図面 (/)

技術 コマンド・パネル配置用治具

出願人 株式会社ICON
発明者 土屋敏子
出願日 2018年7月13日 (2年11ヶ月経過) 出願番号 2018-132904
公開日 2020年1月23日 (1年4ヶ月経過) 公開番号 2020-010736
状態 未査定
技術分野 玩具
主要キーワード 回転脚 スパイラルライン 配置用治具 マスターブロック スロープ形状 音声録音用 空白位置 内側空
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年1月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (16)

課題

プログラミングを学習する学習玩具を使用するに当たって、複数種類配置したコマンド・パネル上における移動体のスムーズな移動を促すと共に、プログラミングの学習を行い易くすることができるコマンド・パネル配置用治具を提供する。

解決手段

学習玩具100に使用するコマンド・パネル配置用治具10であって、略方形状を呈する板状の枠体本体21によりコマンド・パネル121を配置する内側空間23を形成する枠体20を有しており、枠体本体21は、コマンド・パネル121の厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、内側空間23に配置したコマンド・パネル121の上面と略面一となるように構成されており、内側空間23は、複数種類のコマンド・パネル121を隙間無く配置可能な大きさに構成されている。

概要

背景

従来、自走型の移動体移動路上を移動させる玩具として、例えば下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の玩具は、走行面の右半分と左半分にデータ用のパターンクロック用のパターンが、走行経路に沿って並行して形成されている。移動体は、これら二種類のパターンを読み取りながら、その走行面を移動する。走行経路は、直線形状、カーブ形状、およびスロープ形状の各種形状を有する複数のコースパーツが連結され経路全体が無端状すなわちループ状に形成される。走行面に形成されているデータ用のパターンは、各コースパーツの形状を特定するコースパーツIDを示しているため、移動体がデータ用のパターンを読み取ることでコース形状が識別できる。移動体は、コース形状を識別できるだけでなく、コースアウト発生区間ジャンプ区間などの実走行結果データも取得できる。遊技者は、コース形状や実走行結果データに基づいて、走行経路の各位置における移動体の速さや加速度などの走行制御データを設定し、走行時間を短縮するように改良して楽しむことができる。

また、遊技者が任意に設定したコマンドに基づいて対象物の動作を適宜変更できる玩具として、下記特許文献2に記載されたものが知られている。特許文献2の玩具では、マスターブロック(すなわち、操作デバイス)のポケットに、所望のアクティビティブロックを嵌め込むことで、ディスプレイ画面上に映し出されたアバターの動作を任意に設定することができる。

概要

プログラミングを学習する学習玩具を使用するに当たって、複数種類配置したコマンド・パネル上における移動体のスムーズな移動を促すと共に、プログラミングの学習を行い易くすることができるコマンド・パネル配置用治具を提供する。学習玩具100に使用するコマンド・パネル配置用治具10であって、略方形状を呈する板状の枠体本体21によりコマンド・パネル121を配置する内側空間23を形成する枠体20を有しており、枠体本体21は、コマンド・パネル121の厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、内側空間23に配置したコマンド・パネル121の上面と略面一となるように構成されており、内側空間23は、複数種類のコマンド・パネル121を隙間無く配置可能な大きさに構成されている。

目的

この発明の課題は、プログラミングを学習する学習玩具を使用するに当たって、複数種類配置したコマンド・パネル上における移動体の様々な動作を促すと共に、プログラミングの学習を行い易くすることができるコマンド・パネル配置用治具を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

動体の動作の命令であるコマンド情報が記録されたコマンド・パネル複数種類連続して配置し、前記コマンド・パネルの上を前記移動体が自走しながら前記コマンド情報を読み取り、前記コマンド情報に基づいて動作する学習玩具に使用するコマンド・パネル配置用治具であって、略方形状を呈する板状の枠体本体により前記コマンド・パネルを配置する内側空間を形成する枠体を有しており、前記枠体本体は、前記コマンド・パネルの厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、前記内側空間に配置した前記コマンド・パネルの上面と略面一となるように構成されており、前記内側空間は、複数種類の前記コマンド・パネルを隙間無く配置可能な大きさに構成されていることを特徴とするコマンド・パネル配置用治具。

請求項2

前記枠体本体の外周縁部に、上側に突出する凸部を有しており、前記移動体が前記枠体の外側に出ようとしたときに、前記移動体が前記凸部に当たることで、外側に出ることを規制するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコマンド・パネル配置用治具。

請求項3

前記枠体本体は、複数の板状の分割部材を組み合わせて構成されており、前記分割部材の選択により前記枠体本体の大きさを変化させて前記内側空間の大きさを変化させて、前記内側空間に配置可能な前記コマンド・パネルの数を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のコマンド・パネル配置用治具。

請求項4

前記枠体の下側に位置するシートを有しており、該シートには、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のコマンド・パネル配置用治具。

請求項5

前記枠体の下側に配置するシートを有しており、該シートの表面と裏面にはそれぞれ、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられており、前記表面の前記コマンド・パネル配置部と前記裏面の前記コマンド・パネル配置部はそれぞれ、前記分割部材の一の選択に応じた前記枠体本体の第1状態と、前記分割部材の他の選択に応じた前記枠体本体の第2状態に適合したものとなっていることを特徴とする請求項3に記載のコマンド・パネル配置用治具。

技術分野

0001

この発明は、パネル印字された位置情報動作指示を自走する移動体が読みとってプログラムを実行するものでパネルの並べ方によるプログラム設計デバッグを学び、プログラム作成基礎を身につけさせ、論理思考力、解決力を育てる玩具において、移動体が自走するパネルを配置するコマンド・パネル配置用治具に関するものである。

背景技術

0002

従来、自走型の移動体に移動路上を移動させる玩具として、例えば下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の玩具は、走行面の右半分と左半分にデータ用のパターンクロック用のパターンが、走行経路に沿って並行して形成されている。移動体は、これら二種類のパターンを読み取りながら、その走行面を移動する。走行経路は、直線形状、カーブ形状、およびスロープ形状の各種形状を有する複数のコースパーツが連結され経路全体が無端状すなわちループ状に形成される。走行面に形成されているデータ用のパターンは、各コースパーツの形状を特定するコースパーツIDを示しているため、移動体がデータ用のパターンを読み取ることでコース形状が識別できる。移動体は、コース形状を識別できるだけでなく、コースアウト発生区間ジャンプ区間などの実走行結果データも取得できる。遊技者は、コース形状や実走行結果データに基づいて、走行経路の各位置における移動体の速さや加速度などの走行制御データを設定し、走行時間を短縮するように改良して楽しむことができる。

0003

また、遊技者が任意に設定したコマンドに基づいて対象物の動作を適宜変更できる玩具として、下記特許文献2に記載されたものが知られている。特許文献2の玩具では、マスターブロック(すなわち、操作デバイス)のポケットに、所望のアクティビティブロックを嵌め込むことで、ディスプレイ画面上に映し出されたアバターの動作を任意に設定することができる。

先行技術

0004

特開2010−167149号公報
米国特許第9333427号明細書

発明が解決しようとする課題

0005

ここで、特許文献1の玩具は、移動体が走行面のデータを読み取ることでコース形状を識別し、遊技者が、走行制御データを設定することで移動体に動作をさせるという構成を備えている。

0006

しかしながら、移動体は、走行経路を走行するのみであり、動作の形態としては一定の範囲に限られている。この出願の発明者は、移動体が走行面からデータを読み取り、移動体に動作をさせるという構成の応用として、移動体をロボット等に代え、このロボットの動作をより多様化することを考えた。ロボットの動作を多様化し、ロボットの動き、色、及び音声などを変化させることで、視覚聴覚により認識できるため、小さな子供にも理解しやすいと考えたからである。

0007

また、本出願の発明者は、特許文献1の玩具では遊技を想定しているにすぎないが、これを学習に応用すれば利用範囲が広がると考えた。特に、ロボットが読み取るデータを入力とし、ロボットの動作を出力とすれば、入力と出力の関係が、子供にも理解しやすいという特徴から子供向けプログラミングの学習に有効であると考えた。

0008

また、特許文献2の玩具では、遊技者が動作をさせるアバターは、ディスプレイ上の画像として動作するのみであり、遊技者は、直接、アバターに触れることができない。このため、幼児等の小さな子供には操作が困難であると考えられる。

0009

本出願の発明者は、まず、例えば三以下の幼児にコンピュータ・プログラミングの基礎を学ばせるための学習玩具として検討した。例えば三歳以下の幼児に、コンピュータ言語を理解させることは困難であるが、ロボットが走行面からデータを読み取り、ロボットに動作をさせるという特徴を活かせば、コンピュータ・プログラミングの手法を学習させることが可能であると考えたからである。また、ディスプレイ上の画像を動作させるのではなく、三次元物体であるロボットに動作をさせる方が、幼児等の子供にも動作が認識しやすく興味を持って学習できると考えた。

0010

一方で、対象年齢を例えば三歳以下の幼児など、狭い年齢層に限定すると、学習玩具の動作を単純なものに制限せざるを得ず、子供が飽きてしまうことや、子供の成長により、玩具が短期間のうちに使われなくなってしまうことが想定された。

0011

子供の発達段階に応じて、長期間にわたり使用できるようにするためには、ロボットの動作を通して、より高度なプログラミングの学習を実現できるようにしておくことが望ましい。

0012

そして、このような学習玩具において、ロボットがデータを読み取れるようにしたコマンド・パネルを複数種類用意し、当該コマンド・パネル上を移動体が自走しながら各コマンド・パネルデータを読み取っていくものを考え出した。

0013

そこで、この発明の課題は、プログラミングを学習する学習玩具を使用するに当たって、複数種類配置したコマンド・パネル上における移動体の様々な動作を促すと共に、プログラミングの学習を行い易くすることができるコマンド・パネル配置用治具を提供することにある。

課題を解決するための手段

0014

かかる課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、移動体の動作の命令であるコマンド情報が記録されたコマンド・パネルを複数種類連続して配置し、前記コマンド・パネルの上を前記移動体が自走しながら前記コマンド情報を読み取り、前記コマンド情報に基づいて動作する学習玩具に使用するコマンド・パネル配置用治具であって、略方形状を呈する板状の枠体本体により前記コマンド・パネルを配置する内側空間を形成する枠体を有しており、前記枠体本体は、前記コマンド・パネルの厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、前記内側空間に配置した前記コマンド・パネルの上面と略面一となるように構成されており、前記内側空間は、複数種類の前記コマンド・パネルを隙間無く配置可能な大きさに構成されているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。

0015

また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の構成に加えて、前記枠体本体の外周縁部に、上側に突出する凸部を有しており、前記移動体が前記枠体の外側に出ようとしたときに、前記移動体が前記凸部に当たることで、外側に出ることを規制するように構成されているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。

0016

また、請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の構成に加えて、前記枠体本体は、複数の板状の分割部材を組み合わせて構成されており、前記分割部材の選択により前記枠体本体の大きさを変化させて前記内側空間の大きさを変化させて、前記内側空間に配置可能な前記コマンド・パネルの数を変更可能に構成されているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。

0017

また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至3の何れか1項に記載の構成に加えて、前記枠体の下側に位置するシートを有しており、該シートには、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。

0018

また、請求項5に係る発明は、請求項3に記載の構成に加えて、前記枠体の下側に配置するシートを有しており、該シートの表面と裏面にはそれぞれ、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられており、前記表面の前記コマンド・パネル配置部と前記裏面の前記コマンド・パネル配置部はそれぞれ、前記分割部材の一の選択に応じた前記枠体本体の第1状態と、前記分割部材の他の選択に応じた前記枠体本体の第2状態に適合したものとなっているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。

発明の効果

0019

請求項1の発明によれば、学習者が複数種類のコマンド・パネルを正しく並べて移動体に想定通りの動きをさせようとする際に、コマンド・パネルの指示方向を間違えてしまって連続したコマンド・パネル上を移動中の移動体がコマンド・パネルからはみ出してしまい、プログラミング失敗となることがあるが、そのような場合でも、コマンド・パネルの厚みと略同一の厚みを有する枠体本体を用いることで、移動体の転倒や停止等の不具合を起こさずにスムーズに移動体を移動させて、プログラミングのエラーを移動体に表現させることができる。また、移動体がコマンド・パネルからはみ出して移動していく様子をはっきりと確認することができるため、学習者にプログラミング失敗を確実に認識させ、コマンド・パネルを並び替えて解決策を講じて意図した通りに動作するように修正する(デバッグを行う)ように導くことができる。また、内側空間にコマンド・パネルを隙間無く配置可能であるため、パネル間の隙間に移動体が嵌ってしまったり隙間で停止してしまったりする不具合を起こさずにスムーズに移動体を移動させることができる。また、コマンド・パネルを配置する箇所の外縁を規制する枠体があるため、コマンド・パネルをより配置し易くすることができる。

0020

また、請求項2の発明によれば、枠体本体の外周縁部に凸部を有していることで、プログラミング失敗で移動体がコマンド・パネルから外れて外側に向かって移動してしまっても、移動体が必要以上に外側に出ることを物理的、強制的に規制することができ、移動体の転倒や破損を防止することができる。

0021

また、請求項3の発明によれば、枠体本体が分割部材の組合せで内側空間に配置可能なコマンド・パネルの数を変更可能に構成されていることで、そのときどきの学習者の成長、学習目的難易度等に合わせてコマンド・パネルの配置可能数を変化させることができる。これにより、そのときどきにより最適な状態にして学習玩具を用いることができる。

0022

また、請求項4の発明によれば、コマンド・パネルを並べるコマンド・パネル配置部が設けられたシートを枠体の下側に配置することで、コマンド・パネルを配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネルの位置を指定することができる。その結果、より使い勝手の良いコマンド・パネル配置用治具とすることができ、より学習し易い状態で学習玩具を用いることができる。

0023

また、請求項5の発明によれば、コマンド・パネルを並べるコマンド・パネル配置部が設けられたシートを枠体の下側に配置することで、コマンド・パネルを配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネルの位置を指定することができる。また、シートが表面と裏面でそれぞれ異なる配置パターンのコマンド・パネル配置部を有していることで、1枚のシートで2通りの使い方をすることができる。また、シートの表面と裏面でコマンド・パネルの配置数が異なるように構成された場合には、表面と裏面のそれぞれでコマンド・パネルをコマンド・パネル配置用治具の中心位置の内側空間に配置することができ、コマンド・パネル配置用治具を見栄え良い状態に保ちつつ学習を行うことができる。

図面の簡単な説明

0024

この発明の実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第1状態を示す平面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第2状態を示す平面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第1状態における枠体を示す平面図である。
図3のA−A断面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第2状態における枠体を示す平面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第1状態におけるシートを示す平面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第2状態におけるシートを示す平面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の凸部に移動体が当接して停止した状態を示す側面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた学習玩具の使用例を示す平面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた学習玩具の全体構成を概略的に示す斜視図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた移動ロボットを概略的に示す図であり、(a)は正面図、(b)は底面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた移動ロボットの走行機構を下側から見た概略的斜視図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた移動ロボットの制御回路を概略的に示すブロック図である。
同実施の形態に係るタブレットコンピュータの概略的正面図である。
同実施の形態に係るコマンド・パネルの複数の例を示す平面図である。

実施例

0025

以下、この発明の実施の形態について説明する。

0026

まず、この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具10について、図1〜9を用いて説明する。このコマンド・パネル配置用治具10は、移動体110の動作の命令であるコマンド情報が記録されたコマンド・パネル121を複数種類連続して配置し、コマンド・パネル121の上を移動体110が自走しながらコマンド情報を読み取り、コマンド情報に基づいて動作する学習玩具100に使用するものであり、内側空間23にコマンド・パネル121を複数枚隙間無く配置可能にしたものである。なお、必ずしも内側空間23の全てをコマンド・パネル121で埋めて隙間無く配置する必要はなく、一部だけにコマンド・パネル121を配置するようにしても良い。

0027

この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具10は、枠体20とシート30を有する構成となっている。このうち枠体20は、略方形状を呈する板状の枠体本体21と、当該枠体本体21により形成される内側空間23とで構成されている。また、枠体本体21は、複数の板状の分割部材21aを組み合わせて略方形状に形成されており、ここでは10個の分割部材21aを組み合わせると、図3に示すような大きい第1状態の枠体本体21が形成されるようになっている。また、図3の状態から一部の分割部材21aを取り外して8個の分割部材21aを組み合わせると、図5に示すような小さい第2状態の枠体本体21が形成されるようになっている。

0028

また、この実施の形態では、全ての分割部材21aの長手方向の一端に同形の凸形状のオス係合部21bが形成され、全ての分割部材21aの長手方向の一端と反対側の他端に同形の凹形状のメス係合部21cが形成されており、分割部材21a同士のオス係合部21bとメス係合部21cとが嵌合することで互いに係合し、当該係合を一周させることで枠体本体21を形成するように構成されている。また、オス係合部21bとメス係合部21cが全て同じ形状に形成されているために、分割部材21aの一部を追加したり取り外したりして枠体本体21の大きさ及び形状を間単に変更できるようになっている。

0029

また、この実施の形態の分割部材21aは、それぞれの厚みがコマンド・パネル121の厚みと略同一となるように形成されており、これらを組み合わせて形成された枠体本体21の厚みもコマンド・パネル121の厚みと略同一となっており、枠体本体21で形成された内側空間23にコマンド・パネル121を配置すると当該コマンド・パネル121の上面と枠体本体21の上面とが略面一となるように構成されている。

0030

また、内側空間23はコマンド・パネル121を所定数の複数枚配置した際に、隙間無く配置可能な大きさ及び形状となるように構成されている。この実施の形態では、図3に示すように枠体本体21を大きい第1状態にしたときには縦6枚、横5枚の合計30枚のコマンド・パネル121を配置したときに丁度隙間無く配置されるように構成され、図5に示すように枠体本体21を小さい第2状態にしたときには縦5枚、横4枚の合計20枚のコマンド・パネル121を配置したときに丁度隙間無く配置されるように構成されている。

0031

なお、この実施の形態のコマンド・パネル121は、図9等に示すように、その略正方形状に形成された1枚1枚の平面視の四隅(4つの角部)が所定量切り欠かれている。これにより、コマンド・パネル121を丁度隙間無く配置した場合に、コマンド・パネル121が丁度正方形状に形成されているときよりも、切り欠かれた四隅の位置からコマンド・パネル121を容易に取り外すことができる。そのため、コマンド・パネル121を交換したりする際に、コマンド・パネル121を簡単に取り外して交換をおこなうことができる。

0032

また、枠体本体21(分割部材21a)の外周縁部には、図4に示すように、上側に所定高さ突出する凸部22が形成されており、この実施の形態では、全周を覆うように形成されている。この凸部22によって、プログラミング失敗で移動ロボットがコマンド・パネル121によるコースを外れてしまったときに、図8に示すように、物理的に強制的に停止させることができるようになっている。なお、この凸部22の突出高さは、移動ロボット110の回転脚231と補助ボール232部分に当接し、本体部211には当接しないように設定されている。

0033

また、シート30は、図6図7に示すように、表面31と裏面32の双方にコマンド・パネル121を丁度配置する大きさのコマンド・パネル配置部31a,32aが設けられており、ここでは表面31には図1に示すように縦6枚、横5枚の合計30枚分の区画がなされるようにコマンド・パネル配置部31aが表示されており、裏面32には図2に示すように縦5枚、横4枚の合計20枚分の区画がなされるようにコマンド・パネル配置部32aが表示されている。

0034

そして、枠体本体21を大きい第1状態にしたときに内側空間23とシート30の表面31の30枚分のコマンド・パネル配置部31aとが丁度同形となるように構成され、枠体本体21を小さい第2状態にしたときに内側空間23とシート30の裏面32の20枚分のコマンド・パネル配置部32aとが丁度同形となるように構成されている。すなわち、シート30は、使用目的に合わせて、コマンド・パネル121を多く配置できる表面31と、コマンド・パネル121を少なめに配置できる裏面32のどちらかを選択して使用することができ、当該シート30に合わせて枠体本体21の大きさを選択して組み合わせて配置することが可能となっている。また、シート30の表面31の各コマンド・パネル配置部31aには、それぞれ1〜30の数字が記載されており、学習者が数字を覚える勉強も兼ねるようになっている。また、シート30の裏面32の各コマンド・パネル配置部32aには、それぞれ色分けがされており、学習者が色の勉強も兼ねるようになっている。また、各コマンド・パネル配置部32aが色で区切られることで、コマンド・パネル121の配置位置が分かりやすいという利点もある。

0035

次に、この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具10を用いた学習玩具100について説明する。

0036

図9及び図10に示すように、この実施の形態に係る学習玩具100は、「移動体」としての1台の移動ロボット110と、複数種類のコマンド・パネル121と、当該コマンド・パネル121を配置するコマンド・パネル配置用治具10と、タブレット型端末であるタブレットコンピュータ130とで構成されている。ただし、タブレットコンピュータ130は必須でなく、移動ロボット110と、複数種類のコマンド・パネル121と、コマンド・パネル配置用治具10とで、学習玩具100を構成してもよい。

0037

また、複数種類のコマンド・パネル121が連続して配置され、移動路120が形成されるようになっている。これらのコマンド・パネル121には、移動ロボット110の動作の命令である異なるコマンド情報が記録されている。学習者は、移動ロボット110にさせたい動作に応じて、複数種類のコマンド・パネル121を順次並べて、任意の移動路120を形成する。移動ロボット110は、これらのコマンド・パネル121の上を自走しながら、コマンド・パネル121に記録されているコマンド情報を読み取り、コマンド情報に応じた様々な動作を行う。

0038

この実施の形態に係る移動ロボット110は、図11及び図12に示すように、自走するための「移動手段」である移動機構230と、コマンド・パネル121のコマンド情報を読み取る「読取手段」である光学読取モジュール240と、読み取った複数のコマンド情報を記憶する「記憶手段」であるコマンド情報用メモリ508(図13参照)と、移動ロボット110に動作をさせる「制御手段」である制御部501(図13参照)とを有している。また、移動ロボット110には、この移動ロボット110を発光させる「発光素子」であるRGB光源502(図13参照)と、この移動ロボット110から音声を発生させるスピーカ507(図13参照)とが内蔵されている。

0039

さらに、移動ロボット110には、タブレットコンピュータ130に動作指示情報を送信する通信手段であるBluetooth(登録商標)モジュール509(図13参照)が内蔵されている。なお、学習玩具100の構成にタブレットコンピュータ130を含まない場合には、Bluetooth(登録商標)モジュール509は必須でない。また、移動ロボット110の機能は、これらに限定されず、他の機能を追加してもよい。

0040

図11(a)及び(b)は、この移動ロボット110の外観概要を示しており、本体部211と、底面部212とを有する。本体部211と底面部212とは、着脱できる構造になっている。本体部211には、周囲に渦巻き状に発光部220が形成されている。また、正面の2個の円形部221は、顔の目を模したデザインとして設けられている。底面部212には、移動機構230と光学読取モジュール240が設けられている。

0041

本体部211は、例えば樹脂等の安全性が高い材料で形成することが望ましく、球形部213と円錐形状部214とを組み合わせて形成されている。但し、この本体部211の形状や寸法等は、任意である。

0042

発光部220は、例えば透明の樹脂等の安全性が高い材料で形成される。本体部211内に設けられたRGB光源502(例えばLEDを用いたもの、図11及び図12では示さず)が発光することで、この発光部220が発光して見えるように構成されている。RGB光源502の赤、緑、及び青の発光の組合せによって、移動ロボット110の発光部220を任意の色に発光させることができる。この実施の形態1では、発光部220の形状を渦巻き状としたが、この発光部220の形状は任意である。

0043

底面部212は、例えば樹脂等の安全性が高い材料で形成することが望ましく、下側に突出する凸面を有している。但し、底面部212の形状等は任意である。図12は、本体部211から底面部212を取り外した状態で、底面部212に配置された移動機構230を斜め下方から見た斜視図を示している。

0044

移動機構230は、この移動ロボット110を移動・回転等させるための機構である。この移動機構230は、図11及び図12に示したように、一対の回転脚231と、一対の補助ボール232とを備えている。

0045

一対の回転脚231は、底面部212の外縁付近から、外側に傾斜した状態で、突出して配置されている。これら回転脚231は、底面部212の中心を挟んで、対称な位置に配置されている。これら回転脚231は、先端に形成された球面で、床面に接する。図13に示したように、これら回転脚231は、本体部211内に配置された、一対のモータ401の駆動軸(図示せず)にそれぞれ連結されており、これらの駆動軸によって回転駆動される。

0046

一対の補助ボール232は、底面部212の外縁付近に、この底面部212から突出した状態で、回転自在に設けられている。すなわち、これら補助ボール232は、底面部212の上側に設けられた保持部材(図示省略)で保持されているにすぎず、駆動力を有さない。また、補助ボール232が収容されている部分の底面部212に形成さている孔径は、補助ボール232の直径よりも小さいため、補助ボール232が脱落しないようになっている。また、これら補助ボール232は、平面視で回転脚231からそれぞれ略90゜の位置に配置されると共に(図11(b)参照)、これら回転脚231と同時に床面に接するような高さに配置されている(図11(a)参照)。

0047

回転脚231及び補助ボール232を、このように配置することで、移動ロボット110の本体部211が傾くこと無しに安定した状態で床面に置くことができると共に、移動ロボット110の移動・回転等の動作をスムーズに行うことができる。但し、移動機構230の具体的構造は任意であり、前進や回転等の動作を行うことができるものであればよい。

0048

移動ロボット110は、一対の回転脚231の回転制御をそれぞれ個別に行うことで、停止、直進、回転、右折左折等を行うことができる。例えば、移動ロボット110を直進させたい場合は、一対の回転脚231を同じ回転速度で同じ方向に回転させればよい。一方、移動ロボット110を、移動することなくその場で回転させたい場合には、一対の回転脚231を、同じ回転速度で逆方向に回転させればよい。

0049

移動ロボット110は、コマンド・パネル121の上に乗った状態で、コマンド・パネル121に記録されたコマンド情報を読み取り、読み取ったコマンド情報に基づいて所望の動作をする。

0050

移動ロボット110の光学読取モジュール240は、図11及び図12に示したように、底面部212の中心位置部分に下向きに取り付けられており、真下にあるコマンド・パネル121を読み取ることができるようになっている。

0051

光学読取モジュール240は、二次元のドットパターンを使用した方式(特許第3829143号、特許第4054339号)を用いてコマンド・パネル121に記録されたコマンド情報を光学的に読み取ることができる構成になっている。

0052

コマンド・パネル121表面には、コマンド情報と一対一に対応する二次元のドットパターンが印刷されており、この光学読取モジュール240に内蔵されている二次元配列光センサが光学的にこのドットパターンの画像を検出できるようになっている。また、二次元のドットパターンは、小さく目立ちにくいように印刷されている。

0053

二次元のドットパターンを使用したこの方式は、十分に大きい容量のデータをコマンド・パネル121に記録することができ、また、二次元のドットパターンが視覚的に認識し難い状態で付加できるため、光学読取モジュール240がコマンド・パネル121を読み取る方法として好適である。

0054

なお、コマンド・パネル121にコマンド情報を付加する方法は、特に限定されない。例えば、バーコード二次元コード等を光学的に読み取る方法であっても良いし、情報を磁気的に記録する方法であっても良いし、IC(IntegratedCircuit)チップ等を用いる方法であってもよいし、他の方法であってもよい。また、コマンド情報は、コマンド・パネル121の表面に印刷等で付加してもよいし、コマンド・パネル121の内部や裏面に付加してもよい。すなわち、そのコマンド・パネル121上に移動ロボット110が位置しているときに、その移動ロボット110がコマンド情報を読み取れさえすれば、どのような方法であってもよい。

0055

移動ロボット110の本体部211には、図13に示したような制御回路500が配置されている。

0056

図13に示したように、この制御回路500は制御部501を有し、この制御部501には、RGB光源502、電源スイッチ503、モータコントローラ505、音声再生部506、コマンド情報用メモリ508、Bluetooth(登録商標)モジュール509が接続されている。

0057

制御部501は、接続されている電子要素を制御するプログラムに従って処理を行うCPU(Central Processing Unit)520と、CPU520を動作させるためのプログラムやデータを保持している制御部用ROM(Read Only Memory)521と、CPU520の動作に必要なデータを一時的に保持する制御部用RAM(Random Access Memory)522などから構成されている。制御部用ROM521としてフラッシュROM(Flash ROM)及びEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、制御部用RAM522としてSRAM(Static Random Access Memory)が用いられている。フラッシュROMやEEPROMは、電気的にデータを書き換えることができ、電源を切ってもそのデータが保存される不揮発性メモリである。また、SRAMは、電源を切るとデータが消滅する揮発性メモリである。なお、その他の種類のROM、RAMであってよい。フラッシュROMは、フラッシュメモリとも呼ばれている。

0058

制御部501は、光学読取モジュール240から受け取ったコマンド情報に基づいてRGB光源502、モータコントローラ505、音声再生部506を制御することにより、移動ロボット110に動作を実行させる。また、制御部501は、光学読取モジュール240から受け取ったコマンド情報に基づいて、Bluetooth(登録商標)モジュール509を制御することにより、タブレットコンピュータ130の動作指示情報を送信する。

0059

RGB光源502は、上述したように、制御部501の制御に基づいて、移動ロボット110の発光部220を所定の色に発光させる。このRGB光源502は、赤、緑、黄及び青のLEDで構成される。なお、ここでは、RGB光源502は、チューブ型LEDをスパイラルラインに配しており、両端から発光させるようになっている。

0060

電源スイッチ503は、移動ロボット110の電源をオンオフするためのスイッチであるが、必須では無い。この電源スイッチ503は、移動ロボット110の本体部211或いは底面部212に配置することが望ましい。この実施の形態では、図11及び図12に示すように、電源スイッチ503は移動ロボット110の底面部212に配置されている。

0061

モータコントローラ505は、制御部501の制御に基づいて、一対のモータ401を駆動する。上述のように、これらモータ401の回転速度や回転方向は、対応するコマンド・パネル121のコマンド情報に応じて、個別に決定される。

0062

移動ロボット110には、音声やサウンド再生するためのスピーカ507が設けられている。スピーカ507は、コマンド情報に基づいて、音符音階和音楽器の種類、発進音、パネル読取りチェック音ゴール音、デバッグ音、動物鳴き声などを発生させるように構成されている。

0063

音声再生部506は、制御部501の制御に基づいて、スピーカ507に音声を再生させる。スピーカ507が再生する音声の種類や音階等は、対応するコマンド・パネル121のコマンド情報に応じて決定される。

0064

コマンド情報用メモリ508は、光学読取モジュール240が読み取り、当該光学読取モジュール240から制御部501へ送られた複数のコマンド情報を記憶する。移動ロボット110は、通過したコマンド・パネル121の複数のコマンド情報の全てをコマンド情報用メモリ508に記憶させるようになっている。なお、移動ロボット110は、使用可能なコマンド・パネル121の複数のコマンド情報の一部をコマンド情報用メモリ508に記憶させるようにしてもよい。また、この光学読取モジュール240では、赤外線で位置情報と通過パネル履歴を読み取るようになっている。これにより、コマンド・パネル121の動作指示と位置情報(座標)データを移動ロボット110が読み取り、移動ロボット110がどこにいるのか、どこを向いているのかを常に取得するようになっている。その結果、移動ロボット110がどのルートから現在位置に進入したかが分かるため、コマンド・パネル121をどの向きに置いても、移動ロボット110がどこから進入しても、進入経路とどこに向かうかが分かり、移動ロボット110の動きを把握することができるようになっている。

0065

また、移動ロボット110は、通過したコマンド・パネル121の複数のコマンド情報をコマンド情報用メモリ508のアドレス順序の記憶領域に連続して記憶させるようになっている。このように、通過したパネル情報を記憶されているので、次の実行パネル動作を変えることができる。なお、移動ロボット110は、通過したコマンド・パネル121の関連するコマンド情報ごとにコマンド情報用メモリ508のアドレスを分けて、関連するコマンド情報のまとまりごと記憶領域に記憶させるようにしてもよい。また、移動ロボット110をスタートパネルに再び置くと、履歴が初期化されるようになっている。

0066

コマンド情報用メモリ508は、SRAMなどで構成される。ただし、コマンド情報用メモリ508は、SRAMに限らず、その他のRAMなどの揮発性メモリや、EEPROMなどの不揮発性メモリを用いることができる。

0067

また、コマンド情報用メモリ508は、制御部501のCPU520の処理のため一時的にデータを記憶している制御部用RAM522と別個に存在する必要はなく、制御部用RAM522によって、コマンド情報用メモリ508の機能を実現させることができる。このような構成にする方が、コストも低減され、電子基板面積も小型化されるなど利点がある。もちろん、データを保持している制御部用ROM521にコマンド情報用メモリ508の機能を実現させてもよい。

0068

制御部501は、コマンド情報用メモリ508に記憶されているコマンド情報を、記憶された順序に関わりなく、任意の順序で取り出すことができる。このため、複数のコマンド情報をコマンド情報用メモリ508の任意の記憶順序の位置から取り出して移動ロボット110に動作を実行させることができる。この結果、コマンド情報を順次読み取り、それに応じて順次移動ロボット110の動作が実行されるような単純なプログラミングだけでなく、コマンド情報の読み取りとその情報に基づき生ずる移動ロボット110の動作が時間的に隔てて行われるようなプログラミングなど、高度なプログラミングの作成が可能になる。

0069

また、制御部501は、移動ロボット110の動作に必要なコマンド情報が、コマンド情報用メモリ508に記憶されていれば、そのコマンド情報を自動的に抽出して取り出すことができる。このため、移動ロボット110の動作がコマンド情報の読み取り順序の時系列に従わないようなプログラミングができる。さらに、移動ロボット110の発光に関するプログラミングと移動ロボット110の発する音階に関するプログラミングなど内容の異なるプログラミングについて、一連の動作に関するプログラミングごとにまとめてコマンド情報を配置しなければならない等の制限を受けず、それぞれ内容の異なるプログラミングを同時並行的に柔軟に行うことができる。

0070

Bluetooth(登録商標)モジュール509は、タブレットコンピュータ130の動作指示情報を送信する。なお、Bluetooth(登録商標)モジュール509に限らず、をWi−Fi(登録商標)などのその他の無線通信方式により構成してもよい。

0071

本体部211には、このような制御回路500の他、バッテリ(図示せず)等も収容されている。バッテリの種類は限定されず、例えば乾電池でもよいし、充電池等でもよい。

0072

なお、図13には示さなかったが、制御回路500に加速度センサ音声録音用マイク等を接続して、より複雑な動作を移動ロボット110に実行させることができるようにしてもよい。

0073

図14は、移動ロボット110から送信される動作指示情報を受信し、その情報に基づいて所望の動作をするタブレットコンピュータ130の概略図である。なお、タブレットコンピュータ130に限らず、スマートフォン携帯情報端末(PDA)などであってもよいし、パーソナルコンピュータなどであってもよい。また、タブレットコンピュータ130は、専用品として開発製造をしてもよいし、一般に流通し容易に入手できるものを使用してもよい。

0074

タブレットコンピュータ130は、移動ロボット110から送信される位置情報を読み取ることで、移動ロボット110がどこにいるのか、どの方向を向いているのかが分かり、どのルートへ進み、どのような動作指示なのかをBluetooth(登録商標)無線通信部で受信し、この動作指示情報に基づいて、タブレットコンピュータ130にインストールされているアプリケーションソフトウェアが実行され、所望の表示を液晶画面601にしたり、所望の音声、書き替え指定した音声を発生したりする。

0075

コマンド・パネル121は、正方形のプレートの角部を切断した形状を呈している。正方形の角部を切断した形状にしたことで、コマンド・パネル121を隙間なく平面状に配置しても、コマンド・パネル121の角部の部分に指の入る隙間ができ、平面内部に配置されたコマンド・パネル121であっても取り外しやすくなるという利点がある。さらに、角部の角度が鈍角になるため、コマンド・パネル121を角部から落下させても破損しにくくなり、子供にひっかき傷などの怪我を負わせることも防止できる。

0076

また、コマンド・パネル121は、例えばABS樹脂等の安全性が高い材料で形成することが望ましい。

0077

コマンド・パネル121には、それぞれ異なるコマンド情報が記録されている。上述したように、コマンド・パネル121表面には、コマンド情報と一対一に対応する二次元のドットパターンが印刷されており、光学読取モジュール240により検出されるようになっている。コマンド情報は、学習者には直接認識できないため、コマンド情報に基づく移動ロボット110の動作を表示する絵柄がコマンド・パネル121に描かれ、学習者は、この絵柄を通してコマンド情報を認識できるようになっている。コマンド・パネル121に描かれる絵柄は、コマンド情報を学習者にイメージさせるような絵柄であることが好ましい。

0078

また、コマンド・パネル121の表面と裏面に同一のコマンド情報を記録してもよいし、異なるコマンド情報を記録してもよい。

0079

次に、この学習玩具100の使用方法について説明する。

0080

まず学習者は、コマンド・パネル配置用治具10の大きさ及び形状を選択し、それに合わせて分割部材21aを組み合わせて枠体本体21を形成し、枠体本体21で周囲を囲まれた略方形状の内側空間23を有する枠体20を形成する。また、形成した枠体21の大きさ及び形状に合わせたシート30を、当該枠体20に合わせて選択して、シート30、枠体20の順で配置する。

0081

例えば、この実施の形態では、分割部材20aを組み合わせて、図3に示すような大きな第1状態の枠体本体21にして30枚のコマンド・パネル121を配置可能にするか、図5に示すような小さな第2状態の枠体本体21にして20枚のコマンド・パネル121を配置可能にするかを選択し、分割部材20aを並べて繋いで図3又は図5に示すような枠体本体21を形成する。

0082

その後、枠体本体21の大きさに応じてシート30の表面31を表側にするか裏面32を表側にするかを選択する。図1に示すように、枠体本体21の大きさが大きい第1状態の場合には、シート30の表面31を表側にしてコマンド・パネル121を1つ1つ置くためのコマンド・パネル配置部31aが縦6枚、横5枚の合計30枚形成された部位が内側空間23に丁度配置されるように載置する。図2に示すように、枠体本体21の大きさが小さい第2状態の場合には、シート30の裏面32を表側にしてコマンド・パネル121を1つ1つ置くためのコマンド・パネル配置部32aが縦5枚、横4枚の合計20枚形成された部位が内側空間23に丁度配置されるように載置する。

0083

次に、学習者は、図9に示すように、コマンド・パネル配置用治具10の枠体20における内側空間23に配置されたシート30のコマンド・パネル配置部31a,32aにそれぞれ複数種類のコマンド・パネル121を並べ、その上を移動ロボット110に走行させるようにして使用する。なお、図9では、枠体本体21を図5に示す20枚のコマンド・パネル121を配置する小さな第2状態にし、それに合わせてシート30を図7に示す裏面32を表側にした状態にして使用する例を示している。

0084

また、図9では、移動ロボット110をスタートパネルに置けば、当該移動ロボット110がゴールまで辿り着くように構成されたコマンド・パネルの配置が示されている(正解のパネル配置が形成されている)。しかし、実際に学習者に出題される問題では、例えば図9のコマンド・パネル121のうちの一部を抜き取って空白位置が設けられた状態が示され、移動ロボット110がゴールに辿り着くには空白位置にどのコマンド・パネル121を配置するべきかを学習者が考えて実際に配置してみて、その後移動ロボット110をスタートパネルに置いて検証する、というような形でプログラミングを学習するようにして使用される。

0085

さらに以下に、コマンド・パネル121に描かれた絵柄と、その絵柄に対応するコマンド情報に基づく移動ロボット110の動作を説明する。

0086

図15には、一部のコマンド・パネル121の絵柄を示している。図15の絵柄の表示は一例であり、これ以外の絵柄を用いて、コマンド情報を表示してもよい。

0087

図15において、コマンド・パネル121aは、移動ロボット110に移動を開始させるコマンド情報を含むパネルであり、移動路120のスタート地点に配置される。

0088

コマンド・パネル121bは、移動ロボット110に移動を停止させ、回転、一時留め、LED点灯音発生等のコマンド情報を含んでおり、移動路120のゴール地点に配置される。なお、例えば移動ロボット110を停止させると同時にファンファーレ音を再生するというように、1枚のコマンド・パネル121bに含まれるコマンド情報に基づいて複数種類の動作を行わせることにしてもよい。

0089

コマンド・パネル121cは、移動ロボット110がどの方向からパネルに入ってどこにいるのか、どの方向を向いているのかを決定させるコマンド情報を含んでいる。例えば、コマンド・パネル121cを、その表面に描かれた矢印が移動ロボット110の進行方向と同じ方向を指すように配置した場合、その移動ロボット110はそのまま直進する。一方、コマンド・パネル121cを、その表面に描かれた矢印が右方向を指すように配置した場合、その移動ロボット110は、コマンド・パネル121c上で右折する。同様に、コマンド・パネル121cを、その表面に描かれた矢印が左方向を指すように配置した場合、その移動ロボット110は、コマンド・パネル121c上で左折する。

0090

コマンド・パネル121dは、移動ロボット110にそのコマンド・パネル121d上で一回転させるコマンド情報を含んでいる。

0091

コマンド・パネル121eは、何が起こるか分からない、ランダムに動作を決定して実行するランダムパネルである。

0092

コマンド・パネル121fは、移動ロボット110の発光部220を、所定の色に発光させるコマンド情報を含んでいる。例えば、コマンド・パネル121fの絵柄が赤の場合は移動ロボット110のスパイラルライン状の発光部220を赤に発光させ、その絵柄が青の場合は発光部220を青に発光させるというように、発光色を絵柄に対応させて設定することができる。異なる発光色に対応するコマンド・パネル121f上を移動ロボット110が通過するたびに、発光部220の発光色が切り換えられる。この切り換えは、移動ロボット110の「着替え」に該当する。なお、例えば発光部220を発光させた状態で移動ロボット110を一回転させ、次のコマンド・パネル121fに到達するまでそのままの色を変えずに同じ色で発光した状態で動作する、というように、1枚のコマンド・パネル121fに含まれるコマンド情報に基づいて複数種類の動作を行わせることにしてもよい。

0093

コマンド・パネル121gは、移動ロボット110に、発光部220の発光色に応じて移動ロボット110の進行方向を決定させるコマンド情報を含んでいる。この実施の形態では、コマンド・パネル121gに到達したときの移動ロボット110の発光部220の色と同じ色の方向に進む分岐というプログラム上の構文(if)を示していて、例えば、上向きの矢印は青、左向きの矢印は赤、下向きの矢印は緑、右向きの矢印は黄で表示されている。そして、移動ロボット110がコマンド・パネル121g上に達したときに、発光部220が赤に発光していた場合には、どの方向から移動してきたとしても、コマンド・パネル121gの左方向に進行方向を決定させることになる。このコマンド・パネル121gには、4個の矢印が描かれているが、それぞれ進行方向と一致するように、各矢印の色彩を設定することが望ましい。すなわち、コマンド・パネル121gは、プログラム言語の‘IF’文(すなわち、分岐命令)に相当する。このように、この実施の形態1に係る移動ロボット110は、二枚のコマンド・パネル121f、121gに含まれるコマンド情報の組み合わせに基づいて、一つの動作を実行することができる。これは、移動ロボット110の発光部220を発光させる1個のコマンド情報と、移動ロボット110の発光部220の発光の色に応じて移動ロボット110の進行方向を決定させる1個のコマンド情報とに基づいて、移動ロボット110の進行方法を決定させる動作である。

0094

ここで、例えば移動ロボット110の発光部220を青に発光させるコマンド・パネル121fがコマンド・パネル121gの手前に配置されているにも係わらず、進行方向決定用のコマンド・パネル121gの右側(すなわち、青色発光時に移動ロボット110が進行する方向)にコマンド・パネル121が配置されていないような場合には、この移動ロボット110は移動路120から外れてしまうことになる。このような場合には、移動ロボット110にエラー動作を行わせることが望ましい。動作としては、例えば、移動ロボット110が、移動路120から外れたときに、エラー音を発しながら発光部220が赤色の点滅状態となり、移動を停止する動作を採用できる。

0095

また、例えば、移動ロボット110が発光のコマンド・パネル121fを通過していないにも係わらず進行方向決定のコマンド・パネル121gに到達したような場合は、移動ロボット110が、そのコマンド・パネル121gでそのまま停止してエラー音を発しながら発光部220が赤色の点滅状態となるようにしてもよい。

0096

コマンド・パネル121hは、移動ロボット110に、再生音の楽器を設定させるコマンド情報を含んでいる。このコマンド・パネル121hには、ピアノの絵が描かれており、再生音はピアノ音に設定される。また、他の楽器に変更するように設定するためのコマンド・パネル121を設けてもよいことはもちろんである。例えば、木琴の絵が描かれているコマンド・パネルを通過後にコマンド・パネル121iに到達した場合には、木琴の音色で音が出るようになっている。なお、このコマンド・パネル121hのコマンド情報は、移動ロボット110に再生音の楽器を設定して、メモリに記憶されている楽器音をワンフレーズ再生するものである。

0097

コマンド・パネル121iは、移動ロボット110に、所定の音階の再生音を出力させるコマンド情報を含んでいる。このコマンド・パネル121iは再生音階が‘ド’の例であるが、他の音階を設定するコマンド・パネル121を設けてよいことはもちろんである。このように、この実施の形態に係る移動ロボット110は、二枚のコマンド・パネル121h、121iに含まれるコマンド情報の組み合わせに基づいて、一つのサウンド再生動作を実行することができる。また、コマンド・パネル121hの後に、所定の音階の再生音を出力させるコマンド情報を含むコマンド・パネル121を、複数種類並べることにより、所望のメロディを再生させることもできる。さらに、これら複数種類のコマンド・パネル121上を通過する際に、移動ロボット110の移動速度を速めることとしてもよい。一方、移動ロボット110が移動しながらサウンド再生を行うのでは無く、音階出力用のコマンド・パネル121を通過する際に移動ロボット110が音階を順次記憶することとし、これらの音階で構成されるメロディを、移動ロボット110がコマンド・パネル121jやコマンド・パネル121kに到達した際に所定回数だけ再生することもできる。例えば、ここでは、手前で通過したコマンド・パネル121iの音符メモリについて、音符が1つ表示されたコマンド・パネル121jを通過したときにはメロディが1回再生され、音符が3つ表示されたコマンド・パネル121kを通過したときにはメロディが3回再生されるようになっている。コマンド・パネル121jは、移動ロボット110が音階のコマンド・パネル121iを最大20個記憶しており、例えば木琴の‘ド’、ピアノの‘レ’など手前で通過した音階、音色のコマンド・パネル121最大20個分を1回繰り返すようになっている。また、コマンド・パネル121kは、音符、音階、音色のコマンド・パネル121最大20個分を3回繰り返し、プログラミングの「ループ」を表現する。

0098

これは、移動ロボット110の走行終了時に、音階のコマンド情報が記録された複数のコマンド・パネル121を移動ロボット110が通過する順序にしたがい、移動ロボット110に順次、その音階の再生をさせる動作である。

0099

また、移動ロボット110のコマンド情報用メモリ508の中のコマンド情報の並び順序について、音階のコマンド情報が連続せず、音階のコマンド情報の間に、例えば、移動ロボット110の発光部220を発光させるコマンド情報や、移動ロボット110に一回転させるコマンド情報などが挟まって並んでいる場合、音階のコマンド情報以外のコマンド情報を取り除いて、音階のコマンド情報のみから、移動ロボット110に音階の再生をさせてもよい。

0100

移動ロボット110は、複数の音階のコマンド情報の再生の際、複数のコマンド情報に基づき動作する。また、移動ロボット110は、音階のコマンド情報を、コマンド情報用メモリ508に記憶されているコマンド情報の中から自動的に抽出して動作する。すなわち、移動ロボット110の制御部501は、コマンド情報用メモリ508に記憶されている音階に関する複数のコマンド情報を自動的に取り出し、移動ロボット110に順次、その音階を再生させる動作を行わせる。

0101

また、移動ロボット110の制御部501は、コマンド情報用メモリ508に記憶されているコマンド情報の中に移動ロボット110の走行の速さを変更させるものがある場合、移動ロボット110の走行の速さの設定に合わせて、スピーカ507から音階を再生する速さを変化させることを行っても良い。

0102

コマンド・パネル121jは、移動ロボット110に、所定の単音サウンド(例えばビープ音や短いメロディ等)を再生させるコマンド情報を含んでいる。

0103

コマンド・パネル121kは、移動ロボット110に、所定の和音サウンド(例えばビープ音や短いメロディ等)を再生させるコマンド情報を含んでいる。

0104

コマンド・パネル121mは、移動ロボット110に、所定の動物の鳴き声を再生させるコマンド情報を含んでいる。このコマンド・パネル121mには、イヌの絵が描かれており、再生音はイヌの鳴き声に設定されるが、ライオンニワトリゾウネコなどその他の動物の鳴き声を発生させるコマンド・パネル121を設けてもよいことはもちろんである。

0105

このように、この実施の形態によれば、スタート用のコマンド・パネル121aとゴール用のコマンド・パネル121bとの間に、様々なコマンド・パネル121を配置するようにプログラム設計することで、移動ロボット110の動作をコンピュータ処理に見立てて、学習者にコンピュータ・プログラミングの基礎を学習させることができる。また、例えば進行方向決定用のコマンド・パネル121g(コンピュータ言語のIF文に対応する)等を用いることにより、「分岐」や「ループ」といった基本的なプログラミング手法を学習することができる。更には、「エラー音、赤点滅」の概念を導入することで、「デバッグ」の学習も行うことができる。

0106

なお、一部又は全部のコマンド・パネル121について、予め絵柄が印刷されたものを使用するのでは無く、学習者等が自分で絵を描くことにしてもよい。また、コマンド・パネル121は前記したものだけに留まらず、種々のコマンド・パネル121を使用することが可能である。そのときには、予めコマンド・パネル121と動作を初めから設定できるようにしても良い。

0107

次に、この実施の形態に係る学習玩具100を用いた学習の方法を説明する。

0108

学習者は、まず、第1状態又は第2状態に形成された枠体20の内側空間23に配置されたシート30の上に、コマンド・パネル配置部31a,32aの仕切にスタートパネル121aとゴールパネル121bの位置を予め決めて設定しておく。

0109

次に、このコマンド・パネル121aに隣接させて、所望のコマンド・パネル121を順次配置していく。

0110

そして、移動ロボット110の電源スイッチ503をオンにして、スタート地点用のコマンド・パネル121a上へ置くと、この移動ロボット110が移動を開始する。これにより、移動ロボット110は、移動路120を移動しながら、コマンド・パネル121のコマンド情報を順次読み取って、そのコマンド情報に応じた動作を順次実行する。

0111

これらの動作の結果、この移動ロボット110がゴール地点用のコマンド・パネル121bまで到達して回転、発光、音発生すれば、‘成功’となる。一方、移動ロボット110がコマンド・パネル121bに到達できなければ、‘失敗’となる。

0112

学習者は、この学習玩具100を用いて、どのようなパネルを使い、どのルートでゴールまで移動ロボット110を導くのかを学ぶことで、楽しみながらプログラミングのルールを学習することができる。学習者が複数種類の異なるコマンド・パネル121を並べ、その上を自走する移動ロボット110に所望の動作をさせることが、どのようにプログラミングの学習につながるのかは、次のように対応関係がある。

0113

学習者が移動ロボット110をどのようにゴールまで導くかと考えることは、システム設計に相当する。そして、コマンド・パネル121の配置作業をすることは、プログラム設計、プログラミングの実装に相当する。続いて、移動ロボット110にコマンド・パネル121の上を自走させ、動作を実行させることは、プログラムの実行に相当する。さらに、移動ロボット110に動作をさせた結果、不具合があれば、コマンド・パネル121の選択や配置位置を変更する必要が生ずるが、この作業は、プログラムの解決策が学べる。

0114

学習者の具体的な行為は次のようになる。

0115

まず、学習者は、移動ロボット110にどのような動作をさせるかを考える(プログラミング設計)。移動ロボット110にさせる動作を決定した後、学習者は、コマンド・パネル121に描かれた絵柄から移動ロボット110の動作を想像して、最適なコマンド・パネル121を選択し、そのコマンド・パネル121を最適な位置、最適な向きに配置していく(プログラミングの実装)。学習者がコマンド・パネル121の配置を完成させた後、実際に、移動ロボット110に動作をさせ、自ら設計した移動ロボット110の動作と一致するか確認する(プログラムの実行)。もし、移動ロボット110の動作が、想定外であれば、学習者は、再度、最適なコマンド・パネル121を選択し、そのコマンド・パネル121を最適な位置、最適な向きに並べ替えて、移動ロボット110が設計通りの動作をするように修正する(プログラムのデバッグ作業)。

0116

この実施の形態では、複数のコマンド・パネル121のコマンド情報に基づいて移動ロボット110に順次実行動作をさせるため、コマンド情報を順次読み取り、それに応じて順次移動ロボット110の動作が実行されるような単純なプログラミングだけでなく、コマンド情報の読み取りとその情報に基づき生ずる移動ロボット110の動作が時間的に隔てて行われるようなプログラミングなど高度なプログラミングの作成が可能になる。単純なものから高度なものまで段階的にプログラミングの難易度を調整できるため、低年齢の幼児だけでなくそれ以上の年齢層の子供もこの玩具で学習できる。この結果、子供の発達段階に応じて、長期間にわたり玩具を使用することができる。

0117

また、この実施の形態によれば、移動ロボット110は、コマンド情報用メモリ508に記憶されている読み取った複数のコマンド情報の中から自動的に抽出して所望の動作をする。このため、移動ロボット110の動作がコマンド情報の読み取り順序の時系列に従わないようなプログラミングができる。この結果、より高度なプログラミングの設計をすることができるようになり、より高度なプログラミングの学習が可能になる。また、より高度なプログラミングのコマンド・パネル121を作ることで、より複雑な学習ができる。

0118

さらに、この実施の形態によれば、移動ロボット110は、複数種類のコマンド情報に基づいて、移動ロボット110の発光部220を発光させる発光素子や、音声を発生させるスピーカ507を備えている。このため、移動ロボット110の発光や発音を視覚や聴覚によって確認することができ、学習者の想定したプログラミングの設計通りに移動ロボット110が動作しているか容易に検証することができる。また、移動ロボット110の発光部220の発光について、追加新規パネルを用いると、複数色に(ここでは3色まで)色を変えることができる。さらに、移動ロボット110の発音について、和音の関係を考慮してプログラミングすることもでき、より高度なプログラミングの学習ができるとともに、和音について学ぶこともできる。

0119

またさらに、この実施の形態によれば、移動ロボット110のコマンド情報用メモリ508に記憶されている読み取ったコマンド情報に基づいて移動ロボット110から送信される動作指示情報によって所望の動作するタブレットコンピュータ130を有している。このため、コマンド・パネル121の配置により動作させることができる対象が移動ロボット110に限られず、タブレットコンピュータ130を含むため、プログラミングの可能性が広がり、より高度のプログラミングの学習をすることができる。また、移動ロボット110からのBluetooth(登録商標)を通じてタブレット連動させることができる。また、タブレットからの操作で速度や音、発色を64色まで変えることができる。

0120

さらにまた、この実施の形態によれば、移動ロボット110は、学習に使用するコマンド・パネル121の種類を選択することで、プログラミングされる動作として有効となるコマンド情報の適用範囲を段階的に制限、または許可することができる。このため、学習者の発達段階に応じたプログラミングの学習が可能になる。また、タブレットコンピュータ130を使用しない場合には、移動ロボット110に通信手段を備える必要がないため、学習玩具用移動体電池消費を節約することができる。

0121

また、この実施の形態によれば、コマンド・パネル121は、記録されるコマンド情報の種類を増加させることができるため、より多様な動作を移動ロボット110に命令することができる。この結果、多様で高度なプログラミングの学習をすることができる。また、コマンド・パネル121単体で、販売できるため、学習者は、必要に応じて、コマンド・パネル121を買い足すことができる。

0122

また、この実施の形態によれば、コマンド・パネル121に磁石が付いていて、シート30に鉄等の磁石にくっつく材料を含んでいることから、コマンド・パネル121を磁石で当該パネル同士の間に隙間を作らないように内側空間23に確実に配置することができ、かつ、コマンド・パネル121から磁石が飛び出さないように磁石をパネル全体で包み込むように保持している。

0123

さらに、この実施の形態によれば、コマンド・パネル121は、四角形の角部を切断した形状である。角部のなす角度が鈍角になっているため、コマンド・パネル121を角部から落下させても壊れにくく、また、学習者のけがが発生しにくく、安全性が向上する。

0124

以上のように、この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具10によれば、学習者が複数種類のコマンド・パネル121を正しく並べて移動ロボット110に想定通りの動きをさせようとする際に、コマンド・パネル121の指示方向を間違えてしまって連続したコマンド・パネル121上を移動中の移動ロボット110がコマンド・パネル121からはみ出してしまい、プログラミング失敗となることがあるが、そのような場合でも、コマンド・パネル121の厚みと略同一の厚みを有する枠体本体21を用いることで、移動ロボット110の転倒や停止等の不具合を起こさずにスムーズに移動ロボット110を移動させて、プログラミングのエラーを移動ロボット110に表現させることができる。また、移動ロボット110がコマンド・パネル121からはみ出して移動していく様子をはっきりと確認することができるため、学習者にプログラミング失敗を確実に認識させ、コマンド・パネル121を並び替えて解決策を講じて意図した通りに動作するように修正する(デバッグを行う)ように導くことができる。また、内側空間23にコマンド・パネル121を隙間無く配置可能であるため、パネル121間の隙間に移動ロボット110が嵌ってしまったり隙間で停止してしまったりする不具合を起こさずにスムーズに移動ロボット110を移動させることができる。また、コマンド・パネル121を配置する箇所の外縁を規制する枠体20があるため、コマンド・パネル121をより配置し易くすることができる。

0125

また、この実施の形態では、枠体本体21の外周縁部に凸部22を有していることで、プログラミング失敗で移動ロボット110がコマンド・パネル121から外れて外側に向かって移動してしまっても、移動ロボット110が必要以上に外側に出ることを物理的、強制的に規制することができ、移動ロボット110の転倒や破損を防止することができる。

0126

また、この実施の形態では、枠体本体21が分割部材21aの組合せで内側空間23に配置可能なコマンド・パネル121の数を変更可能に構成されていることで、そのときどきの学習者の成長、学習目的や難易度等に合わせてコマンド・パネル121の配置可能数を変化させることができる。これにより、そのときどきにより最適な状態にして学習玩具100を用いることができる。

0127

また、この実施の形態では、コマンド・パネル121を並べるコマンド・パネル配置部31a,32aが設けられたシート30を枠体20の下側に配置することで、コマンド・パネル121を配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネル121の位置を指定することができる。その結果、より使い勝手の良いコマンド・パネル配置用治具10とすることができる。

0128

また、この実施の形態では、コマンド・パネル121を並べるパネル配置部31a,32aが設けられたシート30を枠体20の下側に配置することで、コマンド・パネル121を配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネル121の位置を指定することができる。また、シート30が表面31と裏面32でそれぞれ異なる配置パターンのコマンド・パネル配置部31a,32aを有していることで、1枚のシート30で2通りの使い方をすることができる。また、シート30の表面31と裏面32でコマンド・パネル121の配置数が異なるように構成された場合には、表面31と裏面32のそれぞれでコマンド・パネル121をコマンド・パネル配置用治具10の中心位置の内側空間23に配置することができ、コマンド・パネル配置用治具10を見栄え良い状態に保ちつつ学習を行うことができる。

0129

なお、この発明は、前記した実施の形態のようなものに限らず、他の構成、他の使用状況にも適用できる。

0130

例えば、前記した実施の形態では、枠体20とシート30の双方を用いてコマンド・パネル配置用治具10を構成していたが、これに限るものではなく、シート30がなく枠体20だけでもコマンド・パネル配置用治具10として使用可能である。

0131

また、前記した実施の形態では、枠体本体21を大きい第1状態と小さい第2状態の2パターンに変更可能となっていたが、これに限らず、分割部材21aの組み合わせによって3パターン以上に変更可能となっていても良い。

0132

また、枠体本体21が分割部材21aで構成されておらず、1パターンの大きさのみで変更できないようになっていても良い。

0133

また、分割部材21a同士の係合部についても、前記した実施の形態のものに限らず、他の構成の係合部を用いて係合するようになっていても良い。

0134

また、分割部材21aにそれぞれ異なる色や模様マーク等が付いていて組み合わせるときに目印となるようなっていても良い(例えば赤色の分割部材21aのみを繋げると第1状態になる等)。

0135

また、シート30にも色や模様、マーク等の目印が付いていて、どの色の場所にどのコマンド・パネル121を合わせる等ができるようになっていても良い。

0136

また、シート30に設けられたコマンド・パネル配置部31aについても、前記した実施の形態では、区画表示がなされている構成であったが、これに限らず、物理的に突起等でコマンド・パネル121の載置位置が規制されているものであっても良い。

0137

また、前記した実施の形態では、1つのシート30の表面31と裏面32とで異なるコマンド・パネル配置部31a,32aが形成されており、1つのシート30で2パターンの使い方ができるようになっていたが、これに限るものではなく、1つのシートに1つのコマンド・パネル配置部のみが形成されていて、枠体20を異なるパターンで使用するときには別のシートを用いるようになっていても良い。

0138

10コマンド・パネル配置用治具
20枠体
21 枠体本体
21a分割部材
21bオス係合部
21cメス係合部
22 凸部
23内側空間
30シート
31 表面
31a コマンド・パネル配置部
32 裏面
32a コマンド・パネル配置部
100学習玩具
110移動ロボット(移動体)
120移動路
121 コマンド・パネル
130タブレットコンピュータ
211 本体部
212 底面部
220発光部
230移動機構
231回転脚
232補助ボール
240光学読取モジュール
401モータ
500制御回路
501 制御部
502RGB光源
503電源スイッチ
504コマンド情報読取部
505モータ駆動
506音声再生部
507スピーカ
508メモリ
509 Bluetooth(登録商標)モジュール
520 CPU
521 制御部用ROM
522 制御部用RAM

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社バンダイの「 模型玩具用部品」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】模型玩具の人形体を人間らしく見せる新規な技術を提供する。【解決手段】身体部パーツと、前記身体部パーツに取り付けられる衣装パーツとを備える人形体の模型玩具用部品であって、前記衣装パーツは、内壁に... 詳細

  • 日本電産サンキョー株式会社の「 移動装置」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】リニアアクチュエータを動力源として移動することができる移動装置を提供する。【解決手段】筐体11は、載置面と接する。リニアアクチュエータ12は、直線的に振動可能な可動体を有し、筐体11に固定され... 詳細

  • 日本電産サンキョー株式会社の「 移動装置」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】リニアアクチュエータを動力源として移動することができる移動装置を提供する。【解決手段】筐体11は、載置面上で転がり可能である。リニアアクチュエータ12は、直線的に振動可能な可動体を有し、筐体1... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ