연결하기 위한 인터페이스부(도시 생략) 및 상기 RFID 리더부(210)를 재동작시키기 위한 조작부(도시 생략)를 더 포함하는 것도 가능하다.
상기한 출력부(290)는 상기 RFID 리더부(210)에 의해 얻어진 결과 정보를 음성 스피커나 2차원 LED 또는 3차원 영상 등으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 상기 결과 정보를 음성 스피커로 출력하는 경우, 상기 출력부(290)는 상기 비교 결과 정보에 대한 음성 정보를 저장하고 있는 음성 정보 저장부(292); 상기 음성 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키기 위한 코덱부(294); 상기 음성 신호를 출력하기 위 한 음성 정보 발생부(296);를 포함할 수 있다.
상기 음성 정보 저장부(292)는 숫자 또는 문자로 형성된 다수의 개체(100)가 배열된 상태에 따른 결합 정보를 음성 데이터로 저장하고 있는 것으로, 상기 개체 정보 결합부(250)에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부(280)에 기 저장되어 있는 정보가 일치하는 경우 또는 일치하지 않는 경우의 비교 결과 정보를 포함할 수 있다. 일치하는 경우 상기 음성 데이터는 상기 숫자 또는 문자로 형성된 상기 각 개체(100)가 결합되어 나타낼 수 있는 일정한 사칙연산 값이나 정확한 표준 단어들에 대한 음성 정보가 바람직하다. 일치하지 않는 경우, 상기 음성 정보 저장부(292)는 "오답입니다"라는 음성 정보를 저장할 수도 있다. 또한, 이러한 음성 정보는 한국어 외에도 어린이의 외국어 학습 능력을 위하여 영어 등의 외국어 정보가 함께 저장될 수도 있다.
상기 코덱부(294)는 상기 음성 정보 저장부(292)에서 추출된 음성 정보를 외부로 출력 가능한 음성 신호로 변환시키게 되고, 상기 음성 정보 발생부(296)는 코덱부(294)에 의해 출력 가능한 신호로 변환된 개체의 음성 정보를 외부로 출력하게 된다. 상기 음성 정보 발생부(296)는 도 1에 나타난 바와 같은 스피커(203)일 수 있다.
이를 통하여, 본 발명에 따른 출력부(290)는, 상기 다수의 개체(100)와 상기 본 체(200)가 근접하는 경우 상기 비교 결과 정보가 상기 본체의 음성 정보 발생부(296)를 통하여 음성으로 출력되는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체(100)가 한글 문자(120)인 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
여기에 도시된 바와 같이 상기 개체(100)는 한글 문자(120)일 수 있고, 상기 한글 문자(120)를 본체(200)의 보드(201) 위에 올려 놓는 경우, 예를 들어 "사"라는 문자와 "자"라는 문자를 순서대로 배열하는 경우, 본 발명에 따른 본체(200) 안에 포함된 상기 RFID 리더부(210)는 상기 한글 문자(120)로부터 각각 고유 신호를 수신 받아 한글 문자(120)를 각각 식별하고, 상기 식별한 각 한글 문자(120)에 대한 정보를 결합시켜서 "사자"라는 결합 정보를 생성하며, 이것을 상기 각 한글 문자(120)가 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교하여 그 비교 결과 정보가 일치하면, 상기 본체(200) 위에 구비된 스피커(203)를 통하여 "사자"라는 음성을 외부로 출력하는 것이다. 이때, 상기 비교 결과 정보가 일치하지 않는 경우라면, 아무런 음성을 출력하지 않거나 "다시 배열하십시오"라는 음성을 출력하는 것도 가능하다.
도 4는 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체가 영어 문자(110)인 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
여기에 도시된 바와 같이 상기 개체(100)는 영어 문자(110)일 수 있고, 상기 영어 문자(110)를 본체(200)의 보드(201) 위에 올려 놓는 경우, 예를 들어 "C"라는 문자와 "A"라는 문자 및 "T"라는 문자를 순서대로 배열하는 경우, 본 발명에 따른 본체(200) 안에 포함된 상기 RFID 리더부(210)는 상기 영어 문자(110)로부터 각각 고유 신호를 수신 받아 영어 문자(110)를 각각 식별하고, 상기 식별한 각 영어 문자(110)에 대한 정보를 결합시켜서 "CAT"라는 결합 정보를 생성하며, 이것을 상기 각 영어 문자(110)가 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교하여 그 비교 결과 정보가 일치하면, 상기 본체(200) 위에 구비된 스피커(203)를 통하여 "캣"이라는 음성을 외부로 출력하는 것이다. 이때, 상기 비교 결과 정보가 일치하지 않는 경우라면, 아무런 음성을 출력하지 않거나 "다시 배열하십시오"라는 음성을 출력하는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체(100)가 한글 모음(140) 또는 자음(130)인 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
여기에 도시된 바와 같이 상기 개체(100)는 한글 모음(140) 또는 자음(130)일 수 있고, 상기 한글 모음(140) 및 자음(130)을 본체(200)의 보드(201) 위에 올려 놓는 경우, 예를 들어 "ㅅ"이라는 자음(130)과 "ㅏ"라는 모음(140)을 순서대로 배열하는 경우, 본 발명에 따른 본체(200) 안에 포함된 상기 RFID 리더부(210)는 상기 한글 모음(140) 및 자음(130)으로부터 각각 고유 신호를 수신 받아 한글 모음(140) 또는 자음(130)을 각각 식별하고, 상기 식별한 각 한글 모음(140) 및 자음(130)에 대한 정보를 결합시켜서 "사"라는 결합 정보를 생성하며, 이것을 상기 각 한글 모음(140) 및 자음(130)이 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교하여 그 비교 결과 정보가 일치하면, 상기 본체(200) 위에 구비된 스피커(203)를 통하여 "사"이라는 음성을 외부로 출력하는 것이다. 이때, 상기 비교 결과 정보가 일치하지 않는 경우라면, 아무런 음성을 출력하지 않거나 "다시 배열하십시오"라는 음성을 출력하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 한글 모음(140)과 자음(130) 사이의 거리에 따라, 작동하는 것일 수도 있다. 예를 들어, 본체(200)의 보드(201) 위에서 한글 모음(140)과 자음(130) 사이의 거리가 일정한 범위 내 이하인 경우에만 비교 결과 정보를 외부로 출력하는 것이다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 RFID 리더부(210)는 상기 본체(200)의 보드(201) 위에 배열된 한글 모음(140)과 자음(130) 사이의 거리를 측정하기 위한 처리부를 더 포함할 수 있고, 상기 RFID 리더부(210)는 그 거리에 따라 그 비교 결과 정보가 외부로 출력되도록 하는 것을 제어할 수 있다. 이것은 상기 한글 모음(140)과 자음(130) 사이의 거리가 일정 범위 이상 떨어진 경우에는 유효하지 않은 것으로 간주할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 상기 한글 모음(140)과 자음(130)으로부터의 각각의 신호가 상 기 RFID 리더부(210)(즉, 안테나(220))에 일정한 시간 간격 범위 이내에서 수신되었을때만, 작동하도록 하는 것도 가능하다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 RFID 리더부(210)는 상기 본체(200)의 보드(201) 위에 한글 모음(140)과 자음(130)이 각각 배열되는 시간을 측정할 수 있는 처리부를 더 포함할 수 있고, 상기 RFID 리더부(210)는 그 시간 간격에 따라 그 비교 결과 정보가 외부로 출력되도록 하는 것을 제어할 수 있다. 이것은 상기 한글 모음(140)과 자음(130)이 배열되는 시간이 일정 범위 이상 떨어진 경우에는 유효하지 않은 것으로 간주할 수 있는 효과가 있다.
여기에서는, 다수의 개체(100)들 사이의 거리 및 각각의 신호가 수신되는 시간 간격에 따른 본 발명의 특징을 한글 모음(140)과 자음(130)을 예로 들어 설명하였지만, 상술한 한글 문자(120)와 영어 문자(110) 및 후술하는 숫자(150)와 사칙연산자(160)에도 동일하게 적용될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 보통의 지식을 가진자에게 당연하다.
도 6은 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체(100)가 숫자(150) 및 사칙연산자(160)인 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
여기에 도시된 바와 같이 상기 개체(100)는 숫자(150) 및 사칙연산자(160)일 수 있고, 상기 숫자(150) 및 사칙연산자(160)를 본체(200)의 보드(201) 위에 올려 놓는 경우, 예를 들어 "1"이라는 숫자(150)와 "+"라는 사칙연산자(160) 및 "2"라는 숫 자(150)를 순서대로 배열하는 경우, 본 발명에 따른 본체(200) 안에 포함된 상기 RFID 리더부(210)는 상기 숫자(150) 및 사칙연산자(160)로부터 각각 고유 신호를 수신 받아 상기 숫자(150) 및 사칙연산자(160)를 각각 식별하고, 상기 식별한 각 숫자(150) 및 사칙연산자(160)에 대한 정보를 결합시켜서 "1+2" 또는 "3"이라는 결합 정보를 생성하며, 이것을 상기 각 숫자(150) 및 사칙연산자(160)이 결합되는 경우에 대하여 미리 저장되어 있는 정보와 비교하여 그 비교 결과 정보가 일치하면, 상기 본체(200) 위에 구비된 스피커(203)를 통하여 "삼"이라는 음성을 외부로 출력하는 것이다. 이때, 상기 비교 결과 정보가 일치하지 않는 경우라면, 아무런 음성을 출력하지 않거나 "다시 배열하십시오"라는 음성을 출력하는 것도 가능하다.
또한, 이러한 본 발명에 있어서, 상기 개체(100)는 "="이라는 부등호(170)를 더 포함할 수 있고, 이 경우 본 발명은 상기 부등호(170)로부터 신호를 수신한 다음에 그 비교 결과 정보를 음성으로 출력하는 것일 수 있다. 즉, "1"이라는 숫자(150)와 "+"라는 사칙연산자(160) 및 "2"라는 숫자(150)가 순서대로 배열되고, 그 다음에 상기 부등호(170)가 배열되는 경우, 비로소 "삼"이라는 음성을 외부로 출력하거나 또는 "정답은"이라는 음성을 출력하는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체(100)가 숫자(150)인 경우를 설명하기 위한 모식도이다.
여기에 도시된 바와 같이 상기 개체(100)는 숫자(150)일 수 있고, 본 발명에 따른 본체(200)는 상기 숫자(150)의 결합모드를 결정하는 사칙연산 모드(202)를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 사칙연산 모드(202)의 설정에 따라 상술한 사칙연산자(160) 없이 숫자(150)의 배열만으로 결합 정보를 생성하는 것이다. 예를 들어, 상기 사칙연산 모드(202)의 설정은 상기 사칙연산 모드(202) 위에 사칙연산자(160) 중 어느 하나를 올려놓음으로써 이루어질 수 있다. 만약, 상기 사칙연산 모드(202) 위에 "+" 라는 사칙연산자(160)가 올려진 경우라면, 본체(200)의 보드(201) 위에 별도의 사칙연산자(160)를 반복해서 올려놓을 필요가 없이, 숫자(150)만을 배열하는 것으로 인해 "+" 연산으로 결합 정보를 생성하는 것이 가능하다. 상기 숫자(150)는 2개 이상이 배열되는 것도 가능하다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
본 발명은 종래와 같이 단순하게 대상체의 이름만을 음성으로 출력하는 것이 아니라, 숫자 또는 문자 등의 결합에 의한 사칙연산 값이나 단어 등을 사용자가 적극적으로 익힐 수 있게 하는 교육용 완구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 결합 정보를 출력하는 교육용 완구의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구의 상세 구성을 나타내는 블럭도이고,
도 3은 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체가 한글 문자인 경우를 설명하기 위한 모식도이고,
도 4는 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체가 영어 문자인 경우를 설명하기 위한 모식도이고,
도 5는 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체가 한글 모음 또는 자음인 경우를 설명하기 위한 모식도이고,
도 6은 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체가 숫자 및 사칙연산자인 경우를 설명하기 위한 모식도이고,
도 7은 본 발명에 따른 결합 정보를 출력하는 교육용 완구에서 개체가 숫자인 경우를 설명하기 위한 모식도이다.

Claims (7)

  1. 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 다수의 개체와, 상기 다수의 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하는 교육용 완구에 있어서,
    상기 다수의 개체는 각각 문자 캐릭터로 형성되고,
    상기 본체는 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나와,
    상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 각 개체에 대한 정보를 추출하는 데이터 독출부; 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교하여 비교 결과 정보를 생성하는 정보 비교부; 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와,
    상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 개체는 각각 문자의 자음 또는 모음 캐릭터로 형성된 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 개체 각각이 상기 본체 위에 일정한 순으로 배열되는 경우, 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성되는 결합 정보는 상기 본체 위에 배열된 각 개체의 배열 순서를 근거로 생성되는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
  4. 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 다수의 개체와, 상기 다수의 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하는 교육용 완구에 있어서,
    상기 다수의 개체는 각각 숫자 또는 사칙연산 중 어느 하나를 표시하는 캐릭터로 형성되고,
    상기 본체는 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나와,
    상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 각 개체에 대한 정보를 추출하는 데이터 독출부; 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교하여 비교 결과 정보를 생성하는 정보 비교부; 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와,
    상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
  5. 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 다수의 개체와, 상기 다수의 개체 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 개체에 대한 정보를 외부로 표시하는 본체를 포함하는 교육용 완구에 있어서,
    상기 다수의 개체는 각각 숫자 캐릭터로 형성되고,
    상기 본체는 상기 다수의 개체가 사칙연산 중 어느 하나로 결합될지 여부를 사용자가 선택할 수 있게 하는 사칙연산 설정부와,
    상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나와,
    상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 각 개체에 대한 정보를 추출하는 데이터 독출부; 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 이용하여 상기 각 개체의 결합에 대한 결합 정보를 생성하는 개체 정보 결합부; 상기 각 개체가 결합될 수 있는 경우에 대한 정보를 기 저장하고 있는 정보 저장부; 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보를 비교하여 비교 결 과 정보를 생성하는 정보 비교부; 상기 구성요소들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와,
    상기 정보 비교부에 의한 비교 결과 정보를 외부로 출력하기 위한 출력부를 포함하고,
    상기 개체 정보 결합부는 상기 추출된 각 개체에 대한 정보를 상기 사칙연산 설정부의 설정에 따른 사칙연산 중의 어느 하나로 연산하여 결합 정보를 생성하며, 상기 정보 저장부는 상기 사칙연산 설정부에 따른 설정에 따라 각 개체가 연산될 수 있는 연산 값에 대한 정보를 기 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
  6. 제1항에 있어서, 상기 출력부는, 상기 비교 결과 정보에 대한 음성 정보를 저장하고 있는 음성 정보 저장부; 상기 음성 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키기 위한 코덱부; 상기 음성 신호를 출력하기 위한 음성 정보 발생부이고,
    상기 다수의 개체와 상기 본체가 근접하는 경우 상기 비교 결과 정보가 상기 본체의 음성 정보 발생부를 통하여 음성으로 출력되는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출력부는 상기 개체 정보 결합부에 의해 생성된 개체 결합 정보와 상기 정보 저장부에 기 저장되어 있는 정보가 일치하는 경우의 비교 결과 정보만을 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 결합 정보를 출력하는 교육용 완구.
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