KR20220066686A - 시각장애인 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템 및 방법 - Google Patents
시각장애인 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자단말기를 통해 NFC태그의 내용을 입력할 수 있고 교구, 장난감, 사물, 및 책 등에 부착하여 보조공학기기를 태깅함으로써, 태그의 내용을 음성 지원하여 시각장애인 혹은 아동의 인지능력발달을 보조할 수 있는, 시각장애인용 혹은 인지능력발달보조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자단말기를 통해 NFC태그의 내용을 입력할 수 있고 교구, 장난감, 사물, 및 책 등에 부착하여 보조공학기기를 태깅함으로써, 태그의 내용을 음성 지원하여 시각장애인 혹은 아동의 인지능력발달을 보조할 수 있는, 시각장애인용 혹은 인지능력발달보조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
시각장애를 가진 아동들의 인지능력을 발달을 위해서는 보호자 혹은 교육자의 음성가이드를 통해 청각 감각 능력을 학습하는 등의 보다 섬세한 지도가 필요하고, 보호자가 없는 독립된 환경에서는 아동 자신이 학습내용을 전부 기억하고 있어야만 학습을 수행할 수 있다. 이와 같은 인지능력 학습을 위한 비장애 아동들의 자기주도적 학습교구는 많이 개발되어 있으나, 시각장애 아동들이 자기주도적 학습을 할 수 있는 교구는 극히 제한적인 실정이다. 또한, 근래에는 사이버강의, 원격수업 등을 통한 교육이 활발히 진행되고 있지만 이와 같은 비대면 수업을 통한 교육은 시각장애 아동들에게는 점자나 수어 등을 통해 교육내용의 컨텐츠 만을 제공하는 형식적인 수업에 불과할 뿐 결국 자녀 교육은 부모의 숙제가 되는 실정이다. 이는 교육을 받는 장애아동 및 비장애 아동들의 스트레스뿐만 아니라 부모들에게도 크나큰 스트레스의 요소가 되고 있다.
이와 같이, 시각장애인들을 위한 음성지원을 위해 국내 업체 보이스아이는, QR코드를 이용한 음성변환용 '보이스코드' 등을 공급하는 기술을 개발하였지만, 이는 스마트폰을 사용하여 QR코드를 정확히 인식하여야 하고, 이는 시각장애인들에겐 불편함이 따른다. 또한, 아동을 교육하기 위해 교구 혹은 책마다 적합한 QR코드를 부모들이 직접 생성하는 데는 큰 어려움이 있다. 또한, SAYPEN은 아동들을 위해 책을 읽어주는 '세이펜'을 개발하였지만, 이는 세이펜이 적용된 교재들에 한정하여 사용할 수 있기 때문에 해당 회사가 제공하는 컨텐츠가 아니면 적용하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 일반 비장애 아동들을 위한 책에만 적용될 뿐, 점자책을 사용하는 시각장애 아동들은 전혀 사용할 수 없다는 문제점도 존재한다.
한편, 통신기술의 발달로 근거리 무선통신은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 근거리 무선통신 기술 중 NFC(Near Field Communication)통신기술은 스마트폰의 보급이 활성화되면서부터 활발해지면서 전자 결제 시스템, 출입허가용 칩, 지하철 버스 광고용 등으로 활용되고 있고, 현재 보급되고 있는 스마트폰들에서는 NFC통신기능을 쉽게 사용할 수 있으며, NFC태그, 카드, 스티커 등을 가져다 대기만 하면 여러 기능을 구현할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, NFC통신기술을 이용하여 일부 컨텐츠에 한정되지 않고 다양한 컨텐츠를 보호자 혹은 교육자가 직접 NFC태그에 사물 혹은 책에 대한 내용을 입력하여 구성할 수 있고, 또한 아동은 이와 같은 NFC태그가 부착된 물체 및 책에 보조기기를 태깅을 함으로서 일차적으로 촉각을 통해 해당 사물 혹은 점자책의 내용을 인지하고, 이차적으로 음성으로 인식할 수 있도록 하여 촉각 및 청각을 통한 인지능력 발달을 보조할 수 있는 기술의 개발을 필요로 하였다.
본 발명은 사용자단말기를 통해 NFC태그의 내용을 입력할 수 있고 교구, 장난감, 사물, 및 책 등에 부착하여 보조공학기기를 태깅함으로써, 태그의 내용을 음성 지원하여 시각장애인 혹은 아동의 인지능력발달을 보조할 수 있는, 시각장애인용 혹은 인지능력발달보조 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템으로서, 안테나 및 IC칩을 포함하고, 읽기 및 쓰기가 가능한 NFC태그모듈; 및 보조공학기기;을 포함하고, 상기 보조공학기기는, 배터리모듈; 상기 NFC태그모듈에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신하는 NFC리더모듈; 상기 NFC리더모듈에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환하는 제어모듈; 상기 제어모듈에서 변환된 음성정보를 출력하는 스피커; 상기 제어모듈을 상기 NFC리더모듈에 접속시키는 커넥터보드를 포함하는, 인지능력발달보조 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 NFC태그모듈에는 사용자가 자신의 스마트폰단말기의 전용 애플리케이션을 이용하여 입력된 텍스트정보가 기록된 IC칩을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 커넥터보드의 일면측에는 상기 NFC리더모듈이 배치되고, 상기 커넥터보드의 타면측에는 상기 제어모듈, 상기 스피커, 및 상기 배터리모듈이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 보조공학기기는, 상기 보조공학기기의 온/오프(on/off)를 조절할 수 있는 전원스위치; 상기 NFC리더모듈 및 NFC태그모듈의 태깅을 활성화 할 수 있는 NFC태깅스위치; 스마트폰단말기와 블루투스 페어링을 수행할 수 있는 블루투스페어링스위치; 및 상기 스피커로 출력되는 음성의 속도 및 볼륨을 조절할 수 있는 음성조절스위치;를 포함하는 스위치모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 NFC태그모듈은 책의 일면에 부착될 수 있고, 상기 NFC태그모듈은 안테나 및 IC칩을 포함하는 제1NFC태그; 상기 제1NFC태그 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그에 상응하는 단면적을 갖는 제1접착층; 상기 제1접착층 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층; 상기 전자파차단층 상면에 배치되고, 전자파차단측에 상응하는 단면적을 갖는 제2접착층; 및 상기 제2접착층 상면에 배치되고, 상기 제2접착층보다 작은 면적을 갖는 제2NFC태그;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템을 이용하여 인지능력발달을 보조하는 방법으로서, 상기 인지능력발달보조 시스템은, 안테나 및 IC칩을 포함하고, 읽기 및 쓰기가 가능한 NFC태그모듈; 및 보조공학기기;을 포함하고, 상기 보조공학기기는, 배터리모듈; 상기 NFC태그모듈에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신하는 NFC리더모듈; 상기 NFC리더모듈에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환하는 제어모듈; 상기 제어모듈에서 변환된 음성정보를 출력하는 스피커; 상기 제어모듈을 상기 스피커, 및 상기 NFC리더모듈에 접속시키는 커넥터보드를 포함하고, 상기 인지능력발달을 보조하는 방법은, 사용자가 자신의 스마트폰단말기의 전용 애플리케이션을 이용하여 텍스트정보를 입력하고, 상기 NFC태그모듈과 상기 스마트폰단말기 사이의 NFC통신을 이용하여, 입력된 텍스트정보를 상기 NFC태그모듈에 기록하는 단계; 상기 보조공학기기가 상기 NFC태그모듈에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신하는 단계; 상기 보조공학기기가 상기 NFC리더모듈에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환하는 단계; 및 상기 보조공학기기가 상기 제어모듈에서 변환된 음성정보를 출력하는 단계;를 포함하는, 인지능력발달을 보조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, NFC태그의 내용을 음성지원하는 보조공학기기를 통해 시각장애아동 혹은 비장애아동들의 인지능력발달을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호자 혹은 교육자는 자신의 스마트폰단말기를 통해 NFC태그의 내용을 입력하여 기존에 보유한 아동교육을 위한 교구 및 책의 내용을 담은 교육자료를 직접 제작할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 인지능력발달보조 시스템을 통해 시각장애아동 혹은 비장애아동은 보호자가 없는 독립적인 환경에서도 자기주도적으로 학습을 수행할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보호자 및 교육자를 위한 사용자 전용 애플리케이션을 통해 NFC태그모듈에 입력될 텍스트정보를 보다 편리하게 커스터마이징할 수 있도록 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보조공학기기를 사용하는 아동의 입력에 따라 NFC태그모듈에 입력된 텍스트정보의 음성의 속도를 조절할 수 있도록 하여 사용자 맞춤형의 음성지원을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단면용 NFC태그모듈의 두께를 점자책의 점자높이 이하로 구성하여 책에 부착하더라도 점자책의 두께가 두꺼워지지 않는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 양면용 NFC태그모듈을 사용함으로써, 책의 한쪽면에만 부착하더라도 양면의 책내용을 읽을 수 있도록 텍스트정보를 입력할 수 있도록 하여, 복수의 NFC태그모듈 부착에 따른 NFC신호의 간섭을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지능력발달보조 시스템의 활용방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 사시도 및 저면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 형태를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 인지능력발달보조 시스템이 활용되는 몇 실시예를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC태그모듈을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지능력발달보조 시스템의 활용방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지능력발달보조 시스템의 활용방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 내부 구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 사시도 및 저면도를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기의 형태를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 인지능력발달보조 시스템이 활용되는 몇 실시예를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC태그모듈을 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지능력발달보조 시스템의 활용방법을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 한편, '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, '~부'는 어드레싱 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서 언급되는 "사용자 단말"은 유선적 혹은 무선적 방식으로 서버나 타 단말에 접속할 수 있는 1 이상의 프로세서 및 1 이상의 메모리를 갖는 컴퓨팅 장치나 휴대용 단말기로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨팅 장치는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet), 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 ‘PC’라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 ‘PDA’라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 ‘PMP’라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 ‘HMD’라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등의 컴퓨팅 장치가 이에 해당될 수 있다.
휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드 (Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다. 또한, "네트워크"는 근거리 통신망(Local Area Network;LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망, WiFi, 3G, LTE, Bluetooth, Beacon, NFC, Zigbee 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지능력발달보조 시스템을 활용하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 1의 스마트폰단말기는 전술한 사용자 단말에 해당할 수 있고, NFC태그 모듈은 NFC(Near Field Communication)통신을 위한 안테나(2110) 및 1 이상의 프로세서 및 1 이상의 메모리를 포함하는 IC칩(2120)을 포함할 수 있다. 상기 스마트폰단말기는 NFC태그모듈(2000)과 통신하여 NFC태그모듈(2000)에 특정 기능을 입력 혹은 설정 할 수 있다. 본 발명에서는, 사용자는 스마트폰단말기의 전용 애플리케이션을 이용하여 텍스트정보를 입력할 수 있고, 텍스트정보가 입력된 NFC태그모듈(2000)을 교구, 장난감 등과 같은 사물 혹은 책에 부착하여 사용할 수 있다.
NFC(Near Field Communication)통신이란 근거리에서 데이터를 양방향으로 통신할 수 있는 근접 무선통신기술로서, 단말간의 비접촉 방식에 의해 데이터를 주고 받을 수 있다. NFC는 RFID(Radio Frequency IDentification)의 일종으로 모바일 RFID를 응용한 기술로서, RFID는 스마트단말에 소형 RFID리더를 내장하고 RFID태그가 부착된 사물 정보를 사용자에게 제공할 수 있고, RFID리더는 태그의 정보 읽기(read)만 수행할 수 있는 반면, NFC는 태그의 정보를 읽기 및 쓰기(read and write)가 가능한 장점을 갖고 있어, NFC는 기기 상호간 데이터 통신이 가능하다. 본 발명에서는 이와 같이 읽기 및 쓰기가 가능한 NFC태그모듈(2000)을 사용함으로써, 사용자는 자신의 스마트폰단말기를 통해 NFC태그모듈(2000)에 특정 기능을 입력 혹은 설정할 수 있고, 태그의 사용 후 기능의 변경이 필요한 경우에 새로운 기능이 구동될 수 있도록 설정된 기능을 변경할 수 있다. 바람직하게는, 상기 NFC태그모듈(2000)의 상기 IC칩(2120)에는 사용자가 자신의 스마트폰단말기의 전용 애플리케이션을 이용하여 입력된 텍스트정보가 기록된다.
한편, 보조공학기기(1000)는 NFC태그모듈(2000)과 NFC통신방식으로 통신을 수행할 수 있다. NFC태그모듈(2000)에는 고유의 식별정보가 더 저장되어 있을 수 있고, 상기 보조공학기기(1000)는 NFC통신을 통하여 상기 식별정보 및 스마트폰단말기를 통해 해당 NFC태그모듈(2000)에 기록된 텍스트정보를 수신하여, 텍스트정보를 음성정보로 변환하고, 변환된 음성정보를 출력할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 사용자의 스마트폰단말기에서는, "나는 컵이예요", "I'm a Cup"와 같이 사용자가 입력하고자 하는 텍스트정보를 NFC태그모듈(2000)에 기록할 수 있다. NFC태그모듈(2000)은 안테나(2110) 및 IC칩(2120)을 포함하고, 보호자 혹은 교육자와 같은 스마트폰단말기의 사용자는 텍스트정보를 입력한 NFC태그모듈(2000)을 장난감 컵 등에 부착한다. 이후, 보조공학기기(1000)를 가진 아동은 보조공학기기(1000)를 NFC태그모듈(2000)이 부착된 컵에 태깅하면, 보조공학기기(1000)에서는, 스마트폰단말기를 이용해 입력했던 텍스트정보인 "나는 컵이예요", "I'm a Cup"가 스피커(1200)를 통해 음성으로 출력될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는, NFC태그모듈(2000)에 텍스트정보를 직접 입력하여 사물 혹은 책에 부착하고 이를 보조공학기기(1000)를 통해 음성지원함으로서 시각장애인, 시각장애아동, 및 비장애아동의 인지능력발달을 보조할 수 있다. 종래의 인지능력발달보조를 위한 교구 혹은 책들은 해당 교구를 사용하기 위해 필요한 교구, 음성을 지원할 수 있는 기기, 음성지원을 위해 필요한 다운로드 컨텐츠 및 책을 별도로 구매해야 했다. 본 발명에서는, NFC태그모듈(2000) 및 보조공학기기(1000)만을 통해 추가적으로 교구 및 책을 모두 구매해야 할 필요 없이, 기존에 보호자 및 아동이 사용하던 교구, 및 책에 NFC태그모듈(2000)에 텍스트정보를 간편하게 기록하여 사용할 수 있게 함으로서, 비용 효율적으로 사용자의 편의성을 높인 인지능력발달보조 시스템을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
이하에서는, 상기 보조공학기기(1000) 및 상기 NFC태그모듈(2000)에 대해 보다 자세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기(1000)의 내부 구성을 개략적으로 도시하고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기(1000)의 내부 구성요소들을 결합한 측면도, 사시도, 저면도를 개략적으로 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 보조공학기기(1000)는, 배터리모듈(1100), NFC리더모듈(1300), 제어모듈(1600), 스피커(1200), 커넥터보드(1500), 및 보드지지부(1900)를 포함한다.
구체적으로, 상기 배터리모듈(1100)은, 보조공학기기(1000)에 필요한 전원을 공급한다.
상기 NFC리더모듈(1300)은, 상기 텍스트정보가 입력된 NFC태그모듈(2000)에 태깅되는 경우, 상기 NFC태그모듈(2000)에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신할 수 있다.
상기 제어모듈(1600)은, 1 이상의 프로세서 및 1 이상의 메모리를 포함하여, 상기 NFC리더모듈(1300)에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환할 수 있다.
상기 스피커(1200)는, 상기 제어모듈(1600)에서 변환된 음성정보를 출력한다.
상기 커넥터보드(1500)는, 상기 제어모듈(1600)을 상기 NFC리더모듈(1300)에 접속시킨다. 바람직하게는, 상기 커넥터보드(1500)의 일면측에는 상기 NFC리더모듈(1300)이 배치되고, 상기 커넥터보드(1500)의 타면측에는 상기 제어모듈(1600), 상기 스피커(1200), 및 상기 배터리모듈(1100)이 배치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어모듈(1600)의 상면에는 배터리모듈(1100)이 배치되고, 상기 배터리모듈(1100)의 측면에는 상기 스피커(1200)가 제어모듈(1600)과 연결되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 커넥터보드(1500)의 하면에는 NFC리더모듈(1300)이 배치될 수 있다. 이와 같이 NFC리더모듈(1300)은 상기 제어모듈(1600), 상기 스피커(1200), 및 상기 배터리모듈(1100)과 다르게 커넥터보드(1500)의 일면측에 배치되어 따로 배치되어, 외부의 NFC태그모듈(2000)이 태깅될 때 NFC통신신호를 보다 원활하게 송수신하여 NFC태그모듈(2000)의 인식률을 높여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 보조공학기기(1000)는 상기 커넥터보드(1500)의 상면에 배치되어 상기 커넥터모듈로부터 상기 제어모듈(1600)을 상기 커넥터모듈로부터 일정간격 이격시키면서 지지하는 보드지지부(1900)를 포함하고, 일정 간격 이격된 상기 제어모듈(1600) 및 상기 커넥터보드(1500) 사이의 공간에는 스위치모듈(1400). 및 상기 배터리모듈(1100)을 충천할 수 있는 USB커넥터부를 포함하는 1 이상의 보조공학기기(1000) 구성요소들이 배치될 수 있다. 본 발명의 보조공학기기(1000)는 시각장애아동 혹은 비장애아동이 주로 가지고 사용하게 되기 때문에 아동들이 보조공학기기(1000)를 던지거나 하는 등의 충격에도 쉽게 고장나지 않도록 할 수 있어야 하고, 본 발명에서는 이와 같이 전술한 구성요소들의 구조를 통해 외부 충격으로부터 보호될 수 있도록 하여, 내구성이 강화된 보조공학기기(1000)를 제공할 수 있다. 또한, 도 5의 (b)의 도시된 바와 같이, 상기 NFC리더모듈(1300)은 상기 제어모듈(1600), 상기 스피커(1200), 및 상기 배터리모듈(1100)이 배치된 일면의 타측면에 배치되어, NFC태그모듈(2000)이 태깅되는 경우, 보다 통신신호를 보다 원활하게 송수신할 수 있도록 하여 시각장애를 가진 영유아, 중도중복시각장애, 혹은 비장애 유아동들이 보다 쉽게 사용할 수 있도록 편의성을 향상시킨 보조공학기기(1000)를 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조공학기기(1000)의 형태를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 보조공학기기(1000)는, 상부케이스(1700), 하부케이스(1800), 및 스위치모듈(1400)을 더 포함하고, 상기 상부케이스(1700) 및 하부케이스(1800)에 의하여 형성되는 공간에 상기 배터리모듈(1100), NFC리더모듈(1300), 제어모듈(1600), 스피커(1200), 커넥터보드(1500), 보드지지부(1900) 및 스위치모듈(1400)이 배치될 수 있다. 상부케이스(1700) 및 하부케이스(1800)는 외부의 충격으로부터 보호될 수 있는 충격완화 범퍼 케이스가 적용될 수 있다. 또한 상기 상부케이스(1700)는 상기 스피커(1200)로부터 출력되는 음성이 노출되는 복수개의 스피커홀(1710)을 포함할 수 있다. 상기 하부케이스(1800)에는, NFC리더모듈(1300)이 상기 하부케이스(1800)의 내부공간에 수용됨을 표시하는 NFC리더표시부(1810)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 상부케이스(1700)에는 스피커(1200)의 음성을 출력하기 위한 스피커홀(1710)을 구성하고, NFC리더모듈(1300)이 내부공간에 수용된 하부케이스(1800)의 표면에 NFC리더모듈(1300)이 있음을 표시하는 NFC리더표시부(1810)를 구성함으로서, 아동들이 보조공학기기(1000)의 앞뒷면을 보다 쉽게 구분할 수 있도록 하여, NFC태그모듈(2000)에 보조공학기기(1000)를 쉽게 태깅할 수 있도록 한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스위치모듈(1400)은 상기 제어모듈(1600) 및 상기 커넥터모듈이 보드지지부(1900)로 인해 일정 간격 이격된 사이의 공간에 배치될 수 있고, 상기 스위치모듈(1400)은, 상기 보조공학기기(1000)의 온/오프(on/off)를 조절할 수 있는 전원스위치(1410); 상기 NFC리더모듈(1300) 및 NFC태그모듈(2000)의 태깅을 활성화 할 수 있는 NFC태깅스위치(1420); 스마트폰단말기와 블루투스 페어링을 수행할 수 있는 블루투스페어링스위치(1430); 및 상기 스피커(1200)로 출력되는 음성의 속도 및 볼륨을 조절할 수 있는 음성조절스위치(1440);를 포함한다.
구체적으로, 상기 전원스위치(1410)는, 오프(off)모드 및 온(On)모드를 조절할 수 있고, 상기 온(On)모드는 BLE(Bluetooth Low Energy)모드 및 Standlone모드를 포함할 수 있고, BLE모드로 작동 시 스마트폰단말기와 블루투스 통신을 수행할 수 있고, Standalone모드로 작동 시 NFC통신을 통한 태깅만을 수행할 수 있도록 동작할 수 있다.
상기 NFC태깅스위치(1420)는, 상기 NFC리더모듈(1300) 및 상기 NFC태그모듈(2000)의 간격이 일정 간격 이내인 경우, NFC태깅스위치(1420)의 입력에 따라 태깅이 활성화되어 NFC통신이 수행되고, 상기 NFC리더모듈(1300)은 상기 NFC태그모듈(2000)의 식별정보 및 텍스트정보를 수신할 수 있다.
상기 블루투스페어링스위치(1430)는, 스마트폰단말기와 블루투스 페어링을 수행할 수 있도록 하여, 보호자 및 교육자와 같은 사용자의 스마트폰단말기의 보조공학기기(1000)에 대한 기기정보를 등록하고, 1회 연결 후에는 자동적으로 연결될 수 있도록 설정될 수 있다.
상기 음성조절스위치(1440)는, 상기 스피커(1200)로 출력되는 음성의 속도 및 볼륨을 조절할 수 있도록 할 수 있다. NFC태그모듈(2000)에 등록된 텍스트정보가 보조공학기기(1000)를 사용하는 아동의 레벨에서 너무 빠른 음성으로 출력되는 경우에는, 사용자의 입력에 따라 속도를 느리게 조절하고 너무 느린 음성으로 출력되는 경우에는, 사용자의 입력에 따라 속도를 빠르게 조절할 수 있다. 또한, 음성의 크기가 너무 작거나, 큰 경우에 사용자의 입력에 따라 볼륨을 조절할 수 있다. 예를 들어, 음성조절스위치(1440)를 짧게 누르는 경우에는 볼륨조절을 수행하고, 길게 누르는 경우에는 속도조절을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 보조공학기기(1000)의 각각의 스위치들은 각각 다른 형태로 상기 상부케이스(1700) 및 상기 하부케이스(1800)의 결합부에 각각 형성되어 시각장애인들이 각각의 스위치의 구분을 보다 쉽게 할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 보조공학기기(1000)는 배터리의 용량상태를 알리는 LED모듈을 더 포함하여, 배터리 용량상태에 따라 다양한 색상으로 배터리의 용량을 표시할 수도 있고, 보조공학기기(1000)를 사용하는 아동의 편의성을 위해 목걸이 형태의 휠을 구성하여, 보조공학기기(1000)를 늘리고 줄이면서 보다 NFC태그모듈(2000)이 부착된 사물 혹은 책에 태깅을 쉽게 할 수 있도록 제공할 수 있다.
이와 같은 구성으로, 본 발명의 보조공학기기(1000)는 주 사용자인 시각장애를 가진 아동 혹은, 비장애 유아 및 아동이 자신이 입력함에 따라 지원되는 음성의 속도를 조절할 수 있도록 하여 자신의 학습능력에 따라 자기주도적 학습을 수행할 수 있도록 하고, 시각장애를 가진 아동의 경우에도 보조공학기기(1000)의 형태를 촉각적으로 쉽게 구분할 수 있도록 하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시에에 따른 인지능력발달보조 시스템을 책에 활용한 일 예를 설명하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC태그모듈(2000)을 개략적으로 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 NFC태그모듈(2000)은 전술한 바와 같이, 교구 및 장난감 등의 사물에 부착되어, "나는 컵이예요"등의 음성정보를 입력할 수도 있고, 책의 일면에 부착되어 "이 그림은 보아구렁이의 그림이예요", "It was a picture of a boa constrictor!" 등의 해당 책의 내용을 음성을 입력하여 출력되도록 할 수도 있다. 한편, 도 8의 (a)는 교구 및 장난감과 같은 사물에 부착될 수 있는 사물용 NFC태그모듈(2000)을 개략적으로 도시하고, 도 8의 (b)는 책에 부착될 수 있는 도서용 NFC태그모듈(2000)을 개략적으로 도시한다.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)를 참조하면, 도서용 NFC태그모듈(2000)은 NFC태그보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층(2300)을 더 포함할 수 있다. 교구 및 장난감과 같은 사물에는 일반적으로 사물당 하나의 NFC태그모듈(2000)을 부착하여 사용하기 때문에 다수개의 태그 사용에 따른 신호 간섭 문제가 잘 발생하지 않지만, 책의 내용을 읽기 위해 NFC태그모듈(2000)을 사용하는 경우에는, 복수개의 NFC태그모듈(2000)이 중첩되어 신호의 간섭이 쉽게 발생하는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 NFC태그모듈(2000)은 전자파차단층(2300)을 포함하여, 이와 같은 신호간섭의 문제를 해결할 수 있다.
도 8의 (c)는 책의 단면에 부착하는 용도로 사용할 수 있는 NFC태그모듈(2000)의 일 예를 도시한다. 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 NFC태그모듈(2000)은 안테나(2110) 및 IC칩(2120)을 포함하는 제1NFC태그(2100); 상기 제1NFC태그(2100) 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그(2100)에 상응하는 단면적을 갖는 제1접착층(2200.1); 상기 제1접착층(2200.1) 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그(2100)보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층(2300); 및 상기 전자파차단층(2300) 상면에 배치되고, 전자파차단층(2300)에 상응하는 단면적을 갖는 제2접착층(2200.2);을 포함한다.
이와 같이, NFC태그모듈(2000)은 사용자가 스마트폰단말기를 통해 입력된 텍스트정보를 기록하고 있는 IC칩(2120)을 포함하는 NFC태그를 해당 NFC태그보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층(2300)에 부착하여 책의 일면에 부착함으로써, 신호의 간섭으로 인해 발생하는 문제점을 해결할 수 있고, 상기 제1NFC태그(2100), 제1접착층(2200.1), 전자파차단층(2300) 및 제2접착층(2200.2)이 합쳐진 NFC태그모듈(2000)은 점자의 높이보다 두꺼워 지지 않도록 얇은 형태로 구성하여, 점자책에 부착하더라도 책의 두께가 두꺼워지지 않는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 도 8의 (d)는 책의 양면의 내용을 하나의 NFC태그모듈(2000)에 입력하여 부착하는 용도로 사용할 수 있는 NFC태그모듈(2000)의 일 예를 도시한다. 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 NFC태그모듈(2000)은 책의 일면에 부착될 수 있고, 상기 NFC태그모듈(2000)은 안테나(2110) 및 IC칩(2120)을 포함하는 제1NFC태그(2100.1); 상기 제1NFC태그(2100.1) 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그(2100.1)에 상응하는 단면적을 갖는 제1접착층(2200.1); 상기 제1접착층(2200.1) 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그(2100.1)보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층(2300); 상기 전자파차단층(2300) 상면에 배치되고, 전자파차단층(2300)에 상응하는 단면적을 갖는 제2접착층(2200.2); 및 상기 제2접착층(2200.2) 상면에 배치되고, 상기 제2접착층(2200.2)보다 작은 면적을 갖는 제2NFC태그(2100.2);를 포함한다.
이와 같이, NFC태그모듈(2000)은 사용자가 스마트폰단말기를 통해 입력된 텍스트정보를 기록하고 있는 IC칩(2120)을 포함하는 NFC태그를 해당 NFC태그보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층(2300)에 부착하고, 전자파차단층(2300)에 상응하는 단면적을 갖는 제2접착층(2200.2)의 상면에 상기 전자파차단층(2300) 및 상기 제2접착층(2200.2)보다 작은 면적을 갖는 제2NFC태그(2100.2)를 배치하여, 제2NFC태그(2100.2)가 부착되지 않은 일부 제2접착층(2200.2)이 종이에 접착되는 방식으로 책의 일면에 NFC태그모듈(2000)을 부착할 수 있다. 이와 같은 구성의 NFC태그모듈(2000)은, 책의 일면에만 NFC태그모듈(2000)을 부착하더라도 책의 일면의 내용을 제1NFC태그(2100.1)에 입력하고, 책의 타면의 내용을 제2NFC태그(2100.2)에 입력할 수 있도록 하여 책의 양면의 내용을 모두 입력할 수 있고, 각각의 NFC태그보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층(2300)으로 인해 신호의 간섭으로 인해 발생하는 문제점 또한 해결할 수 있다.
또한, 이와 같은 본 발명의 NFC태그모듈(2000)은 점자책에 한정되지 않고, 일반 비장애 아동이 읽을 수 있는 책에도 적용할 수 있고, 자석을 이용한 점자놀이 교구책 등 NFC태그모듈(2000)을 부착할 수 있는 사물 및 책에 모두 적용하여 사용할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 본 발명의 인지능력발달보조 시스템은 양면용 NFC태그모듈(2000)을 사용함으로써, 책의 한쪽면에만 부착하더라도 양면의 책내용을 읽을 수 있도록 텍스트정보를 입력할 수 있도록 하여, 복수의 NFC태그모듈(2000) 부착에 따른 NFC신호의 간섭을 방지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 인지능력발달보조 시스템의 활용방법을 설명하는 도면이다.
본 발명의 인지능력발달보조 시스템은, 스마트폰단말기와 연동할 수 있고, 스마트폰단말기에는 아동용 애듀테이먼트 애플리케이션이 제공될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 "정육면체를 찾아보세요!" 등 학습과 관련된 문제를 음성을 통ㅎ해 제공하고, 이를 들은 아동은 정육면체를 찾아 보조공학기기(1000)에 태깅하면 제시된 문제의 정답여부를 판별하고, 정답에 대한 음성을 제공할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 인지능력발달보조 시스템을 사용하는 아동들이 교구간의 조합에 대한 학습이 가능하도록 하여, 보다 다양한 학습방법을 제공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령 어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (6)
- 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템으로서,
안테나 및 IC칩을 포함하고, 읽기 및 쓰기가 가능한 NFC태그모듈; 및
보조공학기기;을 포함하고,
상기 보조공학기기는,
배터리모듈;
상기 NFC태그모듈에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신하는 NFC리더모듈;
상기 NFC리더모듈에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환하는 제어모듈;
상기 제어모듈에서 변환된 음성정보를 출력하는 스피커;
상기 제어모듈을 상기 NFC리더모듈에 접속시키는 커넥터보드를 포함하는, 인지능력발달보조 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 NFC태그모듈은 사용자가 자신의 스마트폰단말기의 전용 애플리케이션을 이용하여 입력된 텍스트정보가 기록된 IC칩을 포함하는, 인지능력발달보조 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 커넥터보드의 일면측에는 상기 NFC리더모듈이 배치되고,
상기 커넥터보드의 타면측에는 상기 제어모듈, 상기 스피커, 및 상기 배터리모듈이 배치되는, 인지능력발달보조 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보조공학기기는,
상기 보조공학기기의 온/오프(on/off)를 조절할 수 있는 전원스위치;
상기 NFC리더모듈 및 NFC태그모듈의 태깅을 활성화 할 수 있는 NFC태깅스위치;
스마트폰단말기와 블루투스 페어링을 수행할 수 있는 블루투스페어링스위치; 및
상기 스피커로 출력되는 음성의 속도 및 볼륨을 조절할 수 있는 음성조절스위치;를 포함하는 스위치모듈을 더 포함하는, 인지능력발달보조 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 NFC태그모듈은 책의 일면에 부착될 수 있고,
상기 NFC태그모듈은 안테나 및 IC칩을 포함하는 제1NFC태그;
상기 제1NFC태그 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그에 상응하는 단면적을 갖는 제1접착층;
상기 제1접착층 상면에 배치되고, 상기 제1NFC태그보다 큰 면적을 갖는 전자파차단층;
상기 전자파차단층 상면에 배치되고, 전자파차단층에 상응하는 단면적을 갖는 제2접착층; 및
상기 제2접착층 상면에 배치되고, 상기 제2접착층보다 작은 면적을 갖는 제2NFC태그;를 포함하는, 인지능력발달보조 시스템.
- 시각장애인용 혹은 유아용 인지능력발달보조 시스템을 이용하여 인지능력발달을 보조하는 방법으로서,
상기 인지능력발달보조 시스템은,
안테나 및 IC칩을 포함하고, 읽기 및 쓰기가 가능한 NFC태그모듈; 및
보조공학기기;을 포함하고,
상기 보조공학기기는,
배터리모듈;
상기 NFC태그모듈에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신하는 NFC리더모듈;
상기 NFC리더모듈에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환하는 제어모듈;
상기 제어모듈에서 변환된 음성정보를 출력하는 스피커;
상기 제어모듈을 상기 스피커, 및 상기 NFC리더모듈에 접속시키는 커넥터보드를 포함하고,
상기 인지능력발달을 보조하는 방법은,
사용자가 자신의 스마트폰단말기의 전용 애플리케이션을 이용하여 텍스트정보를 입력하고, 상기 NFC태그모듈과 상기 스마트폰단말기 사이의 NFC통신을 이용하여, 입력된 텍스트정보를 상기 NFC태그모듈에 기록하는 단계;
상기 보조공학기기가 상기 NFC태그모듈에 기록된 텍스트정보를 NFC통신방식으로 수신하는 단계;
상기 보조공학기기가 상기 NFC리더모듈에서 수신한 상기 텍스트정보를 음성정보로 변환하는 단계; 및
상기 보조공학기기가 상기 제어모듈에서 변환된 음성정보를 출력하는 단계;를 포함하는, 인지능력발달보조 시스템.
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