JP2021186532A - 玩具、玩具セット、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】学習者に対して嗜好性を持たせながら、簡易な装置構成にて、学習者の立体感覚を向上させる玩具を提供することにある。【解決手段】盤面と、前記盤面に配置された複数の検知部であって、前記複数の検知部のそれぞれは、当該検知部上に物体が載置されたか否かを検知する、複数の検知部と、設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力する制御部と、前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得する取得部と、前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、玩具、玩具セット、方法およびプログラムに関する。

従来、子供である学習者の知育のための玩具ブロックが知られている。このような玩具ブロックは、学習者がお手本に沿って玩具ブロックを組み立てることによって、学習者の立体感覚を向上させることができる。しかし、学習者のレベル（発育段階）に応じたお手本を、学習者に対して提示できないという問題があった。そこで、学習者のレベルを判定するとともに、適切な指導を行うことができるシステムが開示されている（特許文献１）。

特開２０１２−１５７５６８号公報

特許文献１に記載されているシステムは、お手本データを画面に表示させる。当該システムは、学習者に対して、教示データ（「これと同じに作ってみて」などの音声）を出力する。学習者は、このお手本を見ながら、組み立てブロックを、重量を検知するシート状の操作検出部の上に組み立てていく。これにより、当該システムは、学習者における、組み立てブロックの組み立て手順、組み立てられた組み立てブロックの完成形の組み立て状態を推定する。当該システムは、推定した結果に基づき、学習者に対して適切な指導を行う。

しかしながら、特許文献１に記載されているシステムでは、学習者が画面に表示したお手本を見ながら重量を検知する操作検出部の上に組み立てていくため、システム構成が複雑になる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、学習者に対して嗜好性を持たせながら、簡易な装置構成にて、学習者の立体感覚を向上させることにある。

上記課題を解決するために本発明に係る玩具は、盤面と、前記盤面に配置された複数の検知部であって、前記複数の検知部のそれぞれは、当該検知部上に物体が載置されたか否かを検知する、複数の検知部と、設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力する制御部と、前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得する取得部と、前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定する判定部と、を備える。

上記課題を解決するために本発明に係る方法は、コンピュータが、盤面に配置された複数の検知部に、前記検知部上に物体が載置されたか否かを検知させることと、設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力することと、前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得することと、前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面上の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定することと、を実行する。

上記課題を解決するために本発明に係るプログラムは、コンピュータに、盤面に配置された複数の検知部に、前記検知部上に物体が載置されたか否かを検知させることと、設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力させることと、前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得させることと、前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面上の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定させることと、を実行させる。

本発明によれば、学習者に対して嗜好性を持たせながら、簡易な装置構成にて、学習者の立体感覚を向上させる玩具を提供することができる。

本実施形態に係る玩具本体装置の一例を示す外観図である。 玩具本体装置の盤面の他の例を示す図である。 本実施形態に係る玩具本体装置の検知部の一例を示す外観図である。 本実施形態に係る様々な組合せブロックの一例を示す外観図である。 本実施形態に係る一つの組合せブロックの一例を示す外観図である。 玩具本体装置の盤面の他の例に組合せブロックを載置した一例を示す図である。 本実施形態に係る制御装置の構成の一例を示す構成図である。 ステージ情報テーブルの一例を示す構成図である。 設問情報テーブルの一例を示す構成図である。 盤面の座標の一例を示す図である。 制御装置のハードウェア構成の一例を示す構成図である。 学習用玩具の処理手順の一例を示すフロー図である。 設問位置に対応する検知部の発光部が発光している状態の一例を示す図である。 設問位置に組合せブロックが載置された状態の一例を示す図である。 設問位置に組合せブロックが載置された状態で全ての検知部が照射している状態の一例を示す図である。 設問位置とは異なる位置に組合せブロックが載置された状態の一例を示す図である。 他の設問位置に組合せブロックが載置された状態の一例を示す図である。

以下添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＝＝＝学習用玩具１００＝＝＝

学習用玩具１００は、所定の設問を学習者に提示して、当該学習者によってその盤面１１５に載置された組合せブロック１２０の位置の正誤を判定する玩具である。これにより、学習用玩具１００は、学習者の立体感覚を向上させることができる。

学習用玩具１００は、例えば、玩具本体装置１１０、組合せブロック１２０、制御装置１３０を含む。

玩具本体装置１１０は、学習者による各種操作を受け付ける装置である。図１を参照して、玩具本体装置１１０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る玩具本体装置１１０の一例を示す外観図である。なお、図１においては、本体部１１１に沿う一方の方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する本体部１１１の奥行きの方向をＹ方向とする。

図１に示すように、玩具本体装置１１０は、本体部１１１、第１差込部１１２、第２差込部１１３、矢印ボタン１１４ａ、決定ボタン１１４ｂ、確認ボタン１１４ｃ、戻るボタン１１４ｄ、電源ボタン１１４ｅ、盤面１１５、検知部１１６を含む。図１では、例えば、盤面１１５の一方の辺に沿う方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する盤面１１５の他方の辺に沿う方向をＹ方向とし、Ｘ方向とＹ方向とに直交する玩具本体装置１１０の高さ方向をＺ方向とする。

本体部１１１は、例えば、プラスチック材料で形成され、玩具本体装置１１０の外観を形成する部材である。

第１差込部１１２は、例えば、本体部１１１に形成される所定のカードが差し込まれる部分である。第１差込部１１２は、例えば、本体部１１１の＋Ｙ方向側の端辺に沿って設けられる。第１差込部１１２の内部には、例えば、所定のカードによって接点がオンオフするスイッチ（不図示）が設けられる。所定のカードが第１差込部１１２に差し込まれると、当該スイッチ（不図示）から、所定のカードに対応するプレイモードを選択するための接点信号が出力される。

第２差込部１１３、例えば、所定のスティック（不図示）が差し込まれる部分である。第２差込部１１３は、例えば、本体部１１１の所定の側面に設けられている。所定のスティックによって接点がオンオフするスイッチ（不図示）が設けられる。所定のスティックが第２差込部１１３に差し込まれると、当該スイッチ（不図示）から、所定のスティックに対応するプレイモードを選択するための接点信号が出力される。

矢印ボタン１１４ａは、例えば、盤面１１５上のカーソル（発光しているポイント）を、学習者によって操作された矢印ボタンが示す矢印の方向に移動させるボタンである。

決定ボタン１１４ｂは、例えば、盤面１１５上のカーソル（発光しているポイント）の位置に対応するプレイモードを実行させるボタンである。

確認ボタン１１４ｃは、例えば、出題された設問を再度出題させるためのボタンである。

戻るボタン１１４ｄは、例えば、処理手順を戻すためのボタンである。

電源ボタン１１４ｅは、例えば、電源回路（不図示）において、学習用玩具１００を駆動させるための電力を供給させ、又は遮断させるためのボタンである。

なお、上記の矢印ボタン１１４ａ、決定ボタン１１４ｂ、確認ボタン１１４ｃ、戻るボタン１１４ｄ、電源ボタン１１４ｅなどの各種ボタンは、タッチパネル式のボタンであってもよく、その形式は限定されない。

盤面１１５は、例えば、検知部１１６が発射する光を光学的に透過させるフラットなプラスチック材料で形成される部材である。盤面１１５は、例えば、複数の区画を形成するように、格子状に区画線が引かれるよう色分けされている。換言すると、盤面１１５は、例えば、格子を形成する区画線１１５ａと、区画線１１５ａで囲まれる、光を遮断する遮光部１１５ｂと、で形成されている。これにより、学習用玩具１００は、学習者に対し、組合せブロック１２０を載置する領域を適切に指定できる。なお、遮光部１１５ｂは、例えば、所定の検知部１１６から照射された光における、組合せブロック１２０から反射される反射光が、他の検知部１１６で検出されないように設けられている。

また、盤面１１５は、格子状の一つの区画（遮光部１１５ｂ）の略中央部に、検知部１１６における発光および受光を可能とする透過部１１５ｃが形成されている。これにより、検知部１１６における発光および受光が適切に行える。ここで、格子状の一つの区画は、例えば略正方形を呈する。

なお、図１に示す盤面１１５は、Ｘ方向に５つの区画、Ｙ方向に４つの区画を有しているが、その大きさ、形状については限定されない。図２は、盤面１１５の他の例を示す図である。図２に示すように、盤面１１５は、例えば、トライアングル（三角形）状に区画されていてもよい。他にも、ハニカム（六角形）状、その他任意の幾何学的繰り返し形状でもよく、その区画の形状は限定されない。以下では、説明の便宜上、盤面１１５は、格子状に区画されていることとする。

また、図１に示す盤面１１５は、区画線１１５ａを有していることに限定されない。すなわち、盤面１１５は、区画を形成して、色分けされている必要はなく、検知部１１６が視認可能に形成されるように構成されていればよい。具体的には、盤面１１５は、例えば、光学的に透明な板で形成されていてもよい。

検知部１１６は、例えば、組合せブロック１２０が盤面１１５に載置されているか否かを検知するための信号を出力する部材である。検知部１１６は、例えば、盤面１１５の格子状の一つの区画（遮光部１１５ｂ）それぞれの略中央部に配置されている。すなわち、検知部１１６は、例えば、透過部１１５ｃと重なるように、盤面１１５に沿ってマトリクス状に配置されている。

図３を参照して、検知部１１６の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る学習用玩具１００の検知部１１６の一例を示す外観図である。

図３に示すように、検知部１１６は、例えば、発光部１１６ａおよび受光部１１６ｂを含むフォトリフレクタであり、一つのパッケージで形成されている。なお、発光部１１６ａと受光部１１６ｂの配置場所は、限定されず、例えば図３に示すそれぞれの配置が逆であっていてもよい。

発光部１１６ａは、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などの光を発する発光素子であり、制御装置１３０から出力される信号（以下「発光信号」という。）に基づき発光する。発光部１１６ａは、例えば、学習者に対して組合せブロック１２０を載置する位置を指示するために使用される。また、発光部１１６ａは、載置された組合せブロック１２０に光を照射することによって、その反射光を得るために使用される。以下、発光部１１６ａから照射される光を「照射光」という。

なお、本実施形態における「光」は、可視光線以外の赤外線などを含む電磁波であることを妨げない。

受光部１１６ｂは、例えば、フォトトランジスタであり、組合せブロック１２０からの反射光を検出する。なお、受光部１１６ｂは、反射光以外の自然光や室内の照明光など（以下「自然光」という。）を検出してもよい。受光部１１６ｂは、検出した光（反射光、自然光）の量に応じた大きさの電流（以下「受光信号」という。）を出力する。換言すると、受光部１１６ｂにおいて、照射光の組合せブロック１２０における反射率に対応する受光信号を出力する。

また、受光部１１６ｂは、ＬＥＤなどの発光素子を含んでいてもよい。これによって、学習者による操作性を向上させることができる。

組合せブロック１２０は、例えば白色のプラスチック材料で形成される。組合せブロック１２０は、例えば、平面視で点対称な組合せブロック１２１〜１２３、線対称な組合せブロック１２４、点対称および線対称のいずれでもある組合せブロック１２５、点対称および線対称のいずれでもない組合せブロック１２６の少なくともいずれかを呈する。学習用玩具１００は、様々な形状の組合せブロック１２０を組合せ使用させることで、学習者の立体図形を多角的に捉える能力を向上させることができる。

図４，図５，図６を参照して、組合せブロック１２０について説明する。図４は、様々な組合せブロック１２０の一例を示す外観図である。図５は、一つの組合せブロック１２１の一例を示す外観図である。図６は、盤面１１５の他の例に組合せブロック１２０を載置した一例を示す図である。なお、図４に示す組合せブロック１２０は、一例を示すものであり、その大きさや形状が限定されない。

図４に示すように、組合せブロック１２０は、例えば線対称、点対称、またはそのいずれでもないものを含む。組合せブロック１２０の少なくとも一方の面には、動物が描かれている。以下、説明の便宜上、動物が描かれている面を「ペイント面」という。

なお、組合せブロック１２０に描かれる絵柄は、特に限定されず、それぞれの組合せブロック１２０を識別可能な絵柄であればよい。換言すると、組合せブロック１２０に描かれている絵柄は、音声で表現できるものであればよく、例えば、動物、食べ物、乗り物、キャラクターなどの絵柄であればよい。これにより、学習用玩具１００は、学習者に使用させる組合せブロック１２０をわかりやすく指示できるため、学習者の嗜好性を向上できる。

図５に示すように、組合せブロック１２１は、例えば、一辺が所定の長さ（以下「単位長さ」という。）の略立方体を組み合わせた形状を呈する。また、組合せブロック１２０は、複数の略立方体それぞれの一つの面が面一になるように組み合わせられた形状を呈する。図５に示す組合せブロック１２１においては、四つの略立方体を組み合わせた形状を呈する。単位長さは、例えば盤面１１５の格子状の一つの区画の一辺の長さと略等しい。これにより、学習者は、盤面１１５上において組合せブロック１２０を当該区画に適合させるように載置することができるため、学習者の操作性を向上できる。なお、組合せブロック１２０は、略立方体を組み合わせた形状に限定されない。例えば、図２に示すように盤面１１５がトライアングル状に区画されている場合、組合せブロック１２０は、例えば、略直角三角柱と略立方体とを組み合わせたものであってもよい。これにより、図６に示すように、学習者は、組合せブロック１２０を、その外周が区画線１１５ａに沿うように盤面１１５に載置することができる。異なる観点から述べると、組み合わせブロック１２０は、三角柱や立方体などの所定の立体図形を組み合わせた形状を呈していてもよい。そして、当該立体図形は、例えば、組み合わせブロック１２０が盤面１１５に載置された状態において、一つの検知部１１６のみによって検知される大きさの面を有する図形であればよい。具体的には、図１に示す盤面１１５の場合、一つの検知部１１６で検知される面を有する立体形状は例えば立方体であり、組み合わせブロック１２０は、当該立体図形を組み合わせた形状を呈する。一方、図２に示す盤面１１５の場合、一つの検知部１１６で検知される面を有する立体形状は例えば二等辺三角柱であり、組み合わせブロック１２０は、当該立体図形を組み合わせた形状を呈する。さらに述べると、組合せブロック１２０は、例えば、盤面１１５に載置された状態において、盤面１１５と対向する組合せブロック１２０の一つの面の外周が区画線１１５ａに沿うように形成されていてもよい。

なお、組合せブロック１２０のペイント面における略立方体それぞれの中央部は、ペイントされておらず、その表面が露出されている。これにより、発光部１１６ａの照射光は、組合せブロック１２０の白色部分に当たるため、その表面で照射光が吸収されずに反射される。このため、学習用玩具１００は、適切に組合せブロック１２０が載置された位置を特定できる。なお、ペイント面における略立方体それぞれの中央部は、照射光を充分反射できるものであればペイントされていてもよい。

制御装置１３０は、学習用玩具１００に種々の機能を発揮させるための装置である。制御装置１３０は、例えばそれぞれの検知部１１６から出力される受光信号に基づき、盤面１１５上の組合せブロック１２０の位置を判定する。

図７，図８，図９を参照して、制御装置１３０について説明する。図７は、制御装置１３０の構成の一例を示す図である。図８は、ステージ情報テーブル１３１ａの一例を示す構成図である。図９は、設問情報テーブル１３１ｂの一例を示す構成図である。

図７に示すように、制御装置１３０は、記憶部１３１、指示部１３２、制御部１３３、取得部１３４、判定部１３５、出力部１３６を含む。

記憶部１３１は、例えば、ステージ情報テーブル１３１ａ、設問情報テーブル１３１ｂを格納する。

図８に示すように、ステージ情報テーブル１３１ａには、ステージ情報が格納されている。ステージ情報テーブル１３１ａには、例えば、ステージＩＤを主キーとして、時間情報、設問ＩＤが対応付けられている。時間情報は、設問に対する学習者が回答可能な時間に関する情報である。設問ＩＤは、設問を識別するための情報である。

図９に示すように、設問情報テーブル１３１ｂには、設問情報が格納されている。設問情報テーブル１３１ｂには、例えば、設問ＩＤを主キーとして、設問内容、検知部情報が対応付けられている。設問ＩＤは、設問を識別するための情報である。設問内容は、例えば学習者に音声にて提示する内容を示す情報である。検知部情報は、例えば設問内容に対応する検知部１１６を識別する情報である。図９においては、一例として設問を提示したときに照射光を照射させる検知部１１６の座標（ｍ，ｎ）につき「○」で示されている。なお、検知部情報は、例えば検知部１１６の盤面１１５上の座標に関する情報（以下「検知部座標情報」という。）を含んでいてもよい。

図１０は、盤面１１５の座標の一例を示す図である。以下、図１０に示すように、盤面１１５の座標については、盤面１１５における、−Ｙ方向端かつ−Ｘ方向端を座標（１，１）とし、＋Ｙ方向端かつ＋Ｘ方向端を座標（５，４）とする。

指示部１３２は、例えば、組合せブロック１２０を学習者に盤面１１５上の所定の検知部１１６に対応する位置（以下「設問位置」という。）に載置させるための指示を出力する。また、指示部１３２は、例えば、複数の組合せブロック１２０（物体）のうち少なくとも一つの組合せブロック１２０（物体）の絵柄を指示する。

具体的には、指示部１３２は、ステージ情報テーブル１３１ａを参照して、学習者の操作により選択されたステージに対応する設問内容、又は、設問情報テーブル１３１ｂを参照して、学習者の操作により選択された設問内容を特定する。指示部１３２は、スピーカに対し、特定された設問内容を出力させる。これにより、学習用玩具１００は、学習者に対し、盤面１１５上のどの位置に組合せブロック１２０を載置するべきか提示できる。

なお、指示部１３２は、ステージに応じて予め定められた順に設問を出題されてもよいし、ランダムに設問を出題してもよい。

制御部１３３は、例えば、設問内容に対応する検知部１１６（発光素子）を発光させるよう制御する。具体的には、制御部１３３は、例えば、ステージ情報テーブル１３１ａ又は設問情報テーブル１３１ｂを参照して、特定された設問内容に対応する検知部１１６を特定する。そして、制御部１３３は、例えば、特定された検知部１１６に対し、発光信号（表示信号）を出力する。

また、制御部１３３は、例えば、指示部１３２において設問内容が出力された後、学習者が決定ボタン１１４ｂを押下したことを契機に、又は、所定の時間（例えば「７秒」）が経過したことを契機に、全ての検知部１１６に対し、発光信号を出力する。ここで、制御部１３３は、スピーカを介して、所定の時間の長さの音楽を出力させてもよい。学習者は、音楽が出力されているか否かによって、所定の時間が経過したか否かを認識することができる。これにより、学習者の嗜好性を向上できる。

なお、制御部１３３は、例えば、照射光を照射させる検知部１１６に対し、順次に発光信号を出力してもよい。これにより、学習用玩具１００の電力消費量が縮減される。

取得部１３４は、各種情報を取得する。取得部１３４は、例えば、盤面１１５上の組合せブロック１２０が載置された位置に応じて検知部１１６から出力される受光信号を取得する。

判定部１３５は、例えば、所定の時間が経過したことを契機に、設問位置に関する情報と、取得部１３４で取得された受光信号に関する情報とに基づき、盤面１１５上の設問位置に物体が載置されているか否かを判定する。判定部１３５は、判定した結果（以下「判定結果」という。）を生成する。

ここで、設問位置に関する情報は、例えば、設問内容に対応する図９に示す検知部情報であり、検知部座標情報を含んでいてもよい。

また、受光信号に関する情報は、例えば、検知部１１６のそれぞれで得られる放電時間に基づき特定される、盤面１１５上に載置された組合せブロック１２０の盤面１１５上の座標に関する情報（以下「ブロック座標情報」という。）を含む。

なお、組合せブロック１２０の白色の部分に対する反射光を得た検知部１１６における放電時間は、白色以外の部分に対する反射光又は自然光を得た検知部１１６における放電時間よりも短い。これにより、判定部１３５において、盤面１１５上における組合せブロック１２０が載置された位置が特定される。

具体的には、判定部１３５は、検知部座標情報に基づき設問に対応する検知部１１６の座標を座標（１，１）、（１，２）、（２，１）と特定し、ブロック座標情報に基づき組合せブロック１２０が盤面１１５に載置されている座標を座標（１，１）、（１，２）、（２，１）と特定した場合、各座標が一致するため、正解であると判定する。一方、判定部１３５は、組合せブロック１２０が盤面１１５に載置されている座標を座標（１，１）、（１，２）、（２，２）と特定した場合、それぞれの座標が一致しないため、不正解であると判定する。

出力部１３６は、例えば、スピーカを通じて判定結果を出力する。

図１１を参照して、制御装置１３０のハードウェア構成について説明する。図１１は、制御装置１３０のハードウェア構成の一例を示す構成図である。

図１１に示すように、制御装置１３０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）などのプロセッサ１３０ａ、メモリ１３０ｂ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）および／またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶装置１３０ｃ、およびインターフェース１３０ｄを備える。また、制御装置１３０が備える各構成要素１３０ａ〜１３０ｄはバスによってそれぞれ接続されている。

プロセッサ１３０ａは、メモリ１３０ｂや記憶装置１３０ｃに格納されているプログラムを実行することで、上述した処理および機能を実現する。メモリ１３０ｂは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含んでよく、ＲＯＭは、ブートプログラムなどのプログラムを記憶する。ＲＡＭは、プロセッサ１３０ａのワークエリアとして使用される。記憶装置１３０ｃは、プロセッサ１３０ａの制御に応じてデータのリード／ライトを制御してディスクにデータを記憶する。記憶装置１３０ｃは、例えば後述する各種テーブルを記憶する。

インターフェース１３０ｄは、玩具本体装置１１０などの外部装置に接続される。そして、インターフェース１３０ｄは、制御装置１３０を実現するコンピュータ装置と外部装置との間における各種情報の入出力を制御する。なお、インターフェース１３０ｄは、インターネットなどのネットワークに接続されてもよい。
＝＝＝学習用玩具１００の動作＝＝＝

図１２〜図１７を参照して、学習用玩具１００の動作について説明する。図１２は、学習用玩具１００の処理手順の一例を示すフロー図である。図１３は、設問位置に対応する検知部１１６の発光部１１６ａが発光している状態の一例を示す図である。図１４は、設問位置に組合せブロック１２０が載置された状態の一例を示す図である。図１５は、設問位置に組合せブロック１２０が載置された状態で全ての検知部１１６から照射している状態の一例を示す図である。図１６は、設問位置とは異なる位置に組合せブロック１２０が載置された状態の一例を示す図である。図１７は、他の設問位置に組合せブロック１２０が載置された状態の一例を示す図である。

まず、Ｓ１０１において、制御装置１３０は、学習者の操作に応じたプレイモードを特定する。具体的には、制御装置１３０は、リズムに合わせて所定の時間内に指定された組合せブロック１２０を盤面１１５の指定された位置に載置するリズムモード、時間に関係なく指定された組合せブロック１２０を盤面１１５の指定された位置に載置するジックリモードのいずれを選択されたか特定する。以下では、学習者によってリズムモードを選択されたこととする。

次に、Ｓ１０２において、制御装置１３０は、ステージ情報テーブル１３１ａ及び設問情報テーブル１３１ｂを参照して、ステージに応じた設問内容を特定する。

次に、Ｓ１０３において、制御装置１３０（指示部１３２）は、スピーカから特定した設問内容を出力させる。以下では、設問内容につき「イルカ、タコ」を使用させるものであることとして説明する。

次に、Ｓ１０４において、制御装置１３０は、設問情報テーブル１３１ｂを参照して、設問内容に対応する検知部１１６に対し、発光信号を出力する。これにより、図１３に示すように、設問内容に対応する検知部１１６から光が照射されるため、学習者は盤面１１５のどの位置に組合せブロック１２０を載置するべきかわかる。

図１４に示すように、学習者は、スピーカからの設問内容で指定された「イルカ」と「タコ」の組合せブロック１２０を、光が照射されている検知部１１６が配置されるマスに合わせて載置する。

次に、Ｓ１０５において、図１５に示すように、制御装置１３０は、発光信号を出力してから所定の時間が経過したことを契機に、全ての検知部１１６に対し、発光信号を出力する。ここで、制御装置１３０は、例えば、所定の時間が経過したことを、スピーカから出力される音楽を終了させることで、学習者に認識させることができる。

次に、Ｓ１０６において、玩具本体装置１１０は、発光信号に基づき、全ての検知部１１６における発光部１１６ａを発光させる。これにより、検知部１１６は、組合せブロック１２０からの反射光を検出し、又、自然光を検出する。検知部１１６は、制御装置１３０に対し、反射光及び自然光に応じた受光信号を出力する。

次に、Ｓ１０７において、制御装置１３０は、検知部１１６から受光信号を取得する。

次に、Ｓ１０８において、制御装置１３０は、受光信号に基づき、盤面１１５における設問位置に組合せブロック１２０が載置されているか否か判定する。

具体的には、判定部１３５は、反射光に応じた受信信号に基づき、盤面１１５上に載置された組合せブロック１２０の座標を特定する。また、判定部１３５は、設問に対応する検知部の座標を特定する。図１５においては、それぞれの座標が一致するため、判定部１３５は、正解であると判定する。一方、図１６においては、それぞれの座標が一致しないため、判定部１３５は、不正解であると判定する。

次に、Ｓ１０９において、制御装置１３０は、スピーカから判定結果に応じた音を出力する。

次に、Ｓ１１０において、制御装置１３０は、設問情報テーブル１３１ｂを参照して、一つのステージの設問が全て終了したか以下かを判定する。

全ての設問が終了していない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、制御装置１３０は、Ｓ１０２から処理を繰り返す。

この場合、制御装置１３０は、次の設問において、例えば、図１７に示すように、図１４に示す設問位置から、組合せブロック１２０のそれぞれを９０度回転させるような配置を指示する。具体的には、制御装置１３０は、「イルカ、タコ」を使用するよう指示し、座標（３，２）と座標（５，１）に配置される検知部１１６に対し、発光信号を出力する。これにより、学習者に対して、組合せブロック１２０のそれぞれを９０度回転して載置させることで、学習者の立体感覚を向上させることができる。

また、全ての設問が終了した場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、制御装置１３０は、当該ステージを終了する。
＝＝＝変形例＝＝＝

上記において、学習用玩具１００は、ネットワークに接続されているように説明しなかったがこれに限定されない。例えば、学習用玩具１００は、ネットワークを介して設問情報や判定部１３５の機能に係る情報などの各種情報を取得してもよい。これにより、学習用玩具１００における処理量を縮減できる。

上記において、制御装置１３０は、盤面１１５の座標に関する、検知部座標情報およびブロック座標情報に基づき、正誤を判定するように説明したがこれに限定されない。制御装置１３０は、例えば、各検知部１１６に設定された識別符号に基づき、正誤を判定してもよい。具体的には、制御装置１３０は、例えば、所定の値よりも大きい値を示す受光信号を出力した検知部１１６の識別符号と、設問内容に対応する検知部１１６の識別符号と、を比較して、正誤を判定してもよい。これにより、学習用玩具は、座標に関する処理を縮減できる。

上記において、組合せブロック１２０は、白色のプラスチック材料で形成されることとして説明したがこれに限定されない、白色以外の色で形成されていてもよい。この場合、制御装置１３０は、色に応じて組合せブロック１２０から反射される反射光に応じた受光信号（電流の値）を検知することによって、組合せブロック１２０を識別できる。すなわち、制御装置１３０は、組合せブロック１２０における色に対応させて描かれた絵柄を、間接的に識別できる。これにより、より嗜好性の高い玩具を提供できる。

上記において、検知部１１６は、発光部１１６ａと受光部１１６ｂとを備えるように説明したがこれに限定されない。検知部１１６は、反射光を検知するものではなく、物理的なスイッチによって、組合せブロック１２０が盤面１１５に載置されているか否かにつき、判定可能な接点信号を出力してもよい。また、検知部１１６は、磁気や超音波など他の手段に基づき、信号を出力してもよい。これにより、学習用玩具は、設計の自由度を向上できるため、コスト縮減される。

上記において、玩具本体装置１１０は、第１差込部１１２および第２差込部１１３を有するように説明したがこれに限定されない。この場合、学習用玩具１００は、各種ボタンでの操作によってプレイモードなどが選択されればよい。これにより、汎用のハードウェアでも実現できるため、コスト縮減を図ることができる。
＝＝＝まとめ＝＝＝

本実施形態において、学習用玩具１００は、盤面１１５と、盤面１１５に配置された複数の検知部１１６であって、複数の検知部１１６のそれぞれは、検知部１１６上に組合せブロック１２０（物体）が載置されたか否かを検知する、複数の検知部１１６と、設問位置を盤面１１５に表示させるための信号を示す発光信号（表示信号）を出力する制御装置１３０（制御部）と、組合せブロック１２０（物体）が載置された盤面１１５上の位置に応じて複数の検知部１１６から出力される信号を示す受光信号（出力信号）を取得する取得部１３４と、設問位置に関する情報と、受光信号（出力信号）に関する情報と、に基づいて、盤面１１５上の設問位置に組合せブロック１２０（物体）が載置されているか否かを判定する判定部１３５と、を備える。本実施形態によれば、学習者に対して嗜好性を持たせながら、簡易な装置構成にて、学習者の立体感覚を向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００は、プレイモードを選択するための矢印ボタン１１４ａや決定ボタン１１４ｂ（選択ボタン）をさらに備え、当該プレイモードは、所定の時間内に学習者に組合せブロック１２０（物体）を盤面１１５に載置させるモードを含む。本実施形態によれば、学習用玩具１００は、所定の時間を指定することで、学習者の立体感覚をより向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００の制御装置１３０（制御部）は、所定の時間内に学習者に組合せブロック１２０（物体）を盤面１１５に載置させるモードが選択された場合、所定の時間に対応する音楽を、スピーカを介して出力させる。これにより、学習者に対して嗜好性を持たせながら、学習者の立体感覚を向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００の検知部１１６は、発光部１１６ａ（発光素子）と、発光部１１６ａ（発光素子）から発光された光（赤外線などの電磁波であってもよい）が組合せブロック１２０（物体）で反射した反射光を受光する受光部１１６ｂ（受光素子）と、を含み、反射光に基づいて受光信号（出力信号）を出力する。本実施形態によれば、学習用玩具１００は、学習者の操作性を阻害することなく、組合せブロック１２０の盤面１１５上の位置を特定できる。

本実施形態において、学習用玩具１００の制御装置１３０（制御部）は、設問位置に対応する発光部１１６ａ（発光素子）を発光させるように発光信号（表示信号）を出力するをさらに備える。本実施形態によれば、学習用玩具１００は、学習者に対して、組み立てブロックを盤面上のどの位置に置くべきか、盤面上の光にてわかりやすく指示できるため、学習者に嗜好性を持たせながら、学習効率の向上が図れる。また、学習用玩具１００は、制御装置１３０が一体的に構成されているため、製作コストを縮減できる。

本実施形態において、学習用玩具１００（玩具セット）は、玩具本体装置１１０（玩具）と、一又は複数の組合せブロック１２０（物体）と、を備える。これにより、学習用玩具１００の設計コストを縮減できる。

本実施形態において、組み合わせブロック１２０（物体）は、所定の立体図形を組み合わせた形状を呈し、所定の立体図形は、組み合わせブロック１２０（物体）が盤面１１５に載置された状態において、一つの検知部１１６のみによって検知される大きさの面を有する図形である。これにより、様々な形状の組合せブロック１２０を利用することができるため、学習者の嗜好性を向上でき、学習者の立体図形を多角的に捉える能力を向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００の盤面１１５は、複数の検知部１１６のそれぞれを取り囲むように形成される区画線１１５ａを含み、 組合せブロック１２０（物体）は、盤面１１５に載置された状態において、盤面１１５と対向する組合せブロック１２０（物体）の一つの面の外周が区画線１１５ａに沿うように形成されている。これにより、様々な形状の組合せブロック１２０を利用することができるため、学習者の嗜好性を向上でき、学習者の立体図形を多角的に捉える能力を向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００（玩具セット）における、組合せブロック１２０（物体）は、略立方体を組み合わせた形状を呈し、区画線１１５ａ（格子状の線）で形成される一つの区画は、組合せブロック１２０（物体）が盤面１１５に載置された状態において、略立方体の一つの面が一つの検知部１１６のみによって検知されるように形成される。本実施形態によれば、学習用玩具１００は、学習者の立体図形を多角的に捉える能力を向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００（玩具セット）における、組合せブロック１２０（物体）は、複数の略立方体それぞれの一つの面が面一になるように組み合わせられた形状を呈する。本実施形態によれば、学習者は、盤面１１５上において組合せブロック１２０を、スムーズに、盤面１１５上のマスに適合させて載置することができるため、学習者の操作性を向上できる。

本実施形態において、学習用玩具１００（玩具セット）は、学習用玩具１００（玩具セット）の複数の組合せブロック１２０（物体）それぞれには異なる絵柄が含まれ、複数の組合せブロック１２０（物体）のうち少なくとも一つの組合せブロック１２０（物体）の絵柄を指示する指示部１３２をさらに備える。本実施形態によれば、学習用玩具１００は、使用する組合せブロック１２０を指定することで、学習者の立体図形を多角的に捉える能力をより向上させることができる。

本実施形態において、学習用玩具１００の組合せブロック１２０（物体）は、少なくとも、点対称の組合せブロック１２０（物体）と、平面視で線対称の組合せブロック１２０（物体）と、を含む。本実施形態によれば、学習用玩具１００は、様々な形状の組合せブロック１２０を使用することで、学習者の立体図形を多角的に捉える能力をより向上させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の実施形態でも実施することが可能である。

１００…学習用玩具（玩具セット）、１１０…玩具本体装置（玩具）、１１６…検知部、１２０…組合せブロック（物体）、１３０…制御装置、１３１…記憶部、１３２…指示部、１３３…制御部、１３４…取得部、１３５…判定部、１３６…出力部。

Claims (14)

1. 盤面と、
   前記盤面に配置された複数の検知部であって、前記複数の検知部のそれぞれは、当該検知部上に物体が載置されたか否かを検知する、複数の検知部と、
   設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力する制御部と、
   前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得する取得部と、
   前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定する判定部と、
   を備える玩具。
2. プレイモードを選択するための選択ボタンをさらに備え、
   前記プレイモードは、所定の時間内に学習者に前記物体を前記盤面に載置させるモードを含む、
   請求項１に記載の玩具。
3. 前記制御部は、前記所定の時間内に学習者に前記物体を前記盤面に載置させるモードが選択された場合、前記所定の時間に対応する音楽を、スピーカを介して出力させる、
   請求項２に記載の玩具。
4. 前記検知部は、発光素子と、前記発光素子から発光された光が前記物体で反射した反射光を受光する受光素子と、を含み、前記反射光に基づいて前記出力信号を出力する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の玩具。
5. 前記制御部は、前記設問位置に対応する前記発光素子を発光させるように前記表示信号を出力する、
   をさらに備える請求項４に記載の玩具。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の玩具と、
   一又は複数の物体と、
   を備える玩具セット。
7. 前記物体は、所定の立体図形を組み合わせた形状を呈し、
   前記所定の立体図形は、前記物体が前記盤面に載置された状態において、一つの前記検知部のみによって検知される大きさの面を有する図形である、
   請求項６に記載の玩具セット。
8. 前記盤面は、複数の前記検知部のそれぞれを取り囲むように形成される区画線を含み、
   前記物体は、前記盤面に載置された状態において、前記盤面と対向する前記物体の一つの面の外周が前記区画線に沿うように形成されている、
   請求項６又は７に記載の玩具セット。
9. 前記物体は、略立方体を組み合わせた形状を呈し、
   前記区画線で形成される一つの区画は、前記物体が前記盤面に載置された状態において、前記略立方体の一つの面が一つの前記検知部のみによって検知されるように形成される、
   請求項８に記載の玩具セット。
10. 前記物体は、複数の略立方体それぞれの一つの面が面一になるように組み合わせられた形状を呈する、
    請求項９に記載の玩具セット。
11. 複数の前記物体それぞれは、異なる絵柄が含まれ、
    複数の前記物体のうち少なくとも一つの前記物体の前記絵柄を指示する指示部、
    をさらに備える請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の玩具セット。
12. 前記物体は、少なくとも、平面視で点対称の物体と、線対称の物体と、を含む、
    請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の玩具セット。
13. コンピュータが、
    盤面に配置された複数の検知部に、前記検知部上に物体が載置されたか否かを検知させることと、
    設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力することと、
    前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得することと、
    前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面上の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定することと、
    を実行する方法。
14. コンピュータに、
    盤面に配置された複数の検知部に、前記検知部上に物体が載置されたか否かを検知させることと、
    設問位置を前記盤面に表示させるための信号を示す表示信号を出力させることと、
    前記物体が載置された前記盤面上の位置に応じて前記複数の検知部から出力される信号を示す出力信号を取得させることと、
    前記設問位置に関する情報と、前記出力信号に関する情報と、に基づいて、前記盤面上の前記設問位置に前記物体が載置されているか否かを判定させることと、
    を実行させるプログラム。

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