KR20210019818A - 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템에 관하여 개시한다. 본 발명은 사용자의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하는 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집부 및 상기 사용자 상태 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 제어부를 포함하는 스마트 토이; 상기 제어부로부터 상기 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 상기 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출부 및 상기 제어부로부터 수신된 상기 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리부를 포함하는 클라우드 서버; 및 학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 상기 클라우드 서버에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 관리자 단말;을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 및 방법{Interactive sympathetic learning contents providing system and method}
본 발명은 스마트 토이를 통해 사용자의 감성 상태를 판단하고 상호 교감을 통해 보다 높은 수준의 학습 컨텐츠를 제공하는 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래 어린이들의 스마트 기기 접촉 빈도 및 친숙도가 높아지면서 이를 이용한 다양한 유형의 컨텐츠들이 제공되고 있다. 스마트 폰은 휴대가능하여 사용성이 높고 학부모들의 니즈와 부합하는 교육적 가치를 다양한 형식으로 제공할 수 있는 편의성 때문에 컨텐츠의 이용 수요가 빠르게 성장하고 있다. 그렇지만 스마트 기기의 의존도가 지나치게 높아 교육적 가치를 더하면서 스마트 기기 의존도를 낮추면서도 보다 효과적인 학습 컨텐츠에 대한 요구가 증대되어 왔다. 예를 들면, 국내 공개특허공보 제10-2018-0064578호에는 유아 지능 발달을 위해 스스로 이동해서 움직이고 필요로 하는 교육 컨텐츠를 제공하는 스마트 로봇을 이용하는 유아 지능 계발을 위한 교육 시스템 및 그 운영방법이 제안되어 있고, 국내 등록특허공보 제10-0824314호에는 학습 흥미와 동기 유발을 촉진하여 학습 효율을 높이는 로봇을 통한 유아 학습시 동기 유발을 위한 영상 합성시스템이 제안되어 있다. 그러나, 로봇의 동적 움직임과 영상 처리를 통한 다양한 동기 유발 및 흥미 위주 콘텐츠들은 사용자의 현재 감성과 동떨어지는 일방향 전달식으로 제공되어 사용자에 최적화되는 유효한 학습 컨텐츠를 제공하는데 미흡하다.
이와 관련하여, 국내 등록특허공보 제10-0824314호에는 로봇이 원하는 정보를 얻을 때까지 로봇이 사용자에게 피드백을 해줌으로써 최종적으로는 사용자와 로봇 간에 상황에 맞는 대화를 나눌 수 있거나 또는 사용자가 원하는 서비스를 제공하고 상황이나 장소, 시간 등에 적합한 맞춤형 감성 교감 서비스를 제공하는 감성 교감 로봇 서비스 시스템 및 그 방법이 제안되어 있다.
그러나, 사용자와 스마트 기기와 상호 작용을 통한 정서적 교감을 통해 실시간 상황 상태가 반영된 최적화된 컨텐츠를 사용자에게 맞춤형으로 제공할 수 있는 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠의 제공과 관련된 서비스는 여전히 필요하고, 현재의 스마트 토이는 사용자와의 일대일 상호 작용을 기반으로 작동하며 IT 기술을 통합적으로 사용하여 새로운 정보를 만들어내는 일련의 정보처리가 부재하고 물리적 공간과 디지털 환경을 연결했을 경우 얻을 수 있는 이점인 개인적인 가치 제공 및 높은 수준의 지속적인 상호작용까지 이어지지는 않고 있다.
특허문헌 1. 국내 공개특허공보 제10-2018-0064578호(공개일2018년06월15일)
특허문헌 2. 국내 등록특허공보 제10-0824314호(공고일2008년04월22일)
특허문헌 3. 국내 등록특허공보 제10-1336641호(공고일2013년12월16일)
특허문헌 4. 국내 등록특허공보 제10-1710667호(공고일2017년02월27일)
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 스마트 토이와 사용자 간의 상호 교감으로 새로운 정보를 만들어내고 물리적 공간과 디지털 환경을 연결했을 경우 얻을 수 있는 이점인 개인적인 가치 제공 및 지속적인 상호작용으로 높은 수준의 컨텐츠를 제공하는데 있다.
상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 사용자의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하는 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집부 및 상기 사용자 상태 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 제어부를 포함하는 스마트 토이; 상기 제어부로부터 상기 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 상기 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출부 및 상기 제어부로부터 수신된 상기 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리부를 포함하는 클라우드 서버; 및 학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 상기 클라우드 서버에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 관리자 단말;을 포함하는 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템으로부터 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이는, 외형이 페이퍼로 마감처리된 페이퍼 로봇으로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이 제어부는, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 사용자 교감 반응 분석부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이 제어부는, 상기 사용자 상태 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 상태정보 분석 및 송수신부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이 제어부는, 사용자에게 개인 맞춤형 실시간 컨텐츠를 제공하고, 질문과 응답을 통한 상호작용으로 정서적 교감을 유도하는 사용자 상황 맞춤 서비스 판단부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 클라우드 서버는 사용자의 이력을 분석하는 사용자이력정보분석부, 사용자의 스케쥴을 관리하는 스케쥴링 관리부, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이의 제어부로 전송하는 사용자 수준별 컨텐츠 매칭 처리부 및 사용자의 학습결과를 수신하여 빅데이터로 관리 저장하는 학습결과수신부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 스마트 토이를 통해 사용자의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하는 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집 단계; 상기 사용자 상태 정보를 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 제어 단계; 상기 클라우드 서버를 통해 상기 제어부로부터 상기 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 상기 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출 단계; 상기 스마트 토이의 제어부로부터 수신된 상기 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이의 제어부로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리 단계; 및 관리자 단말을 통해 학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 상기 클라우드 서버에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 단계;를 포함하는 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 방법으로부터 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이는, 바람직하게는, 외형이 페이퍼로 마감처리된 페이퍼 로봇을 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이 제어 단계는 사용자 교감 반응 피드백 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 사용자 교감 반응 분석 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이 제어 단계는, 사용자 상태 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 상태정보 분석 및 송수신 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스마트 토이 제어 단계는, 사용자에게 개인 맞춤형 실시간 컨텐츠를 제공하고, 질문과 응답을 통한 상호작용으로 정서적 교감을 유도하는 사용자 상황 맞춤 서비스 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 클라우드 서버를 통해 사용자의 이력을 분석하는 사용자이력정보분석 단계, 사용자의 스케쥴을 관리하는 스케쥴링 관리 단계, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 전송하는 사용자 수준별 컨텐츠 매칭 처리 단계 및 사용자의 학습결과를 수신하여 빅데이터로 관리 저장하는 학습결과 수신 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 스마트 토이와 사용자 간 상호 감성 교감으로 새로운 정보를 만들어내고 물리적 공간과 디지털 환경을 연결했을 경우 얻을 수 있는 이점인 개인적인 가치 제공 및 지속적인 상호작용으로 높은 수준의 컨텐츠를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 블럭도로 나타낸 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템의 통신 네트워킹을 블럭도로 나타낸 예시이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 스마트 토이의 구성을 블럭도로 나타낸 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 인프라 스트럭쳐의 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 서비스 어플리케이션의 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 서비스 어플리케이션의 또 다른 예시이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 '양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 및 방법'을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 설명에 사용되는 용어 중 '스마트 토이'는 '스마트 완구', '스마트 로봇', '스마트 장난감' 등으로도 혼용될 수 있고 이들과 동일한 의미일 수 있다. 또한 '페이퍼 토이'는 종이로 만든 토이 또는 로봇으로 한정될 수 있다. '토이'는 로봇 또는 인형과 완구 및 장난감 등을 포함하는 의미일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 첨부 도면을 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 블럭도로 나타낸 예시이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템의 통신 네트워킹을 블럭도로 나타낸 예시이다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템에서 스마트 토이(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자(A)와 상호 교감 작용하도록 세팅될 수 있다. 스마트 토이(100)는 클라우드 서버(200) 및 관리자 단말(300)과 통신 네트워크로 접속될 수 있다. 스마트 토이(100)를 사용하는 사용자(A)는 스마트 토이(100)를 통해 컨텐츠 정보를 일방적으로 전달받거나 데이터를 일방적으로 입력하는 일방향성이 아닌 상호 교감 작용을 통한 센싱 데이터 및 감성 교감을 통해 사용자 현재 상태 정보에 최적화되는 상황 맞춤형 학습 컨텐츠를 실시간으로 제공 받을 수 있도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 스마트 토이의 구성을 블럭도로 나타낸 예시이다.
스마트 토이(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자(A)의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하여 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집부(110)를 구비할 수 있다.
그리고, 사용자 상태 정보를 클라우드 서버(200)로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버(200)로 실시간 전송하는 제어부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 스마트 토이(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 음성인식, 음성검색, 음성번역, 음성 비서 등의 기능을 제공하는 AI 스피커부, AI 비젼부, IoT 센싱부로 이루어지는 입출력부(101) 및 스마트 토이(100)의 구동 옵션으로서 스마트 토이의 동적 움직임과 동작을 제어하는 구동부(102)를 구비할 수 있다.
그리고, 음성인식 API(121), AI 이미지 인식부(122), 음성명령을 대기하게 하거나 실행하는 Hot-Word Detection/Key-word Spotting(123), 음성 언어를 해석하여 그 내용을 문자 데이터로 전환 처리하거나 음성을 합성하는 TTS/STT(124: STT(Speech-to-Text)/TTS(Text-to-Speech))를 구비할 수 있다.
스마트 토이(100)의 구동 옵션으로서 스마트 토이의 동적 움직임과 동작을 제어하는 구동부(102)는 스마트 토이의 동적 움직임과 동작을 제어하는 구동부 컨트롤러(103) 및 구동부 인터페이스(104)를 구비할 수 있다.
IoT 옵션으로서 IoT 컨트롤러(105)와 IoT 센서 허브(106)를 구비할 수 있다. 그리고, Wi-Fi 통신모듈(107) 및 배터리 전원부(108)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템에서 클라우드 서버(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 스마트 토이(100)의 제어부(120)로부터 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 스마트 토이(100)의 제어부(120)로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출부(210)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 스마트 토이(100)의 제어부(120)로부터 수신된 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 스마트 토이(100)의 제어부(120)로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템에서 관리자 단말(300)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 클라우드 서버(200)에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 수신부를 포함하는 통신모듈이 탑재된 단말로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
스마트 토이(100)는 외형이 페이퍼로 마감처리된 페이퍼 로봇으로 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
종이 소재는 합성 수지 소재에 비해 저연령대 사용자가 쉽게 조립할 수 있을 뿐만아니라 다른 이재질들에 비해 부담 없이 조립할 수 있어 감성적 친밀감이 우월할 수 있다.
특히 사용자가 어린이나 유아일 경우 친밀감을 제고시키는데 유리할 수 있다. 따라서, 스마트 토이를 스마트 로봇으로 제작하는 경우 사용자 직접 종이를 재단 조립하여 스카트 로봇으로 제조할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이는 본 발명에서 제공하고자 하는 스마트 토이와 사용자 간 상호 감성 교감으로 새로운 정보를 만들어내고 물리적 공간과 디지털 환경을 연결했을 경우 얻을 수 있는 이점인 개인적인 가치 제공 및 지속적인 상호작용으로 높은 수준의 컨텐츠를 제공하는데 비교적 유리한 조건으로 부합될 수 있다.
또한, 스마트 토이(100)의 제어부(120)는 사용자 교감 반응 피드백 정보를 분석하여 클라우드 서버(200)로 전송하는 사용자 교감 반응 분석부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
이를 통해 사용자의 현재 상태 예를 들면 사용자(A)의 음성 및 응답, 얼굴 상태, 행동 및 감성 상태 등을 판단하여 현재 사용자(A)에게 적합한 맞춤형 컨텐츠에 반영될 수 있는 분석 정보로서 유용한 데이터를 제공할 수 있다.
또한, 스마트 토이(100)의 제어부(120)는 사용자 상태 정보를 분석하여 클라우드 서버(200)로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버(200)로 실시간 전송하는 상태정보 분석 및 송수신부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 스마트 토이(100)의 제어부(120)는, 사용자에게 개인 맞춤형 실시간 컨텐츠를 제공하고, 질문과 응답을 통한 상호작용으로 정서적 교감을 유도하는 사용자 상황 맞춤 서비스 판단부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템에서 클라우드 서버(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자(A)의 이력을 분석하는 사용자이력정보분석부(230), 사용자의 스케쥴을 관리하는 스케쥴링 관리부(240), 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이(100)의 제어부(120)로 전송하는 사용자 수준별 컨00텐츠 매칭 처리부(250) 및 사용자의 학습결과를 수신하여 빅데이터로 관리 저장하는 학습결과수신부(260)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템의 작용효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 인프라 스트럭쳐의 예시이다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 도 4에 도시된 바와 같이 스마트 토이(100)는 클라우드 서버(200)와 실시간 통신 접속될 수 있다.
클라우드 서버(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 웹 서비스 서버와 미디어 서버 그리고 데이터 베이스 서버를 구비할 수 있다.
사용자는 클라우드 서버(200)에서 제공하는 웹 서비스에 서비스 어플리케이션, 예를 들면 안드로이트 앱을 통해 사용자 등록, 알람 등록, 스마트 토이 구동부(102)의 구동체에 대한 제어를 실행할 수 있다.
또한, 사용자는 클라우드 서버(200)의 데이터 베이스 서버에 사용자 등록, 실시간 알림 등록, 스케쥴링 알림 등록 및 교육 컨텐츠 등을 등록할 수 있다.
또한, 사용자는 스마트 토이(100)를 통해 서비스 어플르케이션, 예를 들면 'google' 서비스에 접속하여 서비스 어플리케이션을 제공받을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 서비스 어플리케이션 실행의 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템을 구성하는 서비스 어플리케이션 실행의 또 다른 예시이다.
스마트 토이(100) 사용자(A)가 어린이인 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 보호자가 개입하여 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠를 제공 받을 수 있다.
보호자는 관리자 단말(300)을 통해 교육 컨텐츠 제작 서비스 사업자(400)로부터 교육 과목, 교육 대상, 교육 단계, 교육 난이도, 교육 시나리오 등의 수립된 러닝 카드(400)를 발급 받고, 클라우드 서버(200)에 접속하요 학습 러닝 카드를 확인하고(410), 결재를 실행할 수 있다(420).
그 후 스마트 토이(100)를 통해 학습시간을 설정하여 정해진 러닝 카드에 따라 스카트 토이(100)를 통해 학습 교육을 실행하고, 어린이 학습 결과는 관리자 단말(300)을 통해 스마트 토이(100)로부터 전송 전송되는 정보를 수신받을 수 있다(430~440).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템의 스마트 토이를 통한 학습은 다음과 같은 순서로 실행될 수 있다.
스마트 토이(100)가 사용자에게 문제를 제시하고, 스마트 토이(100)가 제시한 문제에 대한 사용자의 응답을 수집한다.
사용자로부터 수집된 응답의 유형을 분석하여 응답의 대상이 되는 실체를 특정하여 응답유형을 분류하고, 분류된 응답 유형에 따라 음성인식, 영상인식, 또는 제스처 인식을 수행한다.
그리고. 사용자 응답의 정오를 판단하여 사용자에게 피드백을 제공하고, 피드백 정보는 클라우드 서버(200)에 저장된 답과 사용자의 응답과의 일치여부에 따라 스마트 토이(100)에 피드백 정보로 전송되어 제공될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 아날로그 감성의 종이로 만든 페이퍼 스마트 토이(Paper Toy)를 AI 기반의 음성 및 영상 인식을 통해 어린이의 응답이나 영상을 인식하여 반응하므로 스마트 토이(100)와 어린이 사용자(A) 간 보다 폭넓고 다양한 상호 작용을 구현하여 감성적으로 교감하면서 다양한 학습 컨텐츠를 맞춤형으로 제공받을 수 있으므로 거부감이 적고 흥미와 동기 유발에 유리한 컨텐츠를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 방법을 첨부돤 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 방법은 스마트 토이(100)를 통해 사용자(A)의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하는 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집 단계, 사용자 상태 정보를 클라우드 서버(200)로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버(200)로 실시간 전송하는 제어 단계로 실행될 수 있다.
그리고, 클라우드 서버(200)를 통해 상기 제어부(120)로부터 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 상기 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출 단계로 실행될 수 있다.
그리고, 스마트 토이(100)의 제어부(120)로부터 수신된 상기 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이(100)의 제어부(120)로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리 단계 및 관리자 단말(300)을 통해 학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 상기 클라우드 서버(200)에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 단계로 실행될 수 있다.
스마트 토이 제어 단계에서는 사용자 교감 반응 피드백 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버(200)로 전송하는 사용자 교감 반응 분석 단계를 포함할 수 있다.
또한, 스마트 토이 제어 단계에서는 사용자 상태 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버(200)로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버(200)로 실시간 전송하는 상태정보 분석 및 송수신 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스마트 토이 제어 단계에서는 사용자에게 개인 맞춤형 실시간 컨텐츠를 제공하고, 질문과 응답을 통한 상호작용으로 정서적 교감을 유도하는 사용자 상황 맞춤 서비스 판단 단계를 포함할 수 있다.
또한, 클라우드 서버(200)를 통해 사용자의 이력을 분석하는 사용자이력정보분석 단계, 사용자의 스케쥴을 관리하는 스케쥴링 관리 단계, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이(100)의 제어부(120)로 전송하는 사용자 수준별 컨텐츠 매칭 처리 단계 및 사용자의 학습결과를 수신하여 빅데이터로 관리 저장하는 학습결과 수신 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템 및 방법에 의하면 스마트 토이와 사용자 간 상호 감성 교감으로 새로운 정보를 만들어내고 물리적 공간과 디지털 환경을 연결했을 경우 얻을 수 있는 이점인 개인적인 가치 제공 및 지속적인 상호작용으로 높은 수준의 컨텐츠를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 AI 기반의 음성 및 영상 인식이 가능한 스마트 토이를 통해 어린이의 응답이나 영상을 인식하여 반응하므로 스마트 토이와 사용자 간 보다 폭넓고 다양한 상호 작용을 구현하여 감성적으로 교감하면서 다양한 학습 컨텐츠를 맞춤형으로 제공받을 수 있으므로 거부감이 적고 흥미와 동기 유발에 유리한 다양한 유형의 컨텐츠를 생산하여 맞춤형으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 어린이와의 상호 교감으로 보다 높은 몰입감과 재미를 제공할 수 있으므로 기존의 유사 토이 로봇과는 전혀 다른 놀이 도구로서 활용될 수 있으며 새로운 형태의 교육용 스마트 토이로 사용될 수 있고, 등록한 스케줄에 따라 기상, 놀이, 학습 등의 알림 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 AI기반의 교육 서비스를 연계하여 고부가가치 미래형 지식 서비스를 창출할 수 있고, 스마트 디바이스 보급 확산과 네트워크 발달, 맞춤형 서비스 시장 확대 등의 스마트 디바이스를 통해 제공되는 스마트 컨텐츠 제공 방식을 사용자의 선호도 및 문화 행동 패턴, 사회적 관계 등에 따르는 맞춤형 스마트 토이를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 2차원적인 학습을 넘어 3차원적인 학습 경험을 제공할 수 있으므로 양호한 학습효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 스마트 토이와 상호작용을 통한 정서적 교감을 형성할 수 있으므로 맞벌이 가구 증가, 가구당 아이 수 감소로 인한 사회성 발달 학습 부족을 보충할 수 있는 도구로 사용될 수 있다. 예를 들면, 외동 아이를 둔 경우 형제자매가 있는 경우에 비해 타인과 관계에 대한 다양한 간접 경험을 제공할 수 있으며 아동이 혼자서 보내는 시간이 많은 가정에서 사용하는 경우 다양한 음성 서비스를 통해 아이의 친구 역할을 대신할 수 있도록 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 스마트 토이를 통한 다양한 주제의 대화, 타인과의 상호작용 이해, 감정에 대한 이해 등의 학습이 가능하고 개인 맞춤형의 실시간 컨텐츠를 제공하면서 상호작용을 통한 정서적 교감이 가능하며, 대화를 하면서 어린이들의 대답을 저장해두었다가 이에 기반한 대화 기능을 제공할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.
100: 스마트 토이 101: 입출력부
102: 구동부 110: 데이터 수집부
120: 제어부 130: 사용자교감반응분석부
140:상태정보분석 및 송수신부
150: 사용자상황 맞춤 서비스 판단부
200: 클라우드 서버 210: 서비스 컨텐츠 검색 및 추출부
220: 컨텐츠 전송 및 관리부 230: 사용자 이력정보 분석부
240: 스케쥴링 관리부
250: 사용자 수준별 컨텐츠 매칭 처리부
260: 학습결과 수신부 270: 사용자 상태정보 수신부

Claims (12)

  1. 사용자의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하는 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집부 및 상기 사용자 상태 정보를 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 제어부를 포함하는 스마트 토이;
    상기 제어부로부터 상기 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 상기 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출부 및 상기 제어부로부터 수신된 상기 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리부를 포함하는 클라우드 서버; 및
    학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 상기 클라우드 서버에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 관리자 단말;을 포함하는 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 토이는, 외형이 페이퍼로 마감처리된 페이퍼 로봇으로 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 교감 맞춤형 컨텐츠 제공 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 토이 제어부는, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 사용자 교감 반응 분석부를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 토이 제어부는, 상기 사용자 상태 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 상태정보 분석 및 송수신부를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트 토이 제어부는, 사용자에게 개인 맞춤형 실시간 컨텐츠를 제공하고, 질문과 응답을 통한 상호작용으로 정서적 교감을 유도하는 사용자 상황 맞춤 서비스 판단부를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 컨텐츠 제공 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 클라우드 서버는 사용자의 이력을 분석하는 사용자이력정보분석부, 사용자의 스케쥴을 관리하는 스케쥴링 관리부, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이의 제어부로 전송하는 사용자 수준별 컨텐츠 매칭 처리부 및 사용자의 학습결과를 수신하여 빅데이터로 관리 저장하는 학습결과수신부를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 컨텐츠 제공 시스템.
  7. 스마트 토이를 통해 사용자의 음성 및 응답, 얼굴 인식, 행동 및 감성 상태 중 적어도 하나를 나타내는 상태 정보를 포함하는 사용자 상태 정보를 수신하는 데이터 수집 단계; 상기 사용자 상태 정보를 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 제어 단계; 상기 클라우드 서버를 통해 상기 제어부로부터 상기 사용자 상태정보를 수신받아 사용자 이력정보를 분석하고, 업그레이드 가능한 학습 러닝카드의 등록된 서비스 컨텐츠를 검색하여 설정된 스케쥴링에 따라 상기 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 실시간 제공하는 서비스 컨텐츠 검색 및 추출 단계; 상기 스마트 토이의 제어부로부터 수신된 상기 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교한 정답 오류 여부, 학습상태, 이력정보를 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 스마트 토이의 제어부로 전송하는 컨텐츠 전송 및 관리 단계; 및
    관리자 단말을 통해 학습 러닝카드 결제요청정보, 학습시간 설정정보를 상기 클라우드 서버에 전송하고 사용자 학습결과 정보를 전송받는 단계;를 포함하는 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스마트 토이는, 외형이 페이퍼로 마감처리된 페이퍼 로봇을 사용하는 것을 특징으로 하는 양방향 교감 맞춤형 컨텐츠 제공 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스마트 토이 제어 단계는 사용자 교감 반응 피드백 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하는 사용자 교감 반응 분석 단계를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 스마트 토이 제어 단계는, 사용자 상태 정보를 분석하여 상기 클라우드 서버로 전송하여 사용자 수준별 맞춤형 학습 컨텐츠를 수신받고 사용자 교감 반응 피드백 정보를 클라우드 서버로 실시간 전송하는 상태정보 분석 및 송수신 단계를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 학습 컨텐츠 제공 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 스마트 토이 제어 단계는, 사용자에게 개인 맞춤형 실시간 컨텐츠를 제공하고, 질문과 응답을 통한 상호작용으로 정서적 교감을 유도하는 사용자 상황 맞춤 서비스 판단 단계를 더 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 컨텐츠 제공 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 클라우드 서버를 통해 사용자의 이력을 분석하는 사용자이력정보분석 단계, 사용자의 스케쥴을 관리하는 스케쥴링 관리 단계, 사용자 교감 반응 피드백 정보를 저장된 데이터 정보와 비교 분석하여 설정된 스케쥴링에 따라 사용자의 상황별 맞춤형 컨텐츠 서비스를 상기 제어부로 전송하는 사용자 수준별 컨텐츠 매칭 처리 단계 및 사용자의 학습결과를 수신하여 빅데이터로 관리 저장하는 학습결과 수신 단계를 포함하는, 양방향 교감 맞춤형 컨텐츠 제공 방법.
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