KR20170023545A - 증강현실을 이용한 학습용 시트지 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증강현실을 이용한 학습용 시트지 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 시트지의 표면에 미리 설정된 동물, 식물을 포함한 캐릭터 및 숫자, 문자, 악기를 포함하여 학습에 필요한 내용을 인쇄한 이미지부를 마련한 다음 스마트폰을 포함한 각종 스마트 기기의 카메라에 의해 이미지부를 인식하여 콘텐츠 서버로 전송한 다음 콘텐츠 서버는 데이터 베이스에 저장된 해당 이미지부와 대응하는 모바일 증강현실 기반 콘텐츠를 통신네트워크를 통해 스마트 기기로 전송하여 스마트 기기의 스피커와 액정을 통해 영상을 실제 모습에 가까운 증강현실로 보여줌으로써 아이들의 인지능력 및 상상력을 자극하여 발달시킬 수 있는 것은 물론 각종 수업의 학습 효과를 극대화할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

증강현실을 이용한 학습용 시트지 및 시스템{The Sheet paper for education and thereof system}

본 발명은 시트지의 표면에 미리 설정된 동물, 식물을 포함한 캐릭터 및 숫자, 문자, 악기를 포함하여 학습에 필요한 내용을 인쇄한 이미지부를 마련한 다음 스마트폰을 포함한 각종 스마트 기기의 카메라에 의해 이미지부를 인식하여 콘텐츠 서버로 전송한 다음 콘텐츠 서버는 데이터 베이스에 저장된 해당 이미지부와 대응하는 모바일 증강현실 기반 콘텐츠를 통신네트워크를 통해 스마트 기기로 전송하여 스마트 기기의 스피커와 액정을 통해 영상을 실제 모습에 가까운 증강현실로 보여줌으로써 아이들의 인지능력 및 상상력을 자극하여 발달시킬 수 있는 것은 물론 각종 수업의 학습 효과를 극대화할 수 있는 학습용 시트지 시스템에 관한 것이다.

또한, 다른 실시 예로 시트지 표면에는 위치가 감지될 수 있게 위치별 좌표코드가 구비된 학습 대상을 인쇄한 다음 좌표코드를 전자펜으로 인식하여 출력되는 소리에 의해 학습효과를 극대화할 수 있다.

일반적으로 대부분의 유아 및 어린이들의 학습은 출판물 형태의 학습 교재를 이용하여 학습을 진행하고 있다.

그러나, 출판물 형태의 학습 교재는 지면의 한계 및 표현 방식의 한계로 인해 제한된 정보만을 제공할 수 있다.

예를 들어, 동물 백과 사전을 통해 동물의 생태를 학습하고자 하는 어린이는는 동물 백과 사전에 기재된 동물의 습성 정보와 동물이미지만을 이용하여 그 동물을 상상하는 형태로 학습을 진행할 수 있을 뿐이다.

또는, 시트지의 표면에 동물에 관련된 사진 및 그림 등이 인쇄되어있어 이를 선생님이 설명하는 방식으로 학습이 진행됨으로 인해 점점 호기심 및 집중력이 저하되어 학습효과가 떨어지는 문제점이 있다.

즉, 유아 및 어린이들은 출판물 형태의 학습 교재를 이용하는 경우 단지 텍스트, 이미지 형태의 제한된 학습 자료를 이용하여 학습을 수행할 수 있을 뿐 이외의 부가적인 학습 자료(예를 들어, 멀티미디어 데이터)는 이용할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 한계를 극복하기 위한 통합 학습 교재로서, 출판물 형태의 학습 교재와 별도의 멀티미디어 학습 교재가 연계된 학습 교재도 제시되고 있다.

예를 들어, 동물, 식물을 포함한 캐릭터 및 숫자, 문자, 악기 등을 학습한다면 해당 이미지가 저당된 음원 기록 테이프, 시디롬 디스크를 제공하고, 이는 음원 기록 테이프 및 시디롬 디스크는 카세트 테이프 및 컴퓨터로 재생하여 사용한다.

또한, 음원 기록 테이프 및 시디롬 디스크는 청각과 시각을 통한 학습이 가능하도록 하는 학습 교재로서 종래의 출판물 형태의 학습 교재만을 이용하는 경우보다 학습 효과의 향상을 기대할 수 있다.

그러나, 이러한 형태의 통합 학습 교재의 경우에도 학습 교재의 제작 과정에서 학습자인 어린이들에게 제시될 학습 자료가 고정되어 있으며, 카세트 및 컴퓨터가 설치된 곳에서 사용이 가능하여 사용공간에 한계가 있다.

또한, 그림이나 사진이 인쇄된 시트지와 음원 기록 테이프 및 시디롬 디스크를 병행해 학습하는 경우 학습 내용별로 음원 기록 테이프 및 시디롬 디스크 별도로 구입해야하는 문제점이 있다.

대한민국 특허출원번호 제10-2009-40087호 "전자학습시트가 착탈 가능하게 적용되는 아동학습용 매트"

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 지면의 한계 및 표현 방식의 한계로 인해 제한된 정보만을 제공하는 시트지의 표면에 학습에 관련된 숫자, 문자, 동식물, 악기 등을 포함한 학습에 필요한 내용을 인쇄하여 항상 휴대하고 다니는 스마트 기기를 통해 영상을 2D뿐만 아니라 3D인 증강현실로 표현하여 호기심 및 집중력을 향상시켜 학습효과를 높일 수 있는 것을 목적으로 한다.

상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 판서(板書)가 가능한 표면에 미리 설정된 동물 또는 식물을 포함한 캐릭터 또는 숫자 또는 문자 또는 악기 이미지 또는 학습내용을 인쇄한 이미지부가 마련된 시트지; 와

상기 시트지에 인쇄된 이미지부를 식별하기 위하여 다운 로드된 증강현실 애플리케이션을 실행한 후 내장 카메라로 비추어 식별된 이미지부 정보를 콘텐츠 서버로 전송하고, 상기 콘텐츠 서버로부터 이미지부 정보에 대응하는 모바일 증강현실 기반 콘텐츠를 통신네트워크를 통해 제공받아 스피커와 액정을 통해 동영상을 포함한 입체영상이 증강현실 형태로 출력되는 사용자의 모바일용 스마트 기기; 와

상기 사용자의 모바일용 스마트 기기로부터 이미지부 정보를 전송받으면, 상기 이미지부의 정보를 사용자의 모바일용 스마트 기기에 다운로드로 제공해주는 콘텐츠 서버로 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 학습용 시트지 및 시스템을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 학습용 시트지 및 시스템은 동물, 식물을 포함한 캐릭터 및 숫자, 문자, 악기를 포함하여 학습에 필요한 내용을 인쇄한 이미지부 시트지에 인쇄한 다음 스마트폰을 포함한 스마트 기기에 내장된 카메라로 이를 인식하여 콘텐츠 서버로 전송한 다음 저장된 해당 데이터를 스마트 기기로 전송받아 스마트 기기의 스피커 및 액정을 통해 영상이 실제 모습에 가까운 증강현실로 보여줌으로써 아이들의 인지능력 및 상상력을 자극하여 발달시킬 수 있는 것은 물론 각종 수업의 학습 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 해당 인쇄된 이미지에 대한 각종 자료를 녹음시켜 영상과 함께 들려줌으로써 한글, 외국어, 숫자, 동식물, 악기에 대한 학습효과를 증대시킬 수 있다.

또한, 기존의 칠판 및 책상에 탈부착이 용이하여 쉽게 사용할 수 있으며, 학습에 관련된 데이터를 저장하지않고 누구나 휴대하고 다니는 스마트폰을 통해 해당 학습 자료를 전송받아 사용할 수 있어 장소에 구애받지않고 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 특정 카테고리 내에 포함되는 다양한 정보 중 학습자가 선택 버튼을 이용하여 필요로 하는 정보만을 선별적으로 이용할 수 있어 학습자의 효율적인 학습이 가능하도록 한다.

또한, 본 발명은 부가 학습 자료를 생성함에 있어 모든 학습자에게 동일한 부가 학습 자료들을 포함하는 저장매체 또는 저장 매체로의 접속 권한을 부여함으로써 학습자들에게 차별화되어 제공되는 부가 학습 자료를 생성하기 위한 소요 시간을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명은 증강현실이 가능한 학습용 시트지 시스템을 도시해 보인 블록도.
도 2는 본 발명 시트지에 이미지가 인쇄된 것을 도시해 보인 사시도.
도 3은 본 발명 시트지의 배면에 금속판이 분리된 것을 도시해 보인 사시도.
도 4는 본 발명 이미지부를 스티커로 제작하여 시트지에 탈부착 되는 것을 도시해 보인 사시도.
도 5는 본 발명 시트지를 칠판에 부착하는 것을 도시해 보인 분리 사시도.
도 6은 본 발명 시트지를 책상에 부착하는 것을 도시해 보인 분리 사시도.
도 7은 본 발명 시트지를 나타낸 제품 사진.
도 8은 본 발명 시트지에서 증강현실이 구현된 것을 도시해 보인 예시도.

상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명은 증강현실이 가능한 학습용 시트지 시스템을 도시해 보인 블록도 이고, 도 2는 본 발명 시트지에 이미지가 인쇄된 것을 도시해 보인 사시도이며, 도 7은 본 발명 시트지를 나타낸 제품 사진이다.

본 발명 증강현실을 이용한 학습용 시트지 시스템은 시트지(1)와 스마트 폰 및 스마트 패드를 포함한 모바일용 스마트 기기(2)와 콘텐츠 서버(4)로 구성된다.

상기 시트지(1)는 판서(板書)가 가능한 표면에 미리 설정된 동물, 식물을 포함한 캐릭터 및 숫자, 문자, 악기를 포함한 사물의 이미지를 인쇄한 이미지부(3)가 마련된다.

또한, 스마트 기기(2)는 스마트폰, 스마트 패드를 포함하여 액정과 카메라가 구비되고, 시트지(1)에 인쇄된 이미지부(3)를 식별하기 위하여 다운 로드된 증강현실 애플리케이션을 실행한 다음 내장 카메라로 이미지부를 비추어 스캔된 이미지부(3)의 정보를 콘텐츠 서버(4)로 전송하고, 상기 콘텐츠 서버(4)는 데이터 베이스에 미리 입력된 이미지의 형상과 일치하면 이미지부의 증강현실 기반 콘텐츠를 통신네트워크를 통해 스마트 기기로 제공하여 스마트 기기(2)의 액정화면을 통해 증강현실 형태의 동영상이 출력된다.

따라서 이미지부(3)의 이미지가 동물, 식물을 포함한 캐릭터 및 숫자, 문자, 악기이면 해당 이미지가 스마트 기기(3)를 통해 증강현실 형태의 동영상으로 출력된다.

즉 모바일용 사용자 스마트 기기(2)는 이미지부(3)에 해당하는 증강현실 동영상을 구현을 위한 모바일용 어플을 탑재하며, 상기 어플의 구동을 통해 미리 설정된 이미지부(3)와 일치하면 해당 이미지부(3)의 동영상을 증강현실로 출력된다.

따라서 스마트폰을 포함한 스마트 기기(2)는 카메라 렌즈를 이미지부에 근접시키면 스마트 기기(2)에 다운로드된 어플이 저절로 활성화되어 구동되고 어플을 통해 동영상 등이 증강현실로 출력된다.

한편, 모바일 증강현실(Augmented Reality) 시스템은 적어도 하나 이상의 모바일 단말기를 이용하여 실제 현실의 화면에 가상의 이미지를 처리하여 증강된 형태로 보여주는 서비스를 제공하는 시스템으로서, 실제 물체의 촬영 이미지에 가상의 현실을 추가하고자 하는 경우에 사용되는 기술을 시트지(1)에 적용하였다.

상기 통신 네트워크는 시트지(1)에 인쇄된 이미지부(3)의 데이터베이스가 반영된 증강현실 기반의 콘텐츠를 모바일용 사용자 스마트 기기(2)로 실시간 전송하는데 사용한다.

또한, 이미지부(3)의 해당 각종 데이터베이스는 콘텐츠 서버를 통해 통신네트워크와 연결되어 사용자의 모바일용 스마트폰 또는 스마트 패드를 포함한 스마트 기기(2)로 제공되게 된다.

따라서 시트지(1)는 표면이 평면상태인 벽, 책상, 칠판에 부착하여 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명 시트지의 배면에 금속판이 분리된 것을 도시해 보인 사시도이다.

필름형태로 이루어진 시트지(1)가 말리는 것을 방지하고, 평평하게 펼쳐진 상태를 유지할 수 있도록 시트지(1)의 배면에는 금속판(5)을 부착하여 접착하여 사용할 수 있다.

도 4는 본 발명 이미지부를 스티커로 제작하여 시트지에 탈부착 되는 것을 도시해 보인 사시도 이다.

본 발명은 시트지(1)에 스티커(7)로 제작된 이미지부(3)를 탈부착하여 사용할 수 있다.

동물 또는 식물을 포함한 캐릭터 또는 숫자 또는 문자 또는 악기 이미지가 인쇄된 시트지(1)를 각각 구비할 필요없이 하나의 시트지(1)를 공용으로 사용하고, 해당 이미지부(3)만 스티커(7)로 제작하여 시트지(1)에 탈부착하여 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명 시트지를 칠판에 부착하는 것을 도시해 보인 분리 사시도이다.

본 발명 시트지(1)는 학습시간에 학습 효과를 극대화하기 위해 칠판(5)에 시트지(1)를 탈부착하여 사용할 수 있다.

따라서 시트지(1)의 배면에 자석을 부착하여 금속판(8)으로 이루어진 칠판(5) 표면에 용이하게 탈부착할 수 있다.

도 6은 본 발명 시트지를 책상에 부착하는 것을 도시해 보인 분리 사시도이다.

본 발명은 수업시간에 이미지부(3)가 인쇄된 시트지(1)를 학생들에게 나눠주어 책상 표면에 펼친 상태에서 학생들이 휴대하고 다니는 스마트폰에 의해 시트지(1)에 인쇄된 이미지부(3)를 스캔하여 콘텐츠 서버로 전송한 데이터베이스에 저장된 이미지와 동일하면 콘텐츠 서버에서 이미지부(3)의 데이터베이스가 반영된 증강현실 기반의 콘텐츠를 모바일용 사용자 스마트 기기(2)로 실시간 전송하여 출력함으로 인해 학습효과를 극대화할 수 있다.

한편 본 발명 시트지에 대한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

실시 예 1

표면에 동물을 인쇄한 이미지부(3)가 형성된 시트지(1)를 칠판(5) 표면에 부착한 다음 유아 및 어린이의 학습시간에 사용하기 위해 스마트폰을 포함한 스마트 기기(2)에 다운로드된 어플을 실행한 후, 내장된 카메라를 이미지부(3)에 근접시켜 스캔된 동물 이미지를 콘텐츠 서버로 전송한 다음 데이터 베이스에 저장된 이미지와 일치하면 콘테츠 서버에서 스마트 기기(2)로 전송된 해당 동물에 대한 콘텐츠가 증강현실로 출력되어 학습효과를 극대화할 수 있다.

실시 예 2

표면에 악기를 인쇄한 이미지부(3)가 형성된 시트지(1)를 칠판(5) 표면에 부착한 다음 유아 및 어린이를 포함한 학습시간에 사용하기 위해 스마트폰을 포함한 스마트 기기(2)에 다운로드된 어플을 실행한 후, 내장된 카메라를 이미지부(3)에 근접시켜 스캔된 악기 이미지를 콘텐츠 서버로 전송한 다음 데이터베이스에 저장된 이미지와 일치하면 콘텐츠 서버에서 스마트 기기(2)로 전송된 해당 악기에 대한 콘텐츠가 증강현실로 출력된다.

그러면 학습자는 해당 악기를 연주할 수 있으며, 다른 학습자의 악기와 합주할 수 있어 학습효과를 극대화할 수 있다.

실시 예 3

표면에 수학공식을 인쇄한 이미지부(3)가 형성된 시트지(1)를 칠판(5) 표면에 부착한 다음 유아 및 어린이를 포함한 학습시간에 사용하기 위해 스마트폰을 포함한 스마트 기기(2)에 다운로드된 어플을 실행한 후, 내장된 카메라를 이미지부(3)에 근접시켜 스캔된 수학 공식 이미지를 콘텐츠 서버로 전송한 다음 데이터 베이스에 저장된 이미지와 일치하면 콘텐츠 서버에서 스마트 기기로 전송된 해당 악기에 대한 콘텐츠가 증강현실로 출력된다.

그러면 학습자는 수학문제의 푸는 과정 또는 수학 공식의 원리 등을 나타내는 콘텐츠를 증강현실로 출력하여 학습자의 호기심을 자극함으로 이해 학습효과를 극대화할 수 있다.

도 8은 본 발명 시트지에서 증강현실이 구현된 것을 도시해 보인 예시도이다.

1: 시트지 2: 스마트 기기
3: 이미지부 4: 콘텐츠 서버
5: 칠판 6: 자석
7: 스티커 8: 금속판

Claims (5)

1. 판서(板書)가 가능한 표면에 미리 설정된 동물 또는 식물을 포함한 캐릭터 또는 숫자 또는 문자 또는 악기 이미지를 인쇄한 이미지부(3)가 마련된 시트지(1); 와
   상기 시트지(1)에 인쇄된 이미지부(3)를 식별하기 위하여 다운 로드된 증강현실 애플리케이션을 실행한 후 내장 카메라로 비추어 식별된 이미지부 정보를 콘텐츠 서버(4)로 전송하고, 상기 콘텐츠 서버(4)는 데이터 베이스에 저장된 이미지부(3) 정보에 대응하는 모바일 증강현실 기반 콘텐츠를 통신네트워크를 통해 제공받아 스피커와 액정으로 동영상을 포함한 입체영상이 증강현실 형태로 출력되는 사용자의 모바일용 스마트 기기(2); 와
   상기 사용자의 모바일용 스마트 기기(2)로부터 이미지부(3) 정보를 전송받으면, 상기 이미지부(3)의 정보를 사용자의 모바일용 스마트 기기(2)에 다운로드로 제공해주는 콘텐츠 서버(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 학습용 시트지 시스템
2. 판서(板書)가 가능한 시트지(1)의 표면에는 스마트 기기(2)의 내장 카메라에 의해 인식할 수 있도록 미리 설정된 동물 또는 식물을 포함한 캐릭터 또는 숫자 또는 문자 또는 악기 이미지 또는 학습내용을 포함한 이미지가 인쇄된 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 학습용 시트지.
3. 제 2항에 있어서, 상기 시트지(1)의 배면에는 금속판(8) 또는 자석(6)이 부착된 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 학습용 시트지.
4. 제 3항에 있어서, 상기 시트지(1)의 표면에는 자석(6)으로 이루어진 이미지부(3)가 탈부착되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 학습용 시트지.
5. 제 1항 또는 2 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트지(1)의 표면에는 스티커(7)로 이루어진 이미지부(3)가 틸부착되는 것을 특징으로 하는 증강현실을 이용한 학습용 시트지.

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