JP2001188029A - セル及びその結合状態認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数が結合したセル組立体の結合状態を自動的
に検出することを可能とするセルを提供する。 【解決手段】６つのセル面を有する略立方体に形成され
たセルにおいて、各セルは互いに通信することにより、
互いに結合した面の結合情報を交換することを可能とす
る。このセルを複数個結合させて形成されたセル組立体
において、いずれかのセルのセル面から結合情報獲得信
号を入力すると、各セルは、互いに結合した面の結合情
報を交換し合うとともに当該結合情報獲得信号が入力さ
れたセル面以外のセル面より当該結合情報獲得信号を送
信し、この得られた結合情報を当該結合情報獲得信号を
受信したセル面より返信する。かかる動作によりセル組
立体全体の結合情報を自動的に取得できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルや橋のような
建築物等の立体構造物の応力計測を行うための立体構造
物の模型の構成等に使用されるセルであり、互いに所定
の向きで結合可能であり、複数のセルを結合させた状態
で自動的に各セルの結合状態を認識することが可能なセ
ルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ビルや橋のような建築物など
の立体構造物の応力計測などでは、実際の立体構造物の
模型を作成し、その模型に振動等を加えることで立体構
造物の各部分に加わる応力を測定することが行われてき
た。また、立体構造物の構造を座標データとしてコンピ
ュータに入力し、更に入力した構造を細分したメッシュ
を作成して有限要素法により立体構造物の強度計測を予
測することも広く行われている。

【０００３】このような場合、試行錯誤により種々の立
体構造物の縮小模型を作成した後、又は立体構造物の模
型の座標データを入力した後、強度やデザインが最良な
模型を選択し、その模型に基づき再び設計図面を作成す
るという作業が行われてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の立
体構造物の模型を用いた設計においては、模型の作製又
は座標データの入力に時間がかかり、更にその模型に基
づき再び設計図面を作成するという作業が必要であり、
作業性に欠けるという問題を有していた。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、立体構造物の作製を組立により容易に行うことがで
き、更に、作成した立体構造物の立体構造をコンピュー
タ等により自動的に検出することを可能とするセルを提
供することを目的とする。

【０００６】また、本発明は、複数のセルが結合したセ
ル組立体の結合状態を自動的に検出することを可能とす
るセルの結合状態認識方法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のセルは、６つのセル面を有する略立方体に
形成されたセルにおいて、ａ．セルの各セル面に配設さ
れ、セル面の中心Ｏを通るセル面に垂直な線を４回軸と
した回転対称な形状に形成され、かつセル面と他のセル
のセル面との各々の頂点同士が対向した状態での結合を
可能とする構造を備えた結合部と、ｂ．各セル面に配設
された１乃至複数の送信部と、ｃ．各セル面に配設さ
れ、セル面と他のセルのセル面とが結合された状態にお
いて、他のセルのセル面の送信部と対向する位置に配設
された１乃至複数の受信部と、ｄ．セルの６つのセル面
のうちの何れか一のセル面に結合した他のセルのセル面
の結合方向を検出する結合方向検出手段と、ｅ．セルの
６つのセル面のうちの何れか一のセル面Ｓｆｋの受信部
により、セルの結合情報を検出すべき指示信号である結
合情報獲得信号を受信すると、セルの動作状態が結合情
報構築状態でない場合、セル面Ｓｆｋの送信部より反応
信号を送信するとともに、セルの動作状態を結合情報構
築状態とする反応信号発信手段と、ｆ．反応信号発信手
段が結合情報獲得信号を受信し反応信号を送信すると、
結合方向検出手段によりセル面Ｓｆｋに結合した他のセ
ルのセル面Ｓｆｐの結合方向を検出し、セル面Ｓｆｋの
送信部から、セル面Ｓｆｋの結合情報を送信するととも
に、セル面Ｓｆｋの受信部よりセル面Ｓｆｋに結合する
他のセルのセル面Ｓｆｐの結合情報を受信する送受信処
理を行う結合情報交換手段と、ｇ．セルの６つのセル面
のうちの何れか一のセル面Ｓｆｉの送信部から、結合情
報獲得信号を送信し、所定の時間内にセル面Ｓｆｉの受
信部により反応信号が受信された場合、結合方向検出手
段によりセル面Ｓｆｉに結合した他のセルのセル面Ｓｆ
ｑの結合方向を検出し、セル面Ｓｆｉの送信部よりセル
面Ｓｆｉの結合情報を送信するとともにセル面Ｓｆｉの
受信部よりセル面Ｓｆｑの結合情報を受信し、セル面Ｓ
ｆｉの受信部より受信される結合情報を、結合情報獲得
信号が受信された受信部を有するセル面Ｓｆｋの送信部
から送信し、セル面Ｓｆｉの結合情報を、セル面Ｓｆｋ
の送信部から送信する送受信処理を行う単面結合情報構
築処理手段と、ｈ．結合情報交換手段の送受信処理が行
われると、単面結合情報構築処理手段による送受信処理
を、結合情報獲得信号が受信された受信部を有するセル
面Ｓｆｋ以外の各セル面Ｓｆｉに対して、順次行う結合
情報構築処理手段と、を備えた構成より成る。

【０００８】この構成により、立体構造物の作製を組立
により容易に行うことができ、更に、作成した立体構造
物の立体構造をコンピュータ等により自動的に検出する
ことを可能とするセルを提供することができる。

【０００９】また、本発明のセルの結合状態認識方法
は、６つのセル面を有する略立方体に形成されたセルに
おいて、ａ．セルの各セル面に配設され、セル面の中心
Ｏを通るセル面に垂直な線を４回軸とした回転対称な形
状に形成され、かつセル面と他のセルのセル面との各々
の頂点同士が対向した状態での結合を可能とする構造を
備えた結合部と、ｂ．各セル面に配設された１乃至複数
の送信部と、ｃ．各セル面に配設され、セル面と他のセ
ルのセル面とが結合された状態において、他のセルのセ
ル面の送信部と対向する位置に配設された１乃至複数の
受信部と、を備えたセルの結合状態認識制御方法であっ
て、６つのセル面のうちの何れかのセル面Ｓｆｋの受信
部により、セルの結合状態を検出する指示信号である結
合情報獲得信号を受信すると、セルの動作状態が結合情
報構築状態でない場合、セル面Ｓｆｋの送信部より反応
信号を送信するとともに、セルの動作状態を結合情報構
築状態とする反応信号発信手順と、セル面Ｓｆｋに結合
した他のセルのセル面Ｓｆｐの結合方向を検出する結合
方向検出手順と、セル面Ｓｆｋの送信部から、セル面Ｓ
ｆｋの結合情報を送信するとともに、セル面Ｓｆｋの受
信部よりセル面Ｓｆｋに結合する他のセルのセル面Ｓｆ
ｐの結合情報を受信する結合情報交換手順と、セル面Ｓ
ｆｋ以外の各セル面Ｓｆｉについて、６つのセル面のう
ちの何れかのセル面Ｓｆｉの送信部から結合情報獲得信
号を送信し、所定の時間内にセル面Ｓｆｉの受信部によ
り反応信号が受信された場合、セル面Ｓｆｉに結合した
他のセルのセル面Ｓｆｑの結合方向を検出し、セル面Ｓ
ｆｉの送信部よりセル面Ｓｆｉの結合情報を送信すると
ともにセル面Ｓｆｉの受信部よりセル面Ｓｆｑの結合情
報を受信し、セル面Ｓｆｉの受信部より受信される結合
情報をセル面Ｓｆｋから送信し、セル面Ｓｆｉの結合情
報をセル面Ｓｆｋから送信する送受信処理を、順次行う
結合情報構築処理手順と、を備えた構成より成る。

【００１０】この構成により、複数のセルが結合したセ
ル組立体の結合状態を自動的に検出することを可能とす
るセルの結合状態認識方法を提供することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のセル
は、６つのセル面を有する略立方体に形成されたセルに
おいて、ａ．セルの各セル面に配設され、セル面の中心
Ｏを通るセル面に垂直な線を４回軸とした回転対称な形
状に形成され、かつセル面と他のセルのセル面との各々
の頂点同士が対向した状態での結合を可能とする構造を
備えた結合部と、ｂ．各セル面に配設された１乃至複数
の送信部と、ｃ．各セル面に配設され、セル面と他のセ
ルのセル面とが結合された状態において、他のセルのセ
ル面の送信部と対向する位置に配設された１乃至複数の
受信部と、ｄ．セルの６つのセル面のうちの何れか一の
セル面に結合した他のセルのセル面の結合方向を検出す
る結合方向検出手段と、ｅ．セルの６つのセル面のうち
の何れか一のセル面Ｓｆｋの受信部により、セルの結合
情報を検出すべき指示信号である結合情報獲得信号を受
信すると、セルの動作状態が結合情報構築状態でない場
合、セル面Ｓｆｋの送信部より反応信号を送信するとと
もに、セルの動作状態を結合情報構築状態とする反応信
号発信手段と、ｆ．反応信号発信手段が結合情報獲得信
号を受信し反応信号を送信すると、結合方向検出手段に
よりセル面Ｓｆｋに結合した他のセルのセル面Ｓｆｐの
結合方向を検出し、セル面Ｓｆｋの送信部から、セル面
Ｓｆｋの結合情報を送信するとともに、セル面Ｓｆｋの
受信部よりセル面Ｓｆｋに結合する他のセルのセル面Ｓ
ｆｐの結合情報を受信する送受信処理を行う結合情報交
換手段と、ｇ．セルの６つのセル面のうちの何れか一の
セル面Ｓｆｉの送信部から、結合情報獲得信号を送信
し、所定の時間内にセル面Ｓｆｉの受信部により反応信
号が受信された場合、結合方向検出手段によりセル面Ｓ
ｆｉに結合した他のセルのセル面Ｓｆｑの結合方向を検
出し、セル面Ｓｆｉの送信部よりセル面Ｓｆｉの結合情
報を送信するとともにセル面Ｓｆｉの受信部よりセル面
Ｓｆｑの結合情報を受信し、セル面Ｓｆｉの受信部より
受信される結合情報を、結合情報獲得信号が受信された
受信部を有するセル面Ｓｆｋの送信部から送信し、セル
面Ｓｆｉの結合情報を、セル面Ｓｆｋの送信部から送信
する送受信処理を行う単面結合情報構築処理手段と、
ｈ．結合情報交換手段の送受信処理が行われると、単面
結合情報構築処理手段による送受信処理を、結合情報獲
得信号が受信された受信部を有するセル面Ｓｆｋ以外の
各セル面Ｓｆｉに対して、順次行う結合情報構築処理手
段と、を備えた構成としたものである。

【００１２】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）ある一のセルＣ１のセル面Ｓｆｉと他のセルＣ２
のセル面Ｓｆｑとは、各々のセル面に配設された結合部
により結合が可能である。この際、結合部は、セル面の
中心Ｏを通るセル面に垂直な線を４回軸とした回転対称
な形状に形成されているため、セルＣ１のセル面Ｓｆｉ
とセルＣ２のセル面Ｓｆｑとは、４回軸を回転軸とした
４つの回転対称な方向でのみ結合することが可能であ
る。これにより、この略立方体形状のセルを複数個結合
させることにより、自由に立体構造物を組み立てること
が可能となる。

【００１３】（２）また、かかる結合状態において、セ
ルＣ１のセル面Ｓｆｉの送信部とセルＣ２のセル面Ｓｆ
ｑの受信部、セルＣ２のセル面Ｓｆｑの送信部とセルＣ
１のセル面Ｓｆｉの受信部とは対向した状態にあるた
め、セルＣ１とセルＣ２とは、これらの送信部及び受信
部を介して通信が可能である。従って、立体構造物を構
成する複数のセルは、接合したセル同士で相互に通信す
ることが可能となる。

【００１４】（３）セルが結合情報構築状態ではない動
作状態にある場合、当該セルの６つのセル面のうちの何
れか一のセル面Ｓｆｋの受信部から、結合情報獲得信号
が入力されると、反応信号発信手段は、当該セル面Ｓｆ
ｋの送信部より反応信号を送信する。これにより、当該
セル面Ｓｆｋに結合した他のセルは、当該セルが結合し
ていることを認識することができる。このとき、当該セ
ルの動作状態は結合情報構築状態となる。

【００１５】次いで、結合情報交換手段は、結合方向検
出手段により当該セル面Ｓｆｋに結合した他のセルのセ
ル面Ｓｆｐの結合方向を検出し、当該セル面Ｓｆｋの送
信部から、当該セル面Ｓｆｋの結合情報を送信するとと
もに、当該セル面Ｓｆｋの受信部より当該セル面Ｓｆｋ
に結合する他のセルのセル面Ｓｆｐの結合情報を受信す
る。これにより、当該セルと当該セルのセル面Ｓｆｋに
結合する他のセルは、互いに結合したセル面の結合情報
を交換し合い、互いに、結合相手のセルを特定すること
ができ、結合相手のセルの結合したセル面の結合方向を
特定することができる。

【００１６】次に、当該セルの結合情報構築処理手段
は、当該セル面Ｓｆｋ以外の各セル面Ｓｆｉに対して、
単面結合情報構築処理手段により、順次以下の処理を行
う。まず、セル面Ｓｆｉの送信部から、当該結合情報獲
得信号を送信する。その後、所定の時間内にセル面Ｓｆ
ｉの受信部により反応信号が受信された場合、セル面Ｓ
ｆｉには他のセルが結合していると認識し、結合方向検
出手段によりセル面Ｓｆｉに結合した他のセルのセル面
Ｓｆｑの結合方向を検出する。次いで、セル面Ｓｆｉの
送信部よりセル面Ｓｆｉの結合情報を送信するととも
に、セル面Ｓｆｉの受信部よりセル面Ｓｆｑの結合情報
を受信し、当該セルとセル面Ｓｆｉに結合した他のセル
との間で、セル面Ｓｆｉ及びセル面Ｓｆｑの結合情報の
交換を行う。次に、その後にセル面Ｓｆｉの受信部より
受信される結合情報を、当該セル面Ｓｆｋの送信部から
送信し、最後にセル面Ｓｆｉの結合情報を当該セル面Ｓ
ｆｋの送信部から送信する。

【００１７】尚、各セルは、一度、結合情報獲得信号を
受信すると当該セルは結合情報構築状態となり、その後
再び結合情報獲得信号を受信しても、当該結合情報獲得
信号を受信したセル面からの重複した結合情報の送信及
び当該結合情報獲得信号を受信したセル面以外のセル面
からの結合情報獲得信号の送信をすることがない。この
ため、結合情報獲得信号が、複数個結合したセル間を無
限に巡回して伝達され続けることが防止され、重複して
同じ結合情報が当該結合情報獲得信号を受信したセル面
からそのセル面に結合したセルに返信されることが防止
される。

【００１８】以上が、結合情報構築状態ではない動作状
態にある１個のセルの作用であるが、複数個のセルを結
合させて構成した立体構造物における各セルの結合状態
を検出する場合、この立体構造物を構成する任意のセル
のセル面の受信部から結合情報獲得信号を入力すること
で、後述の実施の形態で示すように、各々のセルが上記
動作を行うことで協調し、結合情報獲得信号を入力した
セルのセル面の送信部から、立体構造物における全ての
セルの結合情報を検出することが可能となる。

【００１９】（４）セルは、複数個のセルを結合させて
構成した立体構造物を、自動的に立体構造物を構成する
各セルの結合情報にデータ化することができる。従っ
て、このデータに基づき、マニュピレータ等を用いて、
再度同様の結合状態にセルを結合させて、同様の立体構
造物を再現させたり、コンピュータ上に立体構造物を再
現させたりすることが可能となる。

【００２０】ここで、あるセルのセル面Ｓｆｉとそれに
結合する他のセルのセル面Ｓｆｑとは、両セル面の中心
Ｏを通る４回軸を回転軸として９０度ずつ異なる４つの
向きで結合可能であるが、「セル面の結合方向」とは、
これら４つの向きの何れかの向きのことをいう。

【００２１】また、「セルの動作状態」とは、セルの何
れかのセル面の受信部で信号が受信された場合に、その
信号に応答してセルが動作する際の動作の仕方を決める
状態のことをいう。

【００２２】「結合情報構築状態」とは、セルが何れか
のセル面の受信部で結合情報獲得信号を受信し、反応信
号発信手段が反応信号を送信した直後から始まるセルの
動作状態のことをいう。

【００２３】「反応信号」とは、結合情報獲得信号が受
信された時、結合情報獲得信号が受信された受信部を有
するセル面の送信部から送信される信号であり、結合情
報獲得信号を送信した相手側のセルに対し、その結合情
報獲得信号を送信した送信部を有するセル面にセルが結
合していることを伝達するための信号をいう。

【００２４】あるセル面についての「結合情報」とは、
当該セル面及び当該セル面に結合したセル面を特定する
ための情報及び当該セル面に結合したセル面の結合方向
を特定するための情報をいう。具体的には、セルＣ１の
各々のセル面Ｓｆｊについての「結合情報」は、セルＣ
１のＩＤ，セル面Ｓｆｊの面番号ｊ，セル面Ｓｆｊに結
合したセルＣ２のＩＤ，セル面Ｓｆｊに結合したセルＣ
２のセル面Ｓｆｑの面番号ｑ，セル面Ｓｆｊに結合した
セルＣ２のセル面Ｓｆｑの方向の情報を有する情報であ
る。

【００２５】結合部としては、磁石、ラッチ、面ファス
ナ等が使用される。

【００２６】請求項２に記載のセルは、請求項１に記載
のセルであって、結合部は、セル面の中心Ｏを通るセル
面に垂直な線を４回軸とした回転対称位置で、かつセル
面の対向する２辺の中点を結ぶ２つの中心線Ｌ１，Ｌ２
上ではなく、かつセル面の２本の対角線上ではない位置
に配設された４個以上のＳ極結合用磁石と、中心線Ｌ
１，Ｌ２に対して、各Ｓ極結合用磁石に線対称な位置に
配設された４個以上のＮ極結合用磁石と、を備えた構成
としたものである。

【００２７】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）ある一のセルＣ１のセル面Ｓｆｉと他のセルＣ２
のセル面Ｓｆｑとは、各々のセル面のＳ極結合用磁石と
Ｎ極結合用磁石とを磁着させることにより結合させるこ
とが可能となる。この際、各Ｓ極結合用磁石及び各Ｎ極
結合用磁石は、セル面の中心Ｏを通るセル面に垂直な線
を４回軸とした回転対称な位置に配設されているため、
セルＣ１のセル面ＳｆｉとセルＣ２のセル面Ｓｆｑと
は、４回軸を中心とした４つの９０度ずつ回転した方向
にのみ結合することが可能である。更に、Ｎ極結合用磁
石は、セル面の対向する２辺の中点を結ぶ２つの中心線
Ｌ１，Ｌ２に対して、各Ｓ極結合用磁石に線対称な位置
に配設されているため、セルＣ１とセルＣ２とは、各々
の頂点同士が対向する４つの９０度づつ回転した方向に
のみ結合することが可能となる。これにより、この略立
方体形状のセルを複数個結合させることにより、自由に
立体構造物を組み立てることが可能となる。

【００２８】（２）また、各セルは磁着により結合され
るため、各セルの結合・分離が極めて容易であり、セル
を使用した立体構造物の組み立て作業が簡易化される。

【００２９】（３）更に、磁石を配置するのみの構成で
あるため、構造が極めて簡単であり、コンパクトに構成
でき、セルの小型化が可能となる。

【００３０】請求項３に記載のセルは、請求項１又は２
に記載のセルであって、送信部は、セル面の中心Ｏを通
るセル面に垂直な線を４回軸とした回転対称位置で、か
つ当該セル面の対向する２辺の中点を結ぶ２つの中心線
Ｌ１，Ｌ２上ではなく、かつセル面の２本の対角線上で
はない位置に配設された４個の発光素子を備え、受信部
は、中心線Ｌ１，Ｌ２に対して、発光素子の何れか一に
線対称な位置に配設された受光素子を備えた構成とした
ものである。

【００３１】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）ある一のセルＣ１のセル面Ｓｆｉと他のセルＣ２
のセル面Ｓｆｑとを結合させた場合、セル面Ｓｆｉの発
光素子の何れか一とセル面Ｓｆｑの受光素子とが対向
し、セル面Ｓｆｑの発光素子の何れか一とセル面Ｓｆｉ
の受光素子とが対向する。従って、セルＣ１とセルＣ２
とは、この相互に対向する受光素子及び発光素子を介し
て通信が可能となる。

【００３２】（２）セル間の通信を接点を通過する電気
信号により行う場合、接点の結合時接触不良による送受
信障害が生じうるが、光による送受信であるためこのよ
うな接触不良による送受信障害の心配がなく、各セル間
の通信の信頼性が向上する。また、セル間の通信を電磁
誘導や電波により行う場合、外部ノイズによる通信障害
も生じうるとともに製造コストも高くなるが、本請求項
のセルは光による送受信であるためこのような問題は生
じない。

【００３３】請求項４に記載のセルは、請求項３に記載
のセルであって、結合方向検出手段は、結合方向を検出
すべきセル面Ｓｆｉの４個の発光素子の全てからリセッ
ト信号を出力し、セル面Ｓｆｉの受光素子が、セル面Ｓ
ｆｉに結合された他のセルのセル面Ｓｆｑより応答信号
が入力されるまで、セル面Ｓｆｉの４個の発光素子から
順次検出信号を送信し、セル面Ｓｆｉの受光素子により
応答信号を受信した直前に検出信号を発信した発光素子
をセル面Ｓｆｑの受光素子に対向した発光素子であると
認識する処理を行う受光位置特定手段と、セル面Ｓｆｉ
の受光素子からリセット信号が入力されると、セル面Ｓ
ｆｉの受光素子から入力される検出信号を検出し、検出
信号が検出されるとセル面Ｓｆｉの発光素子の全てから
応答信号を送信する処理を行う応答信号発信手段と、を
備えた構成としたものである。

【００３４】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。ある一のセルＣ１のセル面Ｓｆｉと他のセルＣ２
のセル面Ｓｆｑとが結合している場合において、セルＣ
１の結合方向検出手段がセルＣ２の結合方向検出手段と
協調してセルＣ１に対するセルＣ２の結合方向を検出す
る動作が以下のようにして行われる。

【００３５】まず、セルＣ１の受光位置特定手段は、結
合方向を検出すべきセル面Ｓｆｉの４個の発光素子の全
てからリセット信号を出力する。セルＣ２の応答信号発
信手段は、セル面Ｓｆｑの受光素子からリセット信号が
入力されると、セル面Ｓｆｑの受光素子から検出信号が
入力されるのを待つ。次いで、セルＣ１の受光位置特定
手段は、セル面Ｓｆｉの４個の発光素子から順次検出信
号を送信する。一方、セルＣ２の応答信号発信手段は、
セル面Ｓｆｑの受光素子から検出信号が検出されるとセ
ル面Ｓｆｑの発光素子の全てから応答信号を送信する。
セルＣ１の受光位置特定手段は、セル面Ｓｆｉの受光素
子より応答信号が入力されると、その直前に検出信号を
発信した発光素子を、セルＣ２のセル面Ｓｆｑの受光素
子に対向した発光素子であると認識する。

【００３６】この動作によって、セルＣ１の結合方向検
出手段は、セルＣ２のセル面Ｓｆｑの受光素子が、自己
のセル面Ｓｆｉの何れの発光素子と対向しているかを検
出することができ、セルＣ１のセル面Ｓｆｉに対するセ
ルＣ２のセル面Ｓｆｑの結合方向を検出することができ
る。

【００３７】同様に、セルＣ１の応答信号発信手段とセ
ルＣ２の受光位置特定手段とで上記動作と同様の動作を
協調して行うことにより、セルＣ２の結合方向検出手段
は、セルＣ１のセル面Ｓｆｉの受光素子が、自己のセル
面Ｓｆｑの何れの発光素子と対向しているかを検出する
ことができ、セルＣ２のセル面Ｓｆｑに対するセルＣ１
のセル面Ｓｆｉの結合方向を検出することができる。

【００３８】このように、セルＣ１のセル面Ｓｆｉに対
するセルＣ２のセル面Ｓｆｑの結合方向を検出するに際
し、特別に別途位置検出センサ等の検出素子を必要とせ
ず、簡単な構成でかかる検出動作を実現することが可能
となる。

【００３９】ここで、「リセット信号」とは、被検出セ
ルのセル面からの検出信号の受信を開始させる指令を伝
達する信号である。

【００４０】請求項５に記載のセルは、請求項１乃至４
の何れか一項に記載のセルであって、受信部により受信
された信号の信号識別情報を記憶する記憶部と、受信部
により受信された信号の信号識別情報が、記憶部に記憶
された過去に受信された信号の信号識別情報と同一か否
かを判定し、同一でない場合には受信部により受信され
た信号の信号識別情報を記憶部に記憶する信号履歴検査
手段と、セルの６つのセル面のうちの何れか一のセル面
の受信部により、結合情報獲得終了信号が受信され、当
該結合情報獲得終了信号の信号識別情報が信号履歴検査
手段により過去に受信された信号の信号識別情報と同一
でないと判定された場合、当該セルの動作状態を結合信
号待ち状態に設定し、当該結合情報獲得終了信号が受信
されたセル面以外の全てのセル面の送信部より当該結合
情報獲得終了信号を送信する結合情報獲得終了手段と、
を備えた構成としたものである。

【００４１】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）セルが結合情報構築状態にある場合、当該セルの
６つのセル面のうちの何れか一のセル面の受信部から、
結合情報獲得終了信号が入力されると、信号履歴検査手
段は、当該結合情報獲得終了信号の信号識別情報が、記
憶部に記憶された過去に受信された信号の信号識別情報
と同一か否かを判定する。

【００４２】当該結合情報獲得終了信号の信号識別情報
が過去に受信された信号の信号識別情報と同一ではない
と判定されると、信号履歴検査手段は、当該結合情報獲
得終了信号の信号識別情報を記憶部に記憶する。次い
で、結合情報獲得終了手段は、当該セルの動作状態を結
合信号待ち状態に設定し、当該結合情報獲得終了信号が
受信されたセル面以外の全てのセル面の送信部より当該
結合情報獲得終了信号を送信する。

【００４３】これにより、当該セルに入力された結合情
報獲得終了信号により、当該セルの動作状態を結合情報
構築状態から結合信号待ち状態に変更され、更に、当該
セルの当該結合情報獲得終了信号が入力されたセル面以
外のセル面に結合する他のセルに当該結合情報獲得終了
信号が伝達される。

【００４４】また、当該結合情報獲得終了信号が一度受
信されると、その結合情報獲得終了信号の信号識別情報
が記憶部に記憶され、その後、同一の結合情報獲得終了
信号が再度当該セルの受信部から受信されても、その結
合情報獲得終了信号は、当該セルに結合する他のセルに
伝達されることはなく、これにより、同一の結合情報獲
得終了信号が、複数個結合したセル間を無限に巡回して
伝達され続けることが防止される。

【００４５】（２）複数個のセルを結合させて構成した
立体構造物における各セルの結合状態を検出する際、こ
の立体構造物を構成する任意のセルのセル面の受信部か
ら結合情報獲得信号を入力し、立体構造物における各セ
ルの結合情報を検出すると、この立体構造物を構成する
全てのセルの動作状態は結合情報構築状態となる。その
ため、再びこの立体構造物における各セルの結合状態を
検出しようとした場合、全てのセルの動作状態を結合情
報構築状態ではない状態（結合信号待ち状態）に戻す必
要がある。

【００４６】そこで、当該立体構造物を構成する任意の
セルのセル面の受信部から結合情報獲得終了信号を入力
すれば、当該結合情報獲得終了信号は、当該立体構造物
を構成する全てのセルに伝達されるとともに、これら全
てのセルの動作状態を結合信号待ち状態に戻す。

【００４７】従って、例えば、複数個のセルを結合させ
て構成した立体構造物における各セルの結合状態を一度
検出した後に、当該立体構造物の一部を組み替えた場合
等でも、繰り返し立体構造物における各セルの結合状態
を検出することが可能となる。

【００４８】ここで、「信号識別情報」とは、各信号に
固有に付される信号の識別用の番号のことであり、例え
ば、当該信号を最初に発信したときの時刻などが用いら
れる。

【００４９】「結合信号待ち状態」とは、結合情報構築
状態でないセルの動作状態であり、当該セルの受信部に
結合情報獲得信号が入力されるのを待機している状態の
ことをいう。

【００５０】「結合情報獲得終了信号」とは、セルの動
作状態を結合情報構築状態から結合信号待ち状態に戻す
べく指示信号である。

【００５１】請求項６に記載のセルは、請求項１乃至５
の何れか一項に記載のセルであって、受信部により受信
された信号の信号識別情報を記憶する記憶部と、受信部
により受信された信号の信号識別情報が、記憶部に記憶
された過去に受信された信号の信号識別情報と同一か否
かを判定し、同一でない場合には受信部により受信され
た信号の信号識別情報を記憶部に記憶する信号履歴検査
手段と、セルの受信部により受信された信号の宛先情報
が当該セルのＩＤと同一か否かを判定する宛先判定手段
と、セルの６つのセル面のうちの何れか一のセル面の受
信部により、一般通信信号が受信され、当該一般通信信
号の信号識別情報が信号履歴検査手段により過去に受信
された信号の信号識別情報と同一でないと判定された場
合、宛先判定手段により当該一般通信信号の宛先情報が
セルのＩＤと同一と判断された場合には当該一般通信信
号の指示に従った処理を行い、同一でないと判断された
場合には当該一般通信信号が受信されたセル面以外の全
てのセル面の送信部より当該一般通信信号を送信する一
般通信信号処理手段と、を備えた構成としたものであ
る。

【００５２】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）セルの６つのセル面のうちの何れか一のセル面の
受信部から、一般通信信号が入力されると、信号履歴検
査手段は、当該一般通信信号の信号識別情報が、記憶部
に記憶された過去に受信された信号の信号識別情報と同
一か否かを判定する。

【００５３】当該一般通信信号の信号識別情報が過去に
受信された信号の信号識別情報と同一ではないと判定さ
れると、信号履歴検査手段は、当該一般通信信号の信号
識別情報を記憶部に記憶する。当該一般通信信号の信号
識別情報が過去に受信された信号の信号識別情報と同一
ではない場合、次いで、宛先判定手段は、当該一般通信
信号の宛先情報が当該セルのＩＤと同一か否かを判定す
る。

【００５４】当該一般通信信号の宛先情報が当該セルの
ＩＤと同一の場合、一般通信信号処理手段は、当該一般
通信信号の指示に従った処理を行う。当該一般通信信号
の宛先情報が当該セルのＩＤと同一でない場合、一般通
信信号処理手段は、当該一般通信信号が受信されたセル
面以外の全てのセル面の送信部より当該一般通信信号を
送信する。

【００５５】これにより、当該セルに入力された一般通
信信号が、当該セルに宛てられた最初に受信した一般通
信信号であった場合にのみ、当該セルは当該一般通信信
号の指示に従った処理を行う。また、当該一般通信信号
が、最初に受信した一般通信信号であった場合でも、当
該セルに宛てられたものでない場合には、当該セルは、
当該一般通信信号が受信されたセル面以外の全てのセル
面に結合した他のセルに当該一般通信信号を伝達する。

【００５６】尚、当該一般通信信号が一度受信される
と、その一般通信信号の信号識別情報が記憶部に記憶さ
れ、その後、同一の一般通信信号が再度当該セルの受信
部から受信されても、その一般通信信号は、当該セルに
結合する他のセルに伝達されることはなく、これによ
り、同一の一般通信信号が、複数個結合したセル間を無
限に巡回して伝達され続けることが防止される。

【００５７】（２）複数個のセルを結合させて構成した
立体構造物における特定のセルに対し所定の動作を行わ
せたい場合、この立体構造物を構成する任意のセルのセ
ル面の受信部から、当該特定のセルに宛てた一般通信信
号を入力し、この一般通信信号に当該特定のセルの動作
指示に関する情報を載せて送信すれば、当該一般通信信
号は、当該立体構造物を構成するセル間を伝達され当該
特定のセルに送られる。これにより、当該立体構造物を
構成する任意のセルとの交信が可能となる。

【００５８】ここで、「セルのＩＤ」とは、各セルに固
有に付されたセルの識別用の番号，記号等の符号をい
う。「宛先情報」とは、当該信号の送信先のセルを特定
するための情報であり、セルのＩＤが用いられる。

【００５９】「一般通信信号」とは、結合情報獲得信号
及び結合情報獲得終了信号以外の信号であり、例えば、
セルがセンサや音声出力装置等の入出力装置を備えてい
る場合、その入出力装置に対する動作制御信号及び情報
などである。「一般通信信号の指示に従った処理」と
は、一般通信信号に含まれるセルの動作指示の情報に従
って行われるセルの動作をいう。

【００６０】本発明の請求項７に記載のセルの結合状態
認識方法は、６つのセル面を有する略立方体に形成され
たセルにおいて、ａ．セルの各セル面に配設され、セル
面の中心Ｏを通るセル面に垂直な線を４回軸とした回転
対称な形状に形成され、かつセル面と他のセルのセル面
との各々の頂点同士が対向した状態での結合を可能とす
る構造を備えた結合部と、ｂ．各セル面に配設された１
乃至複数の送信部と、ｃ．各セル面に配設され、セル面
と他のセルのセル面とが結合された状態において、他の
セルのセル面の送信部と対向する位置に配設された１乃
至複数の受信部と、を備えたセルの結合状態認識制御方
法であって、６つのセル面のうちの何れかのセル面Ｓｆ
ｋの受信部により、セルの結合状態を検出する指示信号
である結合情報獲得信号を受信すると、セルの動作状態
が結合情報構築状態でない場合、セル面Ｓｆｋの送信部
より反応信号を送信するとともに、セルの動作状態を結
合情報構築状態とする反応信号発信手順と、セル面Ｓｆ
ｋに結合した他のセルのセル面Ｓｆｐの結合方向を検出
する結合方向検出手順と、セル面Ｓｆｋの送信部から、
セル面Ｓｆｋの結合情報を送信するとともに、セル面Ｓ
ｆｋの受信部よりセル面Ｓｆｋに結合する他のセルのセ
ル面Ｓｆｐの結合情報を受信する結合情報交換手順と、
セル面Ｓｆｋ以外の各セル面Ｓｆｉについて、６つのセ
ル面のうちの何れかのセル面Ｓｆｉの送信部から結合情
報獲得信号を送信し、所定の時間内にセル面Ｓｆｉの受
信部により反応信号が受信された場合、セル面Ｓｆｉに
結合した他のセルのセル面Ｓｆｑの結合方向を検出し、
セル面Ｓｆｉの送信部よりセル面Ｓｆｉの結合情報を送
信するとともにセル面Ｓｆｉの受信部よりセル面Ｓｆｑ
の結合情報を受信し、セル面Ｓｆｉの受信部より受信さ
れる結合情報をセル面Ｓｆｋから送信し、セル面Ｓｆｉ
の結合情報をセル面Ｓｆｋから送信する送受信処理を、
順次行う結合情報構築処理手順と、を備えた構成とした
ものである。

【００６１】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。 （１）複数個のセルを結合させて構成した立体構造物に
おける各セルの結合状態を検出する場合、この立体構造
物を構成する任意のセルのセル面の受信部から結合情報
獲得信号を入力することで、後述の実施の形態で示すよ
うに、各々のセルが上記動作を行うことで協調し、結合
情報獲得信号を入力したセルのセル面の送信部から、立
体構造物における全てのセルの結合情報を検出すること
が可能となる。

【００６２】（２）セルは、複数個のセルを結合させて
構成した立体構造物を、自動的に立体構造物を構成する
各セルの結合情報にデータ化することができる。従っ
て、このデータに基づき、マニュピレータ等を用いて、
再度同様の結合状態にセルを結合させて、同様の立体構
造物を再現させたり、コンピュータ上に立体構造物を再
現させたりすることが可能となる。

【００６３】請求項８に記載のセルは、請求項７に記載
のセルの結合状態認識方法であって、セルの６つのセル
面のうちの何れか一のセル面の受信部により、結合情報
獲得終了信号が受信され、当該結合情報獲得終了信号の
信号識別情報が過去に受信された信号の信号識別情報と
同一でない場合、当該セルの動作状態を結合信号待ち状
態に設定し、当該結合情報獲得終了信号が受信されたセ
ル面以外の全てのセル面の送信部より当該結合情報獲得
終了信号を送信する結合情報獲得終了手順を備えた構成
としたものである。

【００６４】この構成により、複数個のセルを結合させ
て構成した立体構造物における各セルの結合状態を一度
検出した後に、当該立体構造物の一部を組み替えた場合
等でも、繰り返し立体構造物における各セルの結合状態
を検出することが可能となるという作用が得られる。

【００６５】請求項９に記載のセルは、請求項７又は８
に記載のセルの結合状態認識方法であって、セルの６つ
のセル面のうちの何れか一のセル面の受信部により、一
般通信信号が受信され、当該一般通信信号の信号識別情
報が過去に受信された信号の信号識別情報と同一でない
場合、当該一般通信信号の宛先情報がセルのＩＤと同一
の場合には当該一般通信信号の指示に従った処理を行
い、同一でない場合には当該一般通信信号が受信された
セル面以外の全てのセル面の送信部より当該一般通信信
号を送信する一般通信信号処理手順を備えた構成とした
ものである。

【００６６】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。複数個のセルを結合させて構成した立体構造物に
おける特定のセルに対し所定の動作を行わせたい場合、
この立体構造物を構成する任意のセルのセル面の受信部
から、当該特定のセルに宛てた一般通信信号を入力し、
この一般通信信号に当該特定のセルの動作指示に関する
情報を載せて送信すれば、当該一般通信信号は、当該立
体構造物を構成するセル間を伝達され当該特定のセルに
送られる。これにより、当該立体構造物を構成する任意
のセルとの交信が可能となる。

【００６７】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１（ａ）は本発明の実施の形態１に
おけるセルの斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の
セルの各面の位置関係を示した展開図であり、図２は実
施の形態１におけるセルの一セル面を表す平面図であ
る。

【００６８】図１及び図２において、１はセル、１ａは
略立方体形状に構成されたセル本体、Ｓｆ０〜Ｓｆ５は
セル１の各面を構成するセル面、２ａ−ｉ〜２ｄ−ｉ
（ｉ＝０〜５）はセル面Ｓｆｉに配設され各々がセル面
Ｓｆｉの中心Ｏに対して９０度ずつ回転した回転対称位
置に配設されたＳ極性を有する磁石からなるＳ極結合用
磁石、３ａ−ｉ〜３ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）はセル面Ｓｆ
ｉに配設され各々がセル面Ｓｆｉの中心Ｏに対して９０
度ずつ回転した回転対称位置に配設されたＮ極性を有す
る磁石からなるＮ極結合用磁石である。

【００６９】図２に示すように、Ｓ極結合用磁石２ａ−
ｉ〜２ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）は、セル面Ｓｆｉの対角線
ＡＣ，ＢＤ及びセル面Ｓｆｉの対向する２辺の中点を結
ぶ線ＥＧ，ＦＨよりもずらして配設されている。また、
Ｎ極結合用磁石３ａ−ｉ〜３ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）は、
セル面Ｓｆｉの対向する２辺の中点を結ぶ線ＥＧ，ＦＨ
を対称軸として、Ｓ極結合用磁石２ａ−ｉ〜２ｄ−ｉ
（ｉ＝０〜５）に対して線対称位置に配設されている。

【００７０】４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）はセル
面Ｓｆｉに配設され各々がセル面Ｓｆｉの中心Ｏに対し
て９０度ずつ回転した回転対称位置に配設された送信部
を構成する発光素子、５−ｉ（ｉ＝０〜５）はセル面Ｓ
ｆｉに配設された受信部を構成する受光素子である。

【００７１】図２に示すように、発光素子４ａ−ｉ〜４
ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）は、セル面Ｓｆｉの対角線ＡＣ，
ＢＤ及びセル面Ｓｆｉの対向する２辺の中点を結ぶ線Ｅ
Ｇ，ＦＨよりもずらして配設されている。また、受光素
子５−ｉ（ｉ＝０〜５）は、セル面Ｓｆｉの対向する２
辺の中点を結ぶ線ＥＧを反転軸として、発光素子４ａ−
ｉ（ｉ＝０〜５）に対して反転位置に配設されている。

【００７２】図３は実施の形態１におけるセルの制御回
路の構成を示すブロック図である。図３において、４ａ
−ｉ〜４ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）は発光素子、５−ｉ（ｉ
＝０〜５）は受光素子であり、これらは図１及び図２と
同様のものであり、同一の符号を付して説明を省略す
る。

【００７３】６は発光素子４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉ（ｉ＝０
〜５）の何れか一乃至複数に通電させるように通電切替
の制御を行う発光切替部、７は発光素子４ａ−ｉ〜４ｄ
−ｉ（ｉ＝０〜５）への通電のオンオフの制御を行う発
信部、８−ｉ（ｉ＝０〜５）はセル面Ｓｆｉの発光素子
４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）の発信制御及び受光
素子５−ｉ（ｉ＝０〜５）の受信制御を行う結合面通信
制御部、９は発光切替部６及び各結合面通信制御部８−
ｉ（ｉ＝０〜５）の動作制御を行うセル動作制御部、１
０は各種センサ，光出力素子，音声出力素子等で構成さ
れたセル入出力部、１１はＲＡＭ，ＲＯＭ，ＰＲＯＭ等
の記憶素子からなりセル動作制御部９の制御プログラム
や通信データ等を記憶する記憶部、１２は時間の測定を
行うタイマである。

【００７４】図４は実施の形態１におけるセルの機能構
成を表すブロック図である。図４において、１０はセル
入出力部、１１は記憶部であり、これらは図３と同様の
ものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

【００７５】４は送信部であり、図３の発光素子４ａ−
ｉ〜４ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）により構成されている。ま
た、５は受信部であり、図３の受光素子５−ｉ（ｉ＝０
〜５）により構成されている。

【００７６】２０はセル１の６つのセル面Ｓｆ０〜Ｓｆ
５のうちの何れか一のセル面に結合した他のセルのセル
面の結合方向を検出する結合方向検出手段である。２０
ａは受光位置特定手段であり、結合方向を検出すべきセ
ル面Ｓｆｉ（ｉは０〜５の何れか。）の４個の発光素子
４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉの全てからリセット信号を出力し、
セル面Ｓｆｉの受光素子５−ｉが、セル面Ｓｆｉに結合
された他のセルのセル面Ｓｆｑより応答信号が入力され
るまで、セル面Ｓｆｉの４個の発光素子４ａ−ｉ〜４ｄ
−ｉから順次検出信号を送信し、セル面Ｓｆｉの受光素
子５−ｉにより応答信号を受信した直前に検出信号を発
信した発光素子をセル面Ｓｆｑの受光素子５−ｑに対向
した発光素子であると認識する処理を行う。２０ｂは応
答信号発信手段であり、セル面Ｓｆｉ（ｉは０〜５の何
れか。）の受光素子５−ｉからリセット信号が入力され
ると、セル面Ｓｆｉの受光素子５−ｉから入力される検
出信号を検出し、検出信号が検出されるとセル面Ｓｆｉ
の発光素子４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉの全てから応答信号を送
信する処理を行う。

【００７７】２１は反応信号発信手段であり、セル１の
６つのセル面Ｓｆ０〜Ｓｆ５のうちの何れか一のセル面
Ｓｆｋ（ｋは０〜５の何れか。）の受信部５により結合
情報獲得信号を受信すると、セル１の動作状態が結合情
報構築状態でない場合、セル面Ｓｆｋの送信部４より反
応信号を送信するとともに、セル１の動作状態を結合情
報構築状態とする処理を行う。

【００７８】２２は結合情報交換手段であり、反応信号
発信手段２１が結合情報獲得信号を受信し反応信号を送
信すると、結合方向検出手段２０により、結合情報獲得
信号を受信したセル面Ｓｆｋに結合した他のセルのセル
面Ｓｆｐの結合方向を検出し、セル面Ｓｆｋの送信部４
から、セル面Ｓｆｋの結合情報を送信するとともに、セ
ル面Ｓｆｋの受信部５よりセル面Ｓｆｋに結合する他の
セルのセル面Ｓｆｐの結合情報を受信する送受信処理を
行う。

【００７９】２３は単面結合情報構築処理手段であり、
セル１の６つのセル面Ｓｆ０〜Ｓｆ５のうちの何れか一
のセル面Ｓｆｉ（ｉは０〜５のうちの何れか。）の送信
部４から、結合情報獲得信号を送信し、所定の時間内に
セル面Ｓｆｉの受信部５により反応信号が受信された場
合、結合方向検出手段２０によりセル面Ｓｆｉに結合し
た他のセルのセル面Ｓｆｑの結合方向を検出し、セル面
Ｓｆｉの送信部４よりセル面Ｓｆｉの結合情報を送信す
るとともにセル面Ｓｆｉの受信部５よりセル面Ｓｆｑの
結合情報を受信し、セル面Ｓｆｉの受信部５より受信さ
れる結合情報を、結合情報獲得信号が受信された受信部
５を有するセル面Ｓｆｋの送信部から送信し、セル面Ｓ
ｆｉの結合情報を、セル面Ｓｆｋの送信部４から送信す
る送受信処理を行う。

【００８０】２４は結合情報構築処理手段であり、結合
情報交換手段２２の送受信処理が行われると、単面結合
情報構築処理手段２３による送受信処理を、結合情報獲
得信号が受信された受信部５を有するセル面Ｓｆｋ以外
の各セル面Ｓｆｉに対して順次行う。

【００８１】２５は信号履歴検査手段であり、受信部５
により受信された信号の信号識別情報が、記憶部１１に
記憶された過去の一定期間内に受信された信号の信号識
別情報と同一か否かを判定し、同一でない場合には受信
部５により受信された信号の信号識別情報を記憶部１１
に記憶する処理を行う。

【００８２】２６は結合情報獲得終了手段であり、セル
１の６つのセル面Ｓｆ０〜Ｓｆ５のうちの何れか一のセ
ル面の受信部５により、結合情報獲得終了信号が受信さ
れ、当該結合情報獲得終了信号の信号識別情報が信号履
歴検査手段２５により過去の一定期間内に受信された信
号の信号識別情報と同一でないと判定された場合、当該
セル１の動作状態を結合信号待ち状態に設定し、当該結
合情報獲得終了信号が受信されたセル面以外の全てのセ
ル面の送信部４より当該結合情報獲得終了信号を送信す
る処理を行う。

【００８３】２７は宛先判定手段であり、セル１の受信
部５により受信された信号の宛先情報が当該セル１のＩ
Ｄと同一か否かを判定する処理を行う。

【００８４】２８は一般通信信号処理手段であり、セル
１の６つのセル面Ｓｆ０〜Ｓｆ５のうちの何れか一のセ
ル面の受信部５により、一般通信信号が受信され、当該
一般通信信号の信号識別情報が信号履歴検査手段２５に
より過去の一定期間内に受信された信号の信号識別情報
と同一でないと判定された場合、宛先判定手段２７によ
り当該一般通信信号の宛先情報がセル１のＩＤと同一と
判断された場合には当該一般通信信号の指示に従った処
理を行い、同一でないと判断された場合には当該一般通
信信号が受信されたセル面以外の全てのセル面の送信部
４より当該一般通信信号を送信する処理を行う。

【００８５】なお、結合方向検出手段２０（受光位置特
定手段２０ａ及び応答信号発信手段２０ｂ），反応信号
発信手段２１，結合情報交換手段２２，単面結合方法構
築処理手段２３，結合情報構築処理手段２４，信号履歴
検査手段２５，結合情報獲得終了手段２６，宛先判定手
段２７，一般通信信号処理手段２８は、マイコン等によ
り構成されたセル動作制御部９の制御プログラムとして
構成される。

【００８６】次に、以上のように構成された本実施の形
態１のセルについて、セル同士の結合方法について説明
する。

【００８７】図５は実施の形態１のセルの２つが結合し
た状態の一例を示す斜視透視図である。図５において、
Ｃ１，Ｃ２はセル１であり、図５ではセルＣ１のセル面
Ｓｆｋ（ｋは０〜５の何れか）とセルＣ２のセル面Ｓｆ
ｐ（ｐは０〜５の何れか）とが結合した状態を表してい
る。

【００８８】２ａ−ｋ〜２ｄ−ｋ，２ａ−ｐ〜２ｄ−ｐ
はＳ極結合用磁石、３ａ−ｋ〜３ｄ−ｋ，３ａ−ｐ〜３
ｄ−ｐはＮ極結合用磁石、４ａ−ｋ〜４ｄ−ｋ，４ａ−
ｐ〜４ｄ−ｐは発光素子、５−ｋ，５−ｐは受光素子で
あり、これらは図１及び図２と同様のものである。

【００８９】セル面Ｓｆｋ，Ｓｆｐが対面した状態で
は、Ｓ極結合用磁石２ａ−ｋ〜２ｄ−ｋとＮ極結合用磁
石３ａ−ｐ〜３ｄ−ｐ、Ｓ極結合用磁石２ａ−ｐ〜２ｄ
−ｐとＮ極結合用磁石３ａ−ｋ〜３ｄ−ｋとは磁力によ
り引き合い磁着する。このとき、Ｓ極結合用磁石２ａ−
ｋ〜２ｄ−ｋ，２ａ−ｐ〜２ｄ−ｐとＮ極結合用磁石３
ａ−ｋ〜３ｄ−ｋ，３ａ−ｐ〜３ｄ−ｐとは、上記のよ
うにセル面Ｓｆｋ，Ｓｆｐ上に対称配置されているた
め、セルＣ１，Ｃ２の結合方向は、セル面Ｓｆｋ，Ｓｆ
ｐの正方形の外周辺同士が重なる４つの向きの何れかの
向きに制限される。従って、セルＣ１，Ｃ２は、互いに
ずれることなく結合する。このとき、同時に、発光素子
４ａ−ｋ〜４ｄ−ｋの何れか一つと受光素子５−ｐとが
対向し、発光素子４ａ−ｐ〜４ｄ−ｐの何れか一つと受
光素子５−ｋとが対向する（図４においては、一例とし
て発光素子４ｃ−ｋと受光素子５−ｐ、発光素子４ｃ−
ｐと受光素子５−ｋとが対向した状態を示している）。
従って、この互いに対向した発光素子と受光素子との間
で光による送受信が可能となり、セルＣ１，Ｃ２の間で
信号の送受信が可能となる。

【００９０】図６（ａ）は実施の形態１のセルが複数個
結合したセル組立体の一例及びセル組立体の結合構造を
検出するための検出器の構成を示す模式図であり、図６
（ｂ）は図６（ａ）の各セルのセル面の位置関係を示す
図である。

【００９１】図６において、Ｃ１〜Ｃ５はセル１であ
る。上記のように、各セル１同士の結合方向は、Ｓ極結
合用磁石２ａ−ｉ〜２ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）及びＮ極結
合用磁石３ａ−ｉ〜３ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５）により制限
されるため、図のように、各セル１を整序よく結合し積
み重ねることができる。

【００９２】１４はプローブであり、セル面と結合し通
信を行う検出面を備えている。検出面は、図２と同様
に、Ｓ極結合用磁石２ａ−０〜２ｄ−０，Ｎ極結合用磁
石３ａ−０〜３ｄ−０，発光素子４ａ−０〜４ｄ−０，
受光素子５−０を備えており、図２と同様に各々が所定
の位置に配設されている（図示せず）。１５はコンピュ
ータ、１６はコンピュータ１５とプローブ１４とを結ぶ
通信線である。

【００９３】次に、上記のように構成された本実施の形
態１のセルについて、以下その結合状態認識方法につい
て説明する。

【００９４】本実施の形態１のセル１は、例えば、図６
に示したようにセル組立体において、セル組立体を構成
するセル１のセル面のうちの他のセル１と結合していな
い状態にある任意のセル面にプローブ１４を接続し、プ
ローブ１４からセル組立体の１つのセル１にセル１の結
合状態を検出するよう指令信号（結合情報獲得信号）を
送信することによって開始される。セル組立体を構成す
る各セル１は、各々のセル１間で通信を行い、セル組立
体は各セル１の結合状態の情報を発光素子からプローブ
１４に対し出力する。

【００９５】以下、まず、セル１のセル単独としての動
作を説明した後、次いで、図６に示したセル組立体にお
いて複数のセル１が協調して行うセル組立体全体の結合
状態の検出動作を説明する。

【００９６】図７は実施の形態１のセルのセル動作制御
部の動作状態の状態遷移図である。セル動作制御部９の
動作状態は、「結合信号待ち状態」と「結合情報構築状
態」との２つの状態がある。「結合信号待ち状態」と
は、受信部５（受光素子５−ｉ（ｉ＝０〜５）の何れ
か）から結合情報獲得信号が入力されるのを待機してい
る状態のことをいう。また、「結合情報構築状態」と
は、受信部５（受光素子５−ｉ（ｉ＝０〜５）の何れ
か）から結合情報獲得信号が入力され、セル１の結合状
態を検出している状態のことをいう。

【００９７】セル動作制御部９は、「結合信号待ち状
態」において、受光素子５−ｉ（ｉ＝０〜５）から結合
面通信制御部８−ｉを介して結合情報獲得信号が入力さ
れたときに「結合情報構築状態」に遷移し、「結合情報
構築状態」において、セル１の結合状態を検出し終わる
と、結合情報獲得信号が入力されたセル面から結合情報
獲得終了信号を受信して「結合信号待ち状態」に戻る。
ここで、「結合状態獲得信号」とは、セルの各セル面の
結合状態を検出するための指示を伝達するための信号で
あり、「結合情報獲得終了信号」とは、「結合情報構築
状態」の動作が終了するための指示を伝達する信号であ
る。

【００９８】尚、初期状態（プローブ１４から結合情報
獲得信号が入力される前の状態）においては、全てのセ
ル１は「結合信号待ち状態」にある。

【００９９】また、各々の結合面通信制御部８−ｉ（ｉ
＝０〜５）は、「結合モード」と「非結合モード」との
２つの動作状態を有する。「結合モード」とは、結合面
通信制御部８−ｉが通信制御を行うセル面Ｓｆｉに他の
セル１が結合している場合の結合面通信制御部８−ｉの
動作状態であり、「非結合モード」とは、結合面通信制
御部８−ｉが通信制御を行うセル面Ｓｆｉに他のセル１
が結合していない場合の結合面通信制御部８−ｉの動作
状態である。各結合面通信制御部８−ｉは、セル動作制
御部９により「結合モード」か「非結合モード」かの何
れかの状態に設定される。

【０１００】図８は各セル間の通信において送受信され
る信号のデータフォーマットを表す図である。各セル間
の通信において送受信される信号は、先頭から誤り訂正
符号、信号識別情報、セル間通信情報の順で構成されて
いる。

【０１０１】「誤り訂正符号」は、パリティや巡回符号
など、一般によく使用される誤り訂正符号が使用され
る。「信号識別情報」は、各信号に固有に付される識別
用の番号であり、信号を最初に発信したときの時刻など
が用いられる。「セル間通信情報」は、一般通信信号，
結合情報獲得終了信号，結合情報獲得信号，その他の信
号の情報である。ここで、「一般通信信号」とは、結合
情報獲得信号及び結合情報獲得終了信号以外の信号であ
り、例えば、セル入出力部１０に対する動作制御信号等
である。一般通信信号には、各セルに対する動作の指示
の情報の他、その一般通信信号がどのセルに対して送信
された信号であるかを示す「宛先情報」が含まれる。
「宛先情報」は、宛先のセルのＩＤが用いられる。「セ
ルのＩＤ」とは、各々のセル１に付けられた固有の番号
であり、各々のセル１の記憶部１１に記憶されている。

【０１０２】そこで、まず、「結合信号待ち状態」にお
けるセル１の動作と、「結合情報構築状態」におけるセ
ル１の動作の全体的な流れについて説明する。

【０１０３】尚、以下の説明においては、例えば、図５
に示したように、１つのセル１に他のセル１が結合して
いるような場合を想定している。以下、説明の便宜上、
自己のセル１（以下、セルＣ１と呼ぶ。）の一つのセル
面Ｓｆｋ（ｋは０から５の何れか）に他のセル１（以
下、セルＣ２と呼ぶ。）のセル面Ｓｆｐ（ｐは０から５
の何れか）が結合した状態にあるものとする。図９は結
合信号待ち状態における実施の形態１のセルの動作を表
すフローチャートである。

【０１０４】まず、セルＣ１のセル動作制御部９は、結
合面通信制御部８−ｉ（ｉ＝０〜５）を介して受光素子
５−ｉから信号が入力されたか否かを検出し（Ｓ１）、
信号が入力されていなければ、信号が入力されるまで待
機する。

【０１０５】セルＣ２からセルＣ１に信号が送信された
場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、セルＣ２から受
信した信号が一般通信信号であるか否かを検査し（Ｓ
２）、受信した信号が一般通信信号であれば、一般通信
処理を行った後に（Ｓ３）、ステップＳ１に戻る。

【０１０６】ここで、「一般通信処理」とは、一般通信
信号を受信したときにセル動作制御部９が行う制御動作
のことであり、その詳細については後述する。

【０１０７】ステップＳ２において、セルＣ２から受信
した信号が一般通信信号でない場合、セルＣ１のセル動
作制御部９は、セルＣ２から受信した信号が結合情報獲
得終了信号か否かを検査する（Ｓ４）。セルＣ２から受
信した信号が結合情報獲得終了信号の場合、セルＣ１の
セル動作制御部９は、結合情報構築終了処理を行った後
に（Ｓ５）、ステップＳ１の動作に戻る。

【０１０８】ここで、「結合情報構築終了処理」とは、
結合情報獲得終了信号を受信したときにセル動作制御部
９の行う制御動作のことであり、その詳細については後
述する。

【０１０９】ステップＳ４において、セルＣ１がセルＣ
２から受信した信号が結合情報獲得終了信号でない場
合、セルＣ１のセル動作制御部９は、セルＣ２から受信
した信号が結合情報獲得信号か否かを検査する（Ｓ
６）。セルＣ２から受信した信号が結合情報獲得信号で
ない場合、ステップＳ１に戻る。ステップＳ６におい
て、セルＣ２から受信した信号が結合情報獲得信号であ
る場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、結合情報受取
り処理を行った後（Ｓ７）、結合情報構築状態となり、
以降は結合情報構築状態の動作に移る。

【０１１０】ここで、「結合情報受取り処理」とは、結
合情報獲得信号を受信したときにセル動作制御部９の行
う制御動作であって、結合情報獲得信号を受け取ったセ
ル面と、結合情報獲得信号を送信した相手のセルのセル
面との間で、結合情報を交換する処理のことであり、そ
の詳細については後述する。

【０１１１】セルＣ１のセル面Ｓｆｊの「結合情報」と
は、セルＣ１のＩＤ，セル面Ｓｆｊの面番号ｊ，セル面
Ｓｆｊに結合したセルＣ２のＩＤ，セル面Ｓｆｊに結合
したセルＣ２のセル面Ｓｆｑの面番号ｑ，セル面Ｓｆｊ
に結合したセルＣ２のセル面Ｓｆｑの方向の情報を有す
る情報をいう。「面番号」とは各セル面に付された番号
であり、セル面Ｓｆｉの面番号はｉである。「結合され
たセル面の向きの情報」とは、結合している相手のセル
の向きを表す情報である。

【０１１２】図１０は結合情報構築状態における実施の
形態１のセルの動作を表すフローチャートである。

【０１１３】「結合信号待ち状態」から「結合情報構築
状態」に移ると、まず、セルＣ１のセル動作制御部９
は、結合情報構築処理を行う（Ｓ１０）。

【０１１４】ここで、「結合情報構築処理」とは、結合
情報獲得信号を受信したときにセル動作制御部９の行う
制御動作であって、結合情報獲得信号を受信したセル面
以外の全てのセル面から結合情報獲得信号を発信し、こ
れらのセル面の結合情報を獲得した後、これらの情報を
結合情報獲得信号を受信したセル面から発信する処理で
あり、その詳細については後述する。

【０１１５】次に、結合情報構築処理が終了すると、セ
ルＣ１のセル動作制御部９は、結合面通信制御部８−ｉ
（ｉ＝０〜５）を介して受光素子５−ｉから信号が入力
されたか否かを検出し（Ｓ１１）、信号が入力されてい
なければ、信号が入力されるまで待機する。

【０１１６】セルＣ２からセルＣ１に信号が送信された
場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、セルＣ２から受
信した信号が一般通信信号であるか否かを検査し（Ｓ１
２）、受信した信号が一般通信信号であれば、一般通信
処理を行った後に（Ｓ１３）、ステップＳ１１に戻る。

【０１１７】ここでの一般通信処理は、結合信号待ち状
態における一般通信処理と同様であり、その詳細につい
ては後述する。

【０１１８】ステップＳ１２において、セルＣ２から受
信した信号が一般通信信号でない場合、セルＣ１のセル
動作制御部９は、セルＣ２から受信した信号が結合情報
獲得終了信号か否かを検査する（Ｓ１４）。セルＣ２か
ら受信した信号が結合情報獲得終了信号の場合、セルＣ
１のセル動作制御部９は、結合情報構築終了処理を行っ
た後に（Ｓ１５）、結合信号待ち状態となり、以降は結
合信号待ち状態の動作に移る（Ｓ１６）。

【０１１９】ここでの結合情報構築終了処理は、結合信
号待ち状態における結合情報構築終了処理と同様であ
り、その詳細については後述する。

【０１２０】ステップＳ１４において、セルＣ１がセル
Ｃ２から受信した信号が結合情報獲得終了信号でない場
合、セルＣ１のセル動作制御部９は、セルＣ２から受信
した信号が結合情報獲得信号か否かを検査する（Ｓ１
７）。セルＣ２から受信した信号が結合情報獲得信号で
ない場合、セルＣ１はステップＳ１１に戻る。ステップ
Ｓ１７において、セルＣ２から受信した信号が結合情報
獲得信号である場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、
結合情報獲得信号を受け取ったセル面Ｓｆｋと、結合情
報獲得信号を送信した相手のセルＣ２のセル面Ｓｆｐと
の間で、結合情報を交換し（Ｓ１８）、ステップＳ１１
に戻る。

【０１２１】以上が各状態におけるセル１の動作の全体
的な流れであるが、次に、上記動作における各処理の詳
細な動作について説明する。

【０１２２】まず、一般通信処理について説明する。図
１１は一般通信処理におけるセル動作制御部９の行う制
御動作を表すフローチャートである。

【０１２３】まず、セルＣ１はセルＣ２から一般通信信
号を受信すると、セルＣ１のセル動作制御部９は、その
一般通信信号に含まれる信号識別情報を、記憶部１１に
記憶された過去の一定期間内に受信した信号の信号識別
情報と照会し、その一般通信信号が過去の一定期間内に
受信した信号の何れかと同一であるか否かを判断する
（Ｓ２０）。この受信した一般通信信号が、すでに過去
の一定期間内に受信した信号と同一である場合、セルＣ
１のセル動作制御部９は、一般通信処理を終了する。

【０１２４】ステップＳ２０において、受信した一般通
信信号が過去の一定期間内に受信した信号の何れとも相
違する場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、その一般
通信信号に含まれる信号識別情報を、記憶部１１に記憶
し（Ｓ２１）、次いで、この一般通信信号の「宛先情
報」を、自己の「セルのＩＤ」と比較し、同一か否かを
判断することで、この一般通信信号が自己のセルに宛て
た信号であるか否かを判断する（Ｓ２２）。受信した一
般通信信号が自己のセルに宛てた信号であった場合、こ
の一般通信信号に含まれるセルＣ１に対する動作の指示
に従った動作を行い、一般通信処理を終了する。

【０１２５】「セルＣ１に対する動作の指示に従った動
作」とは、例えば、入出力部１０がセンサの場合には、
そのセンサからの信号を入力する動作等である。

【０１２６】ステップＳ２２において、受信した一般通
信信号が自己のセルに宛てた信号ではないと判断された
場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、この一般通信信
号を受信したセル面Ｓｆｋ以外の全てのセル面から、受
信した一般通信信号をそのまま送信して、一般通信処理
を終了する。

【０１２７】上記処理中、ステップＳ２０において、受
信した一般通信信号が過去の一定期間内に受信した信号
と同一の場合、その後の処理を行わず一般通信処理を終
了させている。これは、同一の一般通信信号を複数回受
信することにより、その指示に従ってセルＣ１が重複し
て処理を行うことを防止するとともに、同一の信号がセ
ル間をいつまでも巡回して送信され続けることを防止す
るために行うものである。

【０１２８】次に、結合情報構築終了処理について説明
する。図１２は結合情報構築終了処理におけるセル動作
制御部９の行う制御動作を表すフローチャートである。

【０１２９】まず、セルＣ１はセルＣ２から結合情報獲
得終了信号を受信すると、セルＣ１のセル動作制御部９
は、その結合情報獲得終了信号に含まれる信号識別情報
を、記憶部１１に記憶された過去の一定期間内に受信し
た信号の信号識別情報と照会し、その結合情報獲得終了
信号が過去の一定期間内に受信した信号の何れかと同一
であるか否かを判断する（Ｓ３０）。この受信した結合
情報獲得終了信号が、すでに過去の一定期間内に受信し
た信号と同一である場合、セルＣ１のセル動作制御部９
は、結合情報構築終了処理を終了する。

【０１３０】ステップＳ３０において、受信した一般通
信信号が過去の一定期間内に受信した信号の何れとも相
違する場合、セルＣ１のセル動作制御部９は、その一般
通信信号に含まれる信号識別情報を、記憶部１１に記憶
し（Ｓ３１）、次いで、現在の動作状態が結合情報構築
状態である場合には（Ｓ３２）、動作状態を結合信号待
ち状態にする（Ｓ３３）。次いで、セルＣ１のセル動作
制御部９は、この結合情報獲得終了信号を受信したセル
面Ｓｆｋ以外の全てのセル面から、受信した結合情報獲
得終了信号をそのまま送信して（Ｓ３４）、結合情報構
築終了処理を終了する。

【０１３１】上記処理中、ステップＳ３０において、受
信した結合情報獲得終了信号が過去の一定期間内に受信
した信号と同一の場合、その後の処理を行わず結合情報
構築終了処理を終了させている。これは、同一の結合情
報獲得終了信号がセル間をいつまでも巡回して送信され
続けることを防止するために行うものである。

【０１３２】次に、結合情報受取り処理について説明す
る。図１３は結合情報受取り処理におけるセル動作制御
部９の行う制御動作を表すフローチャートである。

【０１３３】セルＣ１はセルＣ２から結合情報獲得信号
を受信すると、セルＣ１のセル動作制御部９は、結合情
報獲得信号を受信したセル面Ｓｆｋの発光素子４ａ−ｋ
〜４ｄ−ｋから反応信号を出力する（Ｓ４０）。

【０１３４】この反応信号を受信することにより、結合
情報獲得信号を送信した側のセルＣ２は、結合情報獲得
信号を送信したセル面ＳｆｐにセルＣ１が結合している
ことを認識することができる。

【０１３５】この状態では、セルＣ１は、自己のセル面
Ｓｆｋの受光素子５−ｋが、セルＣ２のセル面Ｓｆｐの
発光素子４ａ−ｐ〜４ｄ−ｐの何れと対向しているのか
を認識しておらず、セルＣ２は、自己のセル面Ｓｆｐの
受光素子５−ｐが、セルＣ１のセル面Ｓｆｋの発光素子
４ａ−ｋ〜４ｄ−ｋの何れと対向しているのかを認識し
ていない。従って、次に、セルＣ１の受光素子５−ｋ及
びセルＣ２の受光素子５−ｐが、それぞれ、セルＣ２の
発光素子４ａ−ｐ〜４ｄ−ｐ及びセルＣ１の発光素子４
ａ−ｋ〜４ｄ−ｋの何れと対向しているのかを、セルＣ
１及びセルＣ２が互いに認識する動作（以下、「結合さ
れたセル面の向き等の認識処理」と呼ぶ。）を行う（Ｓ
４１）。この動作の詳細については後述する。

【０１３６】ここでは、説明の便宜上、図５のように、
セルＣ１の受光素子５−ｋとセルＣ２の発光素子４ｂ−
ｐとが対向しており、セルＣ２の受光素子５−ｐとセル
Ｃ１の発光素子４ｃ−ｋとが対向しているものとする。

【０１３７】ステップＳ４１により、セルＣ１のセル動
作制御部９は、自己の発光素子４ｃ−ｋとセルＣ２の受
光素子５−ｐとが対向していることを認識する。また、
セルＣ２のセル動作制御部９は、自己の発光素子４ｂ−
ｐとセルＣ１の受光素子５−ｋとが対向していることを
認識する。

【０１３８】次に、セルＣ２は、セルＣ２のＩＤ，セル
面Ｓｆｐの面番号ｐ，接続された面の向き等からなるセ
ル面Ｓｆｐの結合情報を、発光素子４ｂ−ｐからセルＣ
１に送信し、セルＣ１のセル動作制御部９は、セルＣ２
から送信されるこれらの結合情報を受信し、記憶部１１
に記憶する（Ｓ４２）。

【０１３９】次いで、セルＣ１のセル動作制御部９は、
発光素子４ｃ−ｋから、セルＣ１のＩＤ，セル面Ｓｆｋ
の面番号ｋ，接続された面の向き等からなるセル面Ｓｆ
ｋの結合情報を送信する（Ｓ４３）。これにより、セル
Ｃ１とセルＣ２との間で結合情報の交換が行われる。

【０１４０】そして最後に、セルＣ１のセル動作制御部
９は、自己の動作状態を結合情報構築状態として（Ｓ４
３）、結合情報受取り処理の動作を終了する。

【０１４１】次に、上記結合されたセル面の向き等の認
識処理について説明する。図１４は結合されたセル面の
向き等の認識処理における結合した２つのセルの動作を
表すフローチャートである。

【０１４２】図１４において、検出側セルＣｉは、自己
のセル面Ｓｆｍに結合した被検出側セルＣｊのセル面Ｓ
ｆｎの受光素子５−ｎが、自己のセル面Ｓｆｍの発光素
子４ａ−ｍ〜４ｄ−ｍの何れの発光素子と対向している
のかを検出する側のセルである。結合されたセル面の向
き等の認識処理においては、最初に、セルＣ２が検出側
セルＣｉ，セルＣ１が被検出側セルＣｊとなり、図１４
の動作を行った後、次いで、セルＣ１が検出側セルＣ
ｉ，セルＣ２が被検出側セルＣｊとなり、図１４の動作
を行う。

【０１４３】まず、検出側セルＣｉは、自己のセル面Ｓ
ｆｍの全ての発光素子４ａ−ｍ〜４ｄ−ｍから、リセッ
ト信号を発信する（Ｓ５０）。被検出側セルＣｊは、自
己のセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎがリセット信号を受
信すると（Ｓ７０）、次に検出側セルＣｉからの検出信
号の受信待ち状態となる（Ｓ７１）。

【０１４４】次に、検出側セルＣｉは、セル面Ｓｆｍの
発光素子４ａ−ｍから検出信号を発信する（Ｓ５１）。
このとき、この発光素子４ａ−ｍに被検出側セルＣｊの
セル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対向している場合、被
検出側セルＣｊは、この検出信号を受信し（Ｓ７１）、
自己のセル面Ｓｆｎの全ての発光素子４ａ−ｎ〜４ｄ−
ｎから、応答信号を発信し（Ｓ７２）、被検出の動作を
終了する。検出側セルＣｉの発光素子４ａ−ｍに被検出
側セルＣｊのセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対向して
いない場合、被検出側セルＣｊは検出信号を受信しない
ため、依然検出信号の受信待ち状態のままである（Ｓ７
１）。

【０１４５】検出側セルＣｉは、検出信号の発信後に応
答信号が受信されたか否かを判断し（Ｓ５２）、被検出
側セルＣｊからの応答信号を受信すると、自己のセル面
Ｓｆｍの発光素子４ａ−ｍが、被検出側セルＣｊのセル
面Ｓｆｎの受光素子５−ｎに対向していると認識し、以
降に自己のセル面Ｓｆｍの送信に使用する発光素子を発
光素子４ａ−ｍに設定し（Ｓ５３）、検出動作を終了す
る。

【０１４６】ステップＳ５２において、応答信号が受信
されなかった場合、次に、検出側セルＣｉは、セル面Ｓ
ｆｍの発光素子４ｂ−ｍから検出信号を発信する（Ｓ５
４）。このとき、この発光素子４ｂ−ｍに被検出側セル
Ｃｊのセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対向している場
合、被検出側セルＣｊは、この検出信号を受信し（Ｓ７
１）、自己のセル面Ｓｆｎの全ての発光素子４ａ−ｎ〜
４ｄ−ｎから、応答信号を発信し（Ｓ７２）、被検出の
動作を終了する。検出側セルＣｉの発光素子４ｂ−ｍに
被検出側セルＣｊのセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対
向していない場合、被検出側セルＣｊは検出信号を受信
しないため、依然検出信号の受信待ち状態のままである
（Ｓ７１）。

【０１４７】検出側セルＣｉは、検出信号の発信後に応
答信号が受信されたか否かを判断し（Ｓ５５）、被検出
側セルＣｊからの応答信号を受信すると、自己のセル面
Ｓｆｍの発光素子４ｂ−ｍが、被検出側セルＣｊのセル
面Ｓｆｎの受光素子５−ｎに対向していると認識し、以
降に自己のセル面Ｓｆｍの送信に使用する発光素子を発
光素子４ｂ−ｍに設定し（Ｓ５６）、検出動作を終了す
る。

【０１４８】ステップＳ５５において、応答信号が受信
されなかった場合、次に、検出側セルＣｉは、セル面Ｓ
ｆｍの発光素子４ｃ−ｍから検出信号を発信する（Ｓ５
７）。このとき、この発光素子４ｃ−ｍに被検出側セル
Ｃｊのセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対向している場
合、被検出側セルＣｊは、この検出信号を受信し（Ｓ７
１）、自己のセル面Ｓｆｎの全ての発光素子４ａ−ｎ〜
４ｄ−ｎから、応答信号を発信し（Ｓ７２）、被検出の
動作を終了する。検出側セルＣｉの発光素子４ｃ−ｍに
被検出側セルＣｊのセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対
向していない場合、被検出側セルＣｊは検出信号を受信
しないため、依然検出信号の受信待ち状態のままである
（Ｓ７１）。

【０１４９】検出側セルＣｉは、検出信号の発信後に応
答信号が受信されたか否かを判断し（Ｓ５８）、被検出
側セルＣｊからの応答信号を受信すると、自己のセル面
Ｓｆｍの発光素子４ｃ−ｍが、被検出側セルＣｊのセル
面Ｓｆｎの受光素子５−ｎに対向していると認識し、以
降に自己のセル面Ｓｆｍの送信に使用する発光素子を発
光素子４ｃ−ｍに設定し（Ｓ５９）、検出動作を終了す
る。

【０１５０】ステップＳ６０において、応答信号が受信
されなかった場合、次に、検出側セルＣｉは、セル面Ｓ
ｆｍの発光素子４ｄ−ｍから検出信号を発信する（Ｓ６
０）。そして、被検出側セルＣｉは、検出信号の発信後
に応答信号が受信されたか否かを判断し（Ｓ６１）、被
検出側セルＣｊからの応答信号を受信すると、自己のセ
ル面Ｓｆｍの発光素子４ｄ−ｍが、被検出側セルＣｊの
セル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎに対向していると認識
し、以降に自己のセル面Ｓｆｍの送信に使用する発光素
子を発光素子４ｄ−ｍに設定し（Ｓ６２）、検出動作を
終了する。このとき、この発光素子４ｄ−ｍには被検出
側セルＣｊのセル面Ｓｆｎの受光素子５−ｎが対向して
いるので、被検出側セルＣｊは、この検出信号を受信し
（Ｓ７１）、自己のセル面Ｓｆｎの全ての発光素子４ａ
−ｎ〜４ｄ−ｎから、応答信号を発信し（Ｓ７２）、被
検出の動作を終了する。尚、ステップＳ６１において、
応答信号が受信されなかった場合、検出側セルＣｉは、
セル面Ｓｆｍは、他のセルと正常に結合されていないと
判断し、検出動作を終了する。

【０１５１】以上の動作により、検出側セルＣｉは、自
己のセル面Ｓｆｍに結合した被検出側セルＣｊのセル面
Ｓｆｎの受光素子５−ｎが、自己のセル面Ｓｆｍの発光
素子４ａ−ｍ〜４ｄ−ｍの何れの発光素子と対向してい
るのかを検出することができる。

【０１５２】結合されたセル面の向き等の認識処理にお
いては、最初に、セルＣ２が検出側セルＣｉ，セルＣ１
が被検出側セルＣｊとなり、上記の動作を行った後、次
いで、セルＣ１が検出側セルＣｉ，セルＣ２が被検出側
セルＣｊとなり、上記の動作を行う。これにより、セル
Ｃ２は、セルＣ１のセル面Ｓｆｋの受光素子５−ｋが、
自己のセル面Ｓｆｐの発光素子４ａ−ｐ〜４ｄ−ｐの何
れの発光素子と対向しているのかを検出し、セルＣ１
は、セルＣ２のセル面Ｓｆｐの受光素子５−ｐが、自己
のセル面Ｓｆｋの発光素子４ａ−ｋ〜４ｄ−ｋの何れの
発光素子と対向しているのかを検出することができる。

【０１５３】最後に、結合情報構築処理について説明す
る。図１５は結合情報構築処理におけるセル動作制御部
９の行う制御動作を表すフローチャートである。

【０１５４】セルＣ１はセルＣ２から結合情報獲得信号
を受信すると、セルＣ１のセル動作制御部９は、まず、
単面の結合情報構築処理を行うべきセル面の面番号ｉを
０に設定する（Ｓ８０）。

【０１５５】ここで、「単面の結合情報構築処理」と
は、ある一つのセル面Ｓｆｉについて、そのセル面Ｓｆ
ｉに結合しているセルがあれば、その相手のセルのセル
面Ｓｆｊと結合情報を交換することにより、相手のセル
のセル面Ｓｆｊの結合情報と自己のセルのセル面Ｓｆｉ
の結合情報を結合させて、結合情報を構築する処理であ
り、その詳細については後述する。

【０１５６】次に、セルＣ１のセル動作制御部９は、ｉ
＞５であるか否か、即ち、全ての面について単面の結合
情報構築処理が終了したか否かを判定する（Ｓ８１）。

【０１５７】ｉ＞５でない場合には、単面の結合情報構
築処理を行うべきセル面の面番号ｉと結合情報獲得信号
を受信したセル面Ｓｆｋの面番号ｋとを比較し（Ｓ８
２）、ｉ＝ｋか否かを判定し（Ｓ８２）、ｉ＝ｋであれ
ば、単面の結合情報構築処理を行うべきセル面の面番号
ｉを１だけ増加させ、ステップＳ８１に戻る。即ち、結
合情報獲得信号を受信したセル面Ｓｆｋについては単面
の結合情報構築処理を行わない。

【０１５８】ステップＳ８２において、ｉ＝ｋでなけれ
ば、セル面Ｓｆｉについて単面の結合情報構築処理を行
った後（Ｓ８３）、単面の結合情報構築処理を行うべき
セル面の面番号ｉを１だけ増加させ、ステップＳ８１に
戻る。

【０１５９】ステップＳ８１〜Ｓ８４を６回繰り返せ
ば、結合情報獲得信号を受信したセル面Ｓｆｋ以外のセ
ル面について、単面の結合情報構築処理が行われ、単面
の結合情報構築処理を行うべきセル面の面番号ｉは６と
なる。そして次に、ステップＳ８１に戻ると、ｉ＞５と
判定され、セル面Ｓｆｋから、セル面Ｓｆｋの結合情報
を発信し（Ｓ８５）、結合情報構築処理を終了する。

【０１６０】上記単面の結合情報構築処理は、以下のよ
うにして行われる。図１６はセル面Ｓｆｉについての単
面の結合情報構築処理を表すフローチャートである。

【０１６１】まず、セルＣ１のセル動作制御部９は、セ
ル面Ｓｆｉの全ての発光素子４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉから結
合情報獲得信号を送信する（Ｓ９０）。次いで、所定の
時間内にセル面Ｓｆｉの受光素子５−ｉから反応信号が
入力されたか否かを判定する（Ｓ９１）。所定の時間内
に反応信号が入力されなかったと判定された場合には、
セルＣ１のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆｉを非結合
状態に設定し（Ｓ９２）、セル面Ｓｆｉについての単面
の結合情報構築処理を終了する。

【０１６２】ステップＳ９１において、所定の時間内に
反応信号が入力された場合、セルＣ１のセル動作制御部
９は、セル面Ｓｆｉについて、前述の結合されたセル面
の向き等の認識処理を行う（Ｓ９３）。以下、説明の便
宜上、セル面Ｓｆｉに結合したセルをセルＣ３と呼び、
セル面Ｓｆｉに結合したセルＣ３のセル面をセル面Ｓｆ
ｑと呼ぶ。ステップ９３により、セルＣ１は、セルＣ３
のセル面Ｓｆｑの受光素子５−ｑが、自己のセル面Ｓｆ
ｉの発光素子４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉの何れの発光素子と対
向しているのかを検出し、セルＣ３は、セルＣ１のセル
面Ｓｆｉの受光素子５−ｉが、自己のセル面Ｓｆｑの発
光素子４ａ−ｑ〜４ｄ−ｑの何れの発光素子と対向して
いるのかを検出する。

【０１６３】次に、セルＣ１のセル動作制御部９は、自
己のセル面Ｓｆｉの結合情報とセルＣ３のセル面Ｓｆｑ
の結合情報とを交換し、セル面Ｓｆｉを結合状態に設定
する（Ｓ９４）。そして、セルＣ１のセル動作制御部９
は、セル面Ｓｆｉから相手の面（セルＣ３のセル面Ｓｆ
ｑ）の結合情報を受信するまでセルＣ３から送られる他
の結合情報（Ｃ３のセル面Ｓｆｑの結合情報以外の結合
情報）等をセル面Ｓｆｋより送出し（Ｓ９５）、セルＣ
３より受信したセルＣ３のセル面Ｓｆｑの結合情報を受
信すると、それをセル面Ｓｆｋから発信し（Ｓ９６）、
自己のセル面Ｓｆｉの結合情報をセル面Ｓｆｋから発信
し（Ｓ９７）、セル面Ｓｆｉについての単面の結合情報
構築処理を終了する。

【０１６４】以上の動作により、結合状態構築処理で
は、セルＣ１の結合状態獲得信号を受信したセル面Ｓｆ
ｋから、セル面Ｓｆｋ以外のセルＣ１の全てのセル面に
結合したセルのセル面の結合情報と、セル面Ｓｆｋ以外
のセルＣ１の全てのセル面の結合情報が、発信されるこ
ととなる。

【０１６５】以上が、セル１のセル単独としての動作で
あるが、次に、図６に示したセル組立体において複数の
セル１が協調して行うセル組立体全体の結合状態の検出
動作について説明する。

【０１６６】図１７は図６のセル組立体においてプロー
ブから結合情報獲得信号を送信した場合の各セルの結合
情報の交換動作を表す樹形図である。

【０１６７】まず、図６のプローブ１４から、セルＣ１
のセル面Ｓｆ１に対し、結合情報獲得信号を送信する。
セルＣ１のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ１から結合
情報獲得信号を受信すると（Ｓ６）、プローブとの間で
結合情報受取り処理を行った後（Ｓ７）、まずセル面Ｓ
ｆ０について単面の結合情報構築処理を行う（Ｓ８
３）。セルＣ１のセル面Ｓｆ０には他のセルが結合して
いないので、セル面Ｓｆ０は非結合状態に設定される
（Ｓ９０〜Ｓ９２）。次に、セルＣ１のセル動作制御部
９は、セル面Ｓｆ２について単面の結合情報構築処理を
行う（Ｓ８３）。このとき、セルＣ１のセル面Ｓｆ２に
はセルＣ２のセル面Ｓｆ４が結合されているので、上記
単面の結合情報構築処理のステップＳ９０において、セ
ルＣ１のセル面Ｓｆ２からセルＣ２のセル面Ｓｆ４に結
合情報獲得信号が送信される（Ｓ９０）。

【０１６８】セルＣ２のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ４から結合情報獲得信号を受信すると（Ｓ６）、ま
ず、セル面Ｓｆ４から反応信号を出力しセルＣ１のセル
面Ｓｆ２からセルＣ２のセル面Ｓｆ４の反応信号を受信
し（Ｓ４０，Ｓ９１）、セルＣ１のセル面Ｓｆ２と「結
合されたセル面の向き等の認識処理」を行った後（Ｓ４
１，Ｓ９３）、セルＣ１のセル面Ｓｆ２と結合情報の交
換を行う（Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ９４）。次いで、セルＣ
２は、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ１，Ｓｆ２について順次単面
の結合情報構築処理を行う（Ｓ８１〜Ｓ８４）。セルＣ
２のこれらのセル面には他のセルが結合していないの
で、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ１，Ｓｆ２は非結合状態に設定
される（Ｓ９０〜Ｓ９２）。次に、セルＣ２のセル動作
制御部９は、セル面Ｓｆ３について単面の結合情報構築
処理を行う（Ｓ８３）。このとき、セルＣ２のセル面Ｓ
ｆ３にはセルＣ３のセル面Ｓｆ１が結合されているの
で、上記単面の結合情報構築処理のステップＳ９０にお
いて、セルＣ２のセル面Ｓｆ３からセルＣ３のセル面Ｓ
ｆ１に結合情報獲得信号が送信される（Ｓ９０）。

【０１６９】セルＣ３のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ１から結合情報獲得信号を受信すると（Ｓ６）、ま
ず、セル面Ｓｆ１から反応信号を出力し（Ｓ４０，Ｓ９
１）、セルＣ２のセル面Ｓｆ３と「結合されたセル面の
向き等の認識処理」を行った後（Ｓ４１，Ｓ９３）、セ
ルＣ２のセル面Ｓｆ３と結合情報の交換を行う（Ｓ４
２，Ｓ４３，Ｓ９４）。次いで、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ
２，Ｓｆ３について順次単面の結合情報構築処理を行う
（Ｓ８１〜Ｓ８４）。セルＣ３のこれらのセル面には他
のセルが結合していないので、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ２，
Ｓｆ３は非結合状態に設定される（Ｓ９０〜Ｓ９２）。
次に、セルＣ３のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ４に
ついて単面の結合情報構築処理を行う（Ｓ８３）。この
とき、セルＣ３のセル面Ｓｆ４にはセルＣ４のセル面Ｓ
ｆ２が結合されているので、上記単面の結合情報構築処
理のステップＳ９０において、セルＣ３のセル面Ｓｆ４
からセルＣ４のセル面Ｓｆ２に結合情報獲得信号が送信
される（Ｓ９０）。

【０１７０】セルＣ４のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ２から結合情報獲得信号を受信すると（Ｓ６）、ま
ず、セル面Ｓｆ２から反応信号を出力し（Ｓ４０，Ｓ９
１）、セルＣ３のセル面Ｓｆ４と「結合されたセル面の
向き等の認識処理」を行った後（Ｓ４１，Ｓ９３）、セ
ルＣ３のセル面Ｓｆ４と結合情報の交換を行う（Ｓ４
２，Ｓ４３，Ｓ９４）。次いで、セル面Ｓｆ０について
単面の結合情報構築処理を行う（Ｓ８３）。このとき、
セルＣ４のセル面Ｓｆ０にはセルＣ５のセル面Ｓｆ５が
結合されているので、上記単面の結合情報構築処理のス
テップＳ９０において、セルＣ４のセル面Ｓｆ０からセ
ルＣ５のセル面Ｓｆ５に結合情報獲得信号が送信される
（Ｓ９０）。

【０１７１】セルＣ５のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ５から結合情報獲得信号を受信すると（Ｓ６）、ま
ず、セル面Ｓｆ５から反応信号を出力し（Ｓ４０，Ｓ９
１）、セルＣ４のセル面Ｓｆ０と「結合されたセル面の
向き等の認識処理」を行った後（Ｓ４１，Ｓ９３）、セ
ルＣ４のセル面Ｓｆ０と結合情報の交換を行う（Ｓ４
２，Ｓ４３，Ｓ９４）。次いで、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ
１，Ｓｆ２，Ｓｆ３，Ｓｆ４について順次単面の結合情
報構築処理を行う（Ｓ８１〜Ｓ８４）。セルＣ５のこれ
らのセル面には、何れも他のセルが結合していないの
で、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ１，Ｓｆ２，Ｓｆ３，Ｓｆ４は
全て非結合状態に設定される（Ｓ９０〜Ｓ９２）。次い
で、セルＣ５のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ５か
ら、｛セルＣ５のセル面Ｓｆ５の結合情報｝を送信し
（Ｓ８５）、結合情報構築処理を終了する。

【０１７２】セルＣ４のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ０からセルＣ５の結合情報を受信すると、セル面Ｓｆ
２から、｛セルＣ５のセル面Ｓｆ５の結合情報，セルＣ
４のセル面Ｓｆ０の結合情報｝を順次送信する（Ｓ９
５，Ｓ９６，Ｓ９７）。次いで、セル面Ｓｆ１について
単面の結合情報構築処理を行う（Ｓ８３）。このとき、
セルＣ４のセル面Ｓｆ１にはセルＣ１のセル面Ｓｆ３が
結合されているので、上記単面の結合情報構築処理のス
テップＳ９０において、セルＣ４のセル面Ｓｆ１からセ
ルＣ１のセル面Ｓｆ３に結合情報獲得信号が送信され
る。セルＣ１はこのとき、結合情報構築処理のステップ
Ｓ９５の状態にあるが、セルＣ１のセル面Ｓｆ３とセル
Ｃ４のセル面Ｓｆ１との間で、結合情報の交換のみが割
り込み処理として行われる（Ｓ１８）。セルＣ４のセル
動作制御部９は、セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報を
受信すると、｛セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報，セ
ルＣ４のセル面Ｓｆ１の結合情報｝をセル面Ｓｆ２から
順次送信する（Ｓ９５，Ｓ９６，Ｓ９７）。次に、セル
Ｃ４のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ３，Ｓｆ４，Ｓ
ｆ５について順次単面の結合情報構築処理を行う（Ｓ８
１〜Ｓ８４）。セルＣ４のこれらのセル面には、何れも
他のセルが結合していないので、セル面Ｓｆ３，Ｓｆ
４，Ｓｆ５は全て非結合状態に設定される（Ｓ９０〜Ｓ
９２）。次いで、セルＣ４のセル動作制御部９は、セル
面Ｓｆ２から｛セルＣ４のセル面Ｓｆ２の結合情報｝を
発信し（Ｓ８５）、結合情報構築処理を終了する。

【０１７３】セルＣ３のセル動作制御部９は、上記動作
により、セルＣ４のセル面Ｓｆ２から、｛セルＣ５のセ
ル面Ｓｆ５の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ０の結合
情報，セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報，セルＣ４の
セル面Ｓｆ１の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ２の結
合情報｝を順次受信すると、これらの情報をセル面Ｓｆ
１から送信し（Ｓ９６）、次いで、｛セルＣ３のセル面
Ｓｆ４の結合情報｝をセル面Ｓｆ１から送信する（Ｓ９
７）。次いで、セル面Ｓｆ５について単面の結合情報構
築処理を行う（Ｓ８３）。セルＣ３のセル面Ｓｆ５には
他のセルが結合していないので、セル面Ｓｆ５は非結合
状態に設定される（Ｓ９０〜Ｓ９２）。そして、セルＣ
３のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ１から、｛セルＣ
３のセル面Ｓｆ１の結合情報｝を送信し（Ｓ８５）、結
合情報構築処理を終了する。

【０１７４】セルＣ２のセル動作制御部９は、上記動作
により、セルＣ３のセル面Ｓｆ１から、｛セルＣ５のセ
ル面Ｓｆ５の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ０の結合
情報，セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報，セルＣ４の
セル面Ｓｆ１の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ２の結
合情報，セルＣ３のセル面Ｓｆ４の結合情報，セルＣ３
のセル面Ｓｆ１の結合情報｝を順次受信すると、これら
の情報をセル面Ｓｆ４から送信し（Ｓ９５，Ｓ９６）、
次いで、｛セルＣ２のセル面Ｓｆ３の結合情報｝をセル
面Ｓｆ４から送信する（Ｓ９７）。次いで、セル面Ｓｆ
５について単面の結合情報構築処理を行う（Ｓ８３）。
セルＣ２のセル面Ｓｆ５には他のセルが結合していない
ので、セル面Ｓｆ５は非結合状態に設定される（Ｓ９０
〜Ｓ９２）。そして、セルＣ２のセル動作制御部９は、
セル面Ｓｆ４から、｛セルＣ２のセル面Ｓｆ４の結合情
報｝を送信し（Ｓ８５）、結合情報構築処理を終了す
る。

【０１７５】セルＣ１のセル動作制御部９は、上記動作
により、セルＣ２のセル面Ｓｆ４から、｛セルＣ５のセ
ル面Ｓｆ５の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ０の結合
情報，セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報，セルＣ４の
セル面Ｓｆ１の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ２の結
合情報，セルＣ３のセル面Ｓｆ４の結合情報，セルＣ３
のセル面Ｓｆ１の結合情報，セルＣ２のセル面Ｓｆ３の
結合情報，セルＣ２のセル面Ｓｆ４の結合情報｝を順次
受信すると、これらの情報をセル面Ｓｆ１から送信し
（Ｓ９５，Ｓ９６）、次いで、｛セルＣ１のセル面Ｓｆ
２の結合情報｝をセル面Ｓｆ１から送信する（Ｓ９
７）。次いで、セル面Ｓｆ３について単面の結合情報構
築処理を行う（Ｓ８３）。このとき、セルＣ１のセル面
Ｓｆ３にはセルＣ４のセル面Ｓｆ１が結合されているの
で、上記単面の結合情報構築処理のステップＳ９０にお
いて、セルＣ１のセル面Ｓｆ３からセルＣ４のセル面Ｓ
ｆ１に結合情報獲得信号が送信される。セルＣ４はこの
とき、結合情報構築処理が既に終了し、結合情報構築状
態の動作のステップＳ１１の信号待ち状態にある。従っ
て、セル４のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ１から結
合情報獲得信号を受信すると（Ｓ１７）、自己のセル面
Ｓｆ１とセルＣ１のセル面Ｓｆ３との間で結合情報の交
換を行い、再びステップＳ１１の信号待ち状態となる。
セルＣ１のセル動作制御部９は、セルＣ４のセル面Ｓｆ
１の結合情報を受信すると、｛セルＣ４のセル面Ｓｆ１
の結合情報，セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報｝をセ
ル面Ｓｆ１から順次送信する（Ｓ９５，Ｓ９６，Ｓ９
７）。次いで、セルＣ１のセル動作制御部９は、セル面
Ｓｆ４，Ｓｆ５について単面の結合情報構築処理を行う
（Ｓ８３）。セルＣ１のセル面Ｓｆ４，Ｓｆ５には他の
セルが結合していないので、セル面Ｓｆ４，Ｓｆ５は非
結合状態に設定される（Ｓ９０〜Ｓ９２）。そして、セ
ルＣ１のセル動作制御部９は、セル面Ｓｆ１から、｛セ
ルＣ１のセル面Ｓｆ１の結合情報｝を順次送信し、結合
情報構築処理を終了する。

【０１７６】以上の動作により、プローブ１４には、セ
ルＣ１のセル面Ｓｆ１より、｛セルＣ５のセル面Ｓｆ５
の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ０の結合情報，セル
Ｃ１のセル面Ｓｆ３の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ
１の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ２の結合情報，セ
ルＣ３のセル面Ｓｆ４の結合情報，セルＣ３のセル面Ｓ
ｆ１の結合情報，セルＣ２のセル面Ｓｆ３の結合情報，
セルＣ２のセル面Ｓｆ４の結合情報，セルＣ１のセル面
Ｓｆ２の結合情報，セルＣ４のセル面Ｓｆ１の結合情
報，セルＣ１のセル面Ｓｆ３の結合情報，セルＣ１のセ
ル面Ｓｆ１の結合情報｝の順に送信される。

【０１７７】以上の動作により、コンピュータ１５は、
プローブ１４からセルＣ１のセル面Ｓｆ１へ結合情報獲
得信号を入力すれば、セル組立体全体の結合情報を、プ
ローブ１４を介してセルＣ１のセル面Ｓｆ１から自動的
に取り込むことが可能となる。この結合情報からセル組
立体全体の結合状態を再現することが可能である。

【０１７８】結合情報構築処理が行われた後は、セル組
立体を構成する全てのセルＣ１〜Ｃ５は結合情報構築状
態にある。従って、これら全てのセルＣ１〜Ｃ５を再び
結合信号待ち状態に戻す必要がある。かかる場合、プロ
ーブ１４からセルＣ１のセル面Ｓｆ１へ結合情報獲得終
了信号を入力する。

【０１７９】セルＣ１のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ１の受光素子５−１から結合情報獲得終了信号が入力
されると、動作状態を結合信号待ち状態に変更し（Ｓ１
４，Ｓ１５，Ｓ３０〜Ｓ３３）、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ２
〜Ｓｆ５の発光素子から当該結合情報獲得終了信号を順
次送信する。

【０１８０】セルＣ２のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ４の受光素子５−４を介して当該結合情報獲得終了信
号を受信すると、動作状態を結合信号待ち状態に変更し
（Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ３０〜Ｓ３３）、セル面Ｓｆ０〜
Ｓｆ３，Ｓｆ５の発光素子から当該結合情報獲得終了信
号を順次送信する。

【０１８１】一方、セルＣ４のセル動作制御部９は、セ
ル面Ｓｆ１の受光素子５−１を介して当該結合情報獲得
終了信号を受信すると、動作状態を結合信号待ち状態に
変更し（Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ３０〜Ｓ３３）、セル面Ｓ
ｆ０，Ｓｆ２〜Ｓｆ５の発光素子から当該結合情報獲得
終了信号を順次送信する。

【０１８２】セルＣ３のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ１の受光素子５−１を介して当該結合情報獲得終了信
号を受信すると、動作状態を結合信号待ち状態に変更し
（Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ３０〜Ｓ３３）、セル面Ｓｆ０，
Ｓｆ２〜Ｓｆ５の発光素子から当該結合情報獲得終了信
号を順次送信する。

【０１８３】この際、セルＣ３のセル面Ｓｆ４とセルＣ
４のセル面Ｓｆ２との間で、セルＣ４からセルＣ３へ当
該結合情報獲得終了信号が送信され、セルＣ３からセル
Ｃ４へ当該結合情報獲得終了信号が送信されるが、双方
のセルとも当該結合情報獲得終了信号は既に受信済みの
ため、無視される。

【０１８４】セルＣ５のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ５の受光素子５−５を介して当該結合情報獲得終了信
号を受信すると、動作状態を結合信号待ち状態に変更し
（Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ３０〜Ｓ３３）、セル面Ｓｆ０〜
Ｓｆ４の発光素子から当該結合情報獲得終了信号を順次
送信する。

【０１８５】以上の動作により、セル組立体を構成する
全てのセルＣ１〜Ｃ５は、再び結合信号待ち状態に戻
る。尚、一度受信した結合情報獲得終了信号を再び受信
しても無視されるため、結合情報獲得終了信号がセル間
を無限に巡回することが防止される。

【０１８６】最後に、一例として、このセル組立体のセ
ルＣ３に宛てて、プローブ１４から一般通信信号を送信
した場合の動作について説明する。尚、このときセル組
立体の結合情報構築処理は終了しているものと仮定す
る。

【０１８７】まず、プローブ１４からセルＣ１のセル面
Ｓｆ１へ一般通信信号を入力する。セルＣ１のセル動作
制御部９は、セル面Ｓｆ１の受光素子５−１から一般通
信信号が入力されると、当該一般通信信号の宛先情報は
自己のセルのＩＤと異なるため、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ２
〜Ｓｆ５の発光素子から当該一般通信信号を順次送信す
る（Ｓ２０〜Ｓ２４）。

【０１８８】セルＣ２のセル動作制御部９は、セル面Ｓ
ｆ４の受光素子５−４から当該一般通信信号が入力され
ると、当該一般通信信号の宛先情報は自己のセルのＩＤ
と異なるため、セル面Ｓｆ０〜Ｓｆ３，Ｓｆ５の発光素
子から当該一般通信信号を順次送信する（Ｓ２０〜Ｓ２
４）。

【０１８９】一方、セルＣ４のセル動作制御部９は、セ
ル面Ｓｆ１の受光素子５−１から当該一般通信信号が入
力されると、当該一般通信信号の宛先情報は自己のセル
のＩＤと異なるため、セル面Ｓｆ０，Ｓｆ２〜Ｓｆ５の
発光素子から当該一般通信信号を順次送信する（Ｓ２０
〜Ｓ２４）。

【０１９０】このとき、セルＣ３には、セル面Ｓｆ４に
先行してセル面Ｓｆ１の受光素子５−１から当該一般通
信信号が入力される。セルＣ３のセル動作制御部９は、
セル面Ｓｆ１の受光素子５−１から当該一般通信信号が
入力されると、当該一般通信信号の宛先情報は自己のセ
ルのＩＤと一致するため、この宛先情報を記憶部１１に
記憶した後、当該一般通信信号の指示に従った処理を行
う。その後、セル面Ｓｆ４の受光素子５−４から当該一
般通信信号が入力されても、その信号は無視される（Ｓ
２０〜Ｓ２４）。

【０１９１】このようにして、一般通信信号は、宛先の
セルに送信される。また、一度受信した一般通信信号を
再び受信しても無視されるため、一般通信信号がセル間
を無限に巡回したり、重複して一般通信信号の指示に従
った処理が行われたりすることが防止される。

【０１９２】

【発明の効果】以上のように本発明のセルによれば以下
のような有利な効果が得られる。

【０１９３】請求項１に記載の発明によれば、 （１）複数個のセルを結合させることにより、自由に立
体構造物を組み立てることができ、この立体構造物にお
ける各セルの結合状態を検出する場合、この立体構造物
を構成する任意のセルＣ１のセル面Ｓｆｋの受信部から
結合情報獲得信号を入力することで、立体構造物におけ
る各セルの結合状態を検出することが可能となる。これ
により、視覚的に形状を確かめつつ立体構造物を組み立
てた後、この立体構造物を構成する各セルの結合状態を
自動的に検出することができ、この各セルの結合状態の
情報から立体構造物の形状を再現することが可能とな
る。これにより、立体構造物の視覚的に形状を確認しな
がら設計すること等が可能となる。 （２）複数個のセルによって構成された立体構造物から
自動的にデータ化された各セルの結合情報に基づき、マ
ニュピレータ等を用いて、再度同様の結合状態にセルを
結合させて、同様の立体構造物を再現させたり、コンピ
ュータ上に立体構造物を再現させたりすることが可能と
なる。従って、ある場所でセルを組み立てて作成した立
体構造物を、各セルの結合情報にデータ化して遠隔地に
送信し、遠隔地において、マニュピレータ等の組立ロボ
ットを用いてセルを組み立て、当該立体構造物と同様の
立体構造物を再現させることも可能となる。例えば、宇
宙ステーションの組立てなどにおいて、各種機能の装置
を内蔵したセルを宇宙空間の地球周回軌道上に打ち上げ
ておき、目的に応じて地上でセルを組み立てて立体構造
物を作成し、これを各セルの結合情報にデータ化して宇
宙に送信し、宇宙空間で、送信されたデータに基づき組
み立てロボットを用いて同様の立体構造物を再現させる
といった用途にも使用することができる。 （３）各セルに圧力センサ等の圧力検出装置を組み込む
ことで、複数個のセルによって構成された立体構造物の
各部の応力の測定を行うという用途に使用することがで
きる。この際、圧力センサの検出値は、上記実施の形態
で示したような一般通信信号として、各セル間を伝達さ
せてプローブによりコンピュータ等に取り込むことが可
能である。

【０１９４】請求項２に記載の発明によれば、各セルは
磁着により結合されるため、各セルの結合・分離が容易
で、セルによる立体構造物の組み立て作業の簡易化が図
られ、これにより立体構造物の組み立て、構造の変更等
の作業が迅速に行えるようになる。また、磁石を配置す
るのみの構成であるため、セルの小型化を図ることがで
きる。これにより、立体構造物の構成の自由度が高ま
り、小型の立体模型等の構成もこのセルを用いて行うこ
とが可能となる。

【０１９５】請求項３に記載の発明によれば、光による
送受信であるため、各セル間の通信の信頼性の向上が図
られ、立体構造物を構成する各セルの結合状態の自動検
出における通信不良による誤動作を防止することができ
る。

【０１９６】請求項４に記載の発明によれば、ある一の
セルＣ１のセル面Ｓｆｉと他のセルＣ２のセル面Ｓｆｑ
とが結合している場合において、セルＣ１のセル面Ｓｆ
ｉに対するセルＣ２のセル面Ｓｆｑの結合方向を検出す
るに際し、特別に別途位置検出センサ等の検出素子を必
要とせず、簡単な構成でかかる検出動作を実現すること
が可能なセルを提供することができる。

【０１９７】請求項５に記載の発明によれば、複数個の
セルを結合させて構成した立体構造物における各セルの
結合状態を検出する場合、当該立体構造物における各セ
ルの結合状態を、繰り返し検出することが可能となる。
従って、当該立体構造物における各セルの結合状態を一
度検出した後に、当該立体構造物の一部のセルを組み替
えたような場合でも、再度、当該立体構造物における各
セルの結合状態を検出することができ、立体構造物の設
計変更及びその構造の検出が容易となる。また、立体情
報を入力する装置として、３次元スキャナやＣＴスキャ
ナ等が知られているが、３次元スキャナでは、センサの
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸制御機構や、当該制御機構の制御プログラ
ムなどが必要となり、ＣＴスキャナでは、放射線出力装
置や放射線センサの回転機構やＦＦＴ処理プログラムが
必要となる。それに対して、本発明のセルの場合、外部
の機構としてはプローブ以外を必要とせず、当該プロー
ブの制御プログラムも上記３次元スキャナやＣＴスキャ
ナ等と比較して簡単なものとなる。

【０１９８】請求項６に記載の発明によれば、複数個の
セルを結合させて構成した立体構造物における任意のセ
ルとの交信が可能となり、各セルにセンサや出力装置等
の入出力装置を備え、各セルに機能を持たせることによ
り、例えば、立体構造物の応力測定等の様々な動作を行
わせることが可能となる。

【０１９９】また、本発明のセルの結合状態認識方法に
よれば以下のような有利な効果が得られる。

【０２００】請求項７に記載の発明によれば、 （１）複数個のセルを結合させることにより、自由に立
体構造物を組み立てることができ、この立体構造物にお
ける各セルの結合状態を検出する場合、この立体構造物
を構成する任意のセルＣ１のセル面Ｓｆｋの受信部から
結合情報獲得信号を入力ことで、立体構造物における各
セルの結合状態を検出することが可能となる。 （２）自動的にデータ化された立体構造物を構成する各
セルの結合情報に基づき、マニュピレータ等を用いて、
再度同様の結合状態にセルを結合させて、同様の立体構
造物を再現させたり、コンピュータ上に立体構造物を再
現させたりすることが可能となる。従って、ある場所で
セルを組み立てて作成した立体構造物を、各セルの結合
情報にデータ化して遠隔地に送信し、遠隔地において、
マニュピレータ等の組立ロボットを用いてセルを組み立
て、当該立体構造物と同様の立体構造物を再現させるこ
とも可能となる。

【０２０１】請求項８に記載の発明によれば、複数個の
セルを結合させて構成した立体構造物における各セルの
結合状態を検出する場合、当該立体構造物における各セ
ルの結合状態を、繰り返し検出することが可能となる。
従って、当該立体構造物における各セルの結合状態を一
度検出した後に、当該立体構造物の一部のセルを組み替
えたような場合でも、再度、当該立体構造物における各
セルの結合状態を検出することができ、立体構造物の設
計変更及びその構造の検出が容易となる。

【０２０２】請求項９に記載の発明によれば、複数個の
セルを結合させて構成した立体構造物における任意のセ
ルとの交信が可能となり、各セルにセンサや出力装置等
の入出力装置を備え、各セルに機能を持たせることによ
り、例えば、立体構造物の応力測定等の様々な動作を行
わせることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施の形態１におけるセルの斜
視図 （ｂ）図１のセルの各面の位置関係を示した展開図

【図２】実施の形態１におけるセルの一セル面を表す平
面図

【図３】実施の形態１におけるセルの制御回路の構成を
示すブロック図

【図４】実施の形態１におけるセルの機能構成を表すブ
ロック図

【図５】実施の形態１のセルの２つが結合した状態の一
例を示す斜視透視図

【図６】（ａ）実施の形態１のセルが複数個結合したセ
ル組立体の一例及びセル組立体の結合構造を検出するた
めの検出器の構成を示す模式図 （ｂ）図６（ａ）の各セルのセル面の位置関係を示す図

【図７】実施の形態１のセルのセル動作制御部の動作状
態の状態遷移図

【図８】各セル間の通信において送受信される信号のデ
ータフォーマットを表す図

【図９】結合信号待ち状態における実施の形態１のセル
の動作を表すフローチャート

【図１０】結合情報構築状態における実施の形態１のセ
ルの動作を表すフローチャート

【図１１】一般通信処理におけるセル動作制御部９の行
う制御動作を表すフローチャート

【図１２】結合情報構築終了処理におけるセル動作制御
部９の行う制御動作を表すフローチャート

【図１３】結合情報受取り処理におけるセル動作制御部
９の行う制御動作を表すフローチャート

【図１４】結合されたセル面の向き等の認識処理におけ
る結合した２つのセルの動作を表すフローチャート

【図１５】結合情報構築処理におけるセル動作制御部９
の行う制御動作を表すフローチャート

【図１６】セル面Ｓｆｉについての単面の結合情報構築
処理を表すフローチャート

【図１７】図６のセル組立体においてプローブから結合
情報獲得信号を送信した場合の各セルの結合情報の交換
動作を表す樹形図

【符号の説明】

１ セル １ａ セル本体 Ｓｆ０，Ｓｆ１，Ｓｆ２，Ｓｆ３，Ｓｆ４，Ｓｆ５ セ
ル面 ２ａ−ｉ〜２ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５） Ｓ極結合用磁石 ３ａ−ｉ〜３ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５） Ｎ極結合用磁石 ４ａ−ｉ〜４ｄ−ｉ（ｉ＝０〜５） 発光素子 ５−ｉ（ｉ＝０〜５） 受光素子 ６ 発信切替部 ７ 発信部 ８−ｉ（ｉ＝０〜５） 結合面通信制御部 ９ セル動作制御部 １０ セル入出力部 １１ 記憶部 １２ タイマ １４ プローブ １５ コンピュータ １６ 通信線 ２０ 結合方向検出手段 ２０ａ 受光位置特定手段 ２０ｂ 応答信号発信手段 ２１ 反応信号発信手段 ２２ 結合情報交換手段 ２３ 単面結合方法構築処理手段 ２４ 結合情報構築処理手段 ２５ 信号履歴検査手段 ２６ 結合情報獲得終了手段 ２７ 宛先判定手段 ２８ 一般通信信号処理手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ６つのセル面を有する略立方体に形成さ
   れたセルにおいて、 ａ．前記セルの前記各セル面に配設され、前記セル面の
   中心Ｏを通る前記セル面に垂直な線を４回軸とした回転
   対称な形状に形成され、かつ前記セル面と他の前記セル
   の前記セル面との各々の頂点同士が対向した状態での結
   合を可能とする構造を備えた結合部と、 ｂ．前記各セル面に配設された１乃至複数の送信部と、 ｃ．前記各セル面に配設され、前記セル面と他の前記セ
   ルの前記セル面とが結合された状態において、他の前記
   セルの前記セル面の送信部と対向する位置に配設された
   １乃至複数の受信部と、 ｄ．前記セルの６つの前記セル面のうちの何れか一のセ
   ル面に結合した他の前記セルのセル面の結合方向を検出
   する結合方向検出手段と、 ｅ．前記セルの６つの前記セル面のうちの何れか一のセ
   ル面Ｓｆｋの受信部により、前記セルの結合情報を検出
   すべき指示信号である結合情報獲得信号を受信すると、
   前記セルの動作状態が結合情報構築状態でない場合、前
   記セル面Ｓｆｋの前記送信部より反応信号を送信すると
   ともに、前記セルの動作状態を結合情報構築状態とする
   反応信号発信手段と、 ｆ．前記反応信号発信手段が前記結合情報獲得信号を受
   信し前記反応信号を送信すると、前記結合方向検出手段
   により前記セル面Ｓｆｋに結合した他の前記セルのセル
   面Ｓｆｐの結合方向を検出し、前記セル面Ｓｆｋの前記
   送信部から、前記セル面Ｓｆｋの前記結合情報を送信す
   るとともに、前記セル面Ｓｆｋの前記受信部より前記セ
   ル面Ｓｆｋに結合する他のセルのセル面Ｓｆｐの前記結
   合情報を受信する送受信処理を行う結合情報交換手段
   と、 ｇ．前記セルの６つの前記セル面のうちの何れか一のセ
   ル面Ｓｆｉの前記送信部から、前記結合情報獲得信号を
   送信し、所定の時間内に前記セル面Ｓｆｉの前記受信部
   により反応信号が受信された場合、前記結合方向検出手
   段により前記セル面Ｓｆｉに結合した他の前記セルのセ
   ル面Ｓｆｑの結合方向を検出し、前記セル面Ｓｆｉの前
   記送信部より前記セル面Ｓｆｉの前記結合情報を送信す
   るとともに前記セル面Ｓｆｉの前記受信部より前記セル
   面Ｓｆｑの前記結合情報を受信し、前記セル面Ｓｆｉの
   前記受信部より受信される前記結合情報を、前記結合情
   報獲得信号が受信された前記受信部を有する前記セル面
   Ｓｆｋの前記送信部から送信し、前記セル面Ｓｆｉの前
   記結合情報を、前記セル面Ｓｆｋの前記送信部から送信
   する送受信処理を行う単面結合情報構築処理手段と、 ｈ．前記結合情報交換手段の送受信処理が行われると、
   前記単面結合情報構築処理手段による送受信処理を、前
   記結合情報獲得信号が受信された前記受信部を有する前
   記セル面Ｓｆｋ以外の各セル面Ｓｆｉに対して、順次行
   う結合情報構築処理手段と、を備えていることを特徴と
   するセル。
2. 【請求項２】 前記結合部は、前記セル面の中心Ｏを通
   る前記セル面に垂直な線を４回軸とした回転対称位置
   で、かつ前記セル面の対向する２辺の中点を結ぶ２つの
   中心線Ｌ１，Ｌ２上ではなく、かつ前記セル面の２本の
   対角線上ではない位置に配設された４個以上のＳ極結合
   用磁石と、前記中心線Ｌ１，Ｌ２に対して、前記各Ｓ極
   結合用磁石に線対称な位置に配設された４個以上のＮ極
   結合用磁石と、を備えたことを特徴とする請求項１に記
   載のセル。
3. 【請求項３】 前記送信部は、前記セル面の中心Ｏを通
   る前記セル面に垂直な線を４回軸とした回転対称位置
   で、かつ該セル面の対向する２辺の中点を結ぶ２つの中
   心線Ｌ１，Ｌ２上ではなく、かつ前記セル面の２本の対
   角線上ではない位置に配設された４個の発光素子を備
   え、前記受信部は、前記中心線Ｌ１，Ｌ２に対して、前
   記発光素子の何れか一に線対称な位置に配設された受光
   素子を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の
   セル。
4. 【請求項４】 前記結合方向検出手段は、結合方向を検
   出すべきセル面Ｓｆｉの４個の前記発光素子の全てから
   リセット信号を出力し、前記セル面Ｓｆｉの前記受光素
   子が、前記セル面Ｓｆｉに結合された他のセルのセル面
   Ｓｆｑより応答信号が入力されるまで、前記セル面Ｓｆ
   ｉの４個の前記発光素子から順次検出信号を送信し、前
   記セル面Ｓｆｉの前記受光素子により前記応答信号を受
   信した直前に前記検出信号を発信した前記発光素子を前
   記セル面Ｓｆｑの前記受光素子に対向した前記発光素子
   であると認識する処理を行う受光位置特定手段と、前記
   セル面Ｓｆｉの前記受光素子からリセット信号が入力さ
   れると、前記セル面Ｓｆｉの前記受光素子から入力され
   る前記検出信号を検出し、前記検出信号が検出されると
   前記セル面Ｓｆｉの前記発光素子の全てから応答信号を
   送信する処理を行う応答信号発信手段と、を備えたこと
   を特徴とする請求項３に記載のセル。
5. 【請求項５】 前記受信部により受信された信号の信号
   識別情報を記憶する記憶部と、前記受信部により受信さ
   れた信号の前記信号識別情報が、前記記憶部に記憶され
   た過去に受信された信号の前記信号識別情報と同一か否
   かを判定し、同一でない場合には前記受信部により受信
   された信号の前記信号識別情報を前記記憶部に記憶する
   信号履歴検査手段と、前記セルの６つの前記セル面のう
   ちの何れか一のセル面の受信部により、結合情報獲得終
   了信号が受信され、当該結合情報獲得終了信号の前記信
   号識別情報が前記信号履歴検査手段により過去に受信さ
   れた信号の前記信号識別情報と同一でないと判定された
   場合、当該セルの動作状態を結合信号待ち状態に設定
   し、当該結合情報獲得終了信号が受信されたセル面以外
   の全てのセル面の送信部より当該結合情報獲得終了信号
   を送信する結合情報獲得終了手段と、を備えたことを特
   徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のセル。
6. 【請求項６】 前記受信部により受信された信号の信号
   識別情報を記憶する記憶部と、前記受信部により受信さ
   れた信号の前記信号識別情報が、前記記憶部に記憶され
   た過去に受信された信号の前記信号識別情報と同一か否
   かを判定し、同一でない場合には前記受信部により受信
   された信号の前記信号識別情報を前記記憶部に記憶する
   信号履歴検査手段と、前記セルの前記受信部により受信
   された信号の宛先情報が当該セルのＩＤと同一か否かを
   判定する宛先判定手段と、前記セルの６つの前記セル面
   のうちの何れか一のセル面の受信部により、一般通信信
   号が受信され、当該一般通信信号の前記信号識別情報が
   前記信号履歴検査手段により過去に受信された信号の前
   記信号識別情報と同一でないと判定された場合、前記宛
   先判定手段により当該一般通信信号の宛先情報が前記セ
   ルのＩＤと同一と判断された場合には当該一般通信信号
   の指示に従った処理を行い、同一でないと判断された場
   合には当該一般通信信号が受信されたセル面以外の全て
   のセル面の送信部より当該一般通信信号を送信する一般
   通信信号処理手段と、を備えたことを特徴とする請求項
   １乃至５の何れか一項に記載のセル。
7. 【請求項７】 ６つのセル面を有する略立方体に形成さ
   れたセルにおいて、 ａ．前記セルの前記各セル面に配設され、前記セル面の
   中心Ｏを通る前記セル面に垂直な線を４回軸とした回転
   対称な形状に形成され、かつ前記セル面と他の前記セル
   の前記セル面との各々の頂点同士が対向した状態での結
   合を可能とする構造を備えた結合部と、 ｂ．前記各セル面に配設された１乃至複数の送信部と、 ｃ．前記各セル面に配設され、前記セル面と他の前記セ
   ルの前記セル面とが結合された状態において、他の前記
   セルの前記セル面の送信部と対向する位置に配設された
   １乃至複数の受信部と、を備えたセルの結合状態認識制
   御方法であって、６つの前記セル面のうちの何れかのセ
   ル面Ｓｆｋの受信部により、前記セルの結合状態を検出
   する指示信号である結合情報獲得信号を受信すると、前
   記セルの動作状態が結合情報構築状態でない場合、前記
   セル面Ｓｆｋの前記送信部より反応信号を送信するとと
   もに、前記セルの動作状態を結合情報構築状態とする反
   応信号発信手順と、前記セル面Ｓｆｋに結合した他の前
   記セルのセル面Ｓｆｐの結合方向を検出する結合方向検
   出手順と、前記セル面Ｓｆｋの前記送信部から、前記セ
   ル面Ｓｆｋの結合情報を送信するとともに、前記セル面
   Ｓｆｋの前記受信部より前記セル面Ｓｆｋに結合する他
   のセルのセル面Ｓｆｐの前記結合情報を受信する結合情
   報交換手順と、前記セル面Ｓｆｋ以外の各セル面Ｓｆｉ
   について、６つの前記セル面のうちの何れかのセル面Ｓ
   ｆｉの前記送信部から前記結合情報獲得信号を送信し、
   所定の時間内に前記セル面Ｓｆｉの前記受信部により前
   記反応信号が受信された場合、前記セル面Ｓｆｉに結合
   した他の前記セルのセル面Ｓｆｑの結合方向を検出し、
   前記セル面Ｓｆｉの前記送信部より前記セル面Ｓｆｉの
   前記結合情報を送信するとともに前記セル面Ｓｆｉの前
   記受信部より前記セル面Ｓｆｑの前記結合情報を受信
   し、前記セル面Ｓｆｉの前記受信部より受信される前記
   結合情報を前記セル面Ｓｆｋから送信し、前記セル面Ｓ
   ｆｉの前記結合情報を前記セル面Ｓｆｋから送信する送
   受信処理を、順次行う結合情報構築処理手順と、を備え
   たことを特徴とするセルの結合状態認識方法。
8. 【請求項８】 前記セルの６つの前記セル面のうちの何
   れか一のセル面の受信部により、結合情報獲得終了信号
   が受信され、当該結合情報獲得終了信号の前記信号識別
   情報が過去に受信された信号の前記信号識別情報と同一
   でない場合、当該セルの動作状態を結合信号待ち状態に
   設定し、当該結合情報獲得終了信号が受信されたセル面
   以外の全てのセル面の送信部より当該結合情報獲得終了
   信号を送信する結合情報獲得終了手順を備えたことを特
   徴とする請求項７に記載のセルの結合状態認識方法。
9. 【請求項９】 前記セルの６つの前記セル面のうちの何
   れか一のセル面の受信部により、一般通信信号が受信さ
   れ、当該一般通信信号の前記信号識別情報が過去に受信
   された信号の前記信号識別情報と同一でない場合、当該
   一般通信信号の宛先情報が前記セルのＩＤと同一の場合
   には当該一般通信信号の指示に従った処理を行い、同一
   でない場合には当該一般通信信号が受信されたセル面以
   外の全てのセル面の送信部より当該一般通信信号を送信
   する一般通信信号処理手順を備えたことを特徴とする請
   求項７又は８に記載のセルの結合状態認識方法。