KR20170124177A - 어린이 어학교육시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체적인 학습을 제공할 수 있도록 2D 영상과 3D 오브젝트의 사실적 입체물을 보면서 언어 학습을 도모할 수 있는 어린이 어학교육시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 어린이 어학교육시스템은, 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부; 상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 쿠션매트; 상기 쿠션매트 상부에서 이동하면서 상기 쿠션매트에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부; 상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보가 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

어린이 어학교육시스템{CHILD LANGUAGE EDUCATION SYSTEM}

본 발명은 어린이 어학교육시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2D 영상, 3D 오브젝트 화면을 통해서 입체적인 어학 학습이 이루어질 수 있는 어린이 어학교육시스템에 관한 것이다.

우리의 뇌는 학습하고자 하는 텍스트에 사진이나 영상이 함께 있으면 쉽게 기억하고 오랫동안 그 기억을 유지한다는 것은 과학적으로도 입증된 사실이다. 특히 뇌의 형성이 80% 가까이 이루어지는 유아기에서 좋은 음악이나 영상은 집중력을 향상시키고, 학습효과가 크게 증가된다는 연구결과도 나와 있다.

이러한 점은 8가지 지능(언어, 논리수학, 시각공간, 대인관계, 개인이해, 자연탐구, 음악, 신체운동)은 두뇌의 각기 다른 영역을 차지하여 독립적이고 동등하게 상호작용하면서 사고와 행동 양식을 결정한다는 미국 가드너 박사의 이론과, 단어와 어휘를 이해하는 속도는 이미지, 소리, 반복학습에 기인한다는 미국 소우사 박사의 두뇌가소성에서도 뒷바침된다.

또한 어린이의 언어학습은 인지발달에만 국한되지 않고, 공동체 생활의 질서와 배려, 협력 등 올바른 사회적 기본생활과 바른 인성교육, 자율성과 창의성을 기르는데 도움을 준다.

그러나 종래 어린이 언어 학습은, 태그가 내장된 카드를 이용해서 소정거리 이내로 접근했을 때, 태그를 인식하고, 인식된 태그의 저장정보를 기초로 카드에 해당하는 음성을 출력하였다. 이러한 방법으로 어린이는 사물의 모양과 명칭을 그 음과 함께 학습할 수 있었다.

대한민국 특허 공개 10-2008-0050108호

그러나 상기 특허는 태그가 내장된 카드라는 제한적인 부분과, 출력에 있어서도 음성으로 제한되는 부분이 있었다. 즉, 어린이의 시각적 감각에 자극을 줄 수 있는 부분은 기 인쇄된 카드 영상 뿐이었고, 어린이의 청각적 감각에 자극을 줄 수 있는 부분에 있어서도 사진속의 인쇄물에 대한 명칭 정도 뿐이었다.

따라서 어린이의 어학학습에 있어서 시각적인 자극을 줄 수 있는 움직이는 영상과 청각적인 자극을 줄 수 있는 동영상에 연계되어지는 음성 그리고 촉각적인 자극을 줄 수 있는 사물을 종합적으로 연계시켜서 학습효과를 극대화시킬 수 있는 기술을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 입체적인 학습을 제공할 수 있도록 2D 영상과 3D 오브젝트의 사실적 입체물을 보면서 언어 학습을 도모할 수 있는 어린이 어학교육시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 2D 영상과 3D 오브젝트를 통한 다중언어 학습을 도모할 수 있는 어린이 어학교육시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 앱을 통한 어린이 스스로 학습하는 자기주도형 학습을 도모할 수 있는 어린이 어학교육시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 어린이 어학교육시스템은, 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부; 상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 쿠션매트; 상기 쿠션매트 상부에서 이동하면서 상기 쿠션매트에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부; 상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보가 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 쿠션매트는, PVC, PE 와 같은 충격완화 재질로 이용되어져서 고주파 접착으로 마감처리를 수행하고, 미끄럼 방지를 위한 엠보싱 기능, 그리고 다양한 이미지들이 인쇄된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 어린이 어학교육시스템은, 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부; 상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 어린이 학습 및 교재용 책자 인쇄물; 상기 인쇄물 상부에서 이동하면서 상기 인쇄물에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부; 상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보가 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 어린이 어학교육시스템은, 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부; 상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 어린이 관련 소지품; 상기 소지품에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부; 상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보가 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명은 외부와 상기 제어부 상에서 통신을 수행하고, 상기 데이터 저장부에 저장된 이미지 관련 정보를 업데이트 하기 위한 데이터정보를 수신하는 통신부를 더 포함한다.

본 발명의 이미지 감지부는, 모바일 기기의 카메라 센싱부로 구성된다.

본 발명에 따른 어린이 어학교육시스템은 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 쿠션매트를 이용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 쿠션매트에서 노는 어린이들이 모바일 기기를 통해서 자신이 직접 쿠션매트에 인쇄된 인쇄물을 촬영하고, 그와 관련되어 생성되는 2D 영상과 3D 객체영상을 보면, 자연스럽게 어학학습이 이루어지는 효과를 얻는다. 특히 어린이 스스로가 이미지에 대한 선택으로부터 촬영 그리고 관련 영상이 디스플레이 되는 것까지 일련적으로 이루어지도록 제어되므로서, 어린이의 자기주도학습을 유도하는 효과를 얻는다. 또한 어학학습을 도모함에 있어서도, 표시되어지는 영상에 의한 시각적 효과, 출력되어지는 음향에 의한 청각적 효과, 그리고 감각적으로로나마 느끼게 되는 촉각적 효과를 총괄하는 학습이 이루어지면서 학습의 효과를 극대화시킨다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어린이 어학교육시스템의 구성도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 어린이 어학교육시스템을 통해서 임의의 이미지 관련정보가 재생되기까지의 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 이미지가 인쇄된 쿠션매트를 보여준다.
도 4a 내지 도 4d는 다양한 사물에 다양한 이미지가 인쇄된 상태를 보여주고 있다.
도 5b 내지 도 5e는 본 발명에 따른 어린이 어학교육프로그램 앱의 기능을 보여준다.
또한 도 6a 내지 도 6d도 신발, 가방, 모자 등에 부착된 이미지(상표)를 촬영하고, 이후 화면상에 관련정보들을 표시시키는 실시예를 보여주고 있다.
도 7a 내지 도 7e는 학습 인쇄물 또는 쿠션매트 등에 인쇄되어진 이미지를 촬영하고, 해당하는 2D 영상과 3D 객체 영상을 표시하는 예를 도시하고 있다.
도 8a 내지 도 8c는 출력 이미지에 대한 크기 조절 및 방향전환 등의 이해를 돕기 위한 내용을 도시하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부" "모듈"/ "키" "버튼"은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어린이 어학교육시스템의 구성도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 어린이 어학교육시스템은, 기본적으로 임의의 사물에 인쇄된 이미지를 인식하는 것에서부터 시작된다. 즉, 어린이의 주위에 쉽게 접할 수 있는 각종 사물들, 일 예로 쿠션매트(10), 모자, 옷, 신발, 가방, 장난감, 기타 여러가지 인쇄되어진 사물들(학습 인쇄물 포함)에 다양한 이미지들이 인쇄된 사물이 포함된다. 도1 그리고 도 3에서는 쿠션매트(10)를 도시하였다.

상기 쿠션매트(10)는, 고주파 마감처리를 하고, 미끄럼방지 엠보싱 처리를 하며, 이미지 및 그림 등이 인쇄된다.

상기 쿠션매트(10)는, 외부로부터의 충격으로 인한 어린이 신체 보호를 위해서 PVC 및 PE 그리고 나일론재질로 발포폼으로 제작된 충격완화를 위한 재질을 사용한다. 따라서 매트의 마감처리를 위한 고주파 접착(High Frequency Sealing)은 50 ~ 80 MHz 정도의 고주파전기장을 사용하여 필름 내의 극성분자에 의한 유전손실 즉, 분자가 진동과 마찰에 의해 필름 자체가 열을 발생하게 하여 접착하는 방식이다. 이러한 방식은 PVC 나 PE, 나일론 같이 극성을 가짐으로써 유전손실이 큰 반면 연화점에서 열에 분해되기 쉬운 필름, PVC, PET, GPET에 많이 사용되며, 본 발명에서는 쿠션매트의 재질로 PVC 또는 PE, 나일론 등이 이용되므로 접착방식으로 상기 고주파 접착 방식이 바람직할 것이다.

그리고 미끄럼방지 엠보싱은, 쿠션매트에서 움직이는 어린이의 미끄럼 방지를 위한 공지된 기술로 이루어진다. 그리고 도시되고 있는 바와 같이 이미지 및 그림 등은 매우 다양하게 구현되어진다.

이와 같이 사물들에 인쇄된 이미지는, 해당하는 이미지에 대한 정보가 이미 저장되어진 것으로 이루어진다. 따라서 사물에 인쇄된 이미지에 대한 정보는 후술되는 데이터저장부(20)에 저장되어 있거나 또는 통신부(30)를 통해서 서버 측으로부터 제공되도록 구성한다.

따라서 해당 이미지에 대한 정보가 제공 가능하다면, 이미지 및 이미지 인쇄물은 계속해서 추가적으로 사용자가 획득하는 것이 가능하고, 이렇게 획득된 이미지 인쇄물이 스티커 등과 같이 탈부착이 가능하도록 구성하면, 이미지에 대한 정보는 무궁무진하게 획득하는 것이 가능할 것이다.

상기 쿠션매트(10)에 부착되어지는 이미지들은, 다양한 로고(110)를 포함할 수 있다. 상기 쿠션매트에 부착된 로고(110)는 후술되는 스마트폰의 카메라부를 통해서 로고를 인식한 후, 로고에 대한 캐릭터와 게임 음성 설명 등을 스마트폰으로 화면에 디스플레이 하는 것이 가능하다.

상기 쿠션매트(10)에 인쇄되는 이미지는, 숫자와 알파벳(120)을 포함할 수 있다. 상기 쿠션매트에 인쇄된 숫자와 알파벳(120)은, 후술되는 스마트폰의 카메라부를 통해서 숫자와 알파벳을 인식하고, 그에 해당하는 영상 등을 스마트폰 화면에 디스플레이 된다.

상기 쿠션매트(10)에 인쇄되는 이미지는 다양한 동물, 식물을 포함한 인쇄 가능한 모든 이미지들(130)을 포함할 수 있다. 상기 쿠션매트(10)에 인쇄된 다양한 이미지들은, 후술되는 스마트폰의 카메라부를 통해서 인식되고, 그에 해당하는 3D 캐릭터와 동영상 정보가 스마트폰의 화면에 출력된다.

도 4a 내지 도 4d는 다양한 사물에 다양한 이미지가 인쇄된 상태를 보여주고 있다. 도시되고 있는 바와 같이, 이미 인쇄되어진 이미지 인쇄물을 스티커와 같은 것으로 구성하면, 다양한 사물에 부착하는 것이 가능할 것이다. 상기 스티커의 예는 일 예시일 뿐이고, 그 외 다른 방법으로도 충분히 이미지 인쇄물이 제공될 수 있음은 당연할 것이다.

상기 쿠션매트(10)에 인쇄된 이미지는 이미지 감지부(15)를 통해서 감지된다. 본 발명의 어린이 어학교육시스템은 이미지 감지부(15)를 포함한다. 상기 이미지 감지부(15)는, 단어 그대로 그림 및 이미지를 감지하는 부분이다. 상기 이미지 감지부(15)는 쿠션매트(10)를 포함한 사물들에 인쇄된 이미지를 감지한다. 상기 이미지 감지부(15)는, 모바일 기기의 카메라와 같은 기능을 수행한다. 또는 스캐너로 표현할 수도 있다. 따라서 상기 이미지 감지부(15)는 이미지를 감지하고 디코딩하여 고유의 어드레스를 검출하는 디코딩 인터페이스부를 포함할 수 있다. 상기 디코딩 인터페이스부는, 스캐너(이미지)센서에 감지된 그림 및 이미지를 디코딩하여 고유어드레스를 검출하고, 이를 출력한다.

본 발명의 어린이 어학교육시스템은 상기 이미지 감지부(15)에서 감지된 이미지에 해당하는 다양한 영상, 음성 정보를 저장하는 데이터 저장부(20)를 포함한다. 상기 데이터 저장부(20)는, 사물에 인쇄되거나 부착된 그리고 부착되지 않은 다양한 이미지들에 대한 관련정보를 저장한다. 상기 관련정보는, 해당 이미지에 대한 어린이 어학 학습에 유용한 동영상정보, 음향정보들을 포함한다. 상기 관련정보에는 2D 영상 생성을 위한 정보, 3D 객체 생성을 위한 정보들도 포함된다. 따라서 임의의 이미지가 감지된 이후 후술되는 화면재생부(50)를 통해서 재생되어지는 영상 및 음성정보는 모두 상기 데이터 저장부(20)에 저장되어진 정보에 기초한다. 또한 상기 데이터 저장부(20)는, 후술되는 도 5a 내지 도 5e를 통해서 보여지고 있는 어린이 학습을 돕기 위한 앱을 수행하기 위한 기본 제어 데이터 및 각 게임들을 수행하기 위한 게임 데이터 그리고 그와 관련있는 데이터들을 저장한다.

상기 데이터 저장부(20)에 저장되는 데이터는, 기설정된 데이터를 포함해서 후술되는 통신부(30)를 통해서 계속적으로 업데이트 가능하도록 구성된다. 일 예로 통신부(30)를 통해서 도시하지 않은 서버로부터 다양한 이미지에 대한 정보를 제공받고, 이를 통해서 데이터 저장부(20)에 업데이트 하는 것이 가능할 것이다.

본 발명의 어린이 어학교육시스템은 제어부(25)를 포함한다. 상기 제어부(25)는, 이미지 감지부(15)의 출력신호에 기초해서 데이터 저장부(20)의 관련정보를 읽어와서 후술되는 2D 영상생성부(35), 3D 객체 생성부(40) 측으로 전달해주는 기능을 수행한다. 또한 도시하지는 않고 있지만, 사용자의 선택신호를 입력하는 사용자 인터페이스부의 신호를 인식하고, 그에 따른 해당하는 제어도 수행한다. 그리고 통신부(30)를 통해서 외부로부터 이미지 관련정보를 제공받고, 상기 데이터저장부(20)에 업데이트시키는 제어도 수행한다.

즉, 본 발명의 통신부(30)는 모바일 기기에 일반적으로 탑재되어지는 CDMA 통신 모듈을 포함해서 각종 데이터의 송수신을 가능하게 하는 통신 모듈이다.

본 발명의 어린이 어학교육시스템은 2D 영상생성부(35)와 3D 객체생성부(40)를 포함한다. 상기 2D 영상생성부(35)는 2D 영상 생성정보를 이용해서 화면 재생에 필요로 하는 각종 신호처리를 수행하는 공지의 기술을 이용한다. 마찬가지로 상기 3D 객체생성부(40)도 3D 객체 생성정보를 이용해서 3D 객체를 화면상에 재생할 때 필요로 하는 각종 신호처리를 수행하는 공지의 기술을 이용한다.

일반적으로 3D 객체 생성정보는, 기본적으로 착시현상을 이용한 것이다. 평범한 움직이는 그림은 원근법이나 화면의 흐릿함을 사용하여 입체감을 주고, 우리의 뇌는 사물을 인식할 때 전체적으로 인식을 하기 때문에, 화면을 몇등분 해서 각기 다른 영상을 동시에 표현해주면, 이미지가 튀어나오거나 회전하는 등과 같은 효과를 얻게 된다. 즉, 이미지 대상이 여러 화면에서 움직이기 때문에 뇌는 움직임에 더불어 사물을 전체적으로 인식하게 되면서 입체적으로 느끼게 된다. 이러한 기능은 최근 대두되고 있는 가상현실(VR)에 적용된 기본 기능으로서, 공지된 기술을 이용한다.

상기 2D 영상생성부(35)와 3D 객체생성부(40)의 출력신호는 디바이스 화면처리부(45)로 전달되어져서 증폭, 믹싱 등과 같은 화면 재생에 필요한 일련의 신호처리가 이루어지고, 이후 화면재생부(50)를 통해서 재생된다.

이상과 같이 도 1에 도시되고 있는 본 발명의 어린이 어학교육시스템은, 모바일 기기, 태블릿 PC 등과 같은 휴대기기를 이용하는 것이 효율적이다. 이것은 어린이가 이용하기 위해서 가벼워야 하며, 간편해야 하는 부분을 필요로 하기 때문이다. 따라서 도 1에 도시되고 있는 어린이 어학교육시스템은 모바일 기기에 탑재되고 있는 각종 기능들을 기반으로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되어지는 본 발명에 따른 어린이 어학교육시스템의 전체적인 동작은 다음과 같이 이루어진다.

이미지가 인쇄된 쿠션매트(10)를 이미지 감지부(15)를 통해서 감지한다. 상기 이미지 감지부(15)는 감지된 이미지를 디코딩하고, 해당하는 이미지에 대한 고유의 어드레스를 검출해서 출력한다. 제어부(25)는 상기 이미지에 대한 고유의 어드레스를 입력하고, 데이터 저장부(20)에 저장된 해당하는 고유의 어드레스에 관련된 정보를 읽어온다. 그리고 제어부(25)는 읽어온 2D 영상 생성을 위한 정보는 2D 영상생성부(35)로 출력하고, 3D 객체 생성을 위한 정보는 3D 객체생성부(40)로 출력한다. 상기 2D 영상생성부(35)는 입력된 신호에 대한 2D 영상 신호처리를 수행해서 출력하고, 상기 3D 객체생성부(40)는 입력된 신호에 대한 3D 객체 신호처리를 수행해서 출력한다. 이렇게 해서 상기 2D 영상생성부(35)에서 출력되는 2D 영상신호와 상기 3D 객체생성부(40)에서 출력되는 3D 객체신호는 디바이스 화면처리부(45)에서 하나의 화면에 출력 가능한 신호로 처리되어져서 화면재생부(50)를 통해서 재생되어진다.

한편, 사용자의 요구로 또는 서버 측의 요구에 의해서 이미지 정보에 대한 업데이트를 필요로 할 때 제어부(25)는 통신부(30)를 통해서 서버와 접속하고, 이미지 관련정보를 가져와서 상기 데이터 저장부(20)에 저장된 이미지 관련정보를 업데이트 한다.

본 발명은 어린이의 호기심을 자극하여, 어린이가 직접 자신이 원하는 영상에 대한 학습 욕구를 가지고 그에 대응되는 어학 교육이 이루어지도록 분위기를 조성하는 것이 우선적으로 필요하다. 따라서 어린이 주위의 쿠션매트(10), 옷, 모자, 등과 같은 다양한 사물에 여러가지 이미지가 인쇄된 인쇄물을 부착하거나 또는 위치시킬 필요가 있다.

도 3과 도 4a 내지 도 4d는 쿠션매트와 여러가지 사물들에 이미지를 부착하거나 위치시킨 실시예를 보여주고 있다.

이와 같은 상태에서, 모바일 기기를 이용해서 해당하는 어린이 어학교육프로그램 앱을 동작시킨다. 도 5a는 모바일 기기의 초기화면 상태를 보여주고 있고, 본 발명에 따른 어린이 어학교육프로그램 앱을 큐빅키즈로 표현하고 있다.

상기 어린이 어학교육프로그램 앱은, 통신부(30)를 통해서 서버 측으로부터 다운로드 받고 실행시키는 것이 가능하다. 이후 서버로부터의 업데이트 알림에 의해서 새로운 이미지 데이터의 업데이트를 제어 가능하다. 통상적으로 상기 어린이 어학교육프로그램 앱은, 이미지 인쇄물을 제공하는 측에서 제작해서, 해당하는 이미지에 대한 관련정보들을 소비자에게 제공하는 것이 바람직하다. 따라서 소비자는 이미지 인쇄물을 구입하면서 어린이 어학교육프로그램 앱을 서비스로 제공받고, 사용하는 것이 바람직할 것이다.

앞서도 언급한 바와 같이 상기 이미지 인쇄물은, 임의의 사물에 인쇄된 상태로서 사물 자체를 소비자에게 제공하는 것도 가능하지만, 스티커와 같은 쉽게 부착이 가능한 기능을 이용해서 이미지가 인쇄된 인쇄물만을 제공받고 이를 소비자가 자신이 원하는 사물에 부착 또는 위치시켜서 이용하는 것도 가능할 것이다.

또한 상기 어린이 어학교육프로그램 앱은, 어린이가 직접 이용할 수 있는 제품에 구현되어져야 보다 효율적인 효과를 얻을 수 있다. 일 예로, 자신이 직접 운용하면서 변화하는 영상을 보게 되면, 그 영상에 대한 호기심이 가장 높을 수 밖에 없고, 또한 그 영상으로 인한 학습효과가 극대화된다.

일 예로 다양한 이미지들이 인쇄되어진 쿠션매트(10)에 어린이가 위치한 상태에서, 어린이가 직접 모바일기기의 카메라를 통해서 쿠션매트(10)에 인쇄된 이미지를 촬영하면, 일차적으로 이미지에 대한 호기심, 촬영에 대한 호기심이 생성되고, 이렇게 촬영된 이미지가 모바일 기기를 통해서 화면상에서 다시 새로운 객체로 재생성되면 호기심의 자극도는 매우 높아지게 된다.

도 5b 내지 도 5e는 본 발명에 따른 어린이 어학교육프로그램 앱의 기능을 보여준다. 도 5b는 어린이 어학교육프로그램 앱의 초기화면 상태를 나타내고, 플레이 기능, 언어 선택 기능, 사용자 가이드 기능, 어린이 영어 노래 기능, 그리고 백그라운드 사운드 선택 기능 등이 기본적으로 포함된다.

상기 언어 선택 기능은, 임의의 이미지에 대한 명칭 등이 다양한 언어로 표현 가능하도록 구현되어지므로, 출력될 언어를 선택하는 구성이다. 통상적으로, 영어, 일어, 한국어, 중국어, 불어, 세계 공통어 등 다양한 언어들에 대해서 선택이 가능하도록 구성된다. 상기 사용자 가이드 기능은, 어린이 어학교육프로그램 앱의 사용 안내, 게임 설명화면 등에 따른 정보를 제공하는 구성이다. 상기 어린이 영어 노래 기능은, 이미지들과 관련되어져서 영어로 노래가 출력되도록 제어되는 것으로, 일 예로 도 3의 쿠션매트(10)에 인쇄된 알파벳을 순서대로 노래하는 알파벳 송 등이 포함될 수 있다. 그리고 상기 백그라운드 사운드 기능은, 노래나 언어 등이 출력되지 않는 상태에서, 배경화면처럼 영상 재생이 이루어질 때 출력되어지는 배경노래 기능이다. 그리고 상기 플레이 기능은, 어린이 어학교육프로그램 앱을 동작시키는 기능이다.

도 5c는 어린이 어학교육프로그램 앱의 하나의 기능인, 게임화면을 보여주고 있다. 상기 기능은, 상기 5b 단계에서 플레이 키가 선택된 이후, 진행되어지는 게임의 화면을 보여준다. 즉, 매트에 인쇄된 이미지를 인식한 이후, 인식된 영상을 표시하기 위한 비디오 시청 버튼, 단어 찾기 게임 모드로 전환하는 전환 버튼이 포함된다. 그리고 이 화면에서는 도 5b의 메인 화면으로 돌아갈 수 있는 키, 현재 점수를 확인하는 점수 확인 키 등으로 구현된다.

따라서 상기 이미지 감지부(15)에서 쿠션매트(10)에 인쇄된 이미지를 인식하고, 제어부(25)는 해당 이미지에 대한 각종 저장데이터들을 데이터저장부(20)로부터 읽어온다. 그리고 해당 이미지에 대한 비디오 시청 버튼, 또는 단어 찾기 게임 모드가 연계되어져서 표시되도록 제어한다. 이때 제어부(25)는 인식된 이미지에 대해서 저장되고 있는 데이터 저장부(20)의 데이터로부터 이후 2D 출력 영상, 3D 객체 영상 들의 표시를 제어함은 물론, 해당하는 이미지에 대한 기타 음향 정보, 단어 찾기 정보 들이 사용자 선택에 의해서 출력이 이루어질 수 있도록 준비한다.

도 5d는 상기 5c 단계에서 비디오 시청 버튼이 선택되었을 때, 보여주는 게임화면을 보여주고 있다. 즉, 쿠션매트(10)에 인쇄된 이미지를 카메라를 통해서 촬영하고, 신호처리 등의 일련의 과정이 수행된 후, 모바일 기기의 화면재생부(50)에는 배경화면으로 쿠션매트가 2D 영상으로 디스플레이된다. 그리고 상기 쿠션매트(10)의 여러가지 이미지 중에서 이미지 감지부(15)를 통해서 가장 집중적으로 촬영이 이루어진 이미지에 대한 분석이 이루어져서 해당하는 이미지의 2D 객체 영상이 생성되어진다. 이것을 지금 도 5d의 중앙부분에 도시하고 있다. 그리고 화면의 일부분에서 상기 3D 객체가 생성된 이미지와 관련되어 데이터 저장부(20)에 저장되고 있는 관련정보가 동영상으로 디스플레이된다. 도시되는 실시예에서는 사슴의 3D 객체 영상이 생성되어져서 화면 중앙부분에 표시되고, 오른쪽 일 부분에서 사슴에 관련된 동영상이 디스플레이 되는 것을 나타내고 있다. 그리고 상기 생성된 3D 객체 영상을 클릭하면, 해당하는 이미지에 대한 명칭(사슴)에 대한 언어(영어, 일어, 한국어 등) 출력이 이루어진다. 이상의 출력은 제어부(25)의 제어하에 데이터저장부(20)에 저장된 데이터에 기초해서 이루어진다.

도 5e는 상기 5c 단계에서 단어 찾기 게임 모드가 선택되었을 때 표시되어지는 화면을 표시하고 있다. 즉, 인식된 이미지에 대한 줌인/줌아웃 그리고 회전기능을 표시해주는 화면이다. 그리고 인식된 이미지에 따라서 찾아야 하는 단어가 나오는 질문 키, 다음 질문으로 넘기기 위한 다음 버튼, 질문모드에서 빠져나오기 위한 게임 종료 키, 현재 점수키, 최종 점수판, 전체 점수 등을 표시해주기 위한 버튼들이 포함된다. 따라서 상기 이미지 감지부(15)를 통해서 매트에 인쇄된 이미지가 촬영되고, 해당 이미지에 대한 분석이 수행되어진 후, 3D 객체 영상이 생성되면, 생성된 3D 객체 영상에 대한 확대/축소 기능과 함께 회전 기능들이 가능함을 나타낸다. 이와 같은 기능들은 공지된 기술을 이용한다.

도 2는 본 발명에 따른 어린이 어학교육시스템을 통해서 임의의 이미지 관련정보가 재생되기까지의 과정을 보여주는 흐름도이다. 그리고 앞서 언급한 도5a 내지 도 5e는 모바일 기기에서 어린이 어학교육시스템이 구현되어지는 앱을 보여주고 있다.

다음은 실제 어린이가 앱을 통해서 어학학습이 이루어지는 일련의 과정을 살펴보기로 한다.

단순하게는 임의의 이미지 촬영이 이루어지면서부터 그에 관련정보가 재생되기까지의 과정이 설명될 수 있다.

상기 쿠션매트(10)에 인쇄된 이미지를 이미지 감지부(15)에서 카메라 센싱을 통해서 인식한다(100 단계). 도 4a 내지 도 4d는 다양한 사물에 이미지가 인쇄되거나 부착된 형태를 보여주고 있다. 이러한 이미지가 이미지 감지부(15)에서 카메라 센싱을 통해서 인식된다.

상기 이미지 감지부(15)는 인식한 이미지를 오브젝트의 꼭지점과 같이 선이 변화하는 부분을 특징(Feature)으로 지정해서 검출한다(105 단계). 그리고 상기 105 단계에서 검출한 특징들의 간격, 각도, 배치 위치 등을 분석한다(110 단계).

상기 제어부(25)는 상기 검출된 고유신호에 해당하는 2D 영상데이터를 데이터저장부(20)로부터 읽어온다(115 단계). 또한 제어부(25)는 상기 검출된 고유신호에 해당하는 3D 객체 영상데이터를 데이터저장부(20)로부터 읽어온다(120 단계).

상기 제어부(25)에서 읽혀진 2D 영상데이터는 2D 영상생성부(35)로 출력되고, 3D 객체영상데이터는 3D 객체생성부(40)로 출력된다. 그리고 2D 영상과 3D 객체 영상이 생성된다(125 단계, 130 단계). 이렇게 생성된 2D 영상과 3D 객체 영상은 화면재생부(50)를 통해서 모바일 기기 화면 상에 표시된다(140 단계).

즉, 본 발명의 실시예에서는 모바일 기기의 카메라부를 통해서 캐릭터 및 이미지를 실시간으로 받아들이고, 그 이미지를 꼭지점과 같이 선이 변화하는 부분을 특징으로 지정한다. 그리고 지정된 특징들의 간격, 각도, 배치 위치 등을 저장하고, 이후 2D 영상과 3D 객체를 앱을 통해서 화면으로 재생하는 방식으로, 이미 인식한 이미지와 모바일기기와의 간격 각도를 실시간으로 받아들여서 목표 이미지가 이동시 2D 영상 또는 3D 객체의 위치를 변화시켜 주므로서 사용자에게는 다양하게 화면의 목표 이미지 위해 영상과 3D 객체 영상이 실제 존재하는 것처럼 보여지게 된다.

도 6a는 옷에 인쇄된 이미지를 촬영하고, 해당하는 2D 영상과 3D 객체 영상을 표시하는 예를 도시하고 있다. 또한 도 6b 내지 도 6d도 신발, 가방, 모자 등에 부착된 이미지(상표)를 촬영하고, 이후 화면상에 관련정보들을 표시시키는 실시예를 보여주고 있다. 도 7a 내지 도 7e는 학습 인쇄물 또는 쿠션매트 등에 인쇄되어진 이미지를 촬영하고, 해당하는 2D 영상과 3D 객체 영상을 표시하는 예를 도시하고 있다.

즉, 본 발명은 촬영된 이미지에 대한 분석이 이루어진 후, 화면상에 2D 영상과 함께 3D 객체 영상이 같이 표현되어져서 입체감을 느낄 수 있고, 또한 해당 이미지에 대한 관련된 동영상을 추가적으로 표현해주므로서 해당 이미지에 대한 이해도 학습효과를 높이고 있다.

도 8a 내지 도 8c는 출력 이미지에 대한 크기 조절 및 방향전환 등의 이해를 돕기 위한 내용을 도시하고 있다. 즉, 도 5e에서 촬영된 이미지에 대한 3D 객체 영상이 디스플레이 된 이후, 해당하는 3D 객체의 크기를 변경하거나 회전시키는 기능이 있음을 설명하였다. 즉, 도 8a 내지 도 8c는 이것을 이해하기 쉽도록 표현하고 있다.

본 발명은 단순히 이미지를 촬영해서 그에 따른 관련정보를 디스플레이해주는 것 외에 도 5a 내지 도 5e에 도시되고 있는 앱을 통해서 게임처럼 순차적으로 다양한 기능들을 추가적으로 실행하는 것도 가능하다.

즉, 본 발명은 화면 상에 디스플레이된 3D 객체 영상을 클릭(선택)할 때마다 특정 기능들이 수행될 수 있도록 구현하고 있다. 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이, 음성출력, 영상출력, 크기조절, 회전, 단어 게임 등, 다양한 2D 영상과 3D 객체 영상이 사물과 함께 표시되도록 제어한다. 이러한 기능들로 언어 습득이 최적으로 이루어지는 연령의 어린이에게 시각적, 청각적, 촉각적 감각이 모두 포함되어진 학습방법을 제공하여, 어학 교육효과를 극대화시킨다.

따라서 어린이 어학교육프로그램 앱이 작동 중인 상태에서, 학습 인쇄물, 매트, 옷, 신발, 모자, 가방, 장남감 등에 인쇄되어진 다양한 이미지(캐릭터)를 모바일 기기의 이미지 감지부(15)를 통해서 인식한다. 이후, 상기 이미지를 쉽게 연상시킬 수 있는 다양한 동영상 화면과 해당 이미지의 소리(동물의 소리)가 데이터저장부(20)로부터 읽혀져서 출력된다. 즉, 도 5d에서와 같이 사슴의 동물 캐릭터를 인식하면, 사슴의 실제 이미지와 동영상이 화면에 표시되어 어린이의 시각적 효과를 만족시킨다. 그리고 기선택된 언어로 사슴(DEER)이 출력되면, 상기 시각적 효과와 더불어서 입체적으로 사물에 대한 이해와 이미지 연상기억을 통해서 빠르고 오랫동안 청각적인 효과를 만족시키게 된다. 그리고 화면의 출력상태를 확대하거나 축소, 회전 하는 등의 기능과 해당 이미지가 인쇄되어진 사물을 통해서, 실제 이미지를 만지는 것은 아니지만 감각적으로나마 촉각 효과를 만족시킨다.

이상 본 발명의 설명에서 "이미지 감지부" 그리고 "카메라부"가 혼용하여 사용되는 경우가 있다. 상기 "이미지 감지부"는 카메라를 이용해서 이미지를 감지하는 것으로서, 같은 신호의 입력 및 출력이 이루어지는 구성이다. 따라서 상기 두 단어가 같은 의미로 표현 될 수 있다.

또한 본 발명의 설명에서 "오브젝트" 그리고 "객체 영상"이 혼용하여 사용되는 경우가 있다. 상기 "오브젝트"와 "객체 영상"은 3D 입체영상을 나타내는 것으로, 두 단어가 같은 의미로 표현 될 수 있다.

따라서, 이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 : 쿠션매트 15 : 이미지 감지부
20 : 데이터저장부 25 : 제어부
30 : 통신부 35 : 2D 영상생성부
40 : 3D 객체생성부 45 : 디바이스 화면처리부
50 : 화면재생부

Claims (6)

1. 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부;
   상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 쿠션매트;
   상기 쿠션매트 상부에서 이동하면서 상기 쿠션매트에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부;
   상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보가 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함하는 어린이 어학교육시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 쿠션매트는, PVC, PE 와 같은 충격완화 재질로 이용되어져서 고주파 접착으로 마감처리를 수행하고, 미끄럼 방지를 위한 엠보싱 기능, 그리고 다양한 이미지들이 인쇄된 것을 특징으로 하는 어린이 어학교육시스템.
3. 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부;
   상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 어린이 학습 및 교재용 책자 인쇄물;
   상기 인쇄물 상부에서 이동하면서 상기 인쇄물에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부;
   상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보가 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함하는 어린이 어학교육시스템.
4. 다양한 이미지에 관련된 2D 영상정보와 3D 객체영상정보 그리고 음향정보를 저장하는 데이터 저장부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 기초해서 화면 출력을 위한 2D 영상정보와 3D 객체영상정보를 생성하는 2D 영상 생성부와 3D 객체 영상 생성부;
   상기 2D 영상 생성부와 3D 객체영상 생성부에서 생성 가능한 이미지에 대응하는 다양한 이미지들이 인쇄되어진 어린이 관련 소지품;
   모바일 기기에 탑재된 앱을 통해서 상기 소지품에 인쇄된 이미지를 인식하고 분석해서 고유 어드레스정보를 출력하는 이미지 감지부;
   상기 앱의 구동하에, 상기 이미지 감지부를 통해서 감지되는 이미지들에 대한 2D 영상과 3D 객체 영상 그리고 음향정보를 상기 앱의 제어동작에 기초해서 화면상에 재생되도록 제어하는 제어부를 포함하는 어린이 어학교육시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   외부와 상기 제어부 상에서 통신을 수행하고, 상기 데이터 저장부에 저장된 이미지 관련 정보를 업데이트 하기 위한 데이터정보를 수신하는 통신부를 더 포함하는 어린이 어학교육시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 이미지 감지부는, 모바일 기기의 카메라 센싱부로 구성되는 어린이 어학교육시스템.
   
   
   
   
   
   

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