KR20090054883A - 질의 응답형 교육용 완구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자와의 질의 응답이 가능한 질의 응답형 교육용 완구에 대한 것으로, 특히 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 것으로 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드와, 상기 문제에 대응하는 정답을 포함하는 다수의 답안 카드와, 상기 카드 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 카드에 대한 정보를 수신하는 본체를 포함하며, 상기 본체는 상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보를 음성으로 출력할 수 있고, 상기 답안 카드에 대한 정보를 확인하여 오답인 경우에는 상기 미션 카드에 따른 음성 힌트 정보를 음성으로 출력할 수 있는 RFID 리더부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 종래와 같이 단순하게 대상체의 이름만을 음성으로 출력하는 것이 아니라, 사용자의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션형 교육용 완구를 제공할 수 있다.
교육용 완구, RFID, 질의 응답, 미션

Description

질의 응답형 교육용 완구{Educational Toy Using Questions And Answers}
본 발명은 교육용 완구에 대한 것으로, 특히 사용자와의 질의 응답이 가능한 질의 응답형 교육용 완구에 대한 것이며, 더욱 상세하게는 사용자의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션형 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 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드에 따른 음성 문제 정보를 음성으로 출력할 수 있고, 상기 문제에 대응하는 정답을 포함하는 다수의 답안 카드에 대한 정보를 확인하여 오답인 경우에는 상기 미션 카드에 따른 음성 힌트 정보를 음성으로 출력할 수 있는 RFID 리더 기술을 통하여, 사용자의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션형 교육용 완구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구는, 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 것으로 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드와, 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 것으로 상기 문제에 대응하는 정답을 포함하는 다수의 답안 카드와, 상기 미션 카드와 답안 카드 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 미션 카드 및 답안 카드에 따른 정보를 출력하는 본체를 포함하고, 상기 본체는, 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나; 상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 미션 카드에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음성 정답 정보를 추출하는 미션 정보 독출부; 상기 미션 정보 독출부에서 추출된 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음 성 정답 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키는 코덱부; 상기 신호 판독부에서 확인된 답안 카드에 대한 정보를 추출하는 답안 정보 독출부; 상기 답안 정보 독출부에서 추출된 답안 정보와 상기 미션 카드에 대한 정답 정보가 일치하는지 여부를 확인하는 답안 정보 확인부; 상기 구성요소들을 제어하며 상기 답안 정보 확인부에 의한 확인 결과 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코덱부로 하여금 상기 추출된 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키도록 하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와, 상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 및 음성 정답 정보를 저장하고 있는 음성 미션 정보 저장부와, 상기 답안 카드에 대한 정보를 저장하고 있는 답안 정보 저장부와, 상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 및 음성 정답 정보를 출력하기 위한 음성 출력부를 포함하며, 상기 미션 카드 또는 답안 카드가 상기 본체에 근접하는 경우, 상기 미션 카드 또는 답안 카드에 따른 음성 정보가 상기 음성 출력부를 통하여 음성으로 출력되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보는 질문을 위한 스토리(story) 정보를 포함하고 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 미션 정보 독출부로 하여금 음성 문제 정보를 추출하고 상기 코덱부로 하여금 상기 추출된 음성 문제 정보를 음성 신호로 변환시킨 후, 상기 답안 정보 독출부로 하여금 제1 답안 카드에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부로 하여금 상기 추출된 제1 답안 카드에 대한 정보를 확인하게 하는 것이 가능하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 답안 카드에 대한 정보를 확인한 다음에, 상기 확인 결과 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 제1 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코텍부로 하여금 상기 추출된 제1 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키는 것일 수 있다.
이어서, 상기 제어부는, 상기 제1 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시킨 후에는, 상기 답안 정보 독출부로 하여금 제2 답안 카드에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부로 하여금 상기 추출된 제2 답안 카드에 대한 정보를 확인하게 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 상기 제어부는, 상기 제2 답안 카드에 대한 정보를 확인한 다음에, 상기 확인 결과가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 제2 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코텍부로 하여금 상기 추출된 제2 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 제2 음성 힌트 정보는 상기 제1 음성 힌트 정보보다 정답 정보에 근접한 정보를 포함하고 있는 것이 가능하며, 상기 제2 음성 힌트 정보는 정답 정보의 뜻을 내포하는 다른 동의어 또는 동음이의어일 수도 있다.
또한, 상기 음성 출력부를 통하여 음성으로 출력되는 답안 카드에 따른 음성 정보는, 상기 답안 정보 확인부에 의한 확인 결과가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 추출되는 음성 힌트 정보에 따른 음성 정보이거나, 또는 상기 답안 정보 확인부에 의한 확인 결과가 일치하는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 추출되는 음성 정답 정보에 따른 음성 정보인 것도 가능하다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 있어서, 상기 코덱부는 상기 답안 정보 독출부에서 추출된 답안 카드에 대한 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키고, 상기 답안 정보 저장부는 상기 답안 카드에 대한 음성 정보를 저장하고 있으며, 상기 음성 출력부는 상기 답안 카드에 대한 음성 정보를 출력하는 것일 수도 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 본 발명에 의하는 경우, 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드에 따른 음성 문제 정보를 음성으로 출력할 수 있고, 상기 문제에 대응하는 정답을 포함하는 다수의 답안 카드에 대한 정보를 확인하여 오답인 경우에는 상기 미션 카드에 따른 음성 힌트 정보를 음성으로 출력할 수 있는 RFID 리더 기술을 통하여, 사용자 의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션형 교육용 완구를 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 RFID를 이용하는 질의 응답형 교육용 완구의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질의 응답형 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 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드(100)와, 상기 문제에 대응하는 정답을 포함하는 다수의 답안 카드(200)를 포함하고, 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)는 각각 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그(101, 201)를 가진다. 그리고, 본 발명에 따른 교육용 완구는 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200) 각각의 RFID 태그(101, 201)로부터 고유 신호를 수신하여 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)에 따른 정보를 출력하는 본체(300)를 포함한다.
여기서, 상기 미션 카드(100)는 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에 그 시작을 알리는 수단으로써, 상기 미션 카드(100)가 가지고 있는 특정한 신호를 본체(300)에 전달함으로써 상기 완구를 이용한 질의 응답형 교육을 개시하기 위한 것이다. 이에 따라, 상기 미션 카드(100)는 본 발명에 따른 교육용 완구의 본체(300)로 하여금 문제를 내고, 답안을 받으며, 힌트를 주고, 정답을 출력하게 하는 기능을 수행하도록 하는 것으로 족하다. 특히, 본 발명은 RFID 기술을 이용하는 것이 특징으로 하여, 상기 미션 카드(100)는 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그(101, 201)를 포함함으로써 상기 본체(300)에게 질의 응답형 교육의 시작을 알리는 지시 또는 명령을 주는 것이면 어떠한 형태로도 변형 가능하다. 본 명세서에서는 상기 미션 카드(100)를 본체(300)와 분리된 별도의 카드로 구현하였지만, 이에 한정되지 않고, 본체(300)에 구비되는 특정한 스위치 형태를 가지는 것도 가능하다.
또한, 상기 답안 카드(200)는 상기한 미션 카드(100)에 의해 본체(300)를 통하여제공되는 문제 또는 힌트에 대하여, 사용자가 상기 본체(300) 에게 답을 제시할 수 있도록 하는 것이다. 이에 따라, 상기 답안 카드(200)는 상기 미션 카드(100)에 의해 제공되는 문제 또는 힌트에 대한 정답을 포함하여 미리 형성된 다수의 답안 이미지 또는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 답안 카드(200)는 답안을 포함하는 일반적인 플라스틱 카드일 수 있고, 예를 들면 도 1에 나타난 바와 같이 숫자(210) 또는 동물(220)과 같은 이미지 형상을 가지는 물품 또는 개체일 수도 있다. 본 발명은 특별히 완구와 사용자간의 적극적인 질의 응답을 통하여 사용자와의 상호 커뮤니케이션이 가능한 것을 특징으로 하는바, 상기 답안 카드(200)는 본체(300)와는 별도로 구현되는 특정한 카드 또는 개체 형태를 가지는 것이 바람직하고, 이는 상기 답안 카드(200) 안에 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그(201)를 포함시킴으로써 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 본체(300)에는 도 2에 나타난 바와 같이 RFID 태그(101, 201)의 신호를 수신하여 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)에 따른 정보를 출력하는 RFID 리더부(210)와, 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200) 각각에 대한 정보를 저장하고 있는 음성 미션 정보 저장부(320)와 답안 정보 저장부(330) 및, 상기 정보를 외부로 출력하는 음성 출력부(340)가 포함된다. 또한, 상기 본체(300)는 도 1에 나타난 바와 같이 미션 카드(100)를 올려놓을 수 있는 시작 모드 설정부(302)와, 답안 카드(200)를 올려놓을 수 있는 보드(301)와, 정보를 음성으로 외부에 출력하기 위한 스피커(303)를 포함할 수도 있다.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 전술한 RFID 태그(101, 201)는 카드 형태를 비롯 한 다양한 형상으로 형성된 캐릭터에 구비되어 각각의 고유한 신호를 발생시키는 데이터 키트(kit)이다. 이러한 RFID 태그(101, 201)에는 RFID 리더(reader)부(310)와의 통신을 위한 안테나가 포함되고, 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)를 식별할 수 있는 정보가 기록된 IC칩(chip)으로 구성되며, 각 미션 카드(100)와 답안 카드(200)에 부착되는 RFID 태그(101, 201)는 서로 다른 고유한 신호를 발생시키게 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, 201)는 수동형으로서, 도시된 바와 같이 카드 형태로 형성된 캐릭터의 내면 또는 배면에 삽입되어, 상기 본체(300)의 시작 모드 설정부(302)와 보드(301) 상에 손쉽게 부착될 수 있는 것이 바람직하다.
전술한 RFID 리더부(310)(RFID 태그(101, 201)로부터 고유 신호를 수신하는 안테나(311) 포함)와 음성 미션 정보 저장부(320)와 답안 정보 저장부(330) 및 음성 출력부(340)는 어린이가 가정에서 쉽게 가지고 즐길 수 있는 인형이나 장남감 등의 완구 본체(300)에 삽입되어, 각 미션 카드(100)와 답안 카드(200)에 부착된 RFID 태그(101, 201)로부터 고유 신호를 수신하기 위한 키트(kit)로 구성된다.
이러한 구성에 의하여 RFID 태그(101, 201)가 부착된 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200) 각각이 RFID 리더부(310)가 삽입된 완구 본체(300)에 접근하는 경우, 특히 상기 미션 카드(100)가 본체(301)의 시작 모드 설정부(302)에 그리고 상기 답안 카드(200) 각각이 본체(301)의 보드(301) 위에 놓여지는 경우, 완구 본체(300) 내부의 RFID 리더부(310)가 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)의 RFID 태그(101, 202)로 전파를 송신하고, 상기 RFID 태그(101, 201)는 활성화되어 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)의 정보에 대한 고유 신호를 안테나(311)를 통하여 RFID 리더부(310)로 송신하게 된다.
특별히, 본 발명에 따른 상기 RFID 리더부(310)는, 상기 미션 카드(100)에 대한 음성 문제 정보를 음성으로 출력하고, 상기 답안 카드(200)에 대한 정보를 확인하여 오답인 경우에는 상기 미션 카드(100)에 따른 음성 힌트 정보를 음성으로 출력할 수 있는 것을 특징으로 하는바, 종래와 같이 단순하게 대상체의 이름만을 음성으로 출력하는 것이 아니라, 사용자의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션을 가능하게 하기 위한 것이다.
상기와 같이 미션 카드(100)와 답안 카드(200)를 이용하여 본 발명의 실시예에 따라 문제를 내고, 답안을 수신하며, 이에 따라 힌트 정보를 제공하기 위한 구체적인 구성에 대해서는 이하에서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 질의 응답형 교육용 완구의 상세 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 교육용 완구는 크게 RFID 태그(101, 201)를 가지는 미션 카드(100)와 답안 카드(200), 그리고 RFID 리더부(310), 음성 미션 정보 저장부(320), 답안 정보 저장부(330) 및 음성 출력부(340)를 포함하는 본체(300)로 구성된다. 그리고, 상기 RFID 리더부(310) 도시된 바와 같이, 안테나(311); 신호 판독부(312); 미션 정보 독출부(313); 코덱부(314); 답안 정보 독출부(315); 답안 정보 확인부(316); 제어부(317);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더욱 상세히 설명하면, 전술한 RFID 태그(101, 202)는 상기한 미션 카드(100)와 답안 카드(200)의 식별 정보가 저장된 칩(미도시)과 RFID 리더부(310)와 신호를 송수신하기 위한 안테나(미도시)로 구성되어, RFID 리더부(310)가 근접하는 경우 활성화 되어 상기 각각의 미션 카드(100)와 답안 카드(200)를 식별할 수 있는 고유 신호를 송신하게 된다.
그리고, 상기 본체(300)의 RFID 리더부(310)는 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드(100)로부터 고유 신호를 수신 받아 상기 미션 카드(100)를 각각 식별하고 상기 식별한 미션 카드(100)에 따른 음성 문제 정보를 음성을 출력하는 것과, 그에 따라 사용자에 의해 선택된 답안 카드(200)로부터 고유 신호를 수신 받아 상기 답안 카드(200)를 각각 식별하고 상기 식별한 답안 카드(200)에 따른 답안 정보가 정답인지 또는 오답인지를 확인하는 것과, 그에 따라 오답인 경우에는 상기 미션 카드(100)에 따른 음성 힌트 정보를 본체(300)의 음성 출력부(340)를 통하여 음성으로 외부에 출력할 수 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안테나(311)는 RFID 태그(101, 201)와 신호를 송수신하기 위한 장치로서, 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)로부터 수신된 신호를 신호 판독부(312)로 전달한다. 상기 안테나(311)는 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200) 각각이 본 발명에 따른 본체(300)에 근접하는 시간적인 순서에 따라 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)에 대한 신호를 송수신하는 것이 바람직하고, 상기 미션 카드(100)에 대한 신호는 처음에 한번 수신하는 것으로 이후의 정보 추출을 가능하게 할 수도 있다. 상기 RFID 태그(101, 201)와 RFID 리더부(310)는 비 접촉 무선방식을 활용하여 RF 채널(Radio Frequency channel)을 통하여 신호를 송수신하는 것으로, 본체(300)와 미션 카드(100) 및 답안 카드(200)가 소정의 거리만큼 접근하는 경우 RF 채널이 활성화되어 RFID 태그(101, 201)와 RFID 리더부(310) 사이의 통신이 가능하도록 구성된다. 이러한 RF 채널의 주파수는 각 미션 카드(100) 및 답안 카드(200)가 위치하는 거리에 따라 수십 MHz 내지 수 GHz 까지 적절하게 변경될 수 있는 것으로, 본체(300)가 미션 카드(100) 및 답안 카드(200)에 적어도 1 미터 이내로 접근하는 경우 RF 채널이 활성화 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 신호 판독부(312)는 상술한 안테나(311)에서 수신된 신호를 전달 받아 고유 신호를 분석함으로써, RFID 태그(101, 201)가 부착된 미션 카드(100)와 답안 카드(200)를 확인한다. 이러한 신호 판독부(312) 역시 상기 안테나(311)로부터 전달받은 신호의 시간적인 순서에 따라 상기 미션 카드(100)와 답안 카드(200)에 대한 고유 신호를 분석할 수도 있고, 상기 미션 카드(100)에 대한 신호 분석은 처음에 한번만 수행하는 것도 가능하다.
또한, 상기 미션 정보 독출부(313)는 신호 판독부(312)에서 확인된 미션 카드(100)에 해당하는 음성 정보를 후술하는 음성 미션 저장부(320)로부터 추출한다. 상기 미션 카드(100)에 해당하는 음성 정보는 상기 음성 미션 저장부(320)에 미리 기 저장되어 있는 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음성 정답 정보일 수 있고, 상기 정보들은 음성 정보인 것이 바람직하다. 본 발명은 상기 미션 카드(100)로부터 고유 신호를 수신받아 상기 미션 카드(100)에 따른 음성 문제 정보를 음성으로 출력하고, 그에 따라 사용자에 의해 선택된 답안 카드(200)에 따른 정보가 오답인 경우 상기 미션 카드(100)에 따른 음성 힌트 정보를 음성으로 출력하는 것을 특징으로 하는바, 상기 미션 정보 독출부(313)는 가장 먼저 음성 문제 정보를 추출하고, 후술하는 답안 정보 독출부(315) 및 답안 정보 확인부(316)에 의해 상기 답안 카드(200)에 따른 정보가 오답인 경우에 비로소 음성 힌트 정보를 추출하는 것이 바 람직하다. 나아가, 상기 답안 카드(200)에 따른 정보가 다시 또 오답인 경우에는 또 다른 음성 힌트 정보를 추출할 수 있고, 상기 답안 카드(200)에 따른 정보가 정답인 경우에 비로소 음성 정답 정보를 추출하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 답안 정보 독출부(315)는 상기 신호 판독부(312)에서 확인된 답안 카드(200)에 대한 정보를 후술하는 답안 정보 저장부(330)로부터 추출한다. 상기 답안 카드(200)에 대한 정보는 다수의 답안 카드(200)를 서로 식별할 수 있는 데이터 인 것이 가능하다. 이와 같이 추출된 답안 카드(200)에 대한 정보는 후술하는 답안 정보 확인부(316)를 통하여 사용자가 선택한 답안 카드(200)가 정답 카드인지 아니면 오답 카드인지를 판별하기 위한 것이다. 또한, 이러한 답안 정보 독출부(315)에 의한 정보 추출은 상기한 미션 정보 독출부(313)에 의한 음성 문제 정보 추출 이후에 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 미션 정보 독출부(313)에 의해 음성 힌트 정보가 추출된 다음에 이루어지는 것도 가능하다.
또한, 상기 답안 정보 확인부(316)는 상기한 답안 정보 독출부(315)에 의해 추출된 답안 카드(200)에 대한 정보와 상기 미션 카드(100)에 대한 정답 정보가 일치하는지 여부를 확인하는 것이다. 이를 위하여, 상기 답안 정보 확인부(316)는 후술하는 답안 정보 저장부(330)에 포함된 답안 정보를 이용할 수 있다.
또한, 상기 제어부(317)는 상술한 RFID 리더부(310)의 각 구성요소들을 제어하기 위하여 미들웨어(Middleware)로 구성되는 MCU로써, 상기 미션 정보 독출부(313)에 의한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음성 정답 정보의 추출 순서와 시기 등을 제어하고, 상기 답안 정보 독출부(315)에 의한 답안 정보 추출 순서와 시기 등을 제어한다. 특히, 상기 제어부(317)는 상기 답안 정보 확인부(316)에 의한 정답 정보 확인 결과, 상기 답안 카드(200)에 대한 정보와 상기 미션 카드(100)에 대한 정답 정보가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부(313)로 하여금 음성 힌트 정보를 추출하고, 이어서 후술하는 코덱부(314)로 하여금 상기 추출된 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 본 발명은 사용자에게 문제를 내고, 사용자의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션 기능을 가진다. 또한, 본 발명은 이러한 제어부(317)의 제어를 통하여 사용자에게 문제를 내고, 답안을 받으며, 힌트를 주고, 정답을 출력하게 하는 것이 가능하다.
또한, 상기 코덱부(314)는 상기 미션 정보 독출부(313)에서 추출된 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보, 음성 정답 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키는 것이다. 상기 코덱부(314)는 사용자에 의해 선택된 답안 카드(200)에 대한 정보를 음성으로 출력하기 위하여, 상기 답안 정보 독출부(313)에서 추출된 답안 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키는 것도 가능하다. 이에 따라, 본 발명은 상기 코덱부(314)가 상기 답안 정보 독출부(313)에서 추출된 답안 카드(200)에 대한 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키고, 상기 답안 정보 저장부(330)는 상기 답안 카드(200)에 대한 음성 정보를 저장하고 있으며, 후술하는 음성 출력부(340)는 상기 답안 카드(200)에 대한 음성 정보를 출력하는 것일 수도 있다.
한편, 상술한 RFID 리더부(310)는, 음성 미션 정보 저장부(320), 답안 정보 저장부(330) 및 음성 출력부(340)와 연동되어 구성되며, 외부 하드웨어와 연결하기 위한 인터페이스부(도시 생략) 및 상기 RFID 리더부(310)를 재동작시키기 위한 조작부(도시 생략)를 더 포함하는 것도 가능하다.
전술한 음성 미션 정보 저장부(320)는 문제와 힌트 및 정답을 제공하기 위한 미션 카드(100)에 대한 정보를 음성 데이터로 기 저장하고 있는 것으로, 상기 미션 카드(100)에 대한 정보는 유아기 어린이의 사물 인식 및 학습 능력을 향상시킬 수 있는 정보로써, 질의 응답이 가능한 문제와 힌트 및 정답 정보인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 미션 카드(100)에 대한 정보는 문제 정보, 이에 대한 힌트 정보 및 정답 정보일 수 있고, 상기 문제 정보에는 문제 제기를 위한 스토리 또는 이야기 정보를 포함하는 것도 가능하다. 이에 대한 구체적인 예시는 후술하여 자세하게 살펴본다. 또한, 이러한 음성 데이터는 한국어 외에도 어린이의 외국어 학습 능력을 위하여 영어 등의 외국어 정보가 함께 저장될 수도 있다.
또한, 상기 답안 정보 저장부(330)는 미션 카드(100)에 대한 정답 및 오답을 포함하여 다수의 답안 카드(200)에 대한 정보를 기 저장하고 있는 것이다. 즉, 다양한 미션 카드(100) 별로 그에 따른 다수의 답안 카드(200)에 대한 정보를 포함한다. 상기 답안 카드(200)에 대한 정보는 상기한 미션 카드(100)에 해당하는 음성 정보와 같이 음성 정보일 수도 있지만, 음성 정보가 아닌 것도 가능하다. 즉, 본 발명에서는 상기 답안 카드(200)에 대한 정보를 음성으로 출력하는 것도 가능하지만, 사용자가 선택한 답안 카드(200)에 대한 음성 출력 없이 상기한 문제 정보, 힌트 정보 또는 정답 정보만을 음성으로 출력하는 것도 가능하기 때문이다.
또한, 상기 음성 출력부(340)는 상기 코덱부(314)에 의해 출력 가능한 신호로 변환된 미션 카드(100)에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 및 음성 정답 정보의 음성 신호를 외부로 출력하는 것이다. 상기 음성 출력부(340)는 도 1에 나타난 바와 같은 스피커(303)일 수 있다.
이를 통하여, 본 발명은 상기 미션 카드(100) 또는 답안 카드(200)가 상기 본체(300)가 근접하는 경우 상기 미션 카드(100) 또는 답안 카드(200)에 따른 음성 정보가 상기 음성 출력부(340)를 통하여 음성으로 출력되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 미션 카드(100)에 따른 음성 정보는 상기 미션 카드(100)에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음성 정답 정보이고, 이 경우 상기 답안 카드(200)에 따른 음성 정보라 함은 상기 답안 정보 확인부(316)에 의한 확인 결과가 일치하지 않는 경우에 출력되는 상기 음성 힌트 정보이거나 또는 상기 확인 결과가 일치하는 경우에 출력되는 음성 정답 정보를 의미한다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 3 내지 도 8은 각각 본 발명에 따른 교육용 완구가 동작하는 실시예를 순서대로 나타내고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 음성 문제 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이 먼저 미션 카드(100)를 본체(300)의 시작 모드 설정부(302)에 올려놓으면, 본 발명에 따른 본체(300) 안에 포함된 RFID 리더부(310)는 상기 미션 카드(100)로부터 고유 신호를 수신 받아 상기 미션 카드(100)를 식별하고, 상기 식별한 미션 카드(100)에 대한 음성 문제 정보를 음성으로 출력하도록 한다. 즉, 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)가 미션 정보 독출부(313)로 하여금 음성 문제 정보를 추출하고 상기 코덱부(314)로 하여금 상기 추출된 음성 문제 정보를 음성 신호로 변환시키는 것이다. 예를 들면, 상기 본체(300) 위에 구비된 스피커(303)를 통하여 "옛날 옛날에 토끼 가족이 살고 있었어요. 토끼 가족은 아빠 토끼, 엄마 토끼, 아기 토끼 이렇게 세가족이었어요. 토끼 가족은 모두 몇명일까요?"라는 스토리가 포함된 문제를 음성으로 출력하는 것이다.
이어서, 도 4는 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제1 답안 카드에 따른 음성 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이 사용자가 상기한 음성 문제 정보를 듣고서 다수의 답안 카드(200) 중 숫자 "1"을 제1 답안 카드(210a)로 본체(300)의 보드(301)에 올려놓으면, 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)가 상기 답안 정보 독출부(315)로 하여금 제1 답안 카드(210a)에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부(316)로 하여금 상기 추출된 제1 답안 카드(210a)에 대한 정보를 확인하게 하는 것이다. 이때, 상기 답안 카드(200)에 대한 정보를 음성으로 출력하는 것도 가능하고, 예를 들면 "일" 또는 "한명"이라는 음성으로 출력될 수 있다.
다음으로, 도 5는 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제1 음성 힌트 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 답안 정보 확인부(316)가 제1 답안 카드(210a)에 대한 정보를 확인한 다음에, 이미 식별한 미션 카드(100)에 대한 음성 힌트 정보를 음성으로 출력하도록 하는 것이다. 즉, 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)를 통하여 상기 확인 결과가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부(313)로 하여금 제1 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코텍부(314)로 하여금 상기 추출된 제1 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키는 것이다. 예를 들면, 상기 본체(300) 위에 구비된 스피커(303)를 통하여, 상기 제1 음성 힌트 정보로써 "어이쿠~토끼 가족은 아 빠 토끼, 엄마 토끼, 아기 토끼 이렇게 세가족이에요. 다시 한번 해볼까요? 토끼 가족은 모두 몇명일까요? 다른 카드를 올려 주세요."라는 기초 힌트를 음성으로 출력하는 것이다.
계속해서, 도 6은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제2 답안 카드에 따른 음성 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이 사용자가 상기한 음성 문제 정보 및 음성 힌트 정보를 듣고서 다수의 답안 카드(200) 중 숫자 "2"를 제2 답안 카드(210b)로 본체(300)의 보드(301)에 올려놓으면, 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)가 상기 답안 정보 독출부(315)로 하여금 제2 답안 카드(210b)에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부(316)로 하여금 상기 추출된 제2 답안 카드(210b)에 대한 정보를 확인하게 하는 것이다. 이때, 상기 답안 카드(200)에 대한 정보를 음성으로 출력하는 것도 가능하고, 예를 들면 "이" 또는 "두명"이라는 음성으로 출력될 수 있다.
이 후, 도 7은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제2 음성 힌트 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 답안 정보 확인부(316)가 제2 답안 카드(210b)에 대한 정보를 확인한 다음에, 이미 식별한 미션 카드(100)에 대한 더욱 구체적인 음성 힌트 정보를 추가로 출력하도록 하는 것이다. 즉, 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)를 통하여 상기 확인 결과가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부(313)로 하여금 제2 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코텍부(314)로 하여금 상기 추출된 제2 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키는 것이다. 예를 들어, 상기 본체(300) 위에 구비된 스피커(303)를 통하여, 상기 제2 음성 힌트 정보로써, "자 다시 한번 더~~토끼네 가족은 아빠 토끼 1명, 엄마 토끼 1명, 아기 토끼 1명 모두 3명이에요. 그럼 토끼 가족수를 나타내는 숫자는 무엇일까요?"라는 추가 힌트를 음성으로 출력하는 것이다.
여기서, 상기 제2 음성 힌트 정보는 상기한 제1 음성 힌트 정보보다 정답 정보에 근접한 정보를 포함하고 있는 것이 바람직하고, 예를 들어 상기 제2 음성 힌트 정보는 정답 정보의 뜻을 내포하는 다른 동의어 또는 동음이의어일 수도 있다.
이러한 본 발명을 통해 출력되는 음성 힌트 정보는 상기한 바와 같은 과정을 거쳐서 1회 또는 2회 이상 반복적으로 출력되는 것이 가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 음성 정답 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 사용자가 상기한 음성 문제 정보와 제1 및 제2 음성 힌트 정보를 듣고서 다수의 답안 카드(200) 중 숫자 "3"을 제3 답안 카드(210c)로 본체(300)의 보드(301)에 올려놓으면, 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)가 상기 답안 정보 독출부(315)로 하여금 제3 답안 카드(210c)에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부(316)로 하 여금 상기 추출된 제3 답안 카드(210c)에 대한 정보를 확인하게 할 수 있다. 이때 역시, 상기 답안 카드(200)에 대한 정보를 음성으로 출력하는 것이 가능하고, 예를 들면 "삼" 또는 "세명"이라는 음성으로 출력될 수 있다.
그리고, 상기와 같이 답안 정보 확인부(316)가 제3 답안 카드(210c)에 대한 정보를 확인한 다음, 그 결과가 일치하는 경우 상기 RFID 리더부(310) 안에 포함된 제어부(317)를 통하여 상기 미션 정보 독출부(313)로 하여금 음성 정답 정보를 추출하고 상기 코텍부(314)로 하여금 상기 추출된 음성 정답 정보를 음성 신호로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 본체(300) 위에 구비된 스피커(303)를 통하여, 상기 음성 정답 정보로써, "참 잘했어요. 토끼네 가족은 모두 3명이지요"라는 칭찬 멘트를 음성으로 출력하는 것이다.
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, 사용자의 답안에 따른 힌트 정보를 적극적으로 제공함으로써 사용자와의 질의 응답이 가능한 상호 커뮤니케이션형 교육용 완구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 질의 응답형 교육용 완구의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질의 응답형 교육용 완구의 상세 구성을 나타내는 블럭도이고,
도 3은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 음성 문제 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 4는 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제1 답안 카드에 따른 음성 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 5는 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제1 음성 힌트 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 6은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제2 답안 카드에 따른 음성 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 7은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 제2 음성 힌트 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 8은 본 발명에 따른 질의 응답형 교육용 완구에서 음성 정답 정보가 출력되는 것을 설명하기 위한 모식도이다.

Claims (10)

  1. 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 것으로 문제 및 힌트 제공을 위한 미션 카드와, 식별 가능한 고유 신호를 발생하는 RFID 태그를 가지는 것으로 상기 문제에 대응하는 정답을 포함하는 다수의 답안 카드와, 상기 미션 카드와 답안 카드 각각의 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하여 상기 미션 카드 및 답안 카드에 따른 정보를 출력하는 본체를 포함하고,
    상기 본체는, 상기 RFID 태그로부터 고유 신호를 수신하기 위한 안테나; 상기 안테나로부터 수신된 고유 신호를 판별하여 각 개체를 확인하는 신호 판독부; 상기 신호 판독부에서 확인된 미션 카드에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음성 정답 정보를 추출하는 미션 정보 독출부; 상기 미션 정보 독출부에서 추출된 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 또는 음성 정답 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키는 코덱부; 상기 신호 판독부에서 확인된 답안 카드에 대한 정보를 추출하는 답안 정보 독출부; 상기 답안 정보 독출부에서 추출된 답안 정보와 상기 미션 카드에 대한 정답 정보가 일치하는지 여부를 확인하는 답안 정보 확인부; 상기 구성요소들을 제어하며 상기 답안 정보 확인부에 의한 확인 결과 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코덱부로 하여금 상기 추출된 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키도록 하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 RFID 리더부와,
    상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 및 음성 정답 정보 를 저장하고 있는 음성 미션 정보 저장부와, 상기 답안 카드에 대한 정보를 저장하고 있는 답안 정보 저장부와, 상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보, 음성 힌트 정보 및 음성 정답 정보를 출력하기 위한 음성 출력부를 포함하며,
    상기 미션 카드 또는 답안 카드가 상기 본체에 근접하는 경우, 상기 미션 카드 또는 답안 카드에 따른 음성 정보가 상기 음성 출력부를 통하여 음성으로 출력되는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미션 카드에 대한 음성 문제 정보는 질문을 위한 스토리(story) 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 미션 정보 독출부로 하여금 음성 문제 정보를 추출하고 상기 코덱부로 하여금 상기 추출된 음성 문제 정보를 음성 신호로 변환시킨 후, 상기 답안 정보 독출부로 하여금 제1 답안 카드에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부로 하여금 상기 추출된 제1 답안 카드에 대한 정보를 확인하게 하는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 답안 카드에 대한 정보를 확인한 다음에, 상기 확인 결과가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 제1 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코텍부로 하여금 상기 추출된 제1 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시킨 후에는, 상기 답안 정보 독출부로 하여금 제2 답안 카드에 대한 정보를 추출하고 상기 답안 정보 확인부로 하여금 상기 추출된 제2 답안 카드에 대한 정보를 확인하게 하는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 답안 카드에 대한 정보를 확인한 다음에, 상기 확인 결과 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 제2 음성 힌트 정보를 추출하고 상기 코텍부로 하여금 상기 추출된 제2 음성 힌트 정보를 음성 신호로 변환시키는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 음성 힌트 정보는 상기 제1 음성 힌트 정보보다 정답 정보에 근접한 정보를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 음성 힌트 정보는 정답 정보의 뜻을 내포하는 다른 동의어 또는 동음이의어인 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  9. 제1항에 있어서, 상기 음성 출력부를 통하여 음성으로 출력되는 답안 카드에 따른 음성 정보는, 상기 답안 정보 확인부에 의한 확인 결과가 일치하지 않는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 추출되는 음성 힌트 정보에 따른 음성 정보이거나, 또는 상기 답안 정보 확인부에 의한 확인 결과가 일치하는 경우에는 상기 미션 정보 독출부로 하여금 추출되는 음성 정답 정보에 따른 음성 정보인 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코덱부는 상기 답안 정보 독출부에서 추출된 답안 카드에 대한 정보를 출력 가능한 음성 신호로 변환시키고, 상기 답안 정보 저장부는 상기 답안 카드에 대한 음성 정보를 저장하고 있으며, 상기 음성 출력부는 상기 답안 카드에 대한 음성 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 질의 응답형 교육용 완구.
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