KR20150073668A - Realistic methematics education system for proportion and measurement of number using Smart-TV based on hand-gesture, and realistic methematics education method for thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a realistic mathematics learning system for the proportion and measurement of a number using a smart TV based on a hand gesture and a mathematics learning method using the same. The present invention a realistic mathematics learning integrated server (1) for the proportion and measurement of the number, a communication network (30), and at least one smart TV (40). The realistic mathematics learning integrated server (1) for the proportion and measurement of the number includes a content server (10) and a learning data server (20). The smart TV (40) implements a learning content by receiving the learning content made by the learning data server (10) from the content server (10) through a communication network (30). A learner receives a mathematics education through the smart TV regardless of time.

Description

손 제스쳐 기반의 스마트 ＴⅤ를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템, 그리고 이를 이용한 수학 학습 방법{Realistic methematics education system for proportion and measurement of number using Smart-TV based on hand-gesture, and realistic methematics education method for thereof}{MATRIX LEARNING METHOD FOR MEASURING RATIO AND MEASUREMENT OF EXPERIMENT TYPE BY USING HAND GESTURE-BASED SMART T V, AND METHOD OF LEARNING METHOD USING THE SAME realistic methematics education method for < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템, 그리고 이를 이용한 수학 학습 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 영상 인식을 위한 단순하고 정형적인 손의 제스쳐 입력을 통한 데이터 입력 방식으로 학습자의 흥미 요소와 재미 요소를 증가시키고 결국 수학 학습 증대로 이어지도록 하기 위한 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템, 그리고 이를 이용한 수학 학습 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a mathematical learning system and a mathematical learning method using a hand gesture-based smart TV, and more particularly, to a simple and formal hand for image recognition A mathematical learning system for the ratio and measurement of the number of sensible types using a hand gesture-based smart TV to increase the interest and fun factors of the learners through data input method through gesture input, And a mathematical learning method using the same.

종래의 기술에 따른 온라인 및 오프라인 학습들은 단방향 내지는 일방적인 주입식 교육, 학습지를 통한 수동적인 교육들로 아이들에게 큰 흥미를 주지 못한 문제점이 있어 왔다. The on-line and off-line learning according to the related art has been problematic in that it does not give great interest to the children through one-way or one-sided infant education or passive education through the learning paper.

스마트 TV의 보급률은 2015년경에는 두 집 중 한 집에서 사용을 하게 될 정도로 확산되고 있으며, 이에 따라 스마트 TV에서 학습을 할 수 있는 수학 콘텐츠를 개발하여 집에서 부모와 함께 학습할 수 있는 환경을 조성할 수 있을 것으로 판단되고 있다. The penetration rate of smart TV is spreading to be used by one of two houses around 2015, so that math content that can be learned on smart TV can be developed, and it is possible to create an environment to learn with parents at home It is thought that it can be done.

이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 스마트 TV에서 제공되는 환경을 기반으로 어린이 등의 학습자가 집에서 스마트 TV를 단순히 시청하는 도구가 아닌 능동형 학습 도구로 사용할 수 있으며, 일반적으로 스마트 TV의 카메라를 이용하여 단순 입력 방식의 문제 풀이 방식이 아닌 몸을 움직이면서 직관적으로 수학 학습을 진행하도록 하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
As a result, in the technology field, based on the environment provided in the smart TV, a learner such as a child can use the smart TV as an active learning tool instead of a simple viewing device at home. In general, It is required to develop a technique for intuitively performing mathematical learning while moving the body rather than solving the problem of the input method.

[관련기술문헌][Related Technical Literature]

1. 수학교육 서비스 시스템, 수학교육 서비스 제공장치, 학습자 단말기, 수학문제 제공을 위한 클라우드 컴퓨팅 서비스 장치, 수학문제 학습 서비스 제공방법, 및 클라우드 컴퓨팅 서비스 제공방법(Methematics Education Service System, Mathematics Question Providing Apparatus, User Terminal, Cloud Computing Service Apparatus, Mathematics Learning Service Providing Method and Cloud Computing Service Providing Method) (특허출원번호 제10-2011-0024781호)1. A mathematical education service system, a mathematical education service providing device, a learner terminal, a cloud computing service device for providing a mathematical problem, a method of providing a mathematical problem learning service, and a method of providing a cloud computing service. User Terminal, Cloud Computing Service Apparatus, Mathematics Learning Service Providing Method and Cloud Computing Service Providing Method) (Patent Application No. 10-2011-0024781)

2. 수학학습시스템 및 수학학습방법(System and Method for learning mathematics) (특허출원번호 제10-2009-0056695호)
2. Mathematical Learning System and Method for Learning Mathematics (Patent Application No. 10-2009-0056695)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스마트 TV용 수학 교육용 콘텐츠인 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 제공함으로써, 학습자는 댁내에서 시간에 구애받지 않고 스마트 TV를 통해 수학 학습을 제공받을 수 있도록 하기 위한 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide learning contents related to the ratio and measurement of sensible-feeling number, which is contents for mathematical education for smart TV, And to provide a mathematical learning system for the ratio and the measurement of the number of sensible types using the hand gesture-based smart TV.

또한, 본 발명은 학습자는 앉아서 학습하지 않고 활동적으로 움직이면서 학습할 수 있을 뿐만 아니라, 부모 등의 보호자에 의해 스마트 TV 화면을 지켜보며 학습자가 수학을 학습하는 모습을 지켜볼 수 있도록 하기 위한 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides a hand gesture-based learning system in which a learner is able to learn while sitting and learning without moving and actively watching, watching a smart TV screen by a parent such as a parent, And to provide a mathematical learning system for the ratio and measurement of the number of sensible types using smart TV.

또한, 본 발명은 종래의 기술과 같은 단순한 자료 입력 방식이 아닌 학습자의 손의 제스쳐를 활용한 데이터 입력 방식으로 학습자의 흥미 요소와 재미 요소를 증가시키고 결국 수학 학습 증대로 이어지도록 할 뿐만 아니라, 학습자의 어린 연령을 고려 두 가지의 정형적인 손의 제스쳐 만으로 수학 학습 게임을 진행할 수 있는 직관적인 방식을 제공하도록 하기 위한 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention not only provides a simple data input method as in the prior art but also increases the interesting and fun elements of the learner with the data input method utilizing the gesture of the learner's hand, Considering the young age of a mathematical learning system, a mathematical learning system based on the ratio of the number of sensible types using a hand gesture-based smart TV and the measurement system to provide an intuitive way to play a mathematical learning game with only two gestures .

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템은, 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1), 통신망(30), 그리고 적어도 하나 이상의 스마트 TV(40)를 포함하며, 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)는 콘텐츠 서버(10) 및 학습데이터 서버(20)를 포함하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템에 있어서, 스마트 TV(40)는, 학습데이터 서버(20)에 의해 구축된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 콘텐츠 서버(10)로부터 통신망(30)을 통해 수신하여 구현하며, 카메라(41)의 인식을 통해 카메라(41)의 화각 내에 촬영된 학습자에 대한 손을 인식한 뒤, 포인트 제스쳐(Point Gesture)에 대한 인식시 무작위로 구현된 다수의 수량 구분 객체(I1)에 대해 카메라(41)에 의한 촬영 영상을 기준으로 상대적 좌표 개념으로 인식한 후, 그랩 제스쳐(Grab Gesture)에 의한 인식시 그랩 제스쳐 이후의 손의 드래그에 따른 좌표 이동 감지를 통해 그랩된 수량 구분 객체(I1)에 대한 각 구획을 이동시켜 정답을 풀도록 하는 학습 원리를 제공한다. In order to achieve the above object, the mathematical learning system relating to the ratio and the measurement using the hand gesture-based smart TV according to the embodiment of the present invention includes a ratio of the sensible- ), A communication network (30), and at least one smart TV (40), wherein the ratio of haptic types and the measurement math learning integration server (1) comprises a content server (10) and a learning data server In the mathematical learning system relating to the ratio and the measurement of the number of sensible elements using the smart TV based on the hand gesture, the smart TV 40 calculates the ratio of the sensible type number per step built by the learning data server 20, And recognizes the hand of the learner photographed within the angle of view of the camera 41 through the recognition of the camera 41. Then, (Point Gesture) A plurality of quantity identification objects I1 randomly implemented at the time of recognition are recognized as relative coordinate concepts on the basis of photographed images by the camera 41, and then, after recognition by the grab gesture, And provides a learning principle to solve the correct answer by moving each segment of the graphed segmented object I1 through the detection of the coordinate movement according to the drag of the hand.

이때, 스마트 TV(40)는 각 댁내에서 출력부(41)와 카메라(42)를 활용하여 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 이용해 학습을 진행하기 위해 통신망(30)을 통해 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 구현하는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 제공하는 앱센터(50)에 액세스(Access)하여, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 선택하여 다운로드 받아 실행시키는 것을 특징으로 한다. At this time, the smart TV 40 uses the output unit 41 and the camera 42 in each house to make a haptic type through the communication network 30 to progress the learning using the learning contents related to the ratio of the haptic- Accesses to the app center 50 that provides the ratio of the number of sensible games implementing the learning content and the measurement game application and the ratio of the number of sensible games to the measurement, .

또한, 학습데이터 서버(20)는, 단계별 학습 난이도를 총 6단계로 1 내지 3 단계에 대해서는 수의 비율의 개념 학습, 4 내지 6단계에 대해서는 측정의 개념 학습으로 구성하며, 측정의 개념 학습시 변환 단위에 대한 수학 학습 게임을 추가적으로 구성하고, 6단계의 각 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 대해서 상, 중, 하 난이도를 고르게 분포하여 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 활용한 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구축하는 것이 바람직하다.In addition, the learning data server 20 comprises concept learning of the number of steps for the first to third steps and concept learning of the measurement for the fourth to sixth steps in six steps in total, The mathematical learning game for the conversion unit is additionally constituted, and the ratio of the number of haptic types and the learning content about the measurement are distributed evenly, so that the ratio of the haptic type and the learning contents It is desirable to construct a mathematical learning database (DB).

또한, 콘텐츠서버(10)는 학습데이터 서버(20)에 의한 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성시 각 단계를 구분하는 단계 정보를 관리자로부터 입력받아 학습 데이터 서버(20)로 제공하는 게임단계 구성부(11); 각 스마트 TV(40) 상에 앱센터(50)로부터 수신받은 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션(Application)이 다운로드 되고 실행되면, 학습데이터 서버(20)에 저장된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 통신망(30)을 통해 해당 스마트 TV(40)로 전송하는 이벤트 처리부(12); 학습데이터 서버(20)에 의한 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성시 구분된 각 단계별 수의 비율 문제 정보, 그리고 각 단계별 측정 문제 정보에 대한 상, 중, 하로 구분된 난이도를 혼합하여 구축하도록 제어하며, 난이도 정보를 학습데이터 서버(20)로 제공하는 난이도 설정부(13); 학습자의 손 제스쳐에 대한 인식 모듈을 설정하며, 인식 모듈을 통신망(30)을 통해 각 댁내의 스마트 TV(40)로 전송하도록 하는 컨트롤 설정부(14); 각 스마트 TV(40) 상에서 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠로 구분된 미션을 모두 성공시 종합적인 점수가 스마트 TV(40)에 의해 연산되면, 스마트 TV(40)로부터 종합적인 점수를 통신망(30)을 통해 수신하여 학습데이터 서버(20) 상으로 저장하여 점수 데이터베이스를 구축하도록 하는 사용자 입력부(15); 및 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)를 구성하는 콘텐츠 서버(10) 및 학습데이터 서버(20)와 통신망(30)을 통해 스마트 TV(40) 간의 데이터 송수신을 매개하며, 스마트 TV(40)로 다운로드 되는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 대한 업데이트, 그리고 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 대한 업데이트를 수행하는 스마트 TV 연동부(16); 를 포함한다. In addition, the content server 10 receives the step information for distinguishing each step when constructing the mathematical learning database (DB) according to the learning difficulty by the learning data server 20, and provides the step information to the learning data server 20 A game phase constructing unit 11; When the ratio of the number of sensation types received from the app center 50 and the measurement game application (Application) are downloaded and executed on each smart TV 40, the ratio of the number of sensible types stored in the learning data server 20 An event processing unit 12 for transmitting the learning contents related to the measurement to the corresponding smart TV 40 through the communication network 30; The ratio problem information of each step in the case of constructing the mathematical learning database (DB) according to the learning difficulty by the learning data server 20, and the difficulty classified in the upper, middle, and lower parts of the measurement problem information of each step A difficulty level setting unit 13 that controls the learning data server 20 so as to provide difficulty level information to the learning data server 20; A control setting unit 14 for setting a recognition module for the hand gesture of the learner and transmitting the recognition module to the smart TV 40 in each house through the communication network 30; When the overall score is calculated by the smart TV 40 when all of the missions classified as the learning contents related to the ratio and the number of the sensible type for each step on each smart TV 40 are successfully calculated, A user input unit 15 for receiving the score via the communication network 30 and storing the score on the learning data server 20 to build a score database; And the number of haptic types and the data transmission and reception between the smart TV 40 and the content server 10 and the learning data server 20 constituting the measurement math learning integration server 1 through the communication network 30, A smart TV interworking unit 16 for updating the ratio of the number of haptic types downloaded to the TV 40, the update for the measurement game application, the ratio of the number of haptic types per step, and the updating of the learning contents regarding the measurement; .

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 이용한 수학 학습 방법은, 스마트 TV(40)가 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 제공하는 앱센터(50)에 액세스(Access)하여, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 선택하여 다운로드 받은 뒤, 실행하는 제 1 단계; 스마트 TV(40)가 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 콘텐츠 서버(10)에 액세스하는 제 2 단계; 스마트 TV(40)가 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 학습데이터 서버(20)에 액세스하여 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 수신하는 제 3 단계; 스마트 TV(40)가 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 의해 로딩(loading) 하여, 카메라(41)에 의한 학습자의 손 제스쳐 인식 기반에 의해 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임을 통해 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 포함된 각 단계별 수의 비율 문제 정보, 그리고 각 단계별 측정 문제 정보를 출력부(42) 상으로 출력하는 제 4 단계; 스마트 TV(40)가 손 제스쳐 입력을 기반으로 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임에 포함된 각 문제에 대한 정답 비율에 따라 각 단계별 미션 성공 여부를 판단하는 제 5 단계; 및 스마트 TV(40)가 각 단계별 미션 성공시 다음 단계에 해당하는 문제 정보에 대한 미션으로 이동을 수행하며, 6단계로 구성된 모든 미션에 대한 성공시 6단계로 구성된 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 포함된 문제에 대한 종합적인 점수를 출력부(42)로 구현하고 저장하는 제 6 단계; 를 포함하며 In order to achieve the above object, there is provided a mathematical learning method using a mathematical learning system relating to ratio and measurement of a sensory-type number using a hand gesture-based smart TV according to an embodiment of the present invention, A first step of accessing an app center 50 providing a ratio of a number and a measurement game application, selecting and downloading a ratio of a sensible game type and a measurement game application, and executing the downloaded game application; A second step in which the smart TV 40 accesses the content server 10 of the measurement and mathematical learning integration server 1 with the ratio of the sensible type number; A third step of the smart TV 40 accessing the learning data server 20 of the ratio of the sensible type and the measurement and mathematical learning integration server 1 and receiving the learning contents related to the ratio and the measurement of the number of sensible types in each step; The Smart TV 40 loads the learning contents related to the ratio of the number of sensible types at each stage and the measurement by the ratio of the number of sensible elements and the measurement game application to the base of the learner's hand gesture recognition by the camera 41 The ratio of the number of haptic types in each step and the ratio of the number of haptic types in each step through the game about the measurement and the ratio problem information of each step included in the learning contents about the measurement, 42); A fifth step of determining whether or not the mission is successful for each step according to the ratio of the number of sensible types in each step based on the hand gesture input by the smart TV 40 and the correct answer ratio for each question included in the learning game about the measurement; And the smart TV 40 move to the mission for the problem information corresponding to the next step when the mission succeeds in each step, and when the success for all the mission composed of the six steps is performed, A sixth step of implementing and storing a comprehensive score of a problem included in the learning content on the output unit 42; And it includes a

상기 제 4 단계에서의 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션은 포인트 제스쳐(Point Gesture)에 대한 인식시 무작위로 구현된 다수의 수량 구분 객체(I1)에 대해 카메라(41)에 의한 촬영 영상을 기준으로 상대적 좌표 개념으로 인식한 후, 그랩 제스쳐(Grab Gesture)에 의한 인식시 그랩 제스쳐 이후의 손의 드래그에 따른 좌표 이동 감지를 통해 그랩된 수량 구분 객체(I1)에 대한 각 구획을 이동시켜 정답을 풀도록 하는 학습 원리를 제공한다.
The ratio of the number of haptic types in the fourth step and the measurement game application are set such that the captured image by the camera 41 is divided into a plurality of quantity classification objects I1 randomly implemented upon recognition of the point gesture And then move each segment of the grab segment object (I1) through the detection of the coordinate movement according to the drag of the hand after the grab gesture when recognizing by the grab gesture, It provides a learning principle to solve.

본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템, 그리고 이를 이용한 수학 학습 방법은, 스마트 TV용 수학 교육용 콘텐츠인 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 제공함으로써, 학습자는 댁내에서 시간에 구애받지 않고 스마트 TV를 통해 수학 학습을 제공받을 수 있는 효과를 제공한다. The mathematical learning system and the mathematical learning method using the hand gesture-based smart TV according to the embodiment of the present invention are based on the ratio of the sensory-type number, By providing learning contents related to measurement, the learner provides the effect of being able to receive mathematical learning through smart TV without any time in the house.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템, 그리고 이를 이용한 수학 학습 방법은, 학습자는 앉아서 학습하지 않고 활동적으로 움직이면서 학습할 수 있을 뿐만 아니라, 부모 등의 보호자에 의해 스마트 TV 화면을 지켜보며 학습자가 수학을 학습하는 모습을 지켜볼 수 있는 효과를 제공한다. In addition, the mathematical learning system and the mathematical learning method using the hand-gesture-based smart TV according to another embodiment of the present invention can be applied to a case where the learner is actively moving In addition to watching the smart TV screen by the parents of the parents, it provides the effect of watching the learners learn the mathematics.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템, 그리고 이를 이용한 수학 학습 방법은, 종래의 기술과 같은 단순한 자료 입력 방식이 아닌 학습자의 손의 제스쳐를 활용한 데이터 입력 방식으로 학습자의 흥미 요소와 재미 요소를 증가시키고 결국 수학 학습 증대로 이어지도록 할 뿐만 아니라, 학습자의 어린 연령을 고려 두 가지의 정형적인 손의 제스쳐 만으로 수학 학습 게임을 진행할 수 있는 직관적인 방식을 제공한다.
In addition, the mathematical learning system and the mathematical learning method using the hand-gesture-based smart TV according to another embodiment of the present invention can be classified into a simple data input method such as a conventional technique, The data input method using the gesture of the learner 's hand increases the interests and fun elements of the learner and leads to the increase of the learning of the mathematics. In addition, considering the young age of the learner, It provides an intuitive way to play a math learning game.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템에 의한 손 제스쳐 인식 개념을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템에서 사용되는 직관적인 손 제스쳐를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템 중 학습데이터 서버(20) 상에 구축된 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 단계별 학습 난이도에 맞춘 수학 학습 데이터베이스(DB)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템 중 스마트 TV(40)의 출력부(42) 상에 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠의 초기의 유저 인터페이스 화면을 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7은 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템 중 스마트 TV(40)의 출력부(42) 상에 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠의 UI 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 이용한 수학 학습 방법을 나타내는 흐름도이다. FIG. 1 is a diagram showing a mathematical learning system relating to a ratio and a measurement of a sensory-type number using a smart TV based on a hand gesture according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the concept of hand gesture recognition by the mathematical learning system relating to the ratio and measurement of the number of sensible elements using the hand gesture-based smart TV of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining an intuitive hand gesture used in the mathematical learning system for measuring the ratio and the number of haptic types using the hand gesture-based smart TV of FIG.
FIG. 4 is a graph showing the ratio of the number of haptic types using the hand gesture-based smart TV shown in FIG. 1, the ratio of the number of haptic types built on the learning data server 20 among the mathematical learning systems related to the measurement, And a mathematical learning database (DB) adapted to the mathematical learning.
5 is a graph showing the ratio of the number of haptic types per step implemented on the output unit 42 of the smart TV 40 among the mathematical learning systems related to the ratio and measurement of the haptic type using the hand gesture- And an initial user interface screen of a learning content related to measurement.
6 and 7 show the ratio of the number of haptic types using the hand-gesture-based smart TV and the ratio of the number of haptic types per step implemented on the output unit 42 of the smart TV 40 among the mathematical learning systems And a UI screen of a learning content relating to measurement.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a mathematical learning method using a mathematical learning system relating to a ratio and a measurement of a sensible-type number using a hand gesture-based smart TV according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템에 의한 손 제스쳐 인식 개념을 나타내는 도면이다. FIG. 1 is a diagram showing a mathematical learning system relating to a ratio and a measurement of a sensory-type number using a smart TV based on a hand gesture according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view showing the concept of hand gesture recognition by the mathematical learning system relating to the ratio and measurement of the number of sensible elements using the hand gesture-based smart TV of FIG.

그리고, 도 3은 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템에서 사용되는 직관적인 손 제스쳐를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템 중 학습데이터 서버(20) 상에 구축된 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 단계별 학습 난이도에 맞춘 수학 학습 데이터베이스(DB)를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining an intuitive hand gesture used in the mathematical learning system relating to the ratio and the measurement of the sensory-type number using the hand-gesture-based smart TV of FIG. 1, and FIG. A mathematical learning database DB (mathematical learning database) which is matched to the degree of learning difficulty related to the ratio of the number of haptic types built on the learning data server 20 and the measurement, among the mathematical learning systems related to the ratio and the measurement of the haptic type using the gesture- Fig.

또한, 도 5는 도 1의 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템 중 스마트 TV(40)의 출력부(42) 상에 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠의 초기의 유저 인터페이스 화면(이하, UI 화면)을 나타내는 도면이며, 도 6 및 도 7은 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템 중 스마트 TV(40)의 출력부(42) 상에 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠의 UI 화면을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a graph showing the relationship between the number of haptic perceptions of each step implemented on the output unit 42 of the smart TV 40 among the mathematical learning systems related to the ratio and the measurement of the number of haptic types using the hand gesture- 6 and 7 are views showing an initial user interface screen (hereinafter referred to as a UI screen) of a learning content related to the ratio and measurement of the ratio of the number of haptic types using a smart TV based on a hand gesture, FIG. 8 is a diagram for explaining the UI screen of the learning contents related to the ratio and the measurement of the number of haptic types in each step implemented on the output unit 42 of the smart TV 40 in the learning system.

먼저, 도 1을 참조하면, 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템은 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1), 통신망(30), 그리고 적어도 하나 이상의 스마트 TV(40)를 포함하며, 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)는 콘텐츠 서버(10) 및 학습데이터 서버(20)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a mathematical learning system relating to a ratio and a measurement of a sensory-type number using a hand-gesture-based smart TV includes a ratio of a sensory-type number and a measurement math learning integration server 1, a communication network 30, And at least one smart TV 40. The ratio of the number of sensible types and the measurement math learning integration server 1 include the content server 10 and the learning data server 20. [

콘텐츠 서버(10)는 게임단계 구성부(11), 이벤트 처리부(12), 난이도 설정부(13), 컨트롤 설정부(14) 및 사용자 입력부(15)를 포함함으로써, 유무선 네트워크로 형성가능한 통신망(30)을 통해 각 댁내의 스마트 TV(40)로 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 전송한다. The content server 10 includes a game phase constructing section 11, an event processing section 12, a difficulty level setting section 13, a control setting section 14 and a user input section 15, 30 to the Smart TV 40 in each house to transmit the learning contents about the ratio of the number of sensible types and the measurement.

각 콘텐츠 서버(10)의 구성 요소를 살펴보면, 게임단계 구성부(11)는 학습데이터 서버(20)에 의한 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성시 각 단계를 구분하는 단계 정보를 관리자로부터 입력받아 학습 데이터 서버(20)로 제공한다. The game step construction unit 11 stores step information for dividing each step in the math learning database (DB) according to the learning difficulty by the learning data server 20 into a manager And provides it to the learning data server 20.

이벤트 처리부(12)는 각 스마트 TV(40) 상에 앱센터(50)로부터 수신받은 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션(Application)이 다운로드 되고 실행되면, 학습데이터 서버(20)에 저장된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 통신망(30)을 통해 해당 스마트 TV(40)로 전송한다. 한편, 본 발명에서 앱센터(50)와 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)를 별도의 구성요소로 구분하여 도시하고 설명하지만, 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)에서 앱센터(50)의 기능을 수행하는 일체형 서버로 구성될 수도 있다.The event processing unit 12 downloads the ratio of the number of sensory types received from the app center 50 on each smart TV 40 and the measurement game application The learning content related to the ratio of the number of sensible elements and the measurement is transmitted to the smart TV 40 via the communication network 30. [ In the present invention, the ratio between the app center 50 and the number of sensible elements and the measurement and mathematical learning integration server 1 are separately shown as separate components. However, the ratio of the sensible- 1) that performs functions of the app center 50 in the form of an integrated server.

난이도 설정부(13)는 학습데이터 서버(20)에 의한 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성시 구분된 각 단계별 수의 비율 문제 정보, 그리고 각 단계별 측정 문제 정보에 대한 상, 중, 하로 구분된 난이도를 혼합하여 구축하도록 제어하며, 난이도 정보를 학습데이터 서버(20)로 제공한다. The degree-of-difficulty setting unit 13 is a unit for setting a mathematical learning database (DB) according to the learning difficulty by the learning data server 20, And provides the difficulty level information to the learning data server 20. The learning data server 20 includes a learning data server 20,

컨트롤 설정부(14)는 도 3과 같은 학습자의 손 제스쳐에 대한 인식 모듈을 설정한다. 즉, 도 3과 같이 크게 두 가지 손 제스쳐(포인트 및 그랩)에 대한 인식만을 스마트 TV(40)가 수행하도록 인식 모듈을 통신망(30)을 통해 각 댁내의 스마트 TV(40)로 전송하도록 한다. 여기서 인식 모듈은 앱센터(50)로부터 제공되는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 포함시켜 제공되거나 별도로 통신망(30)을 통해 스마트 TV(40)로 컨트롤 설정부(14)에 의해 제공될 수 있다. The control setting unit 14 sets the recognition module for the hand gesture of the learner as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, the recognition module is transmitted to the smart TV 40 in each house through the communication network 30 so that only the smart TV 40 recognizes two hand gestures (point and grab). Here, the recognition module may be provided in the ratio of the number of haptic types provided from the app center 50 and in the measurement game application or may be provided by the control setting unit 14 to the smart TV 40 via the communication network 30 separately have.

사용자 입력부(15)는 스마트 TV(40) 상에서 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠로 구분된 미션을 모두 성공시 종합적인 점수가 스마트 TV(40)에 의해 연산되면, 스마트 TV(40)로부터 종합적인 점수를 통신망(30)을 통해 수신하여 학습데이터 서버(20) 상으로 저장하여 점수 데이터베이스를 구축하도록 할 수 있다. The user input unit 15 receives a total score on the smart TV 40 and successive missions classified as learning contents related to the measurement. When the comprehensive score is calculated by the smart TV 40, 40 to the learning data server 20 to build a score database.

스마트 TV 연동부(16)는 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)를 구성하는 콘텐츠 서버(10) 및 학습데이터 서버(20)와 통신망(30)을 통해 스마트 TV(40) 간의 데이터 송수신을 매개하며, 스마트 TV(40)로 다운로드 되는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 대한 업데이트, 그리고 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 대한 업데이트를 수행한다.
The smart TV interworking unit 16 is connected to the smart TV 40 through the communication network 30 and the content server 10 and the learning data server 20 constituting the measurement mathematical learning integration server 1, Data transmission / reception, update of the rate of the sensible game type downloaded to the smart TV 40, update of the measurement game application, update of the learning contents related to the ratio of the number of sensible games for each step, and measurement.

다음으로, 학습데이터 서버(20)는 단계별 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성한다. 보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 학습데이터 서버(20)는 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 단계별 학습 난이도에 맞춘 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구축하며, 수학 학습 데이터베이스는 수의 비율 및 측정에 관한 것이다. Next, the learning data server 20 constitutes a mathematical learning database (DB) according to the step-by-step learning difficulty level. 4, the learning data server 20 constructs a mathematical learning database (DB) adapted to the ratio of the number of sensible elements and the degree of learning difficulty related to the measurement, .

여기서 학습데이터 서버(20)에 의해 구축되는 단계별 학습 난이도는 총 6단계로 1 내지 3단계는 수의 비율의 개념 학습, 4 내지 6단계는 측정의 개념 학습이며, 측정의 개념 학습시 kg에서 g으로, M에서 cm로, L에서 m로와 같은 변환 단위에 대한 수학 학습 게임이 추가될 수 있다. Here, the step-by-step learning difficulty constructed by the learning data server 20 is a total of 6 steps, 1 to 3 stages are concept learning at a number ratio, and 4 to 6 stages are concept learning of measurement. , A mathematical learning game for conversion units such as M to cm and L to m may be added.

학습데이터 서버(20)에 의해 구축되는 6단계의 각 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠는 상, 중, 하 난이도를 고르게 분포하여 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 활용한 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구축한다.The learning contents related to the ratio and measurement of the number of haptic types in step 6 constructed by the learning data server 20 are distributed evenly over the upper, middle, and lower difficulty levels, so that the ratio of the number of haptic types and the learning contents Build a mathematical learning database (DB).

통신망(30)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 통신망(30)이 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 통신망(30)은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 통신망(20)은 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)와 각 댁내의 스마트 TV(40), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.
The communication network 30 is a communication network that is a high-speed period network of a large communication network capable of a large-capacity, long-distance voice and data service, and may be a next generation wired and wireless network for providing Internet or high-speed multimedia service. When the communication network 30 is a mobile communication network, it may be a synchronous mobile communication network or an asynchronous mobile communication network. As an embodiment of the asynchronous mobile communication network, a WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) communication network is exemplified. In this case, although not shown in the drawing, the communication network 30 may include an RNC (Radio Network Controller). Meanwhile, although the WCDMA network is exemplified, it may be a next generation communication network such as a 3G LTE network or a 4G network, or an IP network based on other IP. The communication network 20 serves to transmit the ratio of the sensible type and signals and data between the measurement mathematical learning integration server 1 and the smart TV 40 and other systems in each house.

스마트 TV(40)는 각 댁내에서 출력부(41)와 카메라(42)를 활용하여 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 이용해 학습을 진행한다. 스마트 TV(40)는 통신망(30)을 통해 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 구현하는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 제공하는 앱센터(50)에 액세스(Access)하여, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 선택하여 다운로드 받아 실행시킨다.The Smart TV 40 utilizes the output unit 41 and the camera 42 in each house to conduct learning using the learning content related to the ratio of the number of haptic types and the measurement. The smart TV 40 accesses the app center 50 that provides a ratio of the number of sensible-feeling types and a ratio of the sensible game type that implements the learning content related to the measurement and a measurement game application through the communication network 30, The ratio of the sensible game type and the measurement game application are selected and downloaded and executed.

이에 따라, 앱센터(50) 상에서 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션 선택 즉시, 앱센터(50)의 통지에 따라 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 콘텐츠 서버(10)는 학습데이터 서버(20)에 구축된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 통신망(30)을 통해 스마트 TV(40)로 전송함으로써, 스마트 TV(40) 상에서 학습자의 손 제스쳐 인식 기반에 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임이 실행되도록 한다. Accordingly, the ratio of the number of sensible-feeling types and the ratio of the number of sensible-feeling types in accordance with the notification of the app center 50 and the content server 10 of the measurement mathematical-learning integration server 1, Is transmitted to the smart TV 40 via the communication network 30 by transmitting the learning contents related to the ratios and the measurement of the number of haptic types in each step built in the learning data server 20 to the smart TV 40 so that the learner's hand gesture recognition And the learning game about the ratio and the measurement of the number of sensible types at each step is executed.

한편, 학습자의 손 제스쳐에 대한 인식은 도 3과 같이 크게 두 가지 손 제스쳐에 대한 인식만을 스마트 TV(40)가 수행한다. 여기서 스마트 TV(40)는 스마트 TV(40)의 카메라(41)에 의한 화각 내에 촬영된 학습자에 대한 손을 인식한 뒤, 인식된 손의 제스처가 포인트 제스쳐(Point Gesture)와 그랩 제스쳐(Grab Gesture) 인지를 분석한다. On the other hand, the perception of the hand gesture of the learner is largely performed by the smart TV 40, as shown in Fig. 3, only in recognition of the two hand gestures. Here, the smart TV 40 recognizes a hand of the learner photographed within the angle of view by the camera 41 of the smart TV 40, and then recognizes the hand gesture as a point gesture and a grab gesture ).

체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션 실행시 도 5와 같이 스마트 TV(40)에 의해 출력부(42)로 구현된 초기의 유저 인터페이스 화면이 구현된다. 그리고, 도 6a는 스마트 TV(40)에 의해 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠 중 1 내지 3단계 수의 비율의 개념 학습 중 2단계에 해당하는 2 구획(A, A')으로 구분된 난이도에 해당하는 것이 구현된 UI 화면을 나타낸다. 또한, 도 6b는 스마트 TV(40)에 의해 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠 중 4 내지 6단계 측정 개념 학습을 2 구획(A, A')으로 구분된 난이도에 해당하는 것이 구현된 UI 화면을 나타낸다. As shown in FIG. 5, the initial user interface screen implemented by the smart TV 40 in the output unit 42 is implemented when the ratio of the number of sensible-feeling types and the measurement game application is executed. 6A is a diagram showing the relationship between the ratio of the number of haptic types in each step implemented by the smart TV 40 and the number of the two compartments A and A ') Is displayed on the UI screen. FIG. 6B is a graph showing the ratio of the number of haptic types implemented by the smart TV 40 and the 4 to 6-step measurement concept learning among the learning contents related to the measurement to the degree of difficulty classified into the two compartments (A, A ') A UI screen is realized.

도 7은 도 6a와 구분되며 스마트 TV(40)에 의해 구현된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠 중 1 내지 3단계 수의 비율의 개념 학습 중 3단계에 해당하는 3 구획(A, A', A'')으로 구분된 난이도에 해당하는 것이 구현된 UI 화면을 나타낸다. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the number of haptic types per step implemented by the smart TV 40 and the three compartments corresponding to the third stage of the concept learning of the ratio of one to three of the learning contents A, A ', A' ').

여기서 도 3과 같은 학습자의 포인트 제스쳐(Point Gesture)와 그랩 제스쳐(Grab Gesture)는 스마트 TV(40)에 의해 각 구획(A, A', A'')에 무작위로 구현된 다수의 수량 구분 객체(I1)에 대해 카메라(41)에 의한 촬영 영상을 기준으로 상대적 좌표 개념으로 자유롭게 인식된다.The point gesture and the grab gesture of the learner as shown in FIG. 3 are constructed by a smart TV 40 and a plurality of quantity classification objects Randomly implemented in each of the segments A, A ', A " Is freely recognized in the relative coordinate concept based on the photographed image by the camera 41 with respect to the image I1.

한편, 포인트 제스쳐에 이어 연속적으로 입력되는 그랩 제스쳐 이후, 손의 드래그에 따른 좌표 이동 감지를 통해 그랩된 수량 구분 객체(I1)에 대한 각 구획(A, A', A'')을 이동시켜 정답을 풀도록 하는 학습 원리를 제공한다. 여기서 각 수량 구분 객체(I1)는 색상 및/또는 수량 정보를 갖는 것이 바람직하다.
On the other hand, after the grab gesture is continuously input after the point gesture, each segment (A, A ', A'') of the grab classification object I1 is moved through the detection of the coordinate movement according to the drag of the hand, To be solved. It is preferable that each quantity classification object I1 has color and / or quantity information.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 이용한 수학 학습 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 스마트 TV(40)는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 제공하는 앱센터(50)에 액세스(Access)하여, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 선택하여 다운로드 받은 뒤, 실행한다(S11).FIG. 8 is a flowchart illustrating a mathematical learning method using a mathematical learning system relating to a ratio and a measurement of a sensible-type number using a hand gesture-based smart TV according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 8, the smart TV 40 accesses an app center 50 that provides a ratio of a sensible game type and a measurement game application, selects a ratio of the sensible game type and a measurement game application And then executes it (S11).

단계(S11) 이후, 스마트 TV(40)는 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 콘텐츠 서버(10)에 액세스한다(S12).After step S11, the smart TV 40 accesses the content server 10 of the measurement and mathematical learning integration server 1 and the ratio of the sensible type number (S12).

단계(S12) 이후, 스마트 TV(40)는 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 학습데이터 서버(20)에 액세스함으로써, 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 수신한다(S13).After step S12, the smart TV 40 accesses the learning data server 20 of the measurement and mathematical learning integration server 1 and the ratio of the number of haptic types and the learning contents (S13).

단계(S13) 이후, 스마트 TV(40)는 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 의해 로딩(loading) 함으로써, 카메라(41)에 의한 학습자의 손 제스쳐 인식 기반에 의해 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임을 통해 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 포함된 각 단계별 수의 비율 문제 정보, 그리고 각 단계별 측정 문제 정보를 출력부(42) 상으로 출력한다(S14).After step S13, the smart TV 40 loads the learning contents related to the ratio of the number of haptic types per step and the measurement by the ratio of the number of haptic types and the measurement game application, The ratio of the number of haptic types in each stage according to the hand gesture recognition level and the ratio of the number of haptic types in each stage through the learning game about the measurement and the ratio information of each step included in the learning contents about the measurement, And outputs the problem information onto the output unit 42 (S14).

단계(S14)에서 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션은 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 출력부(42)로 구현하며, 카메라(41)의 인식을 통해 카메라(41)의 화각 내에 촬영된 학습자에 대한 손을 인식한 뒤, 포인트 제스쳐(Point Gesture)에 대한 인식시 무작위로 구현된 다수의 수량 구분 객체(I1)에 대해 카메라(41)에 의한 촬영 영상을 기준으로 상대적 좌표 개념으로 인식한다. 이후, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션은 그랩 제스쳐(Grab Gesture)에 의한 인식시 그랩 제스쳐 이후의 손의 드래그에 따른 좌표 이동 감지를 통해 그랩된 수량 구분 객체(I1)에 대한 각 구획을 이동시켜 정답을 풀도록 하는 학습 원리를 제공한다. In step S14, the ratio of the number of haptic types and the measurement game application implement the learning contents related to the ratio and the measurement of the number of haptic types in each step to the output unit 42, The hand gesture is recognized relative to the photographed image by the camera 41 with respect to a large number of quantity classification objects I1 randomly implemented upon recognition of the point gesture, It is recognized as a coordinate concept. Thereafter, the ratio of the sensible game type and the measurement game application move each segment of the gripped quantity identification object I1 through the detection of the coordinate movement according to the drag of the hand after the grab gesture upon recognition by the grab gesture And provide a learning principle to solve the correct answer.

단계(S14) 이후, 스마트 TV(40)는 손 제스쳐 입력을 기반으로 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임에 포함된 각 문제에 대한 정답 비율에 따라 각 단계별 미션 성공 여부를 판단한다(S15).After step S14, the smart TV 40 determines success or failure of the mission according to the ratios of the number of haptic steps for each step and the correct answer ratio for each question included in the learning game based on the hand gesture input (S15).

단계(S15)의 판단 결과, 스마트 TV(40)는 각 단계별 미션 성공시 다음 단계에 해당하는 문제 정보에 대한 미션으로 이동을 수행하며(S16), 6 단계로 구성된 모든 미션에 대한 성공시 6단계로 구성된 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 포함된 문제에 대한 종합적인 점수를 출력부(42)로 구현하고 저장한다(S17).
As a result of the determination in step S15, the smart TV 40 moves to the mission for the trouble information corresponding to the next step when the mission is successful for each step (S16) And a comprehensive score of the problems included in the learning content related to the measurement is implemented and stored in the output unit 42 (S17).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device and the like, and also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet) .

또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers skilled in the art to which the present invention pertains.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

1: 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버
10: 콘텐츠 서버
11: 게임단계 구성부
12: 이벤트 처리부
13: 난이도 설정부
14: 컨트롤 설정부
15: 사용자 입력부
16: 스마트 TV 연동부
20: 학습데이터 서버
30: 통신망
40: 스마트 TV
41: 출력부
42: 카메라1: Perceptual type ratio and measurement mathematics learning integration server
10: Content server
11:
12: Event processor
13: difficulty setting unit
14: Control setting section
15: User input
16: Smart TV Interworking Department
20: Learning data server
30: Network
40: Smart TV
41: Output section
42: camera

Claims (5)

체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1), 통신망(30), 그리고 적어도 하나 이상의 스마트 TV(40)를 포함하며, 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)는 콘텐츠 서버(10) 및 학습데이터 서버(20)를 포함하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템에 있어서, 스마트 TV(40)는,
학습데이터 서버(20)에 의해 구축된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 콘텐츠 서버(10)로부터 통신망(30)을 통해 수신하여 구현하며, 카메라(41)의 인식을 통해 카메라(41)의 화각 내에 촬영된 학습자에 대한 손을 인식한 뒤, 포인트 제스쳐(Point Gesture)에 대한 인식시 무작위로 구현된 다수의 수량 구분 객체(I1)에 대해 카메라(41)에 의한 촬영 영상을 기준으로 상대적 좌표 개념으로 인식한 후, 그랩 제스쳐(Grab Gesture)에 의한 인식시 그랩 제스쳐 이후의 손의 드래그에 따른 좌표 이동 감지를 통해 그랩된 수량 구분 객체(I1)에 대한 각 구획을 이동시켜 정답을 풀도록 하는 학습 원리를 제공하는 것을 특징으로 하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템.
And a measurement math learning integration server (1) includes a ratio of the number of sensible elements and a measurement math learning integration server (1), a communication network (30), and at least one smart TV In the mathematical learning system relating to the ratio and the measurement of the number of sensible elements using the hand-gesture-based smart TV including the learning data server (10) and the learning data server (20), the smart TV (40)
The learning contents related to the ratio and the measurement of each step built up by the learning data server 20 are received from the contents server 10 via the communication network 30 and implemented, The user recognizes the hand of the learner photographed within the angle of view of the pointing device 41 and then displays the photographed image by the camera 41 on a plurality of quantity identification objects I1 randomly implemented upon recognition of the point gesture And then move each segment of the grab classification object (I1) through the detection of the coordinate movement according to the drag of the hand after the grab gesture when recognizing by the grab gesture, A mathematical learning system for measuring the ratio of the number of sensible elements using the hand-gesture-based smart TV and the measurement thereof.
청구항 1에 있어서, 스마트 TV(40)는
각 댁내에서 출력부(41)와 카메라(42)를 활용하여 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 이용해 학습을 진행하기 위해 통신망(30)을 통해 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 구현하는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 제공하는 앱센터(50)에 액세스(Access)하여, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 선택하여 다운로드 받아 실행시키는 것을 특징으로 하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템.
The system of claim 1, wherein the smart TV (40)
In order to carry out learning using the learning contents related to the ratio of the number of haptic types and the measurement using the output unit 41 and the camera 42 in each house, the ratio of the haptic type and the learning about the measurement Accesses to an app center (50) for providing a ratio of a number of sensible elements for implementing a content and a measurement game application, and selects and downloads a ratio of the sensible game type and a measurement game application and executes the downloaded game application. A Mathematical Learning System for Percentage and Measurement of Number of Sensing Types Using Smart TV Based on.
청구항 1에 있어서, 학습데이터 서버(20)는,
단계별 학습 난이도를 총 6단계로 1 내지 3단계에 대해서는 수의 비율의 개념 학습, 4 내지 6단계에 대해서는 측정의 개념 학습으로 구성하며, 측정의 개념 학습시 변환 단위에 대한 수학 학습 게임을 추가적으로 구성하고, 6단계의 각 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 대해서 상, 중, 하 난이도를 고르게 분포하여 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 활용한 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구축하는 것을 특징으로 하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템.
The learning data server (20) according to claim 1,
The learning level of difficulty is divided into six steps, the concept learning of the number ratio for the first to third steps, and the concept learning of the measurement for the fourth to sixth steps. In addition, (DB) which uses learning contents about the ratio of the number of haptic types and the measurement, and distributes the learning contents of the learning content Based mental learning system based on hand gesture - based smart TV.
청구항 1에 있어서, 콘텐츠서버(10)는
학습데이터 서버(20)에 의한 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성시 각 단계를 구분하는 단계 정보를 관리자로부터 입력받아 학습 데이터 서버(20)로 제공하는 게임단계 구성부(11);
각 스마트 TV(40) 상에 앱센터(50)로부터 수신받은 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션(Application)이 다운로드 되고 실행되면, 학습데이터 서버(20)에 저장된 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 통신망(30)을 통해 해당 스마트 TV(40)로 전송하는 이벤트 처리부(12);
학습데이터 서버(20)에 의한 학습 난이도에 따른 수학 학습 데이터베이스(DB)를 구성시 구분된 각 단계별 수의 비율 문제 정보, 그리고 각 단계별 측정 문제 정보에 대한 상, 중, 하로 구분된 난이도를 혼합하여 구축하도록 제어하며, 난이도 정보를 학습데이터 서버(20)로 제공하는 난이도 설정부(13);
학습자의 손 제스쳐에 대한 인식 모듈을 설정하며, 인식 모듈을 통신망(30)을 통해 각 댁내의 스마트 TV(40)로 전송하도록 하는 컨트롤 설정부(14);
각 스마트 TV(40) 상에서 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠로 구분된 미션을 모두 성공시 종합적인 점수가 스마트 TV(40)에 의해 연산되면, 스마트 TV(40)로부터 종합적인 점수를 통신망(30)을 통해 수신하여 학습데이터 서버(20) 상으로 저장하여 점수 데이터베이스를 구축하도록 하는 사용자 입력부(15); 및
체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)를 구성하는 콘텐츠 서버(10) 및 학습데이터 서버(20)와 통신망(30)을 통해 스마트 TV(40) 간의 데이터 송수신을 매개하며, 스마트 TV(40)로 다운로드 되는 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 대한 업데이트, 그리고 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 대한 업데이트를 수행하는 스마트 TV 연동부(16); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템.
The system according to claim 1, wherein the content server (10)
A game step constructing unit 11 for receiving the step information for distinguishing each step in constructing the mathematical learning database DB according to the learning difficulty by the learning data server 20 from the manager and providing the step information to the learning data server 20;
When the ratio of the number of sensation types received from the app center 50 and the measurement game application (Application) are downloaded and executed on each smart TV 40, the ratio of the number of sensible types stored in the learning data server 20 An event processing unit 12 for transmitting the learning contents related to the measurement to the corresponding smart TV 40 through the communication network 30;
The ratio problem information of each step in the case of constructing the mathematical learning database (DB) according to the learning difficulty by the learning data server 20, and the difficulty classified in the upper, middle, and lower parts of the measurement problem information of each step A difficulty level setting unit 13 that controls the learning data server 20 so as to provide difficulty level information to the learning data server 20;
A control setting unit 14 for setting a recognition module for the hand gesture of the learner and transmitting the recognition module to the smart TV 40 in each house through the communication network 30;
When the overall score is calculated by the smart TV 40 when all of the missions classified as the learning contents related to the ratio and the number of the sensible type for each step on each smart TV 40 are successfully calculated, A user input unit 15 for receiving the score via the communication network 30 and storing the score on the learning data server 20 to build a score database; And
Reception of data between the smart TV 40 and the content server 10 and the learning data server 20 constituting the measurement mathematical learning integration server 1 via the communication network 30, A smart TV interworking unit 16 for updating the ratio of the number of haptic types downloaded to the mobile phone 40 and updating the measurement gaming application, and updating the learning contents related to the ratio of the haptic type for each step and the measurement. And a mathematical learning system relating to the ratio and the measurement of the sensory-type number using the hand-gesture-based smart TV.
스마트 TV(40)가 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 제공하는 앱센터(50)에 액세스(Access)하여, 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션을 선택하여 다운로드 받은 뒤, 실행하는 제 1 단계;
스마트 TV(40)가 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 콘텐츠 서버(10)에 액세스하는 제 2 단계;
스마트 TV(40)가 체감형 수의 비율 및 측정 수학 학습 통합 서버(1)의 학습데이터 서버(20)에 액세스하여 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 수신하는 제 3 단계;
스마트 TV(40)가 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠를 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션에 의해 로딩(loading) 하여, 카메라(41)에 의한 학습자의 손 제스쳐 인식 기반에 의해 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임을 통해 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 포함된 각 단계별 수의 비율 문제 정보, 그리고 각 단계별 측정 문제 정보를 출력부(42) 상으로 출력하는 제 4 단계;
스마트 TV(40)가 손 제스쳐 입력을 기반으로 각 단계별 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습 게임에 포함된 각 문제에 대한 정답 비율에 따라 각 단계별 미션 성공 여부를 판단하는 제 5 단계; 및
스마트 TV(40)가 각 단계별 미션 성공시 다음 단계에 해당하는 문제 정보에 대한 미션으로 이동을 수행하며, 6 단계로 구성된 모든 미션에 대한 성공시 6단계로 구성된 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 학습콘텐츠에 포함된 문제에 대한 종합적인 점수를 출력부(42)로 구현하고 저장하는 제 6 단계; 를 포함하며
상기 제 4 단계에서의 체감형 수의 비율 및 측정 게임 어플리케이션은 포인트 제스쳐(Point Gesture)에 대한 인식시 무작위로 구현된 다수의 수량 구분 객체(I1)에 대해 카메라(41)에 의한 촬영 영상을 기준으로 상대적 좌표 개념으로 인식한 후, 그랩 제스쳐(Grab Gesture)에 의한 인식시 그랩 제스쳐 이후의 손의 드래그에 따른 좌표 이동 감지를 통해 그랩된 수량 구분 객체(I1)에 대한 각 구획을 이동시켜 정답을 풀도록 하는 학습 원리를 제공하는 것을 특징으로 하는 손 제스쳐 기반의 스마트 TV를 활용한 체감형 수의 비율 및 측정에 관한 수학 학습 시스템을 이용한 수학 학습 방법.The smart TV 40 accesses the app center 50 that provides the ratio of the sensible game type and the measurement game application to select and download the ratio of the sensible game type and the measurement game application, step;
A second step in which the smart TV 40 accesses the content server 10 of the measurement and mathematical learning integration server 1 with the ratio of the sensible type number;
A third step of the smart TV 40 accessing the learning data server 20 of the ratio of the sensible type and the measurement and mathematical learning integration server 1 and receiving the learning contents related to the ratio and the measurement of the number of sensible types in each step;
The Smart TV 40 loads the learning contents related to the ratio of the number of sensible types at each stage and the measurement by the ratio of the number of sensible elements and the measurement game application to the base of the learner's hand gesture recognition by the camera 41 The ratio of the number of haptic types in each step and the ratio of the number of haptic types in each step through the game about the measurement and the ratio problem information of each step included in the learning contents about the measurement, 42);
A fifth step of determining whether or not the mission is successful for each step according to the ratio of the number of sensible types in each step based on the hand gesture input by the smart TV 40 and the correct answer ratio for each question included in the learning game about the measurement; And
When the smart TV 40 succeeds the mission in each step, it moves to the mission for the problem information corresponding to the next step. In the case of success for all the mission composed of 6 steps, the ratio and the measurement A sixth step of implementing and storing a comprehensive score of a problem included in the learning content in the output unit 42; And it includes a
The ratio of the number of haptic types in the fourth step and the measurement game application are set such that the captured image by the camera 41 is divided into a plurality of quantity classification objects I1 randomly implemented upon recognition of the point gesture And then move each segment of the grab segment object (I1) through the detection of the coordinate movement according to the drag of the hand after the grab gesture when recognizing by the grab gesture, And a mathematical learning method using a mathematical learning system on the ratio and the measurement of the sensible type using the smart TV based on the hand gesture.
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