KR20100136203A - 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

학습자의 얼굴을 인식하여 수준에 맞는 교안을 실행하고 1:1 맞춤 대화 학습과 음성을 인식하여 발음을 동시에 평가해 줌으로 효과적이며 흥미로운 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 그 방법이 제공된다. 입력부는 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준을 입력받는다. 메모리에는 상기 입력부에 의해 입력된 상기 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준이 저장된다. 얼굴 등록부는 다수의 학습자의 얼굴 영상을 각각 인식하여 얼굴 데이터를 등록한다. 교안 저장부는 연속되는 일대일 외국어 대화 데이터로 이루어진 다수의 상황별 대화 데이터를 수준별로 그룹화하여 저장한다. 출력부는 상기 교안 저장부에 저장된 상기 다수의 상황별 교안 중에 얼굴 인증이 된 학습자의 수준에 적합한 적어도 하나의 상황별 교안을 학습자와 일대일 대화식으로 연속하여 출력한다. 검출부는 상기 출력부에 접근한 학습자의 얼굴을 검출한다. 얼굴 인식부는 상기 검출부에 의해 검출된 학습자의 얼굴을 상기 얼굴 등록부에 등록된 얼굴 데이터와 순차적으로 비교하여 얼굴 인식을 수행한다. 제어부는 상기 얼굴 인식부에 의한 얼굴 인식 결과에 따라 상기 출력부에 의한 상황별 교안 출력 동작을 제어한다.
외국어 학습, 수준별 맞춤 대화형

Description

수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 그 방법{Customized interactive type foreign language learning system by levels and method thereof}
본 발명은 외국어 학습 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영어 사용에 두려움을 없애고 흥미와 관심을 유발하고, 영어를 생활화하기 위한 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 방법에 관한 것이다.
한국 공개특허공보 특2001-67934호에는 완구를 이용한 언어 학습 시스템이 개시되어 있다. 이 특허는 사용자와 완구의 대화 내용을 텍스트 파일로 포맷하여 저장한 텍스트 파일 데이터베이스 및 완구의 응답을 음성 합성하기 위한 완구 응답용 음성 파일 데이터베이스가 저장되고, 인터페이스를 통하여 다른 장치에 탈착할 수 있는 메모리 카드와 음성 입출력 장치, 음성 인식/합성 프로그램을 실행하고 음성 입출력 장치를 제어하기 위한 마이콤, 연산 및 프로그램 저장을 위한 메모리 및 상기 메모리 카드를 상기 마이콤에 접속하기 위한 메모리 카드용 인터페이스를 구비한 음성 인식/합성 장치 본체와, 상기 음성 인식/합성 장치 본체를 내부에 수용할 수 있는 완구와, 상기 메모리 카드에 저장된 것과 동일한 대화 내용이 인쇄되어, 상기 메모리 카드와 함께 사용자에게 주기적으로 제공되는 언어 학습지를 포함 하여 구성되어 있다. 이 발명에 의하면 사용자는 대화 내용이 미리 인쇄된 언어 학습지를 보고 완구와 대화하면서 말하기 및 듣기를 연습할 수 있다. 하지만 이러한 종래 기술은 사용자가 완구와 미리 정한 대화 내용을 서로 한 구절씩 주고 받으면서 발성하고 듣는 것에 불과하여 쉽게 싫증을 내게 되고, 장기간 사용하지 못하는 단점이 있다. 더구나, 언어 학습지를 보지 않거나 분실한 상태에서는 대화가 불가능하여 단순히 완구 이상의 효용을 발휘하지 못하는 단점도 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 학습자의 얼굴을 인식하여 수준에 맞는 교안을 실행하고 1:1 맞춤 대화 학습과 음성을 인식하여 발음을 동시에 평가해 줌으로 효과적이며 흥미로운 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템은 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준을 입력받는 입력부; 상기 입력부에 의해 입력된 상기 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준이 저장된 메모리; 다수의 학습자의 얼굴 영상을 각각 인식하여 얼굴 데이터를 등록하는 얼굴 등록부; 연속되는 일대일 외국어 대화 데이터로 이루어진 다수의 상황별 대화 데이터를 수준별로 그룹화하여 저장하는 교안 저장부; 상기 교안 저장부에 저장된 상기 다수의 상황별 교안 중에 얼굴 인증이 된 학습자의 수준에 적합한 적어도 하나의 상황별 대화 데이터를 학습자와 일대일 대화식으로 연속하여 출력하는 출력부; 상기 출력부에 접근한 학습자의 얼굴을 검출하는 검출부; 상기 검출부에 의해 검출된 학습자의 얼굴을 상기 얼굴 등록부에 등록된 얼굴 데이터와 순차적으로 비교하여 얼굴 인식을 수행하는 얼굴 인식부; 및 상기 얼굴 인식부에 의한 얼굴 인식 결과에 따라 상기 출력부에 의한 상황별 교안 출력 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 방법은 (i) 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준을 입력받아 저장하는 단계; (ii) 다수의 학습자의 얼굴 영상을 각각 인식하여 얼굴 데이터를 등록하는 단계; (iii) 연속되는 일대일 외국어 대화 데이터로 이루어진 다수의 상황별 대화 데이터를 수준별로 그룹화하여 저장하는 단계; (iv) 접근한 학습자의 얼굴을 검출하는 단계; (v) 상기 검출된 학습자의 얼굴을 상기 얼굴 등록부에 등록된 얼굴 데이터와 순차적으로 비교하여 얼굴 인식을 수행하는 단계; 및 (vi) 상기 저장된 상기 다수의 상황별 대화 데이터 중에 얼굴 인증이 된 학습자의 수준에 적합한 적어도 하나의 상황별 대화 데이터를 학습자와 일대일 대화식으로 연속하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 학습자의 얼굴을 인식하여 수준에 맞는 교안을 실행하고 1:1 맞춤 대화 학습과 음성을 인식하여 발음을 동시에 평가해 줌으로 효과적이며 흥미로움을 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 그 학습 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템을 나타낸 블록도이다. 상기 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템의 종류에는 도 2에 도시된 바와 같은 벽걸이형 및 도 3에 도시된 바와 같은 이동식 스탠드 형이 있 다.
도 2는 도 1에 도시된 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템의 일 예인 벽걸이형을 나타낸 도면이다. 벽걸이형은 주로 공중 전화 부스(전화 영어 학습), 외국어 존, 체험 코너 등에 고정 설치되어 사용한다.
도 3은 도 1에 도시된 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템의 다른예인 이동식 스탠드형을 나타낸 도면이다. 체험실 각 코너에 설치하여 각 코너의 대화 상태 로봇 역할을 수행, 학습자인 학생들에게 흥미와 관심을 일으키게 함으로써 언어 학습이 재미있고, 흥미로움을 느낄 수 있도록 할 뿐 아니라 영어 등의 외국어 사용의 생활화와 교내 외국어 교육 환경 구축을 위한 필수 장비이다.
본 발명의 실시예에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템은 입력부(110), 메모리(120), 얼굴 등록부(130), 교안 저장부(140), 출력부(150), 검출부(160), 얼굴 인식부(170), 및 제어부(180)를 포함한다.
입력부(110)는 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준을 입력받는다.
메모리(120)에는 상기 입력부(110)에 의해 입력된 상기 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준이 저장된다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부(152)에 디스플레이되는 학습자의 얼굴 인식 시작 화면을 나타낸 도면이다. 학습자의 수준, 즉 교안 등급은 초급, 중급 등 영어 능력을 상대적으로 설정한다.
얼굴 등록부(130)는 다수의 학습자의 얼굴 영상을 각각 인식하여 얼굴 데이터를 등록한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 학습자의 얼굴 영상을 등록하고 인식하는 과정에서 디스플레이부(152)에 디스플레이되는 얼굴 등록 및 인식 화면을 나타낸 예시도이다. 도 5를 참조하면, 사용자가 디스플레부(152)의 화면에 표시된 순서대로 ① 사용자 수준(교안 등록) 지정, ② 이름 지정 ③ 인사말 녹음, ④ 등록 버튼을 클릭하면 프로그램, 즉 얼굴 등록부(130)가 자동으로 (⑤ 얼굴 인식 중 ⑥ 얼굴 등록 성공) 실행하여 키 값이 생성되고 얼굴 등록이 완료된다.
교안 저장부(140)는 연속되는 일대일 외국어 대화 데이터로 이루어진 다수의 상황별 대화 데이터를 수준별로 그룹화하여 저장한다. 상기 다수의 상황별 대화 데이터는 질문 텍스트, 질문 음원, 질문 화면으로 이루어진 질문 데이터 그리고 답변 텍스트 및 답변 음원으로 이루어진 답변 데이터를 구비한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상황별 대화 대이터를 등록 및 저장하는 것을 설명하기 위하여 디스플레부(152)에 디스플레이되는 화면을 나타낸 예시도이다. ① 교안 이름 지정, ② 만들기 클릭, ③ 만들어진 교안 선택, ④ 교안 읽기 및 신규 등록 선택, ⑤ 순서 등록, ⑥ 질문 텍스트 입력, ⑦ 질문 음원 등록, ⑧ 질문 화면 등록, ⑨ 답변 텍스트 입력, ⑩ 답변 화면 등록, ⑪ 적용하기, 상기 ③ 내지 ⑪의 과정을 반복 수행함으로써 다수의 교안을 입력 후, ⑫ 저장 버튼을 누르면 교안 등록이 완료되어 교안 저장부(140)에 저장된다.
출력부(150)는 상기 교안 저장부(140)에 저장된 상기 다수의 상황별 대화 데이터 중에 얼굴 인증이 된 학습자의 수준에 적합한 적어도 하나의 상황별 대화 데이터를 학습자와 일대일 대화식으로 연속하여 출력한다. 상기 상황별 대화 데이터인 교안로서 YBM 시사영어사의 표현 영어 교안이 탑재되어 최고의 성능과 교육 효과를 보장한다.
상기 출력부(150)는 상기 질문 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면, 및 답변 데이터의 답변 텍스트를 화면에 디스플레이하는 디스플레이부(152); 및 상기 질문 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면에 동기하여 대응하는 질문 음원 및 상기 답변 데이터의 답변 텍스트에 동기하여 대응하는 답변 음원을 가청음으로 재생하는 스피커(154)를 포함한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이부(152)에 디스플레이되는 답변 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이부(152)에 디스플레이되는 답변 데이터의 답변 텍스트 및 답변 화면을 나타낸 예시도이다.
검출부(160)는 상기 출력부(150)에 접근한 학습자의 얼굴을 검출한다.
얼굴 인식부(170)는 상기 검출부(160)에 의해 검출된 학습자의 얼굴을 상기 얼굴 등록부(130)에 등록된 얼굴 데이터와 순차적으로 비교하여 얼굴 인식을 수행한다. 도 4를 참조하면, 얼굴 인식 시작 키를 실행하면 프로그램, 즉 검출부(160)에 의해 자동으로 얼굴을 검출하고, 얼굴 등록부(130)에 등록된 얼굴 데이터와 검출된 얼굴 데이터를 비교, 판단하여 결과를 화면에 표시하여 준다.
제어부(180)는 상기 얼굴부 인식부(170)에 의한 얼굴 인식 결과에 따라 상기 출력부에 의한 상황별 교안 출력 동작을 제어한다.
본 발명은 상기 디스플레이의 화면에 디스플레이되는 질문 텍스트 또는 답변 텍스트의 외국어 문장을 읽은 학습자의 발음을 평가하여 평가 점수를 상기 디스플레이부(152)에 디스플레이하는 평가부(190); 상기 다수의 학습자에 대한 인사말에 대한 음성 신호를 입력받는 마이크(210); 및 상기 마이크(210)에 입력된 상기 다수 의 학습자에 대한 인사말에 대한 음성 신호를 각각 녹음하고 상기 학습자가 얼굴 인증이 되면 상기 출력부에 의하여 상기 상황별 교안이 출력되기 전에 재생하는 인사말 녹음 재생부(220)를 더 포함한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 평가부에 의한 학습자의 평가 점수가 디스플레이부에 디스플레이되는 것을 나타낸 예시도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 마이크에 의해 입력된 학습자에 대한 인사말을 녹음 재생부에 녹음 및 재생하는 과정을 설명하는 예시도이다. 인사말 버튼을 선택하여 작성된 인사말 멘트(음성 파일)을 지정한 후, 녹음 시작 버튼, 녹음 종료 버튼, 들어보기 버튼, 적용 하기 버튼 순서로 직접 육성으로 녹음하여 인사말을 지정하여 사용할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
본 발명에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템 및 그 방법은 외국어 학습에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템의 일 예인 벽걸이형을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템의 다른 예인 이동식 스탠드형을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이부에 디스플레이되는 학습자의 얼굴 인식 시작 화면을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 학습자의 얼굴 영상을 등록하고 인식하는 과정에서 디스플레이부에 디스플레이되는 얼굴 등록 및 인식 화면을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상황별 대화 데이터를 등록 및 저장하는 것을 설명하기 위하여 디스플레이부에 디스플레이되는 화면을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이부에 디스플레이되는 답변 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이부에 디스플레이되는 답변 데이터의 답변 텍스트 및 답변 화면을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 평가부에 의한 학습자의 평가 점수가 디스플레이부에 디스플레이되는 것을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 마이크에 의해 입력된 학습자에 대한 인사말을 녹음 재생부에 녹음 및 재생하는 과정을 설명하는 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 입력부
120: 메모리
130: 얼굴 등록부
140: 교안 저장부
150: 출력부
160: 검출부
170: 얼굴 인식부
180: 제어부
190: 평가부
210: 마이크
220: 녹음 재생부

Claims (6)

  1. 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준을 입력받는 입력부(110);
    상기 입력부에 의해 입력된 상기 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준이 저장된 메모리(120);
    다수의 학습자의 얼굴 영상을 각각 인식하여 얼굴 데이터를 등록하는 얼굴 등록부(130);
    연속되는 일대일 외국어 대화 데이터로 이루어진 다수의 상황별 대화 데이터를 수준별로 그룹화하여 저장하는 교안 저장부(140);
    상기 교안 저장부에 저장된 상기 다수의 상황별 대화 데이터 중에 얼굴 인증이 된 학습자의 수준에 적합한 적어도 하나의 상황별 데이터를 학습자와 일대일 대화식으로 연속하여 출력하는 출력부(150);
    상기 출력부에 접근한 학습자의 얼굴을 검출하는 검출부(160);
    상기 검출부에 의해 검출된 학습자의 얼굴을 상기 얼굴 등록부에 등록된 얼굴 데이터와 순차적으로 비교하여 얼굴 인식을 수행하는 얼굴 인식부(170); 및
    상기 얼굴 인식부(170)에 의한 얼굴 인식 결과에 따라 상기 출력부에 의한 상황별 교안 출력 동작을 제어하는 제어부(180)를 포함하는 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 상황별 교안은 질문 텍스트, 질문 음원, 질 문 화면으로 이루어진 질문 데이터 그리고 답변 텍스트 및 답변 음원으로 이루어진 답변 데이터를 구비하고,
    상기 출력부는 상기 질문 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면, 및 답변 데이터의 답변 텍스트를 화면에 디스플레이하는 디스플레이부(152); 및
    상기 질문 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면에 동기하여 대응하는 질문 음원 및 상기 답변 데이터의 답변 텍스트에 동기하여 대응하는 답변 음원을 가청음으로 재생하는 스피커(154)를 포함하는 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 디스플레이의 화면에 디스플레이되는 질문 텍스트 또는 답변 텍스트의 외국어 문장을 읽은 학습자의 발음을 평가하여 평가 점수를 상기 디스플레이부에 디스플레이하는 평가부를 더 포함하는 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 학습자에 대한 인사말에 대한 음성 신호를 입력받는 마이크(210); 및
    상기 마이크에 입력된 상기 다수의 학습자에 대한 인사말에 대한 음성 신호를 각각 녹음하고 상기 학습자가 얼굴 인증이 되면 상기 출력부에 의하여 상기 상황별 교안이 출력되기 전에 재생하는 인사말 녹음 재생부(220)를 더 포함하는 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 시스템.
  5. (i) 다수의 학습자 각각의 이름 및 수준을 입력받아 저장하는 단계;
    (ii) 다수의 학습자의 얼굴 영상을 각각 인식하여 얼굴 데이터를 등록하는 단계;
    (iii) 연속되는 일대일 외국어 대화 데이터로 이루어진 다수의 상황별 대화 데이터를 수준별로 그룹화하여 저장하는 단계;
    (iv) 접근한 학습자의 얼굴을 검출하는 단계;
    (v) 상기 검출된 학습자의 얼굴을 상기 얼굴 등록부에 등록된 얼굴 데이터와 순차적으로 비교하여 얼굴 인식을 수행하는 단계; 및
    (vi) 상기 저장된 상기 다수의 상황별 대화 데이터 중에 얼굴 인증이 된 학습자의 수준에 적합한 적어도 하나의 상황별 대화 데이터를 학습자와 일대일 대화식으로 연속하여 출력하는 단계를 포함하는 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 단계 (vi)은 상기 질문 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면, 및 답변 데이터의 답변 텍스트를 화면에 디스플레이하는 단계; 및
    상기 질문 데이터의 질문 텍스트 및 질문 화면에 동기하여 대응하는 질문 음원 및 상기 답변 데이터의 답변 텍스트에 동기하여 대응하는 답변 음원을 가청음으로 재생하는 단계를 포함하는 수준별 맞춤 대화형 외국어 학습 방법.
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