JP3013779U - 教育用機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】視覚だけでなく聴覚により教育効果をあげるこ
とができる、特に児童に適した知識型教育機器である。 【構成】マイクロプロセッサ（２１）、文字や図形等を
記録するカッセト（１１）、液晶ディスプレイ（２
２）、前記ディスプレイ上に設けられた感応膜を有する
ペン入力装置及びスピーカー（１４）を有する教育機器
であって、マイクロプロッセサは、カセットからのデー
タをディスプレイに表示すると共に、前記データと前記
入力装置からの信号を処理し、比較し、或いは判断する
ための手段を有し、判断結果をディスプレイに表示し、
或いはスピーカーから音声でしらせることができる教育
機器。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マイクロコンピュータを用いた教育機器に関する考案であり、特に 面白い会話と可愛いらしい絵との組み合わせを用いて、子供の知能を啓発するこ とができる児童用の教育機器である。

【０００２】

【従来技術】

知識を習得させるための児童教育用の補助教材は、従来簡単な本或いは模型等 の変化が少ない教材が殆どであり、それを使用することにより、幼児知能を啓発 するという目的を果たしている。しかし、実際の教育過程の中では、教師が一方 的に喋りだし、子供がそれを理解できないという場合が見受けられる。また、子 供の手元に完備された教材がないので集中できず、教師の授業内容に溶け込めな いことが良くみられる。その原因を追求すると、一人の教師が多くの児童をみて いる現状では、教師がすべての児童の学習効果に関心を払うことは困難なことで あり、その上、簡単な教育補助教材しか用いられていない伝統的な受け身教育方 法にある。このような教育方法では教師が幾ら努力しても実際には多くの成果を 望むことはできない。 上記の教育上の問題を認識し、本考案は、児童教育の本来の目的を果たすため に、視覚ばかりでなく聴覚による教育効果をあげることができる知識型教育補助 具として開発されたものである。

【０００３】

【本考案の概要】

一種の児童用コンピュータであり、文字、数字、符号、図形及び音声等のデー タを記録するカセット、液晶ディスプレイモジール、使用者の筆跡を判定する電 子式感応膜及びデータ処理を実行する主記憶装置が本考案の主要な構成要素であ る。その中の電子式感応膜は液晶ディスプレイモジュールのスクリーンに密着さ せてある。カセットの中に記録されている文字、数字、符号及び図形は液晶ディ スプレイの画面上に表示すると共に音声はスピーカーから流れる。また、文字や 数字を画面上に点線で表示することもでき、使用者はその点に沿って書き写すこ とによって、電子式感応膜からその筆跡に相当する信号が入力され、マイクロプ ロセッサによって基準となる文字や数字と比較され、その結果を画面及び音声で 使用者に知らせて自主学習を指導するものである。 液晶ディスプレイ上に設けられた電子式感応膜が、使用者が描いた全ての点或 いは線に反応して信号を発生し、それらの信号はデータとして内部のマイクロプ ロセッサに伝送される。マイクロプロセッサは事前にデザインされた基準に従っ て、これらのデータを適切に処理して、使用者に画像或いは音声により回答或い は指示を与えるものである。

【０００４】 その特徴は、文字の読み方、書き方及び意味を画像及び音声を用いて学ぶこと ができるものである。また、図形を用いた遊びを通して児童の頭脳の発育を促進 するのに好適なものである。

【０００５】

【実施例】

図１を参照すると、本考案の装置は電源スイッチ（１０）、カセット（１１） 、液晶ディスプレイ装置（１２）、ペン（１３）、スピーカー（１４）、音声ボ リューム調節器（１５）、内蔵マイクロホン（１６）、外部マイクロホン（１６ ａ）、アダプターコネクター（１７）、ＲＳ２３２コネクター（１８）、イヤホ ンコネクター（１９）を備えている。使用者がこの装置を操作する際には、主に ペン（１３）を使用し、スクリーン（１２）上の指示に従って、画面を選択した り、画面上に文字や図形を描くことができる。 図６は、本考案のディスプレイ装置の断面図である。ディスプレイ装置（１２ ）の表面には、電子式感応膜（２３）、スクリーンガラス（２２２）、液晶ディ スプレイモジュール（２２）によりペン入力装置が構成されている。電子式感応 膜（２３）は、液晶ディスプレイモジュール（２２）のスクリーンガラス（２２ ２）に貼りつけられ、使用者はペン（１３）を使用して、感応膜（２３）上に直 接文字、図形、符号或いは図形等を描くことができる。 ここで、図６に示した電子感応膜（２３）と液晶ディスプレイモジュール（２ ２）の構造を参照すると、電子感応膜（２３）は液晶ディスプレイモジュール（ ２２）のスクリーンガラスの上に貼り付けてある。ペン（１３）で電子感応膜を 押すと、座標検出装置によりペンの位置座標が入力されたり、ペン（１３）で電 子式感応膜（２３）の上に描いた絵や文字を液晶画面上に表示することができる ものである。なお、ペン入力には上記の感圧方式の他に電磁誘導方式、静電誘導 方式があるが、使用形態により何れの方式を用いても差し支えない。

【０００６】 このようにして、使用者の描いた文字等の座標位置が電気信号として入力され 、液晶ディスプレイ上に表示されるものである。また、入力選択部をタッチする と、電子式感応膜（２３）上の全ての信号が、内部のマイクロプロセッサ（２１ ）に入力され、使用者が描いたすべての情報に対して処理を行う。 図２は本考案のハードウエアを説明する図である。マイクロプロセッサ（２１ ）はデータ処理を担当し、前もってカセット（１１）に記憶されている文字、数 字、符号、図形及び音声等のデータが液晶ディスプレイモジュール（２２）及び スピーカー（１４）を通して、表示され或いはスピーカーから発声される。電子 式感応膜（２３）、ジョイ・スティック（２４）、音声ＩＣ（２５）により得ら れた情報を処理した後、液晶ディスプレイモジュール（２２）及びスピーカー（ １４）を通して表示或いは発声することもできる。例えば、カセット（１１）よ り入力した画面から「月」を表す文字や図形を選択したら、マイクロプロセッサ （２１）を通じて、スクリーン（２２）に「月」という文字が表示され、同時に スピーカー（１４）から正しい発音が発せられる。学習者はスクリーン（２２） を通じて、文字及び発音（或いは表音文字）を判断することができる。また、ス ピーカー（１４）の発声を真似て練習することもできる。更に録音・再生用ＩＣ （２５）を使用し、正確な発音と学習者の発音を同時に録音し、その後、スピー カー（１４）を通じて再生することもできる。学習者は自分の発音と正しい発音 の間にどのような違いがあるかをチェックすることによって、更に学習効果を高 めることができる。

【０００７】 次に、本考案の動作について説明する。図３は、本考案の操作手順を示す図で ある。先ず、電源を投入すると、自動的に機能テストが行われ、正常時には主機 能選択項目の画面がでる。例えば、画面には図９に示した主機能選択画面が現れ ると同時に、「児童練習機をお使い下さい」、「何れかを選択して下さい」との 音声が流れる。 使用者はペン（１３）で一つの画面を選択する。例えば「国語」をタッチする と「こくご」との音声が流れた後、図１０に示すように、次画面への変換を行い 、同時に「何れかを選択して下さい」という音声が流れる。 （１）使用者は引続きペンでその中の一つに触って選択する。例えば、「手の マーク」に触ると、上方にある長方形スクリーン（規格スクリーン区画）の中に 、押して下さいという文字が現れ、「同時に押して下さい」、と言う音声を発声 する。使用者は「月」という字を押すと、画面上には、 月、つき（表音文字）が現れる。（音声、「つき」と発音する） 使用者が画面上の月の絵を押すと、画面上には、 月、つき（表音文字）が表示される。（音声、「つき」と発音する） （２）使用者がペンで「耳のマーク」に触ると、画面上には、 聞いた後、一緒に読みましょうと表示される。（音声、「きいたのち、いっし ょによみましょう」） このように、本装置は順番に山、月、家、火、水等の文字や絵を表示すると共 に、やま、つき、いえ、ひ、みず等の発音をする。

【０００８】 この時に、ＩＣ（２５）を使用し、コンピュータの発音と使用者の発音を同時 に録音することができるように機器を作動することもできる。その後、自動的に 再生される。したがって、使用者は本装置からの月と言う発音と使用者の発音を 聞き比べることができるので、自分の発音が標準的な音とどの程度の違いがある のかをチェックすることが可能である。 （３）使用者がペンで「クエスチョンマーク（？）」を押すと、上方にある画 面には、 当て下さい、と表示される。（音声、「あててください」） 本装置は順番に上記の画面の内容と一致した文字の発音をする。使用者は、そ の発音に該当する文字の所にぺんで押すと、ペンの押された座標位置から押され た文字が正しいか否かを判断し、その結果を音声で伝えると同時に画面に表示す る。例えば、音声が月と発声したときに、「山」の字を誤って押すと、例えば、 「頑張れ」とか「間違い」と発声され、画面上には渋い顔の表情をした絵があら われたり、正しく「月」の字を押すと、「素晴らしい」とか「正解」と発声され ると同時に画面上にはニッコリした顔の絵が表示されたりして、視覚或いは聴覚 から使用者本人を励まし、やる気を起こさせて教育効果を上げることができる。 発声音や画面に表示される絵は児童に理解しやすいものであれば、どのような変 形でもよいことは勿論である。

【０００９】 一定の時間（例えば、１０秒）が過ぎても、回答がない場合は、本装置は催促 音を発声する。 このようにして全ての文字について行ったあと、装置は自動採点を行い、「頑 張れ」、「良い」、「非常に良い」等のランク付けを行うようにプログラミング することもできる。 （４）使用者がペンで「ペンのマーク」にタッチすると、上方の画面には、 書いてみて下さい、の文字が表示される。（音声、「かいてみてください」） 続いて、使用者が好きな単語を選び、例えば月を選ぶと、本装置はＲＯＭに格 納された書き順に従って、この文字を点線で表示する。使用者は装置により指示 されたとおりに書き順に従って真似ることができる。このとき、点線で示した文 字からある範囲を越えて離れた文字を書いたり、書き足りなかったりすると、マ イクロコンピュータは、後述の判断基準に従って、装置が自動的に判断し、同時 に音声で正しいかどうかを教える。従って、使用者は画面の指示どおりに書いて あるかどうかもチェックすることができる。 国語画面において、「↑」、「↓」を押すことにより違う内容の画面が選択で きる、また「⊥」を押すことにより、主画面に戻ることができる。

【００１０】 図１２は、遊びの画面を選択した図である。 （Ａ）迷路 （１）「手のマーク」を押すと、例えば、犬、飼い主、骨、犬小屋、ボールの ５種類の識別ができる。 （２）○を押すと、画面には、 子犬は物を探す、と表示される。（音声、「こいぬはものをさがす」） 本装置が、「骨を探す」という問題を提示してきたら、使用者はペンを使用し て探し始める。もし、ペンが切れたり、或いは間違ったりすると、装置は「もう 一度チャレンジ（挑戦）して下さい」と発声する。もし、首尾よく骨が見つかっ たら、「素晴らしい」と発声する。正しいか否かにもかかわらず、画面と音声は 同時に反応する。ここで注意すべきは、文字或いは画面を判別する方法として、 ２種類があり、２種類とも使用することができる。その一つは不断線であり、も う一つは端に当たらない（図４、図５の方法）である。判断する手段は後に説明 する。 図１３を参照されたい。

【００１１】 （Ｂ）つないでみて下さい。 （１）「手のマーク」を押すと、図１３に示すとおり、７つの表音文字或いは 記号と帽子が現れる。 （２）○を押すと、画面上には、 つないでみて下さい、と表示される。（音声、「つないでみてください」） 描く時に、中断せずにつないだり、偏らなかったりすると、合格です。不合格 の場合は、コンピュータが同時に図案及び音声で教える。 このように本装置は学習に関する機能のほかに、図１に示すように、外部マイ クロホンコネクター（１６ａ）も備えており、カラオケにも接続することが可能 である。 外部マイクロホンを繋ぐと、内蔵マイクロホン（１６）は公知の手段により働 かないようにすることができる。したがって、内蔵マイクロホン（１６）或いは 外部マイクロホン（１６ａ）の何れかを選択することができる。効果を一層高め るために、コネクター（１８）も備えておりジョイスティックに接続することが でき、テレビゲームとして使用することもできる。

【００１２】 次に、本装置が画面上に表示した点線をなぞって文字や絵を完成するときに、 使用者に依って書かれた線が基準値から外れているか否かを判断する手段につい て説明する。 図４の操作手順に示すように、使用者が、文字「日」の学習を選択したとする と、図７に示すように、標準型の文字を書き順どおりに画面上（１２１）に点線 で示すと同時に、マイクロコンピュータのメモリには判断枠（１２２）を位置決 めする。この判断枠はスクリーン上には表示されない。図において実線は使用者 が書いた文字（１２３）であるが、この実線がマイクロコンピュータのメモリ入 力されたとき、判断枠内にあれば、書かれた文字は正しいと判断され、同時にス ピーカーから「素晴らしい」との音声或いは合格音がながされるものである。し かし、判断枠を外れた文字を書いた場合は、誤りと判断される。 他の判断手段について説明する。 図５は操作手順であり、使用者は英語の「Ｔ」を学習するとの選択を行うと、 カセット（１１）に記憶されている標準型の「Ｔ」が得られる。図８に示すよう に、書き順どおりに画面上に点線で表示される。使用者はこの点線をなぞって文 字を実線（１２３’）で完成させる。マイクロコンピュータは、メモリ内にその 筆跡を方形区域（１２２’）に拡張し、判断枠を形成する。しかし、これは標準 型の文字と筆跡を拡大した判断枠を比較し、判断するためのものであり、判断枠 は画面上には実際には現れないようにする。この拡大した判断枠と標準型の文字 が比較され、判断枠内に完全に標準型の文字が含まれる場合は正しいと判断され る。しかし、図に示すように、Ｔ字の垂直筆画の拡大した区域（１２２ｖ）は標 準型の文字（１２１）を完全に含まないので、誤りと判断され、スピーカーから 「頑張れ」或いは間違いを表す音が流され、使用者を励ます。

【００１３】 このため、にコンピュータは、処理するための手段、比較するための手段、判 断するための手段を有する。即ちコンピュータは、メモリ上でペン入力装置から 入力された信号と標準型の文字信号の何れかに判断枠を設け、この判断枠を有す る拡大された信号と他方の信号と比較して、他方の信号が判断枠の内にあるか否 かを判断し、使用者が書いた文字が正しいか、間違いかを判断するのである。 上述のとおり、本考案は、児童用コンピュータ練習機の操作手順及び方法を説 明したが、画面上に表示される文字、数字、図形及び記号、或いはスピーカーか らの音声は上述の説明に限ることなく、本考案の思想の範囲内において、如何な る変形も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の装置の外観図である。

【図２】本考案の構成を示すブロック図である。

【図３】本考案の手順を説明するフロー図である。

【図４】本考案の手順を説明するフロー図である。

【図５】本考案の手順を説明するフロー図である。

【図６】本考案の表示部の構成を示す図である。

【図７】本考案を説明するための画面モードである。

【図８】本考案を説明するための画面モードである。

【図９】本考案を説明するための画面モードである。

【図１０】本考案の「国語」を選択した際の画面モード
である。

【図１１】本考案の「書いてみて下さい」を選択した際
の画面モードである。

【図１２】本考案の「迷路」を選択した際の画面モード
である。

【図１３】本考案の「つないでみて下さい」を選択した
際の画面モードである。

【符号の説明】

１０ 電源スイッチ １１ カセット １２ 画面 １２１、１２１’ 標準字型の点線表示文字 １２２、１２２’判断枠 １２２’ｖ 判断枠の垂直部分 １２３、１２３’ 使用者の筆跡 １３ ペン １４ スピーカー １５ 音声ボリューム調節器 １６ 内蔵マイクロホン １６ａ 外部マイクロホン端子 １７ アダプターコネクター １８ コネクター １９ イヤホンコネクター ２１ マイクロプロセッサ ２２ 液晶ディスプレイモジュール ２２２ 液晶ディスプレイのスクリーンガラス ２３ 感応膜 ２３ａ 信号変換器 ２４ ジョイスティック ２５ 録音・再生用音声ＩＣ ２６ ＲＡＭ

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロプロセッサと、 文字、数字、符号、図等の表示画面及び音声に関するデ
   ータを記録する手段と、 ディスプレイと、 前記ディスプレイ上に設けられたペン入力装置と、 スピーカーと、 を備えた教育用機器であって、 前記マイクロプロセッサは、ペン入力装置から得られる
   入力信号に基づいて前記記録手段が有するデータを前記
   ディスプレイに表示すると共に、ペン入力装置によって
   前記データから特定のデータが選択されたとき、選択さ
   れたデータに基づく信号とペン入力装置からの入力信号
   を処理し、比較し、及び判断するための手段を有し、且
   つ判断結果を前記ディスプレイに表示し、或いは前記ス
   ピーカーから音声で知らせる手段を有することを特徴と
   する教育用機器。
2. 【請求項２】マイクロコンピュータが、前記入力装置か
   ら入力された信号と前記選択されたデータに基づく信号
   を比較する際に、メモリ上に前記何れか一方の信号に判
   断基準となる判断枠を設定する手段を有し、この判断枠
   に基づく信号と他の一方の信号を比較することを特徴と
   する請求項１に記載の教育用機器。
3. 【請求項３】前記入力装置から入力された信号はスクリ
   ーン上に書かれた筆跡に基づき、前記選択されたデータ
   に基づく信号は標準型の文字に基づくものであって、メ
   モリ上に前記筆跡と前記標準型の文字に基づく信号の何
   れか一方に判断枠を設定し、この判断枠を有する信号
   と、前記筆跡と前記標準型の文字の何れか他方の信号を
   比較して、判断枠を有する信号に前記他方の信号が含ま
   れるときは正しいと判断し、前記他方の信号が含まれな
   いときは誤りと判断する手段を有していることを特徴と
   する請求項２に記載の教育用機器。
4. 【請求項４】更に、マイクロホンと録音・再生装置を備
   え、前記データに基づく音声とマイクロホンから得られ
   た音声を録音・再生することを特徴とする請求項１に記
   載の教育用機器。
5. 【請求項５】マイクロプロセッサと、 文字、数字、符号、図等の表示画面及び音声に関するデ
   ータを記録する手段と、 ディスプレイと、 前記ディスプレイ上に設けられたペン入力装置と、 スピーカーと、 を備えた教育用機器であって、 前記マイクロプロッセサは、ペン入力装置から得られる
   入力信号に基づいて前記記録手段が有するデータを前記
   ディスプレイに表示すると共に、前記データの内容に従
   って音声を発生する手段と、前記音声を発生る手段から
   発生された音声に基づいて、使用者により前記ディスプ
   レイの画面上の特定のデータが選択されたとき、選択さ
   れたデータの正否を判断する手段と、その結果を前記デ
   ィスプレイに表示するか、或いは音声で使用者に知らせ
   る手段を有することを特徴とする教育用機器。