KR102630988B1 - Block recognition device - Google Patents
Block recognition device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102630988B1 KR102630988B1 KR1020210134800A KR20210134800A KR102630988B1 KR 102630988 B1 KR102630988 B1 KR 102630988B1 KR 1020210134800 A KR1020210134800 A KR 1020210134800A KR 20210134800 A KR20210134800 A KR 20210134800A KR 102630988 B1 KR102630988 B1 KR 102630988B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- block
- mounting plate
- block mounting
- recognition device
- camera
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 59
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B1/00—Manually or mechanically operated educational appliances using elements forming, or bearing, symbols, signs, pictures, or the like which are arranged or adapted to be arranged in one or more particular ways
- G09B1/02—Manually or mechanically operated educational appliances using elements forming, or bearing, symbols, signs, pictures, or the like which are arranged or adapted to be arranged in one or more particular ways and having a support carrying or adapted to carry the elements
- G09B1/30—Manually or mechanically operated educational appliances using elements forming, or bearing, symbols, signs, pictures, or the like which are arranged or adapted to be arranged in one or more particular ways and having a support carrying or adapted to carry the elements wherein the elements are adapted to be arranged in co-operation with the support to form symbols
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Accessories Of Cameras (AREA)
Abstract
본 발명의 일실시 형태에 따르면, 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판과, 상기 블록거치판에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록거치판과 이격되도록 상기 블록거치판의 하부 방향에 형성되어 상기 비아홀을 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부를 포함하는 블록 인식 장치를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a block mounting plate has a flat upper surface and is perforated with a plurality of via holes in a grid form to transmit light from the top to the bottom, and a plurality of protrusions are provided on the lower surface to be mounted on the block mounting plate. The protrusion includes at least one block formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part, a camera formed in the lower direction of the block mounting plate so as to be spaced apart from the block mounting plate and taking pictures of the via hole, and taking pictures with the camera. A block recognition device including an operation unit that converts an image into a digital signal can be provided.
Description
본 발명은 블록 인식장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카메라를 이용하여 블록거치판에 블록의 결합 여부를 인식하고 인식된 결과를 출력할 수 있는 블록 인식장치에 관한 것이다. The present invention relates to a block recognition device, and more specifically, to a block recognition device that uses a camera to recognize whether a block is coupled to a block holder and outputs the recognized result.
블록 세트, 특히 알파벳이나 한글 자모를 형상화한 블록 세트는 완구용 또는 학습용으로 널리 사용되고 있다. 특히 일반 가정이나 유치원 또는 언어 학원 등에서 유아 또는 새로운 언어를 배우려는 사람들을 대상으로 많이 사용되고 있다. Block sets, especially block sets that symbolize the alphabet or Korean alphabet, are widely used as toys or for learning. In particular, it is widely used in homes, kindergartens, and language schools for infants and those who want to learn a new language.
블록 세트의 사용자는 블록 세트에 포함되어 있는 블록들을 서로 조합하거나 끼워 맞추는 과정을 통해 지각력을 향상시킬 수 있다. 특히 알파벳이나 한글 자모를 형상화한 블록 세트의 경우, 블록들을 서로 조합하는 과정을 통해 기초적인 문자를 습득할 수 있다.Users of the block set can improve their perception through the process of combining or fitting the blocks included in the block set. In particular, in the case of block sets that symbolize the alphabet or the Korean alphabet, basic characters can be learned through the process of combining the blocks.
다만, 종래에는 사용자가 임의로 블록들을 조합하였을 때, 사용자가 이미 알고 있었던 경우라거나 다른 누군가가 알려주는 경우가 아니라면, 상기 조합이 가능한 조합인지 또는 상기 조합된 블록들의 배치가 정확한 것인지 여부에 대해 쉽게 알수 없는 불편함이 있었다. 따라서, 이러한 불편함을 줄이고자 온라인 학습과 오프라인 학습을 결합한 다양한 학습 교구가 개발되고 있는 실정이다. However, conventionally, when a user arbitrarily combines blocks, unless the user already knows or someone else informs them, it is not easy to know whether the combination is possible or whether the arrangement of the combined blocks is correct. There was an inconvenience that wasn't there. Therefore, in order to reduce this inconvenience, various learning materials that combine online learning and offline learning are being developed.
선행문헌 : 한국등록특허 10-1588444Prior literature: Korean registered patent 10-1588444
상기 선행문헌은 블록인식장치 및 블록 인식 방법에 관한 특허로서, 블록의 종류 또는 블록의 조합 상태를 인식하고 인식된 결과를 출력할 수 있는 블록 인식 장치 및 블록 인식 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나 이상의 블록이 배치되는 판, 판의 내부 또는 외부에 배치되고 판에 배치된 블록에 대한 블록 정보를 감지하는 센서부, 블록 정보를 기초로 하여 출력정보를 생성하는 제어부 및 출력 정보를 출력하는 출력부를 포함하는 블록 인식장치가 개시되어 있다. The above prior literature is a patent on a block recognition device and a block recognition method, which relates to a block recognition device and a block recognition method capable of recognizing the type of block or the combination state of blocks and outputting the recognized result, wherein at least one block This plate is placed, a sensor unit that is placed inside or outside the plate and detects block information about the blocks placed on the plate, a control unit that generates output information based on the block information, and an output unit that outputs the output information. A block recognition device is disclosed.
본 발명의 일 실시형태는, 카메라를 이용하여 블록거치판에 블록의 결합 여부를 인식하고 이를 출력함으로서 블록거치판에서의 블록 거치 정보를 쉽게 인식할 수 있는 블록 인식장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. One embodiment of the present invention aims to provide a block recognition device that can easily recognize block mounting information on a block mounting plate by using a camera to recognize whether a block is coupled to a block mounting plate and output this. .
본 발명의 일실시 형태에 따르면, 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판과, 상기 블록거치판에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록거치판과 이격되도록 상기 블록거치판의 하부 방향에 형성되어 상기 비아홀을 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부를 포함하는 블록 인식 장치를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a block mounting plate has a flat upper surface and is perforated with a plurality of via holes in a grid form to transmit light from the top to the bottom, and a plurality of protrusions are provided on the lower surface to be mounted on the block mounting plate. The protrusion includes at least one block formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part, a camera formed in the lower direction of the block mounting plate so as to be spaced apart from the block mounting plate and taking pictures of the via hole, and taking pictures with the camera. A block recognition device including an operation unit that converts an image into a digital signal can be provided.
상기 블록 인식 장치는, 상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창을 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a transparent window made of plastic formed in a lower portion of the via hole.
상기 블록 인식 장치는, 상기 카메라의 촬영각을 넓히기 위해 상기 카메라와 블록거치판 사이에 형성되는 광각렌즈를 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a wide-angle lens formed between the camera and the block mounting plate to expand the shooting angle of the camera.
상기 블록 인식 장치는, 상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a signal output unit that outputs a digital signal converted by the calculation unit.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 평평한 상면을 가지며, 상부에서 하부로 광을 투과시키도록 격자 형태로 복수개의 비아홀이 타공된 블록거치판과, 상기 블록거치판에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록과, 상기 블록거치판의 하부에서 상기 복수개의 비아홀에 각각 일단이 연결되는 복수의 광섬유와, 상기 복수의 광섬유 타단을 촬영하는 카메라, 및 상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치를 제공할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a block mounting plate has a flat upper surface and is perforated with a plurality of via holes in the form of a grid to transmit light from the top to the bottom, and a plurality of protrusions are provided on the lower surface to be mounted on the block mounting plate. The protrusion includes at least one block formed in a tapered shape with a lower part narrower than the upper part, a plurality of optical fibers, one end of which is connected to the plurality of via holes at the lower part of the block mounting plate, and the other ends of the plurality of optical fibers are photographed. It is possible to provide a block recognition device comprising a camera, and an arithmetic unit that converts an image captured by the camera into a digital signal.
상기 블록 인식 장치는, 상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창을 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a transparent window made of plastic formed in a lower portion of the via hole.
상기 블록 인식 장치는, 상기 복수의 광섬유의 타단이 연결되는 축소판을 더 포함할 수 있으며, 상기 축소판은, 상기 블록거치판에 형성된 비아홀과 동일한 격자 형상을 가질 수 있다. The block recognition device may further include a thumbnail to which other ends of the plurality of optical fibers are connected, and the thumbnail may have the same grid shape as the via hole formed in the block holding plate.
상기 블록 인식 장치는, 상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. The block recognition device may further include a signal output unit that outputs a digital signal converted by the calculation unit.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 카메라를 이용하여 블록거치판에 블록의 결합 여부를 인식하고 이를 출력함으로서 블록거치판에서의 블록 거치 정보를 쉽게 인식할 수 있는 블록 인식장치를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a block recognition device that can easily recognize block mounting information on the block mounting plate can be obtained by using a camera to recognize whether a block is coupled to the block mounting plate and outputting the result.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 4는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 5는, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 제6 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.
도 7은, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a block recognition device according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a block recognition device according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a configuration diagram of a block recognition device according to a third embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram of a block recognition device according to a fourth embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram of a block recognition device according to the fifth embodiment of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram of a block recognition device according to the sixth embodiment of the present invention.
Figure 7 is a configuration diagram of a block recognition device according to the seventh embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a block recognition device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(100)는, 비아홀이 형성된 블록거치판(110), 블록거치판에 거치되는 블록(120), 카메라(130) 및 연산부(140)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
본 실시형태에서, 블록거치판(110)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(115)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(110)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the
비아홀(115)은 상기 블록거치판(110)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(115)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The
블록(120)은 상기 블록거치판(110)에 거치되도록 복수의 돌출부(125)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(120)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(125)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(115)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(115)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(125)가 비아홀(115)에 삽입됨으로서 블록거치판(110)상에 블록(120)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(125)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The
상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.
카메라(130)는 상기 블록거치판(110)의 하부에 형성되어 상기 비아홀(115)을 촬영할 수 있다. 블록거치판(110)에 블록이 거치되지 않은 상태에서는 상기 비아홀(115)로 모두 광이 통과되는 상태로 카메라에 촬영될 수 있다. 블록거치판(110)에 블록이 거치되면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀 중 블록에 의해 가려진 비아홀을 인식하면 블록의 형태를 인식할 수 있다. The
본 실시형태에서는, 상기 카메라(130)와 블록거치판(110) 사이에 광각렌즈(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 광각렌즈(150)를 추가함으로서 카메라의 촬영각도를 넓힐 수 있다. 카메라의 촬영각도를 넓히면 카메라와 블록거치판 사이의 간격을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 블록거치판과 카메라가 하나의 하우징 내에 배치되어야 하는 블록 인식 장치의 두께를 줄일 수 있다. In this embodiment, a wide-
연산부(140)는 상기 카메라(130)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(140)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(140)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(140)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(140)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(110)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(100)는, 상기 연산부(140)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(160)는 연산부(140)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The
또한, 신호 출력부(160)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다. Figure 2 is a configuration diagram of a block recognition device according to a second embodiment of the present invention.
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(200)는 비아홀이 형성된 블록거치판(210), 블록(220), 투명창(201), 카메라(230) 및 연산부(240)를 포함할 수 있다. The
본 실시형태에서, 블록거치판(210)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(215)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(210)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the
비아홀(215)은 상기 블록거치판(210)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(215)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 215 may be formed in a grid shape on the
본 실시형태에서는 상기 타공된 비아홀(215)에 광투과가 가능한 플라스틱 재질의 투명창(201)이 삽입되어 형성될 수 있다. 상기 타공된 비아홀이 그대로 사용되는 경우, 상기 타공된 비아홀로 먼지나 이물질 등이 유입되어 카메라(230)의 표면에 먼지나 이물질이 쌓일 수 있다. 이처럼 타공된 비아홀로 먼지 등이 유입되지 않도록 상기 타공된 비아홀(215)을 투명창(201)으로 막아 주는 것이 바람직하다. 상기 투명창(201)은 비아홀의 하부영역 일부를 채우도록 형성될 수 있다. In this embodiment, a
상기 타공된 비아홀(215)에 각각 분리된 투명창(201) 만을 끼워 넣을 수도 있으나, 본 실시형태에서는 상기 블록거치판(210)의 하부에 비아홀(215)에 대응되도록 돌출된 요철 형상의 투명창(201)이 형성된 투명한 재질의 투명창부(202)를 배치하여, 상기 비아홀(215)에 요철 형상의 투명창(201)이 끼워지는 형태로 형성할 수 있다. Only separate
블록(220)은 상기 블록거치판(210)에 거치되도록 복수의 돌출부(225)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(220)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(225)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(215)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(215)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(225)가 비아홀(215)에 삽입됨으로서 블록거치판(210)상에 블록(220)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(225)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The
이처럼 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는 블록거치판(210)에 형성된 비아홀(215)의 하부에는 투명창(201)이 배치되고, 비아홀(215)의 상부에는 블록의 돌출부(225)가 삽입될 수 있다. In this way, in the block recognition device according to this embodiment, the
상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.
카메라(230)는 상기 블록거치판(210)의 하부에 형성되어 상기 비아홀(220)을 촬영할 수 있다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(200)에서는 블록거치판(210)을 3개의 영역으로 분할하고, 각각의 분할된 영역 하부에 카메라를 설치할 수 있다. 상기 블록거치판(210)의 면적이 넓은 경우, 블록거치판 전체에 형성된 광 투과창을 촬영하기 위해서는 카메라와 블록거치판 사이의 거리가 길어지거나, 광각렌즈가 필요할 수 있다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(200)에서는 블록거치판을 분할하고 분할된 영역 각각을 촬영하는 복수개의 카메라를 설치함으로서, 블록거치판과 카메라 사이의 거리를 줄일 수 있다. 결과적으로 블록 인식장치의 두께를 줄일 수 있어 컴팩트한 장치 구성이 가능하다. The
상기 블록거치판(210)에 블록이 거치되지 않은 상태에서는 상기 비아홀(215)로 광이 통과되는 상태로 카메라에 촬영될 수 있다. 블록이 거치되면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀 중 블록에 의해 가려진 비아홀을 인식하면 블록의 형태를 인식할 수 있다. When the block is not mounted on the
본 실시형태에서는, 상기 카메라(230)와 블록거치판(210) 사이에 광각렌즈(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 광각렌즈를 추가함으로서 카메라의 촬영각도를 넓힐 수 있다. 카메라의 촬영각도를 넓히면 카메라와 블록거치판 사이의 간격을 줄일 수 있다. 따라서, 상기 블록거치판과 카메라가 하나의 하우징 내에 배치되어야 하는 블록 인식 장치의 두께를 줄일 수 있다. In this embodiment, a wide-angle lens (not shown) may be further included between the
연산부(240)는 상기 카메라(230)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(240)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(240)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(240)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(240)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(210)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(200)는, 상기 연산부(240)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(260)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(260)는 연산부(240)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The
또한, 신호 출력부(260)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘텐츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the
도 3은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 3 is a configuration diagram of a block recognition device according to a third embodiment of the present invention.
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(300)는 블록거치판(310), 블록(미도시), 카메라(330) 및 연산부(340)를 포함할 수 있다. 도 1의 실시형태와 비교하여 블록거치판(310)을 복수 영역으로 분할하고, 각 분할된 영역별로 카메라를 설치한 차이점이 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(300)는 도 2의 실시형태와 비교하여 블록거치판(310)의 분할 영역 개수, 이에 따른 카메라(330)의 갯수에 차이가 있고 나머지 사항은 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. The
도 4는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 4 is a configuration diagram of a block recognition device according to a fourth embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(400)는, 비아홀이 형성된 블록거치판(410), 블록거치판에 거치되는 블록(420), 복수의 광섬유(470), 카메라(430) 및 연산부(440)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
본 실시형태에서, 블록거치판(410)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(415)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(410)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the
비아홀(415)은 상기 블록거치판(410)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(415)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 415 may be formed in a grid shape on the
블록(420)은 상기 블록거치판(410)에 거치되도록 복수의 돌출부(425)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(420)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(425)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(415)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(415)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(425)가 비아홀(415)에 삽입됨으로서 블록거치판(410)상에 블록(420)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(425)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The
상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.
광섬유(470)는 상기 비아홀(415)에 일단이 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 광섬유(470)는 빛 신호를 전달하는 가느다란 유리 또는 플라스틱 섬유의 일종이다. 광섬유의 원리는 광섬유 내부와 외부를 서로 다른 밀도와 굴절률을 가지는 유리섬유로 제작하여, 한번 들어간 빛이 전반사를 하며 진행하도록 만든 것이다. 광섬유는 구리선보다 더 많은 양의 데이터를 더 멀리까지 전달할 수 있다. 광섬유를 만드는 데 유리섬유가 금속 대신에 쓰이는 이유는 데이터 손실이 더 적고 전자기적 간섭도 더 적고 고온에도 더 잘 견디기 때문이다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는, 광섬유의 일단이 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(415)에 연결될 수 있다. 상기 광섬유는 상기 비아홀로 입력되는 광신호를 광섬유 타단으로 전달할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 광섬유(470)의 갯수는 상기 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀의 갯수만큼 형성될 수 있다. The
카메라(430)는 상기 광섬유의 타단을 촬영할 수 있다. 상기 블록거치판(410)에 블록을 결합하기 위해서 비아홀(415)에 블록의 돌출부를 끼울 수 있다. 블록이 끼워지지 않은 상태에서는 상기 비아홀(415)로 입력된 광이 모두 상기 광섬유를 통해 카메라에 촬영될 수 있다. 블록이 끼워지면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 결국 광섬유 타단에는 상기 비아홀의 광 투과영역 및 광 차단영역이 그대로 나타나게 된다. 본 실시형태에서는 상기 카메라(430)가 광 섬유(470)의 타단을 촬영하여 인식하면 블록거치판(410)에 배치된 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 광섬유는 휘어지게 배치하더라도 일단으로 입력된 광이 타단으로 출력될 수 있다. 따라서 상기 카메라(430)의 위치는 반드시 상기 블록거치판 하부에 있을 필요가 없다. 상기 비아홀(415)과 카메라(430) 사이에 광섬유를 추가함으로서 상기 카메라의 배치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다. The
연산부(440)는 상기 카메라(430)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(440)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(440)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(440)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(440)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(410)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(400)는 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되는 축소판(480)을 더 포함할 수 있다. 상기 축소판은 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되므로 상기 블록거치판에 형성된 비아홀과 동일한 격자 형상을 가질 수 있다. 상기 축소판(480)은 상기 복수의 광섬유를 한곳으로 집중시켜 블록거치판의 형태와 동일한 형태로 비아홀로 입력되는 광을 검출하도록 할 수있다. 또한, 상기 축소판(480)은 상기 광섬유를 연장하거나 휘어지게 배치할 때 광섬유 타단을 고정시킬 수 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(400)는, 상기 연산부(440)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(460)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(460)는 연산부(440)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The
또한, 신호 출력부(460)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘테츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the
도 5는, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 5 is a configuration diagram of a block recognition device according to the fifth embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 실시형태에 따른 블록 인식장치(500)는, 비아홀이 형성된 블록거치판(510), 블록(520), 복수의 광섬유(570), 카메라(530) 및 연산부(540)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
본 실시형태에서, 블록거치판(510)은, 평평한 상면을 가지며 복수개의 비아홀(515)이 격자 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 사각형 모양으로 도시하였으나 이에 한정되지 않고, 타원, 다각형, 또는 폐곡선 등 다양한 모양으로 구현될 수 있다. 본 실시형태에서 블록거치판(510)은 금속 재질이나 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서 금속판 혹은 플라스틱 판에 격자형태의 비아홀을 타공함으로서 간단하게 블록거치판을 형성할 수 있다. In this embodiment, the
비아홀(515)은 상기 블록거치판(510)에 격자 형태로 형성될 수 있다. 상기 비아홀(515)은 블록거치판의 상면 및 하면을 관통하도록 타공되어 형성될 수 있다. The via holes 515 may be formed in a grid shape on the
본 실시형태에서는 상기 타공된 비아홀(515)에 광투과가 가능한 플라스틱 재질의 투명창(501)이 삽입되어 형성될 수 있다. 상기 타공된 비아홀이 그대로 사용되는 경우, 상기 타공된 비아홀로 먼지나 이물질 등이 유입되어 먼지나 이물질이 쌓일 수 있다. 이처럼 타공된 비아홀로 먼지 등이 유입되지 않도록 상기 타공된 비아홀(515)을 투명창(501)으로 막아 주는 것이 바람직하다. 상기 투명창(501)은 비아홀의 하부영역 일부를 채우도록 형성될 수 있다. In this embodiment, a
상기 타공된 비아홀(515)에 각각 분리된 투명창(501) 만을 끼워 넣을 수도 있으나, 본 실시형태에서는 상기 블록거치판(510)의 하부에 비아홀(515)에 대응되도록 돌출된 요철 형상의 투명창(501)이 형성된 투명한 재질의 투명창부(502)를 배치하여, 상기 비아홀(515)에 요철 형상의 투명창(501)이 끼워지는 형태로 형성할 수 있다. Only separate
블록(520)은 상기 블록거치판(510)에 거치되도록 복수의 돌출부(525)가 하면에 형성될 수 있다. 상기 블록(520)은 숫자나 문자 형태로 구현될 수 있다. 상기 돌출부(525)는 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(515)에 대응하도록 격자형태로 형성될 수 있다. 또한 상기 돌출부는 상기 비아홀(515)에 형성된 격자형태 중 일부 비아홀에만 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 돌출부(525)가 비아홀(515)에 삽입됨으로서 블록거치판(510)상에 블록(520)을 고정할 수 있다. 본 실시형태에서, 블록의 하면에 형성되는 상기 돌출부(525)는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이렇게 블록거치판에 형성된 비아홀에 삽입되는 돌출부의 형태를 테이퍼 형상으로 형성함으로써, 블록을 블록거치판에 거치 및 제거를 용이하게 할 수 있다. 즉, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해 블록거치판의 비아홀에 블록의 돌출부를 정확히 일치시키지 않은 경우에도 블록을 약간 움직이면 쉽게 비아홀로 돌출부가 삽입될 수 있다. 또한, 돌출부의 테이퍼 형상으로 인해, 블록의 돌출부와 블록거치판의 비아홀 사이의 결합력이 크지 않기 때문에 블록을 블록거치판에서 제거하기가 용이할 수 있다. 블록에 형성된 돌출부가 블록거치판에 형성된 비아홀과 너무 타이트하게 결합되는 경우에는 상기 블록을 블록거치판에 안정적으로 고정시키는 장점은 있으나, 블록거치판에서 블록을 제거시 어려움이 있다. 본 실시형태에 따른 블록인식장치는 주로 문자나 숫자를 배우기 시작하는 미취학아동이 사용할 수 있으므로 블록 제거가 어려운 경우, 본실시형태에 따른 블록인식장치의 사용을 꺼려할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 블록을 블록거치판에 쉽게 거치하고, 쉽게 제거할 수 있도록 블록에 형성된 돌출부를 테이퍼 형상으로 형성할 수 있다. The
이처럼 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는 블록거치판(510)에 형성된 비아홀(515)의 하부에는 투명창(501)이 배치되고, 비아홀(515)의 상부에는 블록의 돌출부(525)가 삽입될 수 있다. In this way, in the block recognition device according to this embodiment, a
상기 블록거치판에 블록이 거치되면 거치된 블록에 의해 상기 비아홀이 막히게 된다. 본 실시형태에서는 블록에 의해 막힌 비아홀을 인식하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. When a block is mounted on the block mounting plate, the via hole is blocked by the mounted block. In this embodiment, the shape of the block can be recognized by recognizing the via hole blocked by the block.
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(500)에서는 블록거치판(510)을 3개의 영역으로 분할하고, 각각의 분할된 영역을 담당하는 카메라를 설치할 수 있다. 분할된 영역의 비아홀에 일단이 연결된 광섬유는 각각 분할된 영역을 담당하는 카메라 방향으로 타단이 모여질 수 있다. 본 실시형태와 같이 넓은 면적을 갖는 블록거치판의 경우, 비아홀에 연결되는 광섬유 전체의 타단을 한곳으로 모으면 광섬유 자체의 부피로 인해 배치의 자유도가 제한될 수 있다. 본 실시형태에서는 블록거치판을 3개의 영역으로 나누고, 각 영역별로 연결되는 광섬유를 각각 한곳으로 집중시켜 집중된 광섬유 타단을 각각 별도의 카메라를 통해 촬영할 수 있도록 하였다. 본 실시형태에 따르면, 상기 광섬유를 자유롭게 구부려 배치할 수 있으므로 상기 복수의 카메라를 서로 다른 영역에 배치할 수도 있다. 따라서 블록 인식장치(500)의 전체 레이아웃에 대한 자유도를 높일 수 있다. In the
광섬유(570)는 상기 광 투과창에 일단이 연결되도록 형성될 수 있다. 상기 광섬유(570)는 빛 신호를 전달하는 가느다란 유리 또는 플라스틱 섬유의 일종이다. 광섬유의 원리는 광섬유 내부와 외부를 서로 다른 밀도와 굴절률을 가지는 유리섬유로 제작하여, 한번 들어간 빛이 전반사를 하며 진행하도록 만든 것이다. 광섬유는 구리선보다 더 많은 양의 데이터를 더 멀리까지 전달할 수 있다. 광섬유를 만드는 데 유리섬유가 금속 대신에 쓰이는 이유는 데이터 손실이 더 적고 전자기적 간섭도 더 적고 고온에도 더 잘 견디기 때문이다. 본 실시형태에 따른 블록 인식장치에서는, 광섬유의 일단이 상기 블록거치판에 형성된 비아홀(150)에 연결될 수 있다. 상기 광섬유는 상기 비아홀로 입력되는 광신호를 광섬유 타단으로 전달할 수 있다. 본 실시형태에서 상기 광섬유(570)의 갯수는 상기 블록거치판에 형성된 복수의 비아홀의 갯수만큼 형성될 수 있다. The
카메라(530)는 상기 광섬유의 타단을 촬영할 수 있다. 상기 블록거치판(510)에 블록을 결합하기 위해서 비아홀(515)에 블록의 돌출부(525)를 끼울 수 있다. 블록이 끼워지지 않은 상태에서는 상기 비아홀(515)로 입력된 광이 모두 상기 광섬유를 통해 카메라에 촬영될 수 있다. 블록이 끼워지면, 블록의 형태에 맞게 복수개의 비아홀이 블록에 의해 가려지고, 블록의 형태로 상기 비아홀을 통과하는 광이 차단된다. 결국 광섬유 타단에는 상기 비아홀의 광 투과영역 및 광 차단영역이 그대로 나타나게 된다. 본 실시형태에서는 상기 카메라(530)가 광 섬유(570)의 타단을 촬영하여 인식하면 블록거치판(510)에 배치된 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 광섬유는 휘어지게 배치하더라도 일단으로 입력된 광이 타단으로 출력될 수 있다. 따라서 상기 카메라(530)의 위치는 반드시 상기 블록거치판 하부에 있을 필요가 없다. 상기 비아홀(515)과 카메라(530) 사이에 광섬유를 추가함으로서 상기 카메라의 배치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다. The
연산부(540)는 상기 카메라(530)에서 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하여 블록의 형태를 인식할 수 있다. 상기 연산부(540)에서는 이미지를 디지털 신호로 변환하기 위해 머신비젼 기술이 사용될 수 있다. 머신 비전이란, 이미지를 캡처하고 프로세싱하는 기능을 실행하는 장치에 대한 작동 지침을 제공하는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 이루어진 모든 산업, 비산업 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 연산부(540)는 이러한 머신비젼 기술을 시행하기 위한 다양한 부품 및 프로그램을 포함할 수 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치에서, 연산부(540)는 중앙처리장치(CPU, Central Processing Unit) 또는 마이크로컨트롤러유닛(MCU, Micro Controller Unit)을 포함할 수 있다. 상기 연산부(540)는 카메라의 촬영 영상을 이용하여 블록거치판(510)에 배치된 블록의 형상을 인식할 수 있다. 연산부는 배치된 블록을 인식하고, 인식된 결과를 조합하여 문자나 숫자를 인식할 수 있다. In the block recognition device according to this embodiment, the
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(500)는 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되는 축소판(580)을 더 포함할 수 있다. 상기 축소판은 상기 복수의 광섬유 타단이 연결되므로 상기 블록거치판에 형성된 광 투과창과 동일한 격자 형상을 가질 수 있다. 상기 축소판(580)은 상기 복수의 광섬유를 한곳으로 집중시켜 블록거치판의 형태와 동일한 형태로 광투과창으로 입력되는 광을 검출하도록 할 수있다. 또한, 상기 축소판(580)은 상기 광섬유를 연장하거나 휘어지게 배치할 때 광섬유 타단을 고정시킬 수 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(500)는, 상기 연산부(540)에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부(560)를 더 포함할 수 있다. 상기 신호 출력부(560)는 연산부(540)에서 인식된 결과를 출력할 수 있다. 출력부는 상기 블록에 대응하는 화면을 디스플레이에 출력하거나, 상기 블록에 대응하는 소리를 스피커를 통해 출력할 수 있다. The
또한, 신호 출력부(560)는 블록 인식장치가 외부 스마트 기기와 통신을 수행하도록 통신부를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘테츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the
도 6은, 본 발명의 제6 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 6 is a configuration diagram of a block recognition device according to the sixth embodiment of the present invention.
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(600)는 블록거치판(610), 블록(미도시), 복수의 광섬유(670), 카메라(630) 및 연산부(640)를 포함할 수 있다. 도 4의 실시형태와 비교하여 블록거치판(610)을 복수 영역으로 분할하고, 각 분할된 영역별로 광섬유 및 카메라를 설치한 차이점이 있다. The
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(600)는 도 5의 실시형태와 비교하여 블록거치판(610)의 분할 영역 개수, 이에 따른 광섬유 묶음 및 카메라(630)의 갯수에 차이가 있고 나머지 사항은 유사하므로 상세한 설명은 생략한다. The
도 7은, 본 발명의 제7 실시형태에 따른 블록 인식장치의 구성도이다.Figure 7 is a configuration diagram of a block recognition device according to the seventh embodiment of the present invention.
본 실시형태에 따른 블록 인식장치(700)는 블록거치판(710), 블록(720), 카메라(미도시) 연산부(미도시), 및 신호 출력부(761, 762, 763)를 포함할 수 있다. The
본 실시형태에서 블록거치판(710) 및 블록(720)은 상기 도 1 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 블록거치판에는 복수의 비아홀(710)이 격자 형태로 형성되어 있고, 블록(720)의 하부에는 테이퍼 형상의 돌출부가 형성된 형태일 수 있다. 또한, 카메라, 및 연산부는 상기 도 1 및 도 4에서 설명한 내용과 동일하게 형성될 수 있다. In this embodiment, the
본 실시형태에 따른 블록 인식 장치(700)는, 상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부를 포함할 수 있다. The
본 실시형태에서 신호 출력부는, 상기 연산부에서 인식된 블록의 문자나 숫자를 화면에 디스플레이 시켜부는 디스플레이부(761), 및 상기 연산부에서 인식된 블럭의 문자나 숫자를 음성 신호로 출력하는 스피커(762)를 포함할 수 있다. In this embodiment, the signal output unit includes a
또한, 상기 신호 출력부는 외부 스마트 기기(790)와 통신을 수행하도록 통신부(763)를 포함할 수 있다. 통신부는, 예를 들어 3G 모듈, LTE 모듈, Wi-Fi 모듈, UWB(Ultra Wide Band) 모듈, 또는 랜카드 등과 같은 원거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 블루투스 모듈, NFC 모듈, RFID 모듈, 지그비(ZigBee 모듈, Z-Wave 모듈, 또는 적외선 모듈 등과 같은 근거리용 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 서버와 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신부는 서버에 블록 인식장치의 활용 데이터를 전송할 수 있다. 상기 활용데이터는 출력부를 통해 출력된 단어에 대한 누적 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 서버로부터 콘테츠를 수신할 수 있다. 상기 수신된 콘텐츠는 신호 출력부에서 출력을 할 수도 있다. Additionally, the signal output unit may include a
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를들어, 광 투과창의 형태나 투명창의 형태, 블록거치판의 영역 분할 및 이에 따른 카메라 배치, 신호 출력부의 구성 등은 다양하게 구현될 수 있다. 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments and examples, those skilled in the art may modify the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following patent claims. and that it can be changed. For example, the shape of the light-transmitting window or the transparent window, the division of the area of the block mounting plate and the resulting camera arrangement, the configuration of the signal output unit, etc. can be implemented in various ways. These modified implementations should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.
110 : 블록거치판 120 : 블록
130 : 카메라 140 : 연산부
150 : 렌즈 160 : 신호출력부110: block holder 120: block
130: Camera 140: Calculation unit
150: Lens 160: Signal output unit
Claims (9)
상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창;
상기 블록거치판의 비아홀에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록;
상기 블록거치판과 이격되도록 상기 블록거치판의 하부 방향에 형성되어 상기 블록 거치판의 하부에서 상기 투명창을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부
를 포함하는 블록 인식 장치.
A block mounting plate having a flat upper surface and having a plurality of via holes perforated in a grid shape to transmit light from the top to the bottom;
a transparent window made of plastic formed at the bottom of the via hole;
At least one block on which a plurality of protrusions are formed on a lower surface to be mounted on via holes of the block mounting plate, and wherein the protrusions are formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part;
a camera formed in a lower direction of the block mounting plate so as to be spaced apart from the block mounting plate and photographing the transparent window from a lower portion of the block mounting plate; and
An operation unit that converts the image captured by the camera into a digital signal
A block recognition device including a.
상기 카메라의 촬영각을 넓히기 위해 상기 카메라와 블록거치판 사이에 형성되는 광각렌즈
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to paragraph 1,
A wide-angle lens formed between the camera and the block mounting plate to expand the shooting angle of the camera.
A block recognition device further comprising:
상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to paragraph 1,
A signal output unit that outputs the digital signal converted by the calculation unit.
A block recognition device further comprising:
상기 비아홀의 하부에 형성되는 플라스틱 재질의 투명창;
상기 블록거치판의 비아홀에 거치되도록 복수의 돌출부가 하면에 형성되며, 상기 돌출부는 상부보다 하부가 좁은 테이퍼 형상으로 형성된 적어도 하나의 블록;
상기 블록거치판의 하부에서 상기 복수개의 투명창에 각각 일단이 연결되는 복수의 광섬유;
상기 복수의 광섬유 타단을 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 촬영된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 연산부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
A block mounting plate having a flat upper surface and having a plurality of via holes perforated in a grid shape to transmit light from the top to the bottom;
a transparent window made of plastic formed at the bottom of the via hole;
At least one block on which a plurality of protrusions are formed on a lower surface to be mounted on via holes of the block mounting plate, and wherein the protrusions are formed in a tapered shape where the lower part is narrower than the upper part;
a plurality of optical fibers, each end of which is connected to the plurality of transparent windows at the lower part of the block mounting plate;
a camera for photographing the other end of the plurality of optical fibers; and
An operation unit that converts the image captured by the camera into a digital signal
A block recognition device comprising:
상기 복수의 광섬유의 타단이 연결되는 축소판
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to clause 5,
A miniature version where the other ends of the plurality of optical fibers are connected
A block recognition device further comprising:
상기 축소판은,
상기 블록거치판에 형성된 비아홀과 동일한 격자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
In clause 7,
The miniature is,
A block recognition device having the same lattice shape as the via holes formed in the block mounting plate.
상기 연산부에서 변환된 디지털 신호를 출력하는 신호 출력부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 인식 장치.
According to clause 5,
A signal output unit that outputs the digital signal converted by the calculation unit.
A block recognition device further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210134800A KR102630988B1 (en) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Block recognition device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210134800A KR102630988B1 (en) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Block recognition device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230051881A KR20230051881A (en) | 2023-04-19 |
KR102630988B1 true KR102630988B1 (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=86142460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210134800A KR102630988B1 (en) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | Block recognition device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102630988B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101994845B1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-01 | 주식회사 인텔리비전 | Toy with recognition for character and block |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101898227B1 (en) * | 2016-09-21 | 2018-09-12 | 주식회사 디에이치이비즈 | Apparatus and method for recognizing blocks |
KR102081680B1 (en) * | 2018-07-18 | 2020-02-26 | 주식회사 파코웨어 | Assembly type education apparatus using polyomino |
-
2021
- 2021-10-12 KR KR1020210134800A patent/KR102630988B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101994845B1 (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-01 | 주식회사 인텔리비전 | Toy with recognition for character and block |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230051881A (en) | 2023-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN204129314U (en) | A kind of videography optical lens group and iris camera module | |
JP2021507277A (en) | Augmented reality display system | |
TW202020499A (en) | Lens system, projection apparatus, detecting module and electronic device | |
KR102630988B1 (en) | Block recognition device | |
CN104347001A (en) | Display apparatus | |
KR101247903B1 (en) | 3D image photographing optical modules | |
KR102303683B1 (en) | Block recognition device | |
KR102321138B1 (en) | Block recognition device | |
US11726301B2 (en) | Lens assembly and electronic device including the same | |
US20220334343A1 (en) | Imaging lens assembly module, imaging lens assembly driving module, camera module and electronic device | |
CN105572833A (en) | Optical device | |
KR20110072108A (en) | Vision based augmented reality system using mobile terminal having tag | |
CN104204938B (en) | Image focuses on | |
CN217718396U (en) | Imaging lens, camera module and electronic device | |
EP3193202A1 (en) | Mobile terminal | |
CN208401967U (en) | A kind of camera module and electronic equipment | |
CN210781025U (en) | Camera module and electronic equipment | |
CN205594647U (en) | A iris device for mobile client equipment | |
CN212324212U (en) | Electronic device | |
CN217307771U (en) | Lens module with adjustable focal length and shooting equipment | |
WO2021000639A1 (en) | Lens module and electronic device | |
CN211905861U (en) | AR glasses system | |
CN206039014U (en) | Zoom optical system of little volume, high resolution , big image planes | |
KR20140077310A (en) | 3D Camera Module | |
KR20210129539A (en) | How to control a hologram display using a miniature sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |