KR20170092000A - 소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구 - Google Patents

소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구 Download PDF

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KR20170092000A
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강병수
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Abstract

소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구가 제공된다. 상기 학습 교구는 보드, 상기 보드에 배치되는 복수의 접속 단자, 및 상기 보드에 배치되고 상기 복수의 접속 단자와 전기적으로 연결되는 회로 구성을 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 상기 보드의 외곽 테두리에 배치되는 적어도 하나의 제1 접속 단자와, 상기 보드의 내측으로 배치되는 적어도 하나의 제2 접속 단자를 포함하고, 상기 제1 접속 단자는, 상기 보드를 관통하는 하나의 관통 홀과, 상기 하나의 관통 홀의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴을 포함하고, 상기 제2 접속 단자는, 상기 보드를 관통하는 복수의 관통 홀과, 상기 복수의 관통 홀의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴을 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 각각 클립 케이블을 통해서 전도성 물체와 전기적으로 연결가능하고, 상기 회로 구성은, 컴퓨터 시스템과 연결되는 통신부와, 상기 복수의 접속 단자에서 정전용량의 변화를 검출하는 제어부를 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 각각 상기 컴퓨터 시스템의 소정의 기능 또는 소정의 동작의 수행을 위한 명령과 매핑되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 명령을 상기 컴퓨터 시스템에 전송하고, 상기 컴퓨터 시스템은, 상기 학습 교구로부터 수신된 명령에 의해서 소프트웨어 프로그래밍을 수행한다.

Description

소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구{LEARNING AIDS FOR SOFTWARE PROGRAMMING EDUCATION}
본 발명은 학습 교구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구에 관한 것이다.
소프트웨어 프로그래밍이란 소프트웨어 프로그램을 작성하는 것을 말한다. 컴퓨터 프로그래밍 또는 간단하게 코딩(coding)으로 불리어지기도 한다. 구체적으로, 소프트웨어 프로그래밍은 하나 이상의 추상적인 알고리즘을 특정한 프로그래밍 언어를 이용하여 구체적인 소프트웨어 프로그램을 작성하는 것을 말한다. 최근 대학 등의 고등교육 기관에서의 소프트웨어 프로그래밍 교육뿐만 아니라, 창의력과 논리력을 키우기 위한 아동과 청소년을 대상으로 하는 소프트웨어 프로그래밍 교육이 강조 및 확산되고 있다. 이와 같은 배경에서, MIT 미디어 연구소에서 개발한 스크래치(scratch)가 주목 받고 있다. 스크래치는 주니어용 소프트웨어 프로그래밍 교육 프로그램이다. 사용자는 동작, 제어, 형태, 소리, 연산 등을 나타내는 블록을 조합하여 각종 게임, 애니메이션, 미디어 아트 등의 각종 소프트웨어 프로그램을 작성할 수 있다. 그러나, 사용자는 여전히 컴퓨터의 키보드와 마우스를 이용하여 소프트웨어 프로그램을 작성해야 하는 점에서, 아동과 청소년에게 컴퓨터에 대한 거부감을 없애기에는 부족하다.
공개특허공보 제10-2013-0122406호, 2013.11.07
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 아동 및/또는 청소년이 소프트웨어 프로그래밍 교육을 보다 재미있게 접하고 흥미를 느낄 수 있도록 하는 소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 학습 교구는, 보드, 상기 보드에 배치되는 복수의 접속 단자, 및 상기 보드에 배치되고 상기 복수의 접속 단자와 전기적으로 연결되는 회로 구성을 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 상기 보드의 외곽 테두리에 배치되는 적어도 하나의 제1 접속 단자와, 상기 보드의 내측으로 배치되는 적어도 하나의 제2 접속 단자를 포함하고, 상기 제1 접속 단자는, 상기 보드를 관통하는 하나의 관통 홀과, 상기 하나의 관통 홀의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴을 포함하고, 상기 제2 접속 단자는, 상기 보드를 관통하는 복수의 관통 홀과, 상기 복수의 관통 홀의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴을 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 각각 클립 케이블을 통해서 전도성 물체와 전기적으로 연결가능하고, 상기 회로 구성은, 컴퓨터 시스템과 연결되는 통신부와, 상기 복수의 접속 단자에서 정전용량의 변화를 검출하는 제어부를 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 각각 상기 컴퓨터 시스템의 소정의 기능 또는 소정의 동작의 수행을 위한 명령과 매핑되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 명령을 상기 컴퓨터 시스템에 전송하고, 상기 컴퓨터 시스템은, 상기 학습 교구로부터 수신된 명령에 의해서 소프트웨어 프로그래밍을 수행한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 전도성 물체에 인체의 적어도 일부가 접촉됨에 따라 상기 전도성 물체와 전기적으로 연결된 접속 단자에서 정전용량이 변화될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 복수의 접속 단자의 상기 전극 패턴은 상기 관통 홀에 인접하여 상기 보드의 상면 또는 바닥면에 더 형성되고, 상기 접속 단자에 인체의 적어도 일부가 직접 접촉됨에 따라 상기 접속 단자에서 정전용량이 변화될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 컴퓨터 시스템의 소정의 기능 또는 소정의 동작의 수행을 위한 명령은, 상기 컴퓨터 시스템의 소정의 키 또는 버튼에 상응하는 명령을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 회로 구성은, 스피커부를 더 포함하고, 상기 복수의 접속 단자는, 각각 소정의 음원과 매핑되고, 상기 제어부는, 상기 스피커부가 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 음원을 출력하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 회로 구성은 사용자로부터 명령을 입력받는 입력부와, 상기 사용자에게 정보를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자의 명령에 따라 음량, 상기 음원의 종류, 음계, 음고, 음색 중 적어도 하나를 조절하고, 상기 디스플레이부가 상기 음량, 상기 음원의 종류, 음계, 음고, 음색 중 적어도 하나의 상태 정보를 표시하도록 제어할 수 있다.
또는, 상기 회로 구성은 저장부를 더 포함하고, 상기 저장부는, 상기 복수의 접속 단자 중 적어도 하나의 접속 단자에서 정전용량이 변화되는 패턴을 저장하고, 상기 제어부는, 상기 스피커부가 상기 저장된 패턴에 상응하는 음원 패턴을 출력하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 회로 구성은 마이크부와, 스피커부와, 저장부를 더 포함하고, 상기 저장부는, 상기 마이크부를 통해 입력된 사용자의 음성 신호를 저장하고, 상기 복수의 접속 단자는, 각각 상기 저장된 음성 신호와 매핑되고, 상기 제어부는, 상기 스피커부가 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 음성 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 학습 교구는 상기 컴퓨터 시스템으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 학습 교구는, 상기 보드의 적어도 일부를 둘러싸는 절연 물질의 케이스를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기 본 발명의 소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구에 의하면, 아동 및/또는 청소년이 소프트웨어 프로그래밍 교육을 보다 재미있게 접하고 흥미를 느낄 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구에 클립 케이블이 연결된 것을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구에 전도성 물체가 연결된 것을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구에 컴퓨터 시스템이 연결된 것을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구가 구현된 일 예의 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구(100)는 보드(110), 접속 단자(120, 125), 회로 구성(130)을 포함한다.
보드(110)는 예를 들어 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 명확하게 도시하지 않았으나, 보드(110)에는 접속 단자(120, 125)와 회로 구성(130) 외에도 각종 배선, 소자, 커넥터, 케이블 등이 더 배치될 수 있다. 보드(110)의 전체적인 형상 및 구조는 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
복수의 접속 단자(120, 125)가 보드(110)에 배치된다. 복수의 접속 단자(120, 125)는 각종 배선 등에 의해서 회로 구성(130)과 연결된다. 복수의 접속 단자(120, 125)는 보드(110)의 외곽 테두리에 배치되는 복수의 접속 단자(120) 및/또는 보드(110)의 내측으로 배치되는 복수의 접속 단자(125)를 포함할 수 있다. 복수의 접속 단자(120)는 보드(110)의 외곽 테두리 중 하나 이상의 변에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구에 클립 케이블이 연결된 것을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 접속 단자(120, 125)는 각각 보드(110)를 관통하는 관통 홀(120a, 125a)과 관통 홀(120a, 125a)의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴(120b, 125b)을 포함한다. 전극 패턴(120b, 125b)은 관통 홀(120a, 125a)에 인접하여 보드(110)의 상면 및/또는 바닥면에도 형성될 수 있다.
접속 단자(120, 125)의 관통홀(120a, 125a)에 클립 케이블(200)의 집게 부재가 삽입됨으로써, 접속 단자(120, 125)에 클립 케이블(200)이 연결될 수 있다. 보드(110)의 외곽 테두리에 배치된 접속 단자(120)는 하나의 관통 홀(120a)을 포함하고, 보드(110)의 내측으로 배치된 접속 단자(125)는 복수의 관통 홀(125a)을 포함한다. 보드(110)의 외곽 테두리에 배치된 접속 단자(120)의 하나의 관통 홀(120a)에 클립 케이블(200)의 하나의 집게 부재가 삽입될 수 있다. 그리고, 보드(110)의 내측으로 배치된 접속 단자(125)에는 양(both) 관통 홀(120b)에 클립 케이블(200)의 양 집게 부재가 삽입될 수 있다. 상술한 바와 같이, 관통 홀(120a, 125a)의 내부 측벽에는 전극 패턴(120b, 125b)이 형성되어 있기 때문에, 전극 패턴(120b, 125b)과 클립 케이블(200)이 전기적으로 연결될 수 있다.
접속 단자(120, 125)는 각각 전극 패턴(120a, 120b)과 전기적으로 연결되어 정전용량의 변화를 감지하는 정전용량 센서(120c, 125c)를 더 포함한다. 정전용량 센서(120c, 125c)는 전극 패턴(120b, 125b)을 통해서 클립 케이블(200)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 회로 구성(130)은 통신부(131), 입력부(132), 마이크부(133), 디스플레이부(134), 스피커부(135), 저장부(136), 제어부(137), 전원 공급부(138)을 포함한다.
통신부(131)는 외부 디바이스와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 통신부(131)는 예를 들어 직렬 포트, 병렬 포트, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트 등을 포함할 수 있다. 통신부(131)는 예를 들어 이동 통신, 와이브로, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zigbee), 초음파, 적외선, RF(Radio Frequency) 등과 같은 무선 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스와 무선으로 통신할 수 있다. 통신부(131)는 외부 디바이스로부터 각종 명령 및/또는 정보를 수신하거나, 외부 디바이스에 학습 교구(100)의 각종 명령 및/또는 정보를 전송할 수 있다. 통신부(131)는 외부 디바이스로부터 전원을 공급받아 학습 교구(100) 내부의 구성요소들에 공급할 수도 있다.
입력부(132)는 사용자로부터 각종 명령 및/또는 정보를 입력받는다. 입력부(132)는 예를 들어 키, 버튼, 스위치, 휠 등의 입력 수단을 포함할 수 있다.
입력부(132)는 예를 들어 터치 센서, 근접 센서, 압력 센서, 진동 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 가속도 센서 등의 감지 수단을 포함할 수도 있다. 입력부(132)는 각종 감지 수단을 이용하여 학습 교구(100)의 상태 또는 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 감지 결과는 사용자의 입력을 위하여 이용될 수 있다. 터치 센서가 후술하는 디스플레이부(134)와 상호 레이어 구조를 이루는 경우, 터치스크린을 구성할 수 있다.
마이크부(133)는 사용자로부터 음성 신호를 입력받는다.
디스플레이부(134)는 텍스트, 이미지 또는 영상의 형태로 사용자에게 각종 정보를 출력한다. 디스플레이부(134)는 예를 들어 LCD(Liquid Crystal Display), TFT(Thin Film Transistor) LCD, OLED(Organic Light Emitting Diode), 플렉시블 디스플레이, 전자잉크 디스플레이, 매트릭스 디스플레이 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 디스플레이를 포함할 수 있다.
스피커부(135)는 음성의 형태로 사용자에게 각종 정보를 출력한다. 스피커부(135)는 예를 들어 미디 음원을 출력할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 스피커부(135)는 하나 이상의 악기의 음원을 출력할 수 있다.
저장부(136)는 각종 명령 및 정보를 저장한다. 저장부(136)는 학습 교구(100)의 동작을 위한 시스템 소프트웨어와 각종 애플리케이션을 저장할 수도 있다. 저장부(136)는 예를 들어 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically EPROM), 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함할 수 있다.
제어부(137)는 다른 구성요소들을 제어하여 학습 교구(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(137)는 저장부(136)에 저장된 시스템 소프트웨어와 각종 애플리케이션을 수행할 수 있다. 제어부(137)는 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 디지털 신호 처리 코어, 그래픽 처리 코어, 애플리케이션 프로세서 등의 집적 회로 등을 포함할 수 있다.
전원 공급부(138)는 통신부(131), 입력부(132), 마이크부(133), 디스플레이부(134), 스피커부(135), 저장부(136), 제어부(137)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(138)는 내장 배터리를 포함할 수 있다. 또는, 전원 공급부(138)는 외부로부터 공급되는 전원을 학습 교구(100)에 적합하게 변환하고, 변환된 전원을 다른 구성요소들에 공급할 수 있다.
명확하게 도시하지 않았으나, 학습 교구(100)는 도시되지 않은 다른 구성요소를 더 포함하거나, 도시된 구성요소 중 일부 구성요소를 포함하지 않도록 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
실시예에 따라, 학습 교구(100)의 보드(110)의 적어도 일부를 둘러싸는 케이스가 제공될 수 있다. 감전 등을 방지하기 위하여, 절연 물질 예를 들어 아크릴 수지의 케이스가 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구에 전도성 물체가 연결된 것을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 클립 케이블(200)을 통해서, 학습 교구(100)에 전도성 물체(300)가 연결될 수 있다. 명확하게 도시하지 않았으나, 클립 케이블(200)의 일 측의 집게가 학습 교구(100)의 접속 단자(120, 125)에 연결되고, 클립 케이블(200)의 타 측의 집게가 전도성 물체(300)에 연결될 수 있다.
전도성 물체(300)는 전기를 전도할 수 있는 임의의 물체를 나타낸다. 전도성 물체(300)는 예를 들어 과일, 물, 연필심의 흑연, 찰흙, 은박지, 전도성 테이프 등과 같이 주변에서 쉽게 구할 수 있는 물체를 포함할 수 있다.
학습 교구(100)의 제어부(137)는 각각의 접속 단자(120, 125)에서 정전용량의 변화를 검출할 수 있다. 사용자는 전도성 물체(300)에 인체의 일부(400)를 접촉시킴으로써, 각각의 접속 단자(120, 125)에서 정전용량을 변화시킬 수 있다. 인체도 전기를 전도할 수 있으므로, 사용자는 클립 케이블(200)의 타 측의 집게에 또는 학습 교구(100)의 접속 단자(120, 125)에 인체의 일부(400)를 직접 접촉시킴으로써, 각각의 접속 단자(120, 125)에서 정전용량을 변화시킬 수도 있다. 이와 같은 방식으로, 사용자는 학습 교구(100)의 제어부(137)에 각종 명령(command) 또는 정보를 전송할 수 있다.
사용자는 주변에서 쉽게 구할 수 있는 전도성 물체(300)를 이용하여 명령 또는 정보를 전송할 수 있는 점에서 학습 교구(100)의 조작에 재미와 흥미를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 학습 교구(100)의 제어부(137)는 접속 단자(120, 125)에서 정전용량이 변화되면, 스피커부(135)가 소정의 음원을 출력하도록 제어할 수 있다. 각각의 접속 단자(120, 125)와 각각의 음원이 서로 매핑될 수 있다. 사용자는 입력부(132)를 조작하여 음량, 음원의 종류, 음계(scale), 음고(pitch), 음색 등을 조절할 수 있다. 음량, 음원의 종류, 음계, 음고, 음색 등의 상태 정보가 디스플레이부(134)에 의해서 표시될 수 있다. 이들 정보는 기호, 도형 또는 이미지 등을 이용하여 표시될 수 있다.
일부 실시예에서, 사용자는 소정의 입력 패턴에 따라 접속 단자(120, 125)에서 정전용량을 변화시킬 수 있고, 학습 교구(100)의 저장부(136)는 상기 입력 패턴을 저장할 수 있다. 학습 교구(100)의 제어부(137)는 스피커부(135)가 저장된 입력 패턴에 상응하는 음원 패턴을 출력하도록 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 학습 교구(100)의 저장부(136)가 마이크부(133)를 통해 입력된 사용자의 음성 신호를 저장할 수 있다. 각각의 접속 단자(120, 125)와 각각의 음성 신호가 서로 매핑될 수 있다. 상술한 바와 같이, 음량, 음원의 종류, 음계, 음고, 음색 등이 사용자에 의해서 조절될 수 있다. 학습 교구(100)의 제어부(137)는 접속 단자(120, 125)에서 정전용량이 변화되면, 스피커부(135)가 소정의 음성 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구에 컴퓨터 시스템이 연결된 것을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 케이블을 통해서, 학습 교구(100)에 컴퓨터 시스템(500)이 연결될 수 있다. 명확하게 도시하지 않았으나, 케이블은 학습 교구(100)의 통신부(131)와 컴퓨터 시스템(500)의 통신부를 연결할 수 있다. 상술한 바와 같이, 학습 교구(100)와 컴퓨터 시스템(500)은 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 학습 교구(100)의 내부 구성요소는 통신부(131) 또는 전원 공급부(138)를 통해서 컴퓨터 시스템(500)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
컴퓨터 시스템(500)은 예를 들어 휴대폰, 스마트폰, 태블릿(tablet), PDA(Personal Digital Assistant), 웨어러블 장치, 노트북, 데스크톱 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 시스템(500)은 그에 연결된 학습 교구(100)를 컴퓨터 주변 기기로 인식할 수 있다.
학습 교구(100)의 복수의 접속 단자(120, 125)는 컴퓨터 시스템(500)의 복수의 키(또는, 키의 기능)와 매핑될 수 있다. 각각의 접속 단자(120, 125)는 예를 들어 컴퓨터 시스템(500)의 키보드의 숫자키, 문자키, 방향키, SHIFT, CTRL, ALT, SPACE, ENT 등의 기능키 등과 매핑될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 각각의 접속 단자(120, 125)는 예를 들어 컴퓨터 시스템(500)의 마우스의 좌/우 버튼, 음량 조절키 등과 매핑될 수도 있다. 또는, 학습 교구(100)의 복수의 접속 단자(120, 125)는 컴퓨터 시스템(500)의 소정의 기능 또는 동작의 수행을 위한 명령과 매핑될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 사용자는 전도성 물체(300)에 인체의 일부(400)를 접촉시킴으로써, 학습 교구(100)의 제어부(137)에 각종 명령(command) 또는 정보를 전송할 수 있으며, 학습 교구(100)의 제어부(137)는 컴퓨터 시스템(500)에 상응하는 명령 또는 정보를 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이, 학습 교구(100)의 복수의 접속 단자(120, 125)가 컴퓨터 시스템(500)의 복수의 키와 매핑된 경우, 사용자의 전도성 물체(300)에의 접촉은 컴퓨터 시스템(500)의 소정의 키가 눌려지는 것과 동일한 결과를 가져올 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구가 구현된 일 예의 사진이다.
사용자는 스크래치(scratch)와 같은 소프트웨어 프로그래밍 교육용 컴퓨터 프로그램을 이용하여 소프트웨어 프로그래밍 교육을 제공할 수 있다. 스크래치는 복잡한 프로그래밍 언어를 사용하지 않고, 블록 등의 그래픽 요소를 이용하여 손쉽게 소프트웨어 프로그래밍을 할 수 있는 점에서, 아동 및/또는 청소년을 대상으로 하는 소프트웨어 프로그래밍 교육에 적합하다. 이와 같이, 스크래치는 소프트웨어 프로그래밍을 위하여 복잡한 조작을 요구하지 않는 점에서, 키보드가 아닌 본 발명의 실시예에 따른 학습 교구(100)만으로도 사용자 입력이 가능하다. 스크래치와 함께 학습 교구(100)를 이용하는 경우, 아동 및/또는 청소년은 소프트웨어 프로그래밍 교육을 보다 재미있게 접하고 흥미를 느낄 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법은 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM, ROM, EPROM, EEPROM(Electrically EPROM), 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 EEPROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 학습 교구
110: 보드
120, 125: 접속 단자
130: 회로 구성

Claims (10)

  1. 학습 교구로서,
    보드;
    상기 보드에 배치되는 복수의 접속 단자; 및
    상기 보드에 배치되고 상기 복수의 접속 단자와 전기적으로 연결되는 회로 구성을 포함하고,
    상기 복수의 접속 단자는, 상기 보드의 외곽 테두리에 배치되는 적어도 하나의 제1 접속 단자와, 상기 보드의 내측으로 배치되는 적어도 하나의 제2 접속 단자를 포함하고,
    상기 제1 접속 단자는, 상기 보드를 관통하는 하나의 관통 홀과, 상기 하나의 관통 홀의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴을 포함하고,
    상기 제2 접속 단자는, 상기 보드를 관통하는 복수의 관통 홀과, 상기 복수의 관통 홀의 내부 측벽에 형성된 전극 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 접속 단자는, 각각 클립 케이블을 통해서 전도성 물체와 전기적으로 연결가능하고,
    상기 회로 구성은, 컴퓨터 시스템과 연결되는 통신부와, 상기 복수의 접속 단자에서 정전용량의 변화를 검출하는 제어부를 포함하고,
    상기 복수의 접속 단자는, 각각 상기 컴퓨터 시스템의 소정의 기능 또는 소정의 동작의 수행을 위한 명령과 매핑되고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 명령을 상기 컴퓨터 시스템에 전송하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 학습 교구로부터 수신된 명령에 의해서 소프트웨어 프로그래밍을 수행하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 물체에 인체의 적어도 일부가 접촉됨에 따라 상기 전도성 물체와 전기적으로 연결된 접속 단자에서 정전용량이 변화되는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 접속 단자의 상기 전극 패턴은 상기 관통 홀에 인접하여 상기 보드의 상면 또는 바닥면에 더 형성되고,
    상기 접속 단자에 인체의 적어도 일부가 직접 접촉됨에 따라 상기 접속 단자에서 정전용량이 변화되는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템의 소정의 기능 또는 소정의 동작의 수행을 위한 명령은, 상기 컴퓨터 시스템의 소정의 키 또는 버튼에 상응하는 명령을 포함하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회로 구성은, 스피커부를 더 포함하고,
    상기 복수의 접속 단자는, 각각 소정의 음원과 매핑되고,
    상기 제어부는, 상기 스피커부가 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 음원을 출력하도록 제어하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회로 구성은 사용자로부터 명령을 입력받는 입력부와, 상기 사용자에게 정보를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 사용자의 명령에 따라 음량, 상기 음원의 종류, 음계, 음고, 음색 중 적어도 하나를 조절하고, 상기 디스플레이부가 상기 음량, 상기 음원의 종류, 음계, 음고, 음색 중 적어도 하나의 상태 정보를 표시하도록 제어하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 회로 구성은 저장부를 더 포함하고,
    상기 저장부는, 상기 복수의 접속 단자 중 적어도 하나의 접속 단자에서 정전용량이 변화되는 패턴을 저장하고,
    상기 제어부는, 상기 스피커부가 상기 저장된 패턴에 상응하는 음원 패턴을 출력하도록 제어하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회로 구성은 마이크부와, 스피커부와, 저장부를 더 포함하고,
    상기 저장부는, 상기 마이크부를 통해 입력된 사용자의 음성 신호를 저장하고,
    상기 복수의 접속 단자는, 각각 상기 저장된 음성 신호와 매핑되고,
    상기 제어부는, 상기 스피커부가 상기 복수의 접속 단자 중 정전용량이 변화된 적어도 하나의 접속 단자에 매핑된 음성 신호를 출력하도록 제어하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 학습 교구는 상기 컴퓨터 시스템으로부터 전원을 공급받는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 보드의 적어도 일부를 둘러싸는 절연 물질의 케이스를 더 포함하는,
    소프트웨어 프로그래밍 교육을 위한 학습 교구.
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