KR20120025109A - 유아용 오디오 북 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리더기에 마련된 포토센서와 책자에 마련된 투광홀을 이용하여 오디오 북의 현재 페이지를 인식하도록 하고 이렇게 인식된 책자의 해당 페이지 내용을 음성합성장치를 통하여 출력하도록 할 때 기준조도센서에 의한 주위 밝기별 기준 조도값이 자동 설정되게 함으로써 오디오 북 리더기에 놓여진 책자의 현재 페이지를 항상 정확히 인식할 수 있는 유아용 오디오 북을 제공하는데 있다.
본 발명의 유아용 오디오 북은 상호 접철식 형태로 구성되는 상판(10) 및 하판(11)과, 상기 상판과 하판의 내부에 형성되는 책자(30)장착용 각각의 책장착홈(13,14)과, 상기 상판(10)의 책장착홈(13) 또는 하판(11)의 책장착홈(14)의 상부에 마련되는 오디오 북의 동작상태 표시 및 제어를 위한 조작 및 표시블록(20)과, 상기 상판(10)의 책장착홈(13) 및 하판(11)의 책장착홈(14)의 상부에 설치되는 음성출력용 스피커(26)와, 상기 하판(11)의 책장착홈(14) 내에 마련되며 제어부(40)가 책자에 부착된 책자인식용 책자식별태그를 통해 책자를 식별하거나 책자에 형성된 투광홀로 입력되는 조도를 통해 책자페이지를 식별하도록 하기 위한 포토리플렉터(28) 및 CDS센서(27)와, 상기 상판(10) 및 하판(11) 내의 책장착홈(14) 영역을 제외한 여분의 영역에 설치되어 주위의 조도값을 제어부(40)에 제공하는 것으로 조도인식 기준레벨을 생성시키기 위한 기준조도센서(29)를 마련하여 구성한다.

Description

유아용 오디오 북{child audio book}

본 발명은 리더기에 마련된 포토센서와 책자에 마련된 투광홀을 이용하여 오디오 북의 현재 페이지를 인식하도록 하고 이렇게 인식된 책자의 해당 페이지 내용을 디지털 책DB에서 불러와 음성합성장치를 통하여 출력되도록 한 오디오 북에 관한 것으로, 특히 주위의 밝기 변화에 따른 포토센서의 오동작 가능성을 방지하여 리더기 상에 놓여진 책자의 현재 페이지를 항상 정확히 인식하게 되며 나아가 음성메모기능을 이용한 소절별 따라하기 기능을 통하여 유아들의 어학학습 성취도를 높일 수 있게 한 유아용 오디오 북에 관한 것이다.

유아들의 어학학습을 지원하기 위한 전통적인 도구들 중 그림책자를 기반으로 하는 디지털 음향도서가 잘 알려져 있다.

디지털 음향도서는 리더기와 그림책자의 조합으로 이루어져서 리더기 위에 그림책자를 올려놓으면 리더기가 책자의 페이지를 자동인식한 후 해당 페이지와 관련된 디지털 데이터를 메모리에서 불러와 음성합성하여 출력한다.

대표적인 종래의 디지털 음향도서장치로서 감광소자를 이용한 음성출력도서가 실용신안등록출원 20-2002-0038260호(출원일자 2002년12월24일)로 출원된바 있다.

도 1은 도서받침대(100)와 음성출력용 도서(200)로 구성된 상기 선행기술의 구성을 보이고 있다.

여기서 도서받침대(100)는 제어부, 도서인식부, 쉬트인식부, 음성저장부, D/A변환부, 음성출력부를 갖는 회로장치로와 도서받침패드(120)와 상단하우징으로 구성하고 있고, 도서(200)는 상기 도서받침대가 출력할 음성정보를 인식시키기 위해 다수의 쉬트 각각 마다 하나 이상의 책장식별용 구멍을 소정위치에 형성하여 구성하고 있다.

상기 도서받침패드(120)는 책장식별용 구멍에 대응하는 감광소자(PTr1 , PTr2 , ----, PTr n)가 형성되고 있으며, 상기 제어부는 상기 회로장치에 포함되어 있는 상기 감광소자(PTr1 , PTr2 , ----, PTr n)로부터 다수의 책장인식용 전기신호를 수신하여 그에 대응하는 책장에 해당하는 음성을 출력하도록 제어하도록 구성하고 있다.

특히, 상기 음성출력용 도서는 도서식별용 표지를 각각의 도서마다 고유의 소정위치에 형성하고 있고, 도서받침패드에는 상기 각 도서식별용 표지에 대응하는 위치에 다수의 스위치(SW1 ,SW2 --- SWn)를 마련하고 있으며, 상기 도서받침패드에 도서가 배치되었을 때 인식되는 스위치(SW1 ,SW2 --- SWn)별 작동 여부를 제어부가 인식하여 해당 도서를 식별한 후 그 도서의 해당 책장에 해당하는 음성을 출력하도록 하고 있다.

그러나 위에서 설명한 종래의 음향도서장치에서는 도서받침패드 상에 마련된 기계적인 스위치(SW1 ,SW2 --- SWn)를 이용하여 도서를 식별하도록 구성하고 있고, 또한 감광소자(PTr1 , PTr2 , ----, PTr n)를 이용하여 해당 도서의 책장(페이지)를 인식하도록 구성하고 있기 때문에 정상적인 동작을 위해서는 도서(200)를 도서받침패드(120)에 정확히 세팅하기 위한 신중한 수작업이 요구되고 있어, 이러한 도서받침패드와 도서의 정확한 세팅은 운동신경이 충분히 발달하지 않은 유아들에게는 매우 어려운 조건에 해당한다고 할 수 있다.

또한 도서받침패드(120)에 장착할 도서(200)의 자체중량이 가볍거나 도서받침패드에 장착된 도서의 책장을 넘길 때 도서가 움직이기 쉬운 경우 음성출력에 오류가 발생되거나 음향도서가 정상동작하지 못하게 되는 문제점이 나타날 수 있다.

특히, 종래의 음향도서장치에서 패드에 장착된 도서의 페이지식별은 각각의 도서마다 마련된 투광홀과 도서받침패드에 마련된 감광소자의 조합으로부터 이루어지게 되는데. 상기 도서의 투광홀을 통과하는 빛의 양은 주위의 조도에 따라 달라지게 되므로 일정값 수준의 주위환경의 조도가 확보되지 않는 경우에는 음향도서장치가 동작하지 않게 된다. 또한 주위의 조도가 지나치게 높아서 감광소자가 인식하게 될 범위가 투광값과 차광값의 경계레벨 위에 위치하게 될 경우에도 음향도서장치는 패드에 장착된 도서의 페이지 인식에 오동작을 일으키게 된다.

즉, 종래의 음향도서장치를 정상적으로 사용하기 위해서는 적정수준의 조명과 조도가 유지될 것이 요구된다.

그러나 음향도서장치를 정상적으로 사용하기 위한 적정수준의 조명과 조도는 이용자마다 다를 수 있고 이용자가 원하는 조도(조명수준)와 환경 또한 모두가 다를 수 있기 때문에 획일적인 조도 동작범위를 갖는 종래의 음향도서장치로서는 모든 사용자의 요구에 부합할 수 없다.

따라서 어떠한 환경이나 조도값에서도 정확히 동작할 수 있는 음향도서장치의 개발이 수요자에 의해 요청되고 있다.

본 발명의 목적은 리더기에 마련된 포토센서와 책자에 마련된 투광홀을 이용하여 오디오 북의 현재 페이지를 인식하도록 하고 이렇게 인식된 책자의 해당 페이지 내용을 디지털 책DB에서 불러와 음성합성장치를 통하여 출력되도록 하되, 주위의 밝기 변화에 따른 포토센서의 오동작 가능성을 방지하여 리더기 상에 놓여진 책자의 현재 페이지를 항상 정확히 인식하게 되며 나아가 음성메모기능을 이용한 소절별 따라하기 기능을 통하여 유아들의 어학학습 성취도를 높일 수 있는 유아용 오디오 북을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유아용 오디오 북은 상호 접철식 형태로 구성되는 상판 및 하판과, 상기 상판과 하판의 내부에 형성되는 책자장착용 각각의 책장착홈과, 상기 상판의 책장착홈 또는 하판의 책장착홈의 상부에 마련되는 오디오 북의 동작상태 표시 및 제어를 위한 조작 및 표시블록과, 상기 상판의 책장착홈 및 하판의 책장착홈의 상부에 설치되는 음성출력용 스피커와, 상기 하판의 책장착홈 내에 마련되며 제어부가 책자에 부착된 책자인식용 책자식별태그를 통해 책자를 식별하거나 책자에 형성된 투광홀로 입력되는 조도를 통해 책자페이지를 식별하도록 하기 위한 포토리플렉터 및 CDS센서와, 상기 상판 및 하판 내의 책장착홈 영역을 제외한 여분의 영역에 설치되어 주위의 조도값을 검출하여 제어부에 제공하는 것으로 조도인식 기준레벨을 생성시키기 위한 기준조도센서를 마련한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 리더기에 마련된 포토센서와 책자에 마련된 투광홀을 이용하여 오디오 북의 현재 페이지를 인식하도록 하고 이렇게 인식된 책자의 해당 페이지 내용을 음성합성장치를 통해 출력시킬 때, 주위의 밝기 변화에도 불구하고 항상 정확하게 인식하게 된다.

또한 본 발명은 상, 하판의 접힘 및 펼침에 의한 접철식 구조를 통하여 사용 및 보관이 편리하며, 상, 하판 내부의 좌, 우측에 일정 깊이를 갖는 책장착홈을 마련하고 있어 오디오 북 리더기에 책자를 장착시킬 때 언제나 신속하고 정확하게 위치시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명은 음성메모기능을 이용한 소절별 따라하기 기능을 통하여 유아들의 어학학습 성취도를 높일 수 있다.

도 1은 종래의 유아용 오디오 북의 구성도이다.
도 2는 본 발명 오디오 북 제품의 사시도이다.
도 3은 본 발명 오디오 북 제품의 평면도이다.
도 4는 본 발명 오디오 북 제품의 저면도이다.
도 5는 본 발명 오디오 북 제품의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 오디오 북의 내부 구조도로서 센서와 조작 및 표시블록의 배치구성도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명에 적용되는 책자의 구성도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명 오디오 북 제품과 책자의 결합에 의한 사용방법 설명도이다.
도 9는 본 발명 오디오 북의 내부 회로 구성도이다.
도 10은 본 발명 오디오 북의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2는 본 발명 오디오 북 제품의 외관 사시도이고, 도 3은 그의 평면도이고, 도 4는 그의 저면도이고, 도 5는 그의 측면도이다.

여기에서는 본 발명의 유아용 오디오 북은 휴대 및 보관이 용이하도록 상호 접철식 형태의 상판(10) 및 하판(11)과 손잡이(12)부분으로 이루어진 것을 보이고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 유아용 오디오 북의 내부 구조도로서 여기에는 각종 센서와 조작 및 표시블록이 배치된 것을 보이고 있다.

구체적으로 살펴보면, 상호 접철식 형태로 구성되는 상판(10)과 하판(11)의 내부에는 책자(30)장착용 각각의 책장착홈(13,14)이 마련되고 있다.

상기 하판(11)내부의 책장착홈(14)의 영역을 벗어난 상부영역에는 오디오 북의 동작상태 표시 및 제어를 위한 조작 및 표시블록(20)이 설치되고 있다. 이 조작 및 표시블록(20)은 하판(11)내부의 상부영역 이외에도 하판(11)상의 책장착홈(14)영역을 벗어난 어느 영역에도 설치될 수 있다.

또한 상기 조작 및 표시블록(20)은 상판(10)의 책장착홈(13)영역을 벗어난 어떠한 영역에도 그 위치를 변경하여 설치할 수 있다.

상기 조작 및 표시블록(20)은 제어부(40, 도 9에 표시됨)에 결합된 파워버튼(21) 및 녹음버튼(22)과, 제어부(40)에 결합된 음량조절 및 각종 모드선택용 조이스틱(25)과, 상기 조이스틱에 의해 선택되는 모드를 표시하기 위한 표시부(23)와, 녹음모드에서의 입력음량을 시각적으로 표출하기 위한 레벨미터(24)로 구성된다.

여기서 조이스틱(25)은 일예로 좌, 우 방향키로는 음성출력의 크기를 증가시키거나 감소시키는 키 접점신호가 제어부(40)에 제공되게 구성하거나, 상, 하 방향키로는 동작모드(영어+한글 → 영어 → 한글 → 따라하기)순서로 스윙되도록 하여 사용자가 특정 모드를 선택하면 그 선택된 모드의 키입력신호가 상기 제어부(40)로 제공되게 구성할 수 있다.

상기 상판(10)의 책장착홈(13) 및 하판(11)의 책장착홈(14)을 벗어난 위치(예를 들면, 상부 위치)에 음성출력용 스피커(26)가 장착된다.

상기 상판(10)의 책장착홈(13) 또는 하판(11)의 책장착홈(14) 내에는 책자인식용 책자식별태그를 통해 책자를 식별하도록 하기 위한 포토리플렉터(28)가 장착된다.

포토리플렉터(28)는 도 7c에서 보이고 있는 바와 같이 책자(30)에 부착된 책자식별태그(32)로부터의 반사 광량정보를 제어부(40)로 전송하게 구성한다. 이것에 의해 제어부(40)는 해당 책자의 코드,분류 등의 정보를 인식하게 된다.

또한 상기 상판(10)의 책장착홈(13) 또는 하판(11)의 책장착홈(14) 내에는 책자페이지 식별용 CDS센서(27)가 나란히 설치된다.

상기 CDS센서(27)는 도 7b에서 보이고 있는 책자(30)상의 투광홀(31)로 입력되는 광량을 검출하여 제어부(40)로 전송하게 구성한다. 이것에 의해 제어부는 해당 책자(30)의 특정 페이지를 식별하게 된다.

한편, 상기 상판(10) 및 하판(11) 내의 책장착홈(14) 영역을 제외한 여분의 영역에는 주위의 조도값을 검출하여 제어부(40)에 제공하는 것으로 CDS센서(27)에 의한 책자 페이지별 투광홀의 투광 유무 판단용 기준레벨을 생성시키기 위한 기준조도센서(29)를 추가적으로 설치할 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명 오디오 북 제품과 책자의 결합에 의한 사용방법 설명도로서, 본 발명 유아용 오디오 북을 오픈시킨 후, 상, 하판에 마련된 책장착홈에 책자(30)를 올려놓고 특정 페이지를 펼치게 되면 해당 페이지의 내용이 스피커(26)를 통하여 음성으로 출력되는 과정을 설명하고 있다.

도 9는 본 발명 오디오 북의 내부 회로 구성도이다.

여기서는 본 발명의 오디오 북의 제어부(40)에 책DB(41)와 메모리(42)가 결합된 것을 보이고 있다.

상기 책DB(41)는 각종 책자(30)의 내용이 그들의 책자식별태그(32) 및 투광홀(31)에 연계된 디지털데이터 및 ID 또는 코드값으로 저장된 데이터 베이스이고, 상기 메모리(42)는 따라하기 어학학습모드의 실행 또는 간단메모기능 실행시 음성을 디지털값으로 저장하는 기억장치이다.

상기 제어부(40)에는 상기 책자 식별용 포토리플렉터(28)와 책자페이지 식별용 CDS센서(27)와 투광 유무 인식을 위한 기준레벨 결정을 위한 기준조도센서(29)들에 의한 센싱값이 입력되게 구성한다.

또한 상기 제어부(40)에는 조작 및 표시블록(20)내의 녹음버튼(22), 파워버튼(21) 및 조이스틱(25)에 의한 방향키 선택신호가 입력되게 구성하고, 상기 조작 및 표시블록(20)내의 오디오 입력레벨 표시용 레벨미터(24)와 표시부(23)에는 상기 제어부에서 생성된 녹음시의 음성입력량 정보와 선택된 모드정보가 출력되게 구성한다.

마이크(44)를 통하여 입력되는 음성신호는 상기 제어부(40)에서 디지털변환처리되어 메모리(42)에 저장되게 구성하고, 이 제어부(40)에서 연산처리된 책DB(41) 및 메모리(42)의 디지털음성데이터는 음성합성 및 출력부(43)를 통하여 스피커(26)로 출력되게 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유아용 오디오 북의 동작과정을 도 10의 흐름도에 기초하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 오디오 북을 펼친 다음 조작 및 표시블록(20)의 파워버튼(21)을 조작하여 동작전원을 투입하면 시스템이 초기화되면서 기준조도센서(29)에 의해 검출되는 현재의 조도값이 제어부(40)에 제공되어 기준조도레벨이 결정된다. 이 기준조도레벨은 실시간 조도 변동값에 즉각적으로 연동하여 환경의 변화에 따라 수시로 수정 변경된다.

이와 같은 상태에서 하판(11)의 책장착홈(14)에 책자(30)를 올려놓게 되면 책자의 후면에 부착된 책자식별태그에 반응한 포토리플렉터(28)의 포토 검출값이 제어부(40)로 전달되어 연산처리되는 것으로 해당 책자의 ID 또는 고유번호가 인식된다.

이러한 해당 책자의 ID 또는 고유번호는 책DB(41)에 조회되어 해당 책자의 내용과 종류 등이 제어부에 인식되어 책자의 제목 등이 스피커(26)를 통해 출력된다.

이후, 책자(30)를 펼치게 되면 해당 책에 마련된 페이지별 투광홀(31)의 조합에 의한 투광량이 CDS센서(27)에 검출되어 제어부에 제공된다.

제어부(40)는 CDS센서(27)에 의해 검출된 광량과 앞서 인식한 책자의 고유번호 등으로부터 해당 페이지의 내용을 책DB(41)에서 불러와 음성합성 및 출력부(43)를 거쳐 스피커로 출력한다.

이때 CDS센서(27)를 통한 책자의 페이지 인식은 주위 조도레벨에 연동하여 작동하므로 주변환경이 지나치게 밝거나 다소 어둡다고 하더라도 기준조도레벨의 자동 클램핑 기능을 통하여 정확하게 실행되게 된다.

예를 들어, CDS센서의 검출값 범위가 최대밝기일 때 10이고 최소밝기일 때 1이라고 한다면, 표준상태에서는 기준조도레벨을 5로 정하여 이를 하나의 CDS셀당 기준값으로 정하게 되는 것이고, 표준상태보다 밝은 곳이라면 그 밝기에 따라 점진적으로 기준조도레벨이 높은값(6,7,8 등의 값)으로 자동설정되게 되고, 표준상태보다 어두운 곳이라면 그 어둡기에 따라 점진적으로 기준조도레벨이 낮은값(4,3,2 등의 값)으로 자동설정되게 되어, 궁극적으로 본 발명 오디오 북 장치의 사용환경이 표준상태보다 밝거나 어두운 곳에서도 정확하게 해당 책자의 페이지를 정확히 인식할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 동작실행 조건하에서 책장착홈(14)에 놓여진 책자(30)의 페이지를 넘길 때마다 투광홀(31)의 조합이 변하게 되고 이러한 투광홀 조합의 변화는 CDS센서(27)에 의한 검출광량 변화로 나타나 제어부(40)는 해당 책자의 현재 페이지를 정확히 인식하여 그에 해당하는 음성을 그 음원데이터가 저장된 책DB(41)에서 불러와 출력하게 되는 것이다.

한편, 조이스틱(25)의 조작을 통한 동작모드의 선택이 영어+한글이면 해당 페이지의 내용이 영어발음과 한국어발음이 동시에 출력되고, 영어모드를 선택하면 영어발음으로 출력되고, 한글모드를 선택하면 한국어발음으로 출력된다. 이러한 영어와 한글의 조합모드 선택 또는 한글모드 선택 또는 영어모드의 선택에 따른 실행은 해당 책자의 책DB(41)에 수록된 디지털데이터에 의존한다.

또한 조이스틱(25)의 조작을 통하여 따라하기를 선택할 경우 어학학습기의 기능을 수행한다.

가령, 상기 조이스틱(25)을 조작하여 따라하기 모드를 선택하면, 제어부(40)는 책자의 해당 페이지의 내용중 한 구절을 원어민 음으로 재생출력함과 동시에 녹음하고 이어서 마이크를 통해 입력되는 사용자의 따라하기 음성을 녹음한 다음 연이어서 원어민 음과 사용자 음을 연속 재생출력한다.

이를 통하여 본 발명의 오디오 북 사용자는 문장 또는 단어를 학습하거나 자신의 발음을 수정하거나 발음의 정확도를 확인할 수 있다.

필요에 따라 본 발명의 오디오 북은 녹음버튼(22)의 선택 및 단독조작을 통하여 간단한 음성을 디지탈값으로 기록 저장하고 재생출력할 수 있다.

10 : 상판 11 : 하판
12 : 손잡이 13,14 : 책장착홈
20 : 조작 및 표시블록 21 : 파워버튼
22 : 녹음버튼 23 : 표시부
24 : 레벨미터 25 : 조이스틱
26 : 스피커 27 : CDS센서
28 : 포토리플렉터 29 : 기준조도센서
30 : 책자 31 : 투광홀
32 : 책자식별태그 40 : 제어부
41 : 책DB 42 : 메모리
43 : 음성합성 및 출력부 44 : 마이크

Claims (4)

1. 상호 접철식 형태로 구성되는 상판(10) 및 하판(11)과, 상기 상판과 하판의 내부에 형성되는 책자(30)장착용 각각의 책장착홈(13,14)과, 상기 상판(10)의 책장착홈(13) 또는 하판(11)의 책장착홈(14)의 상부에 마련되는 오디오 북의 동작상태 표시 및 제어를 위한 조작 및 표시블록(20)과, 상기 상판(10)의 책장착홈(13) 및 하판(11)의 책장착홈(14)의 상부에 설치되는 음성출력용 스피커(26)와, 상기 상판(10)의 책장착홈(13) 또는 하판(11)의 책장착홈(14) 내에 마련되며 제어부(40)가 책자에 부착된 책자인식용 책자식별태그를 통해 책자를 식별하도록 하기 위한 포토리플렉터(28)와, 상기 상판(10) 또는 하판(11)의 책장착홈(14) 내에 마련되며 제어부(40)가 책자에 형성된 투광홀로 입력되는 조도를 통해 책자페이지를 식별하도록 하기 위한 CDS센서(27)를 마련한 것을 특징으로 하는 유아용 오디오 북.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상판(10) 및 하판(11) 내의 책장착홈(14) 영역을 제외한 여분의 영역에는 주위의 조도값을 검출하여 제어부(40)에 제공하는 것으로 CDS센서(27)에 의한 책자 페이지별 투광홀의 투광 유무 판단용 기준레벨을 생성시키기 위한 기준조도센서(29)를 더 설치하는 것을 특징으로 하는 유아용 오디오 북.
3. 제 1항에 있어서, 상기 조작 및 표시블록(20)은 제어부에 결합된 파워버튼(21) 및 녹음버튼(22)과, 제어부(40)에 결합된 음량조절 및 각종 모드선택용 조이스틱(25)과, 상기 조이스틱에 의해 선택되는 모드를 표시하기 위한 표시부(23)와, 녹음모드에서의 입력음량을 시각적으로 표출하기 위한 레벨미터(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아용 오디오 북.
4. 제 3항에 있어서, 상기 조이스틱(25)의 조작으로 따라하기 모드가 선택되면, 제어부(40)는 책자의 해당 페이지의 내용중 한 구절을 원어민 음으로 재생출력함과 동시에 녹음하고 이어서 마이크를 통해 입력되는 사용자의 따라하기 음성을 녹음한 다음 연이어서 원어민 음과 사용자 음을 연속 재생출력 제어하게 구성하는 것을 특징으로 하는 유아용 오디오 북.

Images