KR20090092642A - 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법 - Google Patents

책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법

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KR20090092642A KR1020080017992A KR20080017992A KR20090092642A KR 20090092642 A KR20090092642 A KR 20090092642A KR 1020080017992 A KR1020080017992 A KR 1020080017992A KR 20080017992 A KR20080017992 A KR 20080017992A KR 20090092642 A KR20090092642 A KR 20090092642A
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Abstract

본 발명은 학습 능률 향상을 위한 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 책상과, 상기 책상에 착석한 사용자를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단, 상기 사용자의 영상 정보를 통신망을 통하여 서버에 송신하는 통신 수단, 상기 사용자의 영상 정보를 수신하고 수신된 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 상태를 관리하는 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 학습 능률 향상을 위한 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법에 관한 것이다.

Description

책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법{Desk type apparatus for studying and method for studying using it}
본 발명은 학습 능률 향상을 위한 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 책상 본체와, 상기 책상 본체에 착석한 사용자를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단, 상기 사용자의 영상 정보를 통신망을 통하여 서버에 송신하는 통신 수단, 상기 사용자의 영상 정보를 수신하고 수신된 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 상태를 관리하는 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 학습 능률 향상을 위한 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법에 관한 것이다.
종래에는 공부를 수행중인 학습자를 관리하는 수단으로서 학습자들을 집단적으로 수용하는 도서관의 열람실이나 자율 학습실과 같은 학습 공간을 관리자가 CCTV(폐쇄회로 텔레비젼)등의 촬영 수단을 통하여 모니터링하면서 해당 학습 공간의 전체적인 분위기만을 살피는 것이 고작이었다.
그러나, 학습자의 학습 능률에 영향을 미칠수 있는 개별 학습자의 학습 태도나 집중도는 각각 그 개인차가 존재하기 때문에, 이러한 개별 학습자의 개인차를 고려하여 학습자의 학습 과정을 적극적으로 관리하고 지도할 수 있는 장치나 방법의 개발이 이루어지지 않은 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 종래 관리자에 의하여 학습자들이 수용되는 학습 공간의 전체적인 분위기만을 관리하는 소극적인 학습 관리 방법에서 탈피하여 학습자 각각의 학습 태도나 집중도에 기초하여 학습자의 학습 능률을 적극적이고 능동적으로 향상시킬 수 있는 수단을 구비한 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법을 제공하는데 본 발명의 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 책상 본체와, 상기 책상 본체에 착석한 사용자를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단, 상기 사용자의 영상 정보를 통신망을 통하여 서버에 송신하는 통신 수단, 상기 사용자의 영상 정보를 수신하고 수신된 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 상태를 관리하는 서버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 사용자의 학습 태도를 관리자나 학부모가 실시간으로 볼 수 있으므로, 학습자의 학습 태도를 실시간으로 관리 감독할 수 있으며, 이로 인하여 학습자가 보다 적극적으로 학습에 전념할 수 있도록 하는 학습 환경을 조성하는 효과가 있다.
둘째, 서버가 사용자의 학습 태도를 모니터링하여 사용자의 얼굴이나 신체 부분의 변화량을 토대로 사용자의 학습 태도에 적절한 대응을 자동적으로 수행할 수 있으므로, 종래 단순히 사용자의 모습만을 지켜보는 소극적인 방법에서 탈피하여 사용자의 학습 상태를 보다 적극적으로 관리 감독할 수 있게 됨으로써, 사용자의 학습 목표의 달성도를 보다 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 서버가 사용자의 체온을 분석하여 사용자의 건강 상태를 확인하고 휴식 조치 등의 대응을 할 수 있으므로, 사용자의 학습의 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
넷째, 서버가 사용자가 학습하는 주변의 온도, 습도, 조도 등을 모니터링하여 환경 상태 개선을 위한 적절한 대응을 수행함으로써, 학습자의 주변 환경을 보다 쾌적하게 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명 책상형 학습 장치의 간략도,
도 2 는 본 발명 책상형 학습 장치의 블럭다이어그램,
도 3 내지 6 는 본 발명 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법의 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10; 책상 본체 20; 촬영수단
30; 체온측정수단 40; 모니터
50; 스피커 60; 통신수단
70; 장치측 단말기 80; 환경측정수단
90; 조명수단 100; 통신망
200; 서버
210; 학습자 태도 관리부
220; 학습자 건강상태 관리부
230; 학습 환경상태 관리부
300; 서버측 단말기
400; 데이터베이스
500; 관리자/학부모 단말기
이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명 실시예의 책상형 학습 장치 및 이를 이용한 학습 방법을 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명 책상형 학습 장치의 간략도이고, 도 2 는 본 발명 책상형 학습 장치의 블럭다이어그램이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 책상형 학습장치는, 기본적으로 학습을 위하여 책상을 점유하는 사용자(U)를 착석시키는 의자(11)를 구비한 통상의 책상 본체(10)와, 상기 사용자(U)의 얼굴 부분을 포함한 사용자의 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단(20)과, 상기 촬영수단(20)의 구동 여부를 제어하고 상기 촬영수단(20)이 생성한 상기 사용자의 영상 정보를 전달받아 통신망(100)과 연결된 통신수단(60)을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 서버(200)로 송신하는 장치측 단말기(70)를 포함하여 구성된다.
상기 촬영수단(20)은 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 책상 본체(10)의 전면 상부에 직접적으로 설치되는 것이 좋으나, 상기 책상 본체(10)와 이격시켜 책상 본체(10) 근방에 사용자(U)를 촬영하기 용이한 장소를 설정하고 해당 장소에 촬영수단(20)을 별도로 설치하여도 좋다.
또한, 상기 장치측 단말기(70)와 상기 통신수단(60)도 상기 촬영수단(20)과 마찬가지로 상기 책상 본체(10)의 적정 위치에 직접적으로 설치하거나 책상 본체(10)와 이격된 장소에 별도로 설치하여도 좋다.
상기 장치측 단말기(70)는 마이크로프로세서(MPU)와 같은 연산소자와 RAM 등의 휘발성저장소자와 하드디스크, 플래쉬(flash) 메모리 등의 2 차 저장장치를 구비한 통상의 컴퓨터이고, 상기 컴퓨터의 하드디스크에 상기 촬영수단(20)과 후술할 체온측정수단(30), 모니터(40), 스피커(50), 환경측정수단(80)과 조명수단(90)의 구동 여부와 각각의 신호 처리를 제어하는 구동 프로그램이 저장되어 실행된다.
상기 통신수단(60)은 바람직하게는 인터넷망과의 연결을 위한 인터페이스를 구비한 통상의 LAN 카드이며 상기 장치측 단말기(70)에 내장될 수도 있다. 또한, 본 발명 실시예의 상기 통신망(100)은 바람직하게는 통상의 인터넷망이나, 인터넷망 뿐만 아니라 전기통신회선을 이용하는 유무선 전화망을 포괄한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명 실시예의 책상형 학습 장치는 상기 책상 본체(10)에 설치되어 사용자(U)의 체온을 측정하는 체온측정수단(70)을 더 포함한다. 상기 체온측정수단(70)은 체온에 따른 사용자의 건강 상태를 모니터링하기 위한 것으로서, 사용자가 고열 상태이거나 저열 상태일 경우 정상 상태일 경우보다 학습 능률이 저하될 수 있으므로 서버(200)가 이러한 상태에 대하여 적절한 조치를 취하기 위하기 설치되는 것이다. 상기 체온측정수단(70)으로서는 접촉식(contact type) 또는 비접촉식(non-contact type)의 체온측정수단을 사용할 수 있으며, 특히 비접촉식 센서로서는 사용자의 체온의 방사 에너지를 감지하는 센서로서 공지되어 있는 광기전력 효과를 이용한 양자형(photonic type) 센서를 이용하거나, 볼로미터(bolometer) 센서, 초전센서(pyroelectric sensor), 써모파일 센서(thermopile sensor)와 같은 열형(thermal type) 센서를 이용할 수 있다. 본 발명 실시예에서는 상기와 같은 열형 센서중에서도 냉각이 필요없고 저가이면서도 신뢰성이 우수한 써모파일 센서를 채용한다.
또한, 본 발명 실시예의 책상형 학습 장치는 상기 책상 본체(10)에 설치되어 서버(200)로부터 통신수단(60)을 통하여 수신된 데이터를 표시하는 모니터(40)와, 서버(200)로부터 수신된 음성 신호를 출력하는 스피커(50)를 더 포함한다. 상기 모니터(40)와 스피커(50)는 서버(200)로 송신된 상기 사용자의 영상 정보, 체온 정보 또는 후술할 환경측정수단(80)이 측정한 주변 환경 정보들에 대응하여 서버(200)가 사용자(U)에게 기설정된 그래픽적 영상 신호나 음성 신호를 전달하여 출력하도록 하기 위한 것으로서, 서버(200)가 전달하는 정보에 관한 상세한 설명은 후술한다.
또한, 본 발명 실시예의 책상형 학습 장치는 책상 본체(10)에 설치되어 책상 본체(10)의 주변 환경에 관한 정보를 측정하는 환경측정수단(80)을 더 포함한다. 상기 환경측정수단(80)은 사용자가 점유하고 있는 책상 본체(10) 주변의 온도나 습도, 조도 상태 등의 정보를 모니터링하기 위한 것으로서, 온도나 습도, 조도가 지나치게 높거나 낮을 경우 사용자의 학습 능률에 영향을 미칠 수 있으므로 서버(200)가 이러한 상태에 대하여 적절한 조치를 취하기 위하기 설치되는 것이다. 본 발명 실시예에서는 상기 환경측정수단(80)이 측정하는 주변 환경에 관한 정보는 책상 본체(10) 주변의 온도, 습도, 조도(照度)에 관한 정보이고, 그 수단으로서는 통상의 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서를 채용한다.
또한, 본 발명 실시예의 책상형 학습 장치는 책상 본체(10)에 설치되어 책상 본체(10)에 광원(光源)을 제공하고, 경우에 따라서 사용자의 주의를 환기시키기 위한 컬러 조명을 출력하는 조명수단(90)을 더 포함한다. 본 발명 실시예의 조명수단(90)으로서는 형광등, 백열등, LED 메트릭스(matrix) 등의 공지의 조명 수단이 사용될 수 있으며, 광원의 기본 색상 이외에도 사용자의 주의를 환기시키기 위한 컬러 조명을 출력하기 위하여 형광등이나 백열등인 경우에는 이들을 상호 구획하여 설치하고 구획된 각 부분에 해당 컬러를 가진 막을 부착한다. LED 메트릭스의 경우에는 공지의 다중 컬러 출력 LED 메트릭스를 사용하면 된다.
서버(200)는 상기 통신망(100)을 통하여 본 발명 책상형 학습장치의 촬영수단(20), 체온측정수단(30), 환경측정수단(80)이 측정한 사용자의 영상 정보, 체온 정보, 주변 환경 정보를 수신하고, 수신된 정보들에 기초하여 사용자의 태도나 사용자의 건강상태나 주변 환경 상태를 분석하고, 분석된 상태에 대응하는 기설정된 그래픽적 영상 신호나 음성 신호 또는 조명 수단의 제어 신호들을 생성하고, 이러한 제어 신호들을 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)에 전달한다. 이를 위하여 상기 서버(200)는 상기 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 태도를 관리하는 학습자 태도관리부(210)와, 상기 사용자의 체온 정보에 기초하여 사용자의 건강 상태를 관리하는 학습자 건강상태 관리부(220)와, 상기 주변 환경 정보에 기초하여 책상 본체(10) 주변의 환경 상태를 관리하는 학습 환경상태 관리부(230)를 포함하고 있으며, 이들 서버의 각 부분의 구체적인 작용은 후술한다.
또한, 상기 서버(200)는 상기 서버(200)를 유지 관리하고, 상기 사용자의 영상 정보를 모니터링하기 위한 서버측단말기(300)와, 사용자의 신상 정보, 상기 영상 정보, 체온정보, 주변 환경 정보와 같이 장치측 단말기(70)로부터 송신된 정보들을 저장하고, 이러한 정보들을 분석하고 분석 결과에 대응하여 생성된 기설정된 그래픽적 영상 정보나 음성 정보, 조명 수단의 제어 정보 등의 제반 데이터들을 저장하고 유지 관리하는 데이터베이스(400)를 구비한다.
또한, 상기 통신망(100)을 통하여 상기 사용자의 영상 정보, 상기 사용자의 체온 정보, 사용자의 집중도에 관한 정보, 상기 책상 본체(10)의 주변 환경 정보를 수신받는 관리자나 학부모측의 관리자/학부모 단말기(100)가 더 포함된다. 여기서 상기 관리자나 학부모는 상기 책상 본체를 점유하는 사용자의 학습 태도를 지도하기 위한 인적 자원 또는 사용자의 실제 학부모를 가리키고, 상기 관리자나 학부모의 단말기는 상기 사용자의 영상 정보를 구비된 디스플레이 수단을 통하여 표시할 수 있는 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등을 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 책상형 학습 장치의 작용을 상술한 도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 상기 서버(200)에 포함된 각 구성요소들의 작용을 중심으로 개조식으로 설명한다.
1) 학습자의 태도 관리
본 발명 책상형 학습 장치에 의한 사용자의 학습 태도를 관리하는 작동으로서, 책상 본체(10)를 점유하는 사용자(U)를 촬영수단(20)으로 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하고, 생성된 영상 정보를 서버(200)로 송신하고, 서버(200)는 수신된 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 태도를 분석한 후, 분석된 사용자의 학습 태도에 따라서 사용자의 학습 능률을 제고시킬 수 있는 다양한 조치들을 수행하도록 한다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명 상기 촬영수단(20)은 사용자(U)의 얼굴 부분을 포함한 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성한다. 생성된 영상 정보는 상기 장치측 단말기(70)에 의하여 서버(200)로 전송될 수 있도록 디지털화되어 통신망(100)을 통하여 서버(200)로 송신된다. 여기서, 사용자의 영상 정보는 기본적으로 기설정된 시간 간격에 따라서 촬영된 사용자의 정지 영상이나, 사용자의 영상 정보가 동영상인 경우에는 기설정된 시간 간격에 따라서 정지 영상을 추출한 후, 추출된 정지 영상을 사용하면 된다.
이어서, 서버(200)의 학습자 태도관리부(210)는 송신된 상기 사용자의 영상 정보를 분석하여 사용자의 학습 태도를 분석한다. 분석의 방법은 공지의 화상 인식 방법이 적용된다. 즉, 상기 학습자 태도관리부(210)가 상기 사용자 영상 정보에 포함된 사용자의 얼굴, 상체 부분을 공지의 화상 인식 방법에 의하여 인식하고, 인식된 얼굴 부분의 이미지에서 눈 부분의 형태, 입 부분, 코 부분, 얼굴의 윤곽선, 얼굴의 각도 등의 얼굴을 이루는 세부 구성요소들과 상체의 좌우 각도 등의 상체 부분을 이루는 세부 구성요소들을 2 차적으로 인식한다.
상기 학습자 태도관리부(210)는 상기와 같이 2차적으로 인식된 사용자의 얼굴 부분의 이미지 및 상채 부분의 이미지로부터 눈 부위의 최상측과 최하측 사이의 거리, 입술 사이의 거리, 코의 크기와 위치, 얼굴의 윤곽선의 변화량, 상체의 좌우 각도의 변화량을 기설정된 시간 간격에 따라서 측정한다. 그리고, 측정된 얼굴과 상체 부분의 데이터에 근거하여 다음과 같이 사용자의 학습 태도를 판단한다.
즉, 학습자 태도관리부(210)는 사용자가 고개를 숙이고 잠을 자던가 자리를 비우던가 하여 사용자의 얼굴 부분의 이미지를 획득할 수 없다면 이를 사용자의 학습 중단 상태로 분석하고 사용자의 학습 태도의 레벨 점수(이하, '집중도'라함)을 최하(最下) 점수로 부여한다. 또한, 타인이 책상본체(10)를 점유하여 사용자의 얼굴 부분의 이미지가 데이터베이스(400)에 기저장된 원래 사용자의 얼굴 이미지와 상이한 경우에도 사용자의 학습 중단 상태로 분석하고, 집중도를 낮게 부여한다.
다음으로, 상기와 같이 2 차적으로 인식된 사용자의 얼굴 부분의 세부 구성요소들의 형태로부터 눈 부위의 최상측과 최하측 거리가 기설정된 기준치 이하로 인식되거나(즉, 눈이 감겨진 경우), 입술 사이의 거리가 기설정된 기준치 이상으로 인식되는(즉, 잡담을 하는 경우) 경우에는 집중도를 하(下)로 부여한다. 이 경우, 눈의 크기나 입술 거리가 기준치에 근접하는 경우에는 집중도를 중(中)으로 부여하고, 눈의 크기가 각각 기준치 이상으로 인식되거나 입술 사이의 거리가 기준치 이하로 인식되는 경우에는 학습에 집중하고 있는 경우로 인식하여 집중도를 상(上)으로 부여한다.
또한, 상기와 같이 집중도가 부여된 상태에서 상기 눈의 크기나 입술 사이의 거리를 기설정된 시간 간격에 따른 변화량을 측정하고, 변화량이 급격한 경우에는집중도를 하향 조정하고, 변화량이 완만한 경우에는 집중도를 상향 조정한다. 예를들어 상기 집중도가 상(上)일 경우 눈의 크기나 입술 사이의 거리의 변화량이 미미하다면 집중도가 최상(最上)으로 상향 조정될 수 있으며, 그 반대라면 중(中)으로 하향 조정될 수 있다.
한편, 상기와 같은 화상 인식 기술은 공지의 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, 약칭하여 SVM 이라 함)이라 불리우는 기계적 학습 모델을 활용하면 인식 효율성이 보다 향상될 수 있다. 상기 SVM(Support Vector Machine)이란 주로 영상 인식 분야에서 사용되는 기계 학습 방법 중에 하나로서, 이미지를 이루고 있는 색깔(color), 모서리(edge), 윤곽선(shape) 등의 특징적 요소를 이미지로부터 추출하여 이를 수학적인 함수로서 표현하고, 이 함수를 컴퓨터 장치를 통하여 수천번 내지 수만번을 반복 실행되도록 함으로써, 이 함수를 실행하는 컴퓨터 장치가 기계적인 반복 학습을 통한 훈련을 통하여 자동적으로 이미지의 형태를 분석하고 파악하도록 하는 기계 학습 방법론이다. 상기 SVM 이외에 본 발명에 사용될 수 있는 기계학습 방법으로서, 에이디에이 부스트(ADA Boost) 알고리즘, 바이에시안 네트워크(Bayesian Network), 뉴럴 네트워크(Neural Network) 등의 공지된 기계학습 방법도 채용될 수 있다.
다음으로, 상술한 바와 같이 사용자의 영상 정보를 기반으로 사용자의 학습 태도를 분석한 학습자태도관리부(210)가 사용자의 학습 능률을 향상시키기 위하여 분석된 집중도에 따라서 사용자에게 대응하는 구체적인 작용을 설명한다.
먼저, 사용자의 학습 태도의 집중도가 '최하'이거나 '하'인 경우에는 사용자가 학습에 집중을 하지 못하는 상태이므로, 학습자태도관리부(210)가 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 사용자에게 격려나 경고 내용을 담은 텍스트 정보또는 그림이나 동영상, 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고, 장치측 단말기(70)는 상기 격려나 경고 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터(40)나 스피커(70)를 통하여 출력한다. 예를 들어, 사용자가 계속 졸고 있는 상태라면, 사용자의 집중도가 '하' 상태로 분석되고, 사용자의 주의를 환기시키는 "...(중략)...피곤하신가요? 시험이 3 일 남아있습니다. 조금만 더 집중을 해주세요. 잠깐 휴식을 취할 수 있는 음악을 들려드리겠습니다...(이하 생략)..."와 같은 메세지가 본체(10)에 설치된 모니터(40)와 스피커(50)를 통하여 출력되면서 휴식에 적절한 음악이 재생되며, 사용자는 잠시 휴식을 취한 후 다시 공부에 전념할 수 있게 된다.
반면, 사용자의 학습 태도의 집중도가 '중'이상인 경우에는 사용자가 학습에 집중을 하는 상태이므로, 학습자태도관리부(210)가 집중도의 레벨에 따라서 사용자가 선호하는 동영상이나 음악과 같은 멀티미디어 정보를 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 송신하고, 장치측 단말기(70)가 사용자가 선호하는 멀티미디어 정보를 모니터(40)나 스피커(70)를 통하여 출력함으로써, 집중도가 좋은 사용자의 학습 의욕을 더욱 고취시킨다.
또한, 학습자태도관리부(210)는 상술한 바와 같은 대응외에도 책상 본체(10)에 설치된 조명수단(90)을 통하여 사용자의 학습태도에 따른 대응을 할 수 있다. 즉, 상기 학습자태도관리부(210)가 사용자의 학습 태도의 집중도에 따라서 조명수단(90)의 조명 색상을 변환하는 조명변환의 제어신호를 상기 장치측 단말기(70)로 송신하고, 상기 장치측 단말기(70)는 수신받은 상기 조명변환의 제어신호에 따라서 조명수단(90)의 조명 색상을 변환한다. 이 경우 책상 본체(10)에 기본 색상을 제공하는 광원의 조명 색상은 변환하지 않고, 색상이 가변적으로 변환될 수 있는 부분의 조명 색상만을 변환한다. 이러한 조명수단(90)의 구성은 도 1 을 참조하여 상술한 바와 같이 형광등이나 백열등을 상호 구획하여 설치하고 구획된 각 부분에 해당 컬러를 가진 막을 부착하는 구성 또는 공지의 다중 컬러 출력 LED 메트릭스를 사용하는 구성을 채용한다.
즉, 예를 들어 사용자의 집중도가 낮은 경우('최하', '하' 인 경우)에 조명수단(90)의 색상이 적색으로 변환되면서 졸고 있거나 자고 있는 사용자에게 주의를 환기시키는 동시에 사용자는 책상 본체(10)에 설치된 조명수단(90)을 통하여 자신의 집중도 상태가 표시되므로 이를 보면서 마음을 가다듬고 다시 공부에 전념할 수 있게 된다. 반면, 사용자의 집중도가 높은 경우에는 조명수단(90)의 색상을 푸른색으로 변환하고 사용자는 자신의 집중도 상태가 양호하다는 것을 인지하고 보다 열심히 공부에 전념하게 될 수 있다.
2) 학습자의 건강 상태 관리
본 발명 책상형 학습 장치에 의한 사용자의 건강 상태를 관리하는 작동으로서, 책상 본체(10)를 점유하는 사용자(U)의 체온을 체온측정수단(30)으로 측정하여 사용자의 체온 정보를 생성하고, 생성된 체온 정보를 서버(200)로 송신하고, 서버(200)는 수신된 사용자의 체온 정보에 기초하여 사용자의 건강 상태를 분석한 후, 분석된 사용자의 건강 상태에 따라서 사용자의 학습 능률을 제고시킬 수 있도록 하는 조치를 수행한다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 상기 체온측정수단(30)이 사용자(U)의 체온을 측정하여 사용자의 체온정보를 생성한다. 생성된 체온 정보는 상기 장치측 단말기(70)에 의하여 서버(200)로 전송될 수 있도록 디지털화되어 통신망(100)을 통하여 서버(200)로 송신된다.
이어서, 서버(200)의 학습자건강상태관리부(220)는 수신된 상기 사용자의 체온 정보가 기설정된 정상 체온치(예를 들어, 정상 상태의 인체의 평균 체온인 36.5℃)와 비교하여 수신된 사용자의 체온 정보가 상기 정상 체온치를 중심으로 기설정된 크기(예를 들어 1℃ 이상이나 이하)를 벗어난 경우(단계 S 204)에는 학습자건강상태관리부(220)가 사용자의 건강 상태가 고열이거나 저열 상태로 분석하고, 학습자건강상태관리부(220)가 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 사용자에게 휴식을 권유하는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 그림이나 동영상, 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고, 장치측 단말기(70)는 상기 휴식을 권유하는 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터(40)나 스피커(70)를 통하여 출력한다. 예를 들어, 사용자의 체온이 고열인 경우라면, 서버(200)에서 사용자의 건강상태가 고열인 것으로 분석되고, 사용자에게 휴식을 권유하는 "...(중략)...건강이 좋지 않은 것 같습니다. 공부를 잠시 중단하고 휴식을 취하십시요...(이하 생략)..."와 같은 메세지가 본체(10)에 설치된 모니터(40)와 스피커(50)를 통하여 출력되면서 사용자에게 휴식을 권유하게 된다.
또한, 학습자건강상태관리부(220)는 상술한 바와 같은 대응외에도 책상 본체(10)에 설치된 조명수단(90)을 통하여 사용자의 건강상태에 따른 대응을 할 수 있다. 즉, 상기 학습자건강상태관리부(220)가 사용자의 건강 상태에 따라서 조명수단(90)의 조명 색상을 변환하는 조명변환의 제어신호를 상기 장치측 단말기(70)로 송신하고, 상기 장치측 단말기(70)는 수신받은 상기 조명변환의 제어신호에 따라서 조명수단(90)의 조명 색상을 변환한다. 예를 들어, 사용자의 건강상태가 정상인 경우에는 녹색의 조명을 점등하고, 정상이 아닌 경우에는 황색 조명을 점등할 수 있다. 이 경우 책상 본체(10)에 기본 색상을 제공하는 광원의 조명 색상은 변환하지 않고, 색상이 가변적으로 변환될 수 있는 부분의 조명 색상만을 변환하는 것은 전술한 바와 같다.
3) 학습 환경상태 관리
본 발명 책상형 학습 장치에 의하여 사용자가 점유하고 있는 책상 본체(10) 주변의 온도나 습도, 조도를 관리하는 작동으로서, 책상 본체(10) 주변의 온도, 습도, 조도를 각각의 온도 센서, 습도 센서와 조도 센서를 가진 환경측정수단(80)으로 측정하여 책상 본체(10) 주변의 주변 환경 정보를 생성하고, 생성된 주변 환경 정보를 서버(200)로 송신하고, 서버(200)는 수신된 주변 환경 정보에 기초하여 온도, 습도, 조도 상태를 분석한 후, 분석된 온도, 습도, 조도에 따라서 사용자의 학습 능률을 최적화시킬 수 있도록 온도, 습도, 조도를 조절하는 조치를 수행한다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 상기 환경측정수단(80)이 각각의 센서를 통하여 책상 본체(10) 주변의 온도와 습도 및 조도를 측정하여 주변 환경 정보를 생성한다. 생성된 주변 환경 정보는 상기 장치측 단말기(70)에 의하여 서버(200)로 전송될 수 있도록 디지털화되어 통신망(100)을 통하여 서버(200)로 송신된다.
이어서, 서버(200)의 학습환경상태관리부(230)는 수신된 상기 주변 환경 정보가 기설정된 정상 온도 범위(예를 들어, 학습에 적합한 18℃ 내지 24℃), 정상 습도 범위(예를 들어, 학습에 적합한 40% 내지 60%), 정상 조도 범위(예를 들어 학습에 적합한 조명도인 200 lx 내지 300 lx)와 비교하여 수신된 주변 환경 정보가 상기 정상 온도, 정상 습도, 정상 조도 범위를 초과하거나 미만인 경우에는 학습환경상태관리부(230)가 주변환경상태가 비정상인 것으로 분석하고, 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 사용자에게 주변 환경 상태중 온도나 습도 또는 조도가 부족하거나 과다하다는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 그림이나 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고, 장치측 단말기(70)는 상기 주변 환경 상태를 모니터링한 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터(40)나 스피커(70)를 통하여 출력한다. 그러면, 이러한 내용의 주변환경 상태에 관한 모니터링 정보를 인지한 사용자는 에어컨이나 히터, 가습기, 보조 스탠드 등의 가전제품을 통하여 주변 온도, 습도와 조명을 스스로 조절할 수 있다. 또한, 필요한 경우 상기 장치측 단말기(70)가 상술한 바와 같은 에어컨, 히터, 가습기, 보조 스탠드 등의 가전제품의 구동을 제어하도록 미리 설정하여 두고, 상기 서버(200)가 주변 환경 정보에 기초하여 각각의 가전제품의 구동을 제어하는 신호를 상기 장치측 단말기(70)에 송신하고, 장치측 단말기(70)가 이들 가전제품의 구동을 제어함으로써, 서버(200)에 의하여 주변환경 상태를 자동적으로 조절하도록 할 수도 있다.
또한, 상술한 작동에서 특히 조도가 부족하거나 과다한 경우에는 서버(200)가 장치측 단말기(70)에 조명수단(90)의 조도를 제어하는 신호를 송신하여 책상 본체(10) 주변의 조도를 조절하게 하는 것도 가능하다.
상기 본 발명 서버(200)의 학습자태도관리부(210)와 학습자건강상태관리부(220)와 학습환경상태관리부(230)가 수행한 사용자의 학습 태도에 관한 정보(사용자 영상정보로부터 분석한 사용자의 집중도 정보와 이에 따른 대응 조치에 관한 정보)와 학습자건강상태에 관한 정보(사용자의 체온정보로부터 분석한 사용자의 체온 정보와 이에 따른 대응 조치에 관한 정보)와 학습환경상태에 관한 정보(책상 본체(10) 주변의 온도, 습도, 조도에 따른 정보와 이에 따른 대응 조치에 관한 정보)가 데이터베이스(400)에 저장되고, 상기 서버측단말기(300)는 데이터베이스(400)의 검색을 통하여 이들 정보들을 모니터링 할 수 있으며, 이러한 정보들은 통신망(100)과 연결된 사용자의 학부모의 컴퓨터 단말기(미도시)나 학교의 선생님, 학원 등의 관리자의 컴퓨터 단말기(미도시)로 송신되어, 학부모나 학교 또는 학원의 관계자들의 컴퓨터 단말기에 표시되도록 제공할 수 있다.
상기 데이터베이스(400)는 본 발명 책상형 학습 장치의 촬영수단(20), 체온측정수단(30), 환경측정수단(80)으로부터 수신된 사용자의 영상 정보의 저장은 물론, 서버(200)의 학습자태도관리부(210)와 학습자건강상태관리부(220)와 학습환경상태관리부(230)가 수행한 상술한 사용자의 학습 태도에 관한 정보와 학습자건강상태에 관한 정보와 학습환경상태에 관한 정보, 사용자의 신상 정보에 관한 정보(성명, 성별, 학년, 거주지역, 학력, 시험 스케쥴과 시험 목표 등)가 저장되고 유지관리 된다.
한편, 상기 서버(200)는 상술한 사용자의 사용자의 학습 태도에 관한 정보와 학습자건강상태에 관한 정보와 학습환경상태에 관한 정보, 사용자의 신상 정보에 관한 정보를 조합하여 각각의 사용자에게 최적화된 조치를 수행할 수 있다. 예를 들어 사용자의 성별, 학년, 집중도, 학습 주제, 시험 스케쥴, 학력, 시험 목표 등의 다양한 세부 정보를 데이터베이스(400)에 저장하여두고, 사용자가 책상 본체(10)에 착석하여 학습을 시작하면 서버(200)에서 해당 사용자에게만 최적화된 대응 조치를 수행한다. 예를 들어 사용자의 학력이 보통인 상태이고 시험 날짜가 임박하고 시험 목표가 전월보다 10 등 정도 향상되는 것이라면, 상술한 사용자의 영상 정보와 관계없이 기설정된 시간 간격으로 학습을 독려하는 내용의 데이터를 모니터(40)와 스피커(50)를 통하여 출력하게 할 수 있다.
다음으로, 도 3 을 참조하여 본 발명 책상형 학습 장치를 이용한 본 발명 학습 방법을 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용한 본 발명 학습 방법은, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한 본 발명의 책상형 학습장치, 즉, 책상 본체와, 상기 책상에 착석한 사용자의 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영 수단과, 상기 사용자의 영상 정보를 인터넷 등의 통신망을 통하여 외부로 송신하는 통신 수단을 구비한 장치측 단말기와, 상기 통신망을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 수신받는 관리자나 학부모측 단말기를 포함하여 이루어지는 책상형 학습 장치를 이용하는 것을 전제로 한다. 여기서 상기 관리자나 학부모는 상기 책상 본체를 점유하는 사용자의 학습 태도를 지도하기 위한 인적 자원 또는 사용자의 실제 학부모를 가리키고, 상기 관리자나 학부모의 단말기는 상기 사용자의 영상 정보를 구비된 디스플레이 수단을 통하여 표시할 수 있는 컴퓨터, 휴대폰, PDA 등을 포함한다.
먼저, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법은, 상기 촬영수단이 상기 책상 본체를 점유하는 사용자를 촬영수단으로 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 단계(단계 S 101), 상기 장치측 단말기가 상기 사용자의 영상 정보를 인터넷 등의 통신망을 통하여 상기 관리자나 학부모의 단말기로 송신하는 단계(단계 S 102), 상기 사용자의 영상 정보가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 표시되는 단계(단계 S 103)을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법은, 상기 통신망을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 수신받는 서버를 더 포함시키고, 상기 장치측 단말기가 상기 사용자의 영상 정보를 서버로 송신하는 단계(단계 S 104), 서버가 수신받은 상기 사용자의 영상 정보를 통신망을 통하여 상기 관리자나 학부모의 단말기로 송신하는 단계(단계 S 105), 상기 사용자의 영상 정보가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 표시되는 단계(단계 S 103)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 학습 방법에 상기 서버가 더 포함됨으로써, 사용자가 다수명일 경우에 상기 서버가 각각의 사용자들의 사용자 영상 정보를 모두 수신하고 이들 사용자 각각에 대응하는 관리자 또는 학부모의 단말기로 통신망을 통하여 해당 사용자의 사용자 영상 정보를 송신할 수 있으며, 사용자들의 영상 정보를 연동된 데이터베이스를 이용하여 유지 관리할 수 있는 장점을 가지게 된다.
또한, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법은, 상기 관리자나 학부모의 단말기에 관리자나 학부모가 사용자의 영상 정보에 대응하여 학습 의욕을 고취시켜 줄 수 있는 문장을 입력하는 키보드 등의 문자입력수단이나 상기 관리자나 학부모의 음성을 입력할 수 있는 마이크 등의 음성입력수단을 더 구비하고,
상기 사용자의 영상 정보가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 표시되는 단계(단계 S 103)이후, 상기 관리자가 학부모가 사용자의 학습 태도가 불량한 경우 또는 우수한 경우에 학습자의 학습 의욕을 더욱 고취시킬 수 있는 문장(예를 들면, "...(중략)...이제 그만 잡담하고 공부 열심히 해주세요...(이하 생략)...", "...(중략)...졸면 안돼. 시험이 얼마 남지 않았으니 정신차리고 공부에 전념하세요...(이하 생략)...", "...(중략)... 매우 집중하고 있군요. 상으로 좋아하는 음악을 전송하니 들어도 됩니다...(이하 생략)...")가 문자 입력수단을 통하여 입력되거나 학습자의 학습 의욕을 더욱 고취시킬 수 있는 음성이 음성입력수단을 통하여 입력되는 단계(단계 S 106), 상기 입력된 문자 정보나 음성 정보가 통신망을 통하여 상기 장치측 단말기에 수신되는 단계(단계 S 107), 상기 장치측 단말기가 상기 수신된 문자 정보나 음성 정보를 구비된 디스플레이 수단 또는 스피커 등의 음성출력수단을 통하여 출력하는 단계(단계 S 108)을 더 포함한다.
또한, 상기와 같이 관리자나 학부모가 입력한 문자나 음성은 상기 서버를 경유하여 장치측 단말기로 송신될 수 있고, 이 경우 서버에서 관리자나 학부모가 입력한 문자 정보나 음성 정보를 연동된 데이터베이스를 통하여 유지 관리할 수 있는잇점을 가지게 된다.
한편, 본 발명의 책상형 학습장치를 이용한 학습 방법에 있어서, 상기 책상본체에 사용자의 체온을 측정하는 체온측정수단을 더 포함하고, 상기 장치측 단말기가 상기 체온측정수단이 측정한 사용자의 체온 정보를 통신망을 통하여 상기 관리자/학부모의 단말기로 송신하여 상기 관리자/학부모의 단말기에 표시되도록 할 수 있다. 또한, 상기 책상 본체에 책상 본체의 주변 환경(온도, 습도, 조도 등)에 관한 정보를 측정하는 환경측정수단을 더 포함하고, 상기 장치측 단말기가 상기 환경측정수단이 측정한 주변 환경 정보를 통신망을 통하여 상기 관리자/학부모의 단말기로 송신하여 상기 관리자/학부모의 단말기에 표시되도록 할 수 있다.
상술한 본 발명의 학습 발명의 구성은 사용자의 영상 정보를 표시하는 단말기를 통하여 관리자나 학부모가 사용자의 학습 태도를 직접 파악하여 필요한 대응 조치를 수행하는 학습 방법에 관한 것이며, 이하, 이러한 대응 조치를 상기 장치측 단말기와 통신망을 통하여 연결된 서버를 통하여 자동적으로 수행할 수 있는 본 발명 실시예의 학습 방법을 학습자의 태도 관리 수순, 학습자의 건강 상태 관리 수순, 학습 환경상태 관리 수순의 순으로 상술한다.
먼저, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용하여 사용자의 학습 태도에 따라서 적합한 대응조치를 자동적으로 수행할 수 있도록 구성된 본 발명 학습 방법은, 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한 본 발명의 책상형 학습장치, 즉, 기본적으로 학습을 위하여 책상을 점유하는 사용자를 착석시키는 의자를 구비한 통상의 책상 본체와, 상기 사용자의 얼굴 부분을 포함한 사용자의 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 구동 여부를 제어하고 상기 촬영수단이 생성한 상기 사용자의 영상 정보를 전달받아 통신망과 연결된 통신수단을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 서버로 송신하는 장치측 단말기와, 상기 통신망을 통하여 본 발명 책상형 학습장치의 촬영수단이 측정한 사용자의 영상 정보를 수신하고, 수신된 상기 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 태도를 분석하고, 분석된 상태에 대응하는 기설정된 그래픽적 영상 신호나 음성 신호 또는 조명 수단의 제어 신호들을 생성하고, 이러한 제어 신호들을 통신망을 통하여 상기 장치측 단말기에 전달하는 서버를 포함한 책상형 학습장치를 이용하여 이루어지는 것을 전제로 한다.
1) 학습자의 태도 관리 수순
본 발명 책상형 학습 장치를 이용하여 사용자의 학습 태도를 관리하는 수순으로서, 상기 책상 본체를 점유하는 사용자를 촬영수단으로 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하고, 생성된 사용자의 영상 정보를 서버로 송신하고, 서버는 수신된 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 태도를 분석하고, 사용자의 학습 태도를 분석한 서버가 이에 기초하여 사용자의 학습 능률을 제고시킬 수 있는 조치를 수행하는 수순이다. 이를 도 4 의 본 발명 학습 방법의 학습자의 태도 관리 수순의 순서도를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 촬영수단이 사용자의 얼굴 부분을 포함한 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성한다(단계 S 201). 생성된 영상 정보는 상기 장치측 단말기에 의하여 서버로 전송될 수 있도록 디지털화되어 통신망을 통하여 서버로 송신된다(단계 202). 여기서, 사용자의 영상 정보는 기본적으로 기설정된 시간 간격에 따라서 촬영된 사용자의 정지 영상이나, 사용자의 영상 정보가 동영상인 경우에는 기설정된 시간 간격에 따라서 정지 영상을 추출한 후, 추출된 정지 영상을 사용하면 된다.
이어서, 서버는 송신된 상기 사용자의 영상 정보를 분석하여 사용자의 학습 태도를 분석하되, 분석의 방법은 공지의 화상 인식 방법이 적용된다.
즉, 상기 서버가 상기 사용자 영상 정보에 포함된 사용자의 얼굴, 상체 부분을 공지의 화상 인식 방법으로 인식하고(단계 203), 인식된 사용자의 얼굴 및 상체 부분에 포함된 눈, 코, 입, 얼굴 윤곽선, 상체의 좌우 각도 등의 사용자의 얼굴이나 상체 부분의 상세 요소들의 변화량을 기설정된 시간 간격으로 측정한다(단계 S 204).
이어서, 서버가 상기 측정된 상기 사용자의 얼굴이나 상체 부분의 상세 요소들의 변화량을 토대로 하여 다음과 같이 사용자의 학습 태도를 판단한다.
먼저, 서버가 상기 사용자 영상 정보로부터 사용자의 얼굴 부분의 이미지를 획득할 수 없거나, 사용자의 얼굴 부분의 이미지가 서버와 연동된 데이터베이스에 기저장된 원래 사용자의 얼굴 이미지와 상이한 경우에는(단계 S 205), 서버는 이러한 사용자의 학습 상태를 학습 중단 상태로 판단하고, 사용자의 학습 태도의 레벨 점수(이하, '집중도'라함)를 최하 점수로 부여한다(단계 S 206).
다음으로, 상기 S 205 단계에서 서버가 사용자의 영상 정보로부터 얼굴 부분의 이미지가 획득되거나 사용자의 얼굴 부분의 이미지가 서버와 연동된 데이터베이스에 기저장된 원래 사용자의 얼굴 이미지와 동일한 경우에는, 서버가 상기 사용자의 얼굴이나 상체 부분의 상세 요소들의 변화량과 데이터베이스에 기설정된 기준치를 비교한다(단계 S 207).
이어서, 서버가 상기 변화량과 상기 기준치의 비교 결과에 따라서 사용자의 집중도를 판단하여 사용자의 집중도를 낮은 점수로부터 높은 점수 순으로 부여한다(단계 S 208).
예를 들어, 비교 결과 사용자의 얼굴 부분의 세부 구성요소들의 형태로부터 눈 부위의 최상측과 최하측 거리가 기설정된 기준치 이하로 인식되거나(즉, 눈이 감겨진 경우), 입술 사이의 거리가 기설정된 기준치 이상으로 인식되는(즉, 잡담을 하는 경우) 경우에는 낮은 점수의 집중도를 부여하고, 눈의 크기나 입술 거리가 기준치에 근접하는 경우에는 중간 점수의 집중도를 부여하고, 눈의 크기가 각각 기준치 이상으로 인식되거나 입술 사이의 거리가 기준치 이하로 인식되는 경우에는 학습에 집중하고 있는 경우로 인식하여 높은 점수의 집중도를 부여한다.
여기서, 서버는 상기와 같이 집중도가 부여된 상태에서 변화량을 계속하여 측정하고, 변화량이 급격한 경우에는 집중도를 하향 조정하고, 변화량이 완만한 경우에는 집중도를 상향 조정하는 것도 바람직하다. 예를 들어, 상기 높은 점수의 집중도가 부여된 경우 눈의 크기나 입술 사이의 거리의 변화량이 미미하다면 현재 상태의 집중도 점수보다 더 높은 점수의 집중도를 부여할 수 있고, 그 반대라면 현재 상태의 집중도 점수보다 더 낮은 점수의 집중도를 부여할 수 있다.
다음으로, 상술한 바와 같이 사용자의 영상 정보를 기반으로 사용자의 학습 태도를 분석한 서버가 사용자의 학습 능률을 향상시키기 위하여 분석된 집중도에 따라서 사용자에게 대응하는 구체적인 단계를 설명한다.
먼저, 사용자의 집중도의 점수가 최하이거나 낮은 점수의 집중도인 경우(단계 S 209), 서버가 통신망을 통하여 장치측 단말기로 사용자에게 격려나 경고 내용을 담은 텍스트 정보또는 그림이나 동영상, 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고(단계 S 210), 장치측 단말기는 상기 격려나 경고 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커와 같은 출력 수단을 통하여 출력한다(단계 S 211).
반면, 사용자의 집중도의 점수가 중간 이상인 경우에는(단계 S 212), 사용자가 학습에 집중을 하는 상태이므로, 서버가 사용자가 선호하는 동영상이나 음악과 같은 멀티미디어 정보를 통신망을 통하여 장치측 단말기로 송신하고(단계 S 213), 장치측 단말기는 상기 사용자가 선호하는 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커와 같은 출력 수단을 통하여 출력(단계 S 214)함으로써, 집중도가 좋은 사용자의 학습 의욕을 더욱 고취시킨다.
여기서, 상기 서버는 사용자의 집중도에 따른 대응을 책상 본체에 조명을 제공하는 조명수단을 통하여 수행할 수 있다. 즉, 상기 책상 본체에 광원을 제공하되경우에 따라서 사용자의 주의를 환기시키기 위한 컬러 조명을 출력하는 조명수단을 설치하고, 상기 서버가 상기 사용자의 집중도에 따라서 조명수단의 조명 색상을 변환하는 조명 변환의 제어신호를 상기 장치측 단말기로 송신하고, 상기 장치측 단말기가 수신받은 상기 조명변환의 제어신호에 따라서 조명수단의 조명 색상을 변환하는 방법이다. 이 경우 책상 본체에 기본 색상을 제공하는 광원의 조명 색상은 변환하지 않고, 색상이 가변적으로 변환될 수 있는 부분의 조명 색상만을 변환한다.
예를 들어, 사용자에게 부여된 집중도의 점수가 최하이거나 낮은 경우에는 상기 서버가 조명수단의 색상을 적색하여 졸고 있거나 자고 있는 사용자에게 주의를 환기시키고, 사용자는 책상 본체에 설치된 조명수단을 통하여 자신의 집중도 상태가 표시되므로 이를 보면서 마음을 가다듬고 다시 공부에 전념하게 된다. 반면, 사용자에게 부여된 집중도의 점수가 중간 이상이나 높은 점수인 경우에는 조명수단의 색상을 푸른색으로 변환하고 사용자는 자신의 집중도 상태가 양호하다는 것을 인지시킬 수 있게 된다.
2) 학습자의 건강 상태 관리 수순
본 발명 책상형 학습 장치를 이용하여 사용자의 건강 상태를 관리하는 수순으로서, 책상 본체를 점유하는 사용자의 체온을 체온측정수단으로 측정하여 사용자의 체온 정보를 생성하고, 생성된 체온 정보를 서버로 송신하고, 서버는 수신된 사용자의 체온 정보에 기초하여 사용자의 건강 상태를 분석한 후, 분석된 사용자의 건강 상태에 따라서 사용자의 학습 능률을 제고시킬 수 있도록 하는 조치를 수행하는 수순이며, 이 수순은 상기 책상 본체에 사용자의 체온을 측정하는 체온측정수단을 설치한 것을 전제로 한다.
도 5 의 본 발명 학습 방법의 학습자의 건강상태 관리수순의 순서도를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 체온측정수단이 사용자의 체온을 측정하여 사용자의 체온정보를 생성한다(단계 S 301). 생성된 사용자의 체온 정보는 상기 장치측 단말기에 의하여 서버로 전송될 수 있도록 디지털화되어 통신망을 통하여 서버로 송신된다(단계 S 302). 이어서, 서버가 수신된 상기 사용자의 체온 정보가 기설정된 정상 체온치(예를 들어, 정상 상태의 인체의 평균 체온인 36.5℃)를 중심으로 기설정된 크기(예를 들어 1℃ 이상이나 이하)를 벗어나는지를 비교한다(단계 S 303).
상기 S 303 단계에서 사용자의 체온 정보가 기설정된 크기를 벗어난다면, 서버가 사용자의 건강 상태를 고열이거나 저열 상태로 판단하고(단계 S 304), 통신망을 통하여 장치측 단말기로 사용자에게 휴식을 권유하는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 그림이나 동영상, 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고(단계 S 305), 장치측 단말기는 상기 휴식을 권유하는 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커 등의 출력수단을 통하여 출력한다(단계 S 306).
반면, 상기 S303 단계에서 수신된 사용자의 체온 정보가 상기 정상 체온치 에서 설정된 크기를 초과하지 않은 상태이거나 미만이지 않을 경우에는 이후의 체온 정보의 수신을 대기한다.
여기서, 상기 서버는 사용자의 체온 정보에 따른 대응을 책상 본체에 조명을 제공하는 조명수단을 통하여 수행할 수 있다. 즉, 상기 책상 본체에 광원을 제공하되 경우에 따라서 사용자의 주의를 환기시키기 위한 컬러 조명을 출력하는 조명수단을 설치하고, 상기 서버가 상기 사용자의 체온 정보에 따라서 조명수단의 조명 색상을 변환하는 조명 변환의 제어신호를 상기 장치측 단말기로 송신하고, 상기 장치측 단말기가 수신받은 상기 조명변환의 제어신호에 따라서 조명수단의 조명 색상을 변환하는 방법이다. 이 경우 책상 본체에 기본 색상을 제공하는 광원의 조명 색상은 변환하지 않고, 색상이 가변적으로 변환될 수 있는 부분의 조명 색상만을 변환한다. 예를 들어, 사용자의 건강상태가 정상인 경우에는 녹색의 조명을 점등하고, 정상이 아닌 경우에는 황색 조명을 점등할 수 있다.
3) 학습 환경상태 관리
본 발명 책상형 학습 장치를 이용하여 사용자가 점유하고 있는 책상 본체 주변의 온도나 습도, 조도를 관리하는 수순으로서, 책상 본체 주변의 온도, 습도, 조도를 각각의 온도 센서, 습도 센서와 조도 센서를 가진 환경측정수단으로 측정하여 책상 본체 주변의 주변 환경 정보를 생성하고, 생성된 주변 환경 정보를 서버로 송신하고, 서버가 수신된 주변 환경 정보에 기초하여 온도, 습도, 조도 상태를 분석한 후, 분석된 온도, 습도, 조도에 따라서 사용자의 학습 능률을 최적화시킬 수 있도록 온도, 습도, 조도를 조절하는 조치를 수행하는 수순이며, 이 수순은 상기 책상 본체에 온도, 습도, 조도를 측정하는 각각의 온도 센서, 습도 센서와 조도 센서를 가진 환경측정수단을 설치한 것을 전제로 한다.
도 6 의 본 발명 학습 방법의 학습 환경상태 관리 수순의 순서도를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 환경측정수단이 각각의 센서를 통하여 책상 본체 주변의 온도와 습도 및 조도를 측정하여 주변 환경 정보를 생성한다(단계 S 401). 생성된 주변 환경 정보는 상기 장치측 단말기에 의하여 서버로 전송될 수 있도록 디지털화되어 통신망을 통하여 서버로 송신된다(단계 S 402).
이어서, 서버는 수신된 상기 주변 환경 정보가 기설정된 정상 온도(예를 들어, 학습에 적합한 18℃ 내지 24℃) 범위, 정상 습도 범위(예를 들어, 학습에 적합한 40% 내지 60%), 정상 조도 범위(예를 들어 학습에 적합한 조명도인 200 lx 내지 300 lx)를 초과하거나 미만인지를 판단한다(단계 S 403). 판단 결과, 상기 주변 환경 정보가 기설정된 주변 환경 정보의 범위를 초과하거나 미만인 경우에는 서버가 주변환경상태를 비정상인 것으로 판단하고(단계 S 404), 통신망을 통하여 장치측 단말기로 사용자에게 주변 환경 상태중 온도나 습도 또는 조도가 부족하거나 과다하다는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 그림이나 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고(단계 S 405), 장치측 단말기는 상기 주변 환경 상태를 모니터링한 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커와 같은 출력 수단을 통하여 출력한다(단계 S 406). 그러면, 이러한 내용의 주변환경 상태에 관한 모니터링 정보를 인지한 사용자는 에어컨이나 히터, 가습기, 보조 스탠드 등의 가전제품을 통하여 주변 온도, 습도와 조명을 스스로 조절할 수 있다.
또한, 필요한 경우 상기 장치측 단말기가 상술한 바와 같은 에어컨, 히터, 가습기, 보조 스탠드 등의 가전제품의 구동을 제어하도록 미리 설정하여 두고, 상기 서버가 주변 환경 정보에 기초하여 각각의 가전제품의 구동을 제어하는 신호를 상기 장치측 단말기에 송신하고, 장치측 단말기가 이들 가전제품의 구동을 제어함으로써, 서버에 의하여 주변환경 상태를 자동적으로 조절하도록 할 수도 있다.
상기 본 발명 서버가 수행한 사용자의 학습 태도에 관한 정보(사용자 영상정보로부터 분석한 사용자의 집중도 정보와 이에 따른 대응 조치에 관한 정보)와 학습자건강상태에 관한 정보(사용자의 체온정보로부터 분석한 사용자의 체온 정보와 이에 따른 대응 조치에 관한 정보)와 학습환경상태에 관한 정보(책상 본체 주변의 온도, 습도, 조도에 따른 정보와 이에 따른 대응 조치에 관한 정보)는 상기 서버와 연동된 데이터베이스에 저장되어 유지 관리된다. 나아가, 상기 데이터베이스는 사용자의 신상 정보에 관한 정보(성명, 성별, 학년, 거주지역, 학력, 시험 스케쥴과 시험 목표 등)도 저장되고 유지관리 된다.
또한, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용하는 학습 방법은 상기 서버에 연결된 서버측단말기를 부설하고, 서버측 단말기를 통하여 데이터베이스를 검색하여 상기 사용자의 학습 태도에 관한 정보와 학습자건강상태에 관한 정보와 학습환경상태에 관한 정보들을 모니터링 할 수 있으며, 이러한 정보들은 통신망과 연결된 사용자의 학부모의 컴퓨터 단말기나 학교의 선생님, 학원 등의 관리자의 컴퓨터 단말기로 송신되어, 학부모나 학교 또는 학원의 관계자들의 컴퓨터 단말기에 표시되는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명 책상형 학습 장치를 이용하는 학습 방법은 상기 서버가 상술한 사용자의 사용자의 학습 태도에 관한 정보와 학습자건강상태에 관한 정보와 학습환경상태에 관한 정보, 사용자의 신상 정보에 관한 정보를 조합하여 각각의 사용자에게 최적화된 조치를 수행할 수 있으며, 이는 전술한 바와 같이 사용자의 성별, 학년, 집중도, 학습 주제, 시험 스케쥴, 학력, 시험 목표 등의 다양한 세부 정보를 데이터베이스에 저장하여두고, 사용자가 책상 본체에 착석하여 학습을 시작하면 서버가 해당 사용자에게만 최적화된 대응 조치를 수행할 수 있다.

Claims (37)

  1. 학습을 위한 장치에 있어서,
    학습을 위하여 책상을 점유하는 사용자(U)가 착석하는 통상의 책상 본체(10)와,
    상기 사용자(U)의 얼굴 부분을 포함한 사용자의 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단(20)과,
    상기 촬영수단(20)이 생성한 상기 사용자의 영상 정보를 전달받아 통신망(100)을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 관리자/학부모의 단말기(500) 또는 서버(200)로 송신하는 장치측 단말기(70),
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 촬영수단(20)이 책상 본체(10)에 직접적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 촬영수단(20)이 상기 책상 본체(10)와 이격되어 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 통신망(100)은 인터넷망 또는 유무선 전화망인 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 책상 본체(10)에 설치되어 사용자(U)의 체온을 측정하는 체온측정수단(70)을 더 포함하고,
    상기 장치측 단말기(70)가 상기 체온측정수단(70)이 측정한 사용자의 체온 정보를 통신망(100)을 통하여 상기 관리자/학부모의 단말기(500) 또는 서버(200)로 송신하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 체온측정수단(70)은 써모파일 센서인 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 책상 본체(10)에 설치되어 서버(200)로부터 통신수단(60)을 통하여 수신된 데이터를 표시하는 모니터(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 책상 본체(10)에 설치되어 서버(200)로부터 수신된 음성 신호를 출력하는 스피커(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 책상 본체(10)에 설치되어 책상 본체(10)의 주변 환경에 관한 정보를 측정하는 환경측정수단(80)을 더 포함하고,
    상기 장치측 단말기(70)가 상기 환경측정수단(80)이 측정한 주변 환경 정보를 통신망(100)을 통하여 상기 관리자/학부모의 단말기(500) 또는 서버(200)로 송신하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 환경측정수단(80)은 상기 책상 본체(10) 주변의 온도를 측정하는 온도 센서인 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 환경측정수단(80)은 상기 책상 본체(10) 주변의 습도를 측정하는 습도 센서인 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 환경측정수단(80)은 상기 책상 본체(10) 주변의 조도를 측정하는 조도 센서인 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 책상 본체(10)에 설치되어 책상 본체(10)에 광원을 제공하는 조명수단(90)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 조명수단(90)은 기본 색상 이외에 사용자의 주의를 환기시키기 위한 컬러 조명을 출력하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 서버(200)는 상기 통신망(100)을 통하여 촬영수단(20)이 측정한 사용자의 영상 정보에 기초하여 사용자의 학습 태도를 관리하는 학습자 태도관리부(210)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 학습자 태도관리부(210)는,
    상기 촬영수단(20)이 촬영한 사용자의 영상 정보에 포함된 사용자의 얼굴과 상체 부분을 화상 인식 방법에 의하여 인식하고, 인식된 사용자의 얼굴과 상체 부분의 변화량을 기설정된 시간 간격에 따라서 측정하고,
    측정된 얼굴과 상체 부분의 변화량을 연동된 데이터베이스에 기설정된 변화량 범위와 비교하고,
    측정된 얼굴과 상체 부분의 변화량이 기설정된 변화량 범위를 벗어날 경우에는 사용자의 학습 태도의 레벨 점수인 집중도를 낮게 판단하고,
    측정된 얼굴과 상체 부분의 변화량이 기설정된 변화량 범위내에 있는 경우에는 사용자의 학습 태도의 레벨 점수인 집중도를 높게 판단하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 학습자 태도관리부(210)는,
    상기 사용자의 집중도가 낮게 판단될 경우에는 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 사용자에게 경고 내용을 담은 텍스트 정보 또는 멀티미디어 정보를 송신하고, 장치측 단말기(70)는 상기 경고 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 책상 본체(10)에 설치된 모니터나 스피커를 통하여 출력하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 학습자 태도관리부(210)는,
    상기 사용자의 집중도가 높게 판단될 경우에는 통신망(100)을 통하여 사용자가 선호하는 멀티미디어 정보를 장치측 단말기(70)로 송신하고, 장치측 단말기(70)가 사용자가 선호하는 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커를 통하여 출력하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 학습자 태도관리부(210)는,
    사용자의 학습 태도의 집중도에 따라서 책상 본체(10)에 설치된 조명수단의 조명 색상을 변환하는 조명변환의 제어신호를 상기 장치측 단말기(70)로 송신하고, 상기 장치측 단말기(70)는 수신받은 상기 조명변환의 제어신호에 따라서 조명수단의 조명 색상을 변환하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  20. 제 5 항에 있어서, 상기 서버(200)는 상기 체온측정수단(30)이 측정한 사용자의 체온 정보에 기초하여 사용자의 건강 상태를 관리하는 학습자 건강상태 관리부(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 학습자 건강상태 관리부(220)는,
    상기 체온측정수단(30)이 측정한 사용자의 체온정보를 수신하여 수신된 상기 사용자의 체온 정보가 기설정된 정상 체온치를 중심으로 기설정된 범위를 벗어난 경우에는 사용자의 건강 상태가 고열이거나 저열 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 학습자 건강상태 관리부(220)는,
    상기 사용자의 건강 상태가 고열이거나 저열 상태로 판단되면, 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 사용자에게 휴식을 권유하는 내용의 텍스트 정보 또는 멀티미디어 정보를 송신하고, 장치측 단말기(70)는 상기 휴식을 권유하는 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 책상 본체(10)에 설치된 모니터나 스피커를 통하여 출력하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 학습자 건강상태 관리부(220)는,
    상기 사용자의 건강 상태에 따라서 책상 본체(10)에 설치된 조명수단의 조명 색상을 변환하는 조명변환의 제어신호를 상기 장치측 단말기(70)로 송신하고, 상기 장치측 단말기(70)는 수신받은 상기 조명변환의 제어신호에 따라서 조명수단의 조명 색상을 변환하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  24. 제 9 항에 있어서, 상기 서버(200)는 상기 환경측정수단(80)이 측정한 책상 본체(10) 주변의 환경 정보에 기초하여 책상 본체(10) 주변의 환경 상태를 관리하는 학습 환경상태 관리부(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 학습 환경상태관리부(230)는,
    상기 환경측정수단(80)이 측정한 책상 본체(10) 주변의 온도나 습도 또는 조도를 측정하여 주변 환경 정보를 수신하고, 수신된 상기 주변 환경 정보가 기설정된 정상 온도 범위나, 정상 습도 범위나, 정상 조도 범위를 초과하거나 미만인 경우에는 주변환경상태가 비정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 학습 환경상태관리부(230)는,
    상기 주변환경상태가 비정상적인 것으로 판단되면, 통신망(100)을 통하여 장치측 단말기(70)로 사용자에게 주변 환경 상태중 온도나 습도 또는 조도가 부족하거나 과다하다는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 그림이나 음성 정보와 같은 멀티미디어 정보를 송신하고, 장치측 단말기(70)는 상기 주변 환경 상태를 모니터링한 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 책상 본체(10)에 설치된 모니터나 스피커를 통하여 출력하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  27. 제 1 항에 있어서, 상기 서버(200)는,
    사용자의 학습 태도에 관한 정보와, 학습자건강상태에 관한 정보와, 학습환경상태에 관한 정보를 연동된 데이터베이스(400)에 저장하고,
    상기 데이터베이스(400)를 검색하여 저장된 정보들을 모니터링할 수 있는 서버측 단말기(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 서버(200)는,
    상기 통신망(100)을 통하여 상기 관리자/학부모 단말기(500)로 데이터베이스(400)에 저장된 사용자의 학습 태도에 관한 정보와, 학습자건강상태에 관한 정보와, 학습환경상태에 관한 정보를 송신하여 상기 관리자/학부모 단말기(500)에 표시되도록 제공하는 특징으로 하는 책상형 학습 장치.
  29. 학습을 위하여 책상을 점유하는 사용자가 착석하는 책상 본체와, 상기 책상에 착석한 사용자의 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영 수단과, 상기 사용자의 영상 정보를 인터넷 등의 통신망을 통하여 외부로 송신하는 통신 수단을 구비한 장치측 단말기와, 상기 통신망을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 수신받는 관리자나 학부모측 단말기를 포함하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법에 있어서,
    상기 촬영 수단이 상기 책상 본체를 점유하는 사용자를 촬영수단으로 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 단계(단계 S 101);
    상기 장치측 단말기가 상기 사용자의 영상 정보를 통신망을 통하여 상기 관리자나 학부모의 단말기로 송신하는 단계(단계 S 102);
    상기 사용자의 영상 정보가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 표시되는 단계(단계 S 103); 를 포함하여 구성되는 것읕 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 책상형 학습 장치가 통신망을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 수신받는 서버를 구비하고,
    상기 장치측 단말기가 상기 사용자의 영상 정보를 서버로 송신하는 단계(단계 S 104);
    상기 서버가 수신받은 상기 사용자의 영상 정보를 통신망을 통하여 상기 관리자나 학부모의 단말기로 송신하는 단계(단계 S 105);
    상기 사용자의 영상 정보가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 표시되는 단계(단계 S 103); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 책상형 학습 장치가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 관리자나 학부모가 사용자의 영상 정보에 대응하여 학습 의욕을 고취시켜 줄 수 있는 문장을 입력하는 키보드 등의 문자입력수단이나 상기 관리자나 학부모의 음성을 입력할 수 있는 마이크 등의 음성입력수단을 구비하고,
    상기 사용자의 영상 정보가 상기 관리자나 학부모의 단말기에 표시되면, 상기 관리자가 학부모에 의하여 학습자의 학습 의욕을 고취시킬 수 있도록 입력하는 문장이 문자 입력수단을 통하여 입력되거나 그러한 음성이 음성입력수단을 통하여 입력되는 단계(단계 S 106);
    상기 입력된 문자 정보나 음성 정보가 통신망을 통하여 상기 장치측 단말기에 수신되는 단계(단계 S 107);
    상기 장치측 단말기가 상기 수신된 문자 정보나 음성 정보를 구비된 디스플레이 수단 또는 음성출력수단을 통하여 출력하는 단계(단계 S 108); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 책상형 학습 장치가 통신망을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 수신받는 서버를 구비하고,
    상기 관리자나 학부모가 입력한 문자 정보나 음성 정보가 상기 서버를 경유하여 장치측 단말기로 송신되는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
  33. 학습을 위하여 책상을 점유하는 사용자가 착석하는 책상 본체와, 상기 사용자의 얼굴 부분을 포함한 사용자의 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 촬영수단과, 상기 촬영수단의 구동 여부를 제어하고 상기 촬영수단이 생성한 상기 사용자의 영상 정보를 전달받아 통신망과 연결된 통신수단을 통하여 상기 사용자의 영상 정보를 서버로 송신하는 장치측 단말기를 포함하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법에 있어서,
    상기 촬영수단이 사용자의 얼굴 부분을 포함한 신체 부위를 촬영하여 사용자의 영상 정보를 생성하는 단계(단계 S 201);
    상기 장치측 단말기가 상기 사용자의 영상 정보를 서버로 송신하는 단계(단계 202);
    상기 서버가 상기 사용자 영상 정보에 포함된 사용자의 얼굴을 포함한 신체 부위를 화상 인식하는 단계(단계 203);
    상기 서버가 인식된 사용자의 얼굴 및 상체 부분에 포함된 상세 요소들의 변화량을 기설정된 시간 간격으로 측정하는 단계(단계 S 204);
    상기 서버가 상기 사용자 영상 정보로부터 사용자의 얼굴 부분의 이미지를 획득할 수 없거나, 사용자의 얼굴 부분의 이미지가 서버와 연동된 데이터베이스에 기저장된 원래 사용자의 얼굴 이미지와 상이한 경우(단계 S 205), 서버가 이러한 사용자의 학습 상태를 학습 중단 상태로 판단하고, 사용자의 학습 태도의 레벨 점수인 집중도를 최하 점수로 부여하는 단계(단계 S 206);
    상기 서버가 사용자의 영상 정보로부터 얼굴 부분의 이미지가 획득되거나 사용자의 얼굴 부분의 이미지가 서버와 연동된 데이터베이스에 기저장된 원래 사용자의 얼굴 이미지와 동일한 경우에는, 서버가 상기 사용자의 얼굴이나 상체 부분의 상세 요소들의 변화량과 데이터베이스에 기설정된 기준치를 비교하는 단계(단계 S 207);
    상기 서버가 상기 변화량과 상기 기준치의 비교 결과에 따라서 사용자의 집중도를 판단하여 사용자의 집중도를 낮은 점수로부터 높은 점수 순으로 부여하는 단계(단계 S 208);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 책상형 학습장치를 이용한 학습 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 사용자의 집중도의 점수가 낮은 경우(단계 S 209), 상기 서버가 통신망을 통하여 장치측 단말기로 사용자에게 격려나 경고 내용을 담은 텍스트 정보 또는 멀티미디어 정보를 송신하고(단계 S 210), 장치측 단말기는 상기 격려나 경고 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커와 같은 출력 수단을 통하여 출력하는 단계(단계 S 211);
    상기 사용자의 집중도의 점수가 높은 경우(단계 S 212), 상기 서버가 통신망을 통하여 사용자가 선호하는 동영상이나 음악과 같은 멀티미디어 정보를 장치측 단말기로 송신하고(단계 S 213), 장치측 단말기는 상기 사용자가 선호하는 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커와 같은 출력 수단을 통하여 출력하는 단계(단계 S 214); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습장치를 이용한 학습 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 책상 본체에 사용자의 체온을 측정하는 체온측정수단을 설치하고,
    상기 체온측정수단이 사용자의 체온을 측정하여 사용자의 체온정보를 생성하는 단계(단계 S 301);
    상기 장치측 단말기가 상기 사용자의 체온 정보를 서버로 송신하는 단계(단계 S 302);
    상기 서버가 수신된 상기 사용자의 체온 정보가 기설정된 정상 체온치를 중심으로 하는 기설정된 크기를 벗어나는지를 비교하는 단계(단계 S 303);
    상기 사용자의 체온 정보가 기설정된 크기를 벗어난다면, 서버가 사용자의 건강 상태를 고열이거나 저열 상태로 판단하고(단계 S 304), 통신망을 통하여 장치측 단말기로 사용자에게 휴식을 권유하는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 멀티미디어 정보를 송신하고(단계 S 305), 장치측 단말기는 상기 휴식을 권유하는 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커 등의 출력수단을 통하여 출력하는 단계(단계 S 306); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 책상 본체에 온도, 습도, 조도를 측정하는 각각의 온도 센서, 습도 센서와 조도 센서를 가진 환경측정수단을 설치하고,
    상기 환경측정수단이 각각의 센서를 통하여 책상 본체 주변의 온도와 습도 및 조도를 측정하여 주변 환경 정보를 생성하는 단계(단계 S 401);
    상기 장치측 단말기가 생성된 주변 환경 정보를 서버로 송신하는 단계(단계 S 402);
    상기 서버가 수신된 상기 주변 환경 정보가 기설정된 정상 온도 범위나, 정상 습도 범위나, 정상 조도 범위를 초과하거나 미만인지를 판단하는 단계(단계 S 403);
    판단 결과, 상기 주변 환경 정보가 기설정된 주변 환경 정보의 범위를 초과하거나 미만인 경우에는 서버가 주변환경상태를 비정상인 것으로 판단하고(단계 S 404), 통신망을 통하여 장치측 단말기로 사용자에게 주변 환경 상태중 온도나 습도 또는 조도가 부족하거나 과다하다는 내용을 담은 텍스트 정보 또는 멀티미디어 정보를 송신하고(단계 S 405), 장치측 단말기는 상기 주변 환경 상태를 모니터링한 내용의 텍스트 정보나 멀티미디어 정보를 모니터나 스피커와 같은 출력 수단을 통하여 출력하는 단계(단계 S 406); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
  37. 제 33 항 내지 제 36 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서버가 상기 사용자의 학습 태도에 관한 정보와 학습자건강상태에 관한 정보와 학습환경상태에 관한 정보, 사용자의 신상 정보에 관한 정보를 데이터베이스에 저장하고, 이들 정보들을 조합하여 각각의 사용자에게 최적화된 대응 조치를 수행하는 것을 특징으로 하는 책상형 학습 장치를 이용한 학습 방법.
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