JP3206586U - コマンド実行玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】幼児であっても遊ぶことができ、プログラミングについて意識をしなくても自然に学習することができる玩具を提供する。【解決手段】載置部１１には非接触型リーダーが内蔵されるとともに、コマンド体２０には非接触型リーダーで読み取り可能なタグが内蔵され、タグは、玩具本体１０が実行可能な動作に対応付けられており、かつ、当該タグを内蔵したコマンド体２０には動作に係る情報が表示されており、玩具本体１０は、非接触型リーダーが読み取ったタグを順番に記憶して、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行する。【選択図】図１

Description

この考案は、プログラミングの仕組みを遊びながら学べるコマンド実行玩具に関する。

現代社会では、あらゆる分野においてコンピュータが広く普及している。このため、小学校でのプログラミング教育の必修化が文部科学省において検討されるなど、プログラミング教育の重要性が議論されている。

このようなことを背景として、プログラミングの仕組みを遊びながら学べる玩具もいくつか提案されている。例えば特許文献１には、プログラミング可能な玩具が開示されている。

特表２００２−５３６０８８号公報

しかし、上記した特許文献１記載の玩具は、プログラミングの基礎を理解した上でなければ遊ぶことができず、例えば幼児などが意識せずにプログラミングの基礎を学べるようなものではなかった。

そこで、本考案は、幼児であっても遊ぶことができ、プログラミングについて意識をしなくても自然に学習することができる玩具を提供することを課題とする。

本考案は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

請求項１記載の考案は、載置部を備えた玩具本体と、前記載置部に載置可能な複数のコマンド体と、を備え、前記載置部には非接触型リーダーが内蔵されるとともに、前記コマンド体には前記非接触型リーダーで読み取り可能なタグが内蔵され、前記タグは、前記玩具本体が実行可能な動作に対応付けられており、かつ、当該タグを内蔵した前記コマンド体には当該動作に係る情報が表示されており、前記玩具本体は、前記非接触型リーダーが読み取ったタグを順番に記憶して、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行することを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１記載の特徴に加え、前記載置部を囲う隔壁部を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の考案は、請求項１又は２記載の特徴に加え、前記玩具本体は、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行した後に、前記載置部から前記コマンド体を排出することを特徴とする。

請求項１に記載の考案は上記の通りであり、載置部には非接触型リーダーが内蔵されるとともに、コマンド体には非接触型リーダーで読み取り可能なタグが内蔵され、タグは、玩具本体が実行可能な動作に対応付けられており、かつ、当該タグを内蔵したコマンド体には動作に係る情報が表示されており、玩具本体は、非接触型リーダーが読み取ったタグを順番に記憶して、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行する。すなわち、使用者は、コマンド体に表示された情報を基に、そのコマンド体がどのような命令を実行するためのものであるかを知ることができる。そして、使用者がこのコマンド体を順番に載置部に置いていくことで、命令の実行シークエンスを作成することができる。作成された実行シークエンスは、玩具本体の動作として実行される。このような構成によれば、幼児であっても容易に命令の実行シークエンスを作成することができ、しかもその命令の実行シークエンスが分かりやすく実行されるので、プログラミングについて意識をしなくても、遊びながら自然にシーケンス制御を理解することができる。

また、請求項２に記載の考案は上記の通りであり、載置部を囲う隔壁部を備える。このような構成によれば、非接触型リーダーの読み取り可能範囲を隔壁部によって区切ることができるので、誤ってタグが読み取られることを防止できる。

また、請求項３に記載の考案は上記の通りであり、玩具本体は、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行した後に、載置部からコマンド体を排出する。このような構成によれば、実行シークエンスの終了が分かりやすいので、シーケンス制御の理解を助けることができる。また、シークエンスの実行終了後にコマンド体を取り出す手間を省くことができる。

コマンド実行玩具の外観図である。 玩具本体の平面図である。 コマンド実行玩具の実行フロー図である。 玩具本体がコマンド体を排出する様子を示す図である。 変形例１に係るコマンド実行玩具の外観図である。 変形例１に係る玩具本体の平面図である。 変形例２に係るコマンド実行玩具の外観図である。 変形例２に係る玩具本体の平面図である。

本考案の実施形態について、図を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るコマンド実行玩具は、幼児が遊びながらプログラミングの仕組み（シーケンス制御）を学べるものであり、図１に示すように、玩具本体１０と、コマンド体２０と、を備える。

本実施形態に係る玩具本体１０は、車輪を備えた走行玩具の形態であり、ＣＰＵを中心に構成された制御装置を内蔵している。この制御装置は、特に図示しないが、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置を備えており、ＣＰＵが記憶装置に記憶されたプログラムを読み込むことで、各種の入力装置及び出力装置を制御するように構成されている。なお、玩具本体１０は電池を内蔵しており、この電池を動力源として作動する。
本実施形態に係る玩具本体１０は、出力装置として、モータ、スピーカ、ライトなどを内蔵している。

この玩具本体１０は、モータが作動することで車輪が回転したり、車輪の向きが変わったりするようになっており、前進動作、後退動作、左右への回転動作が可能となっている。

また、この玩具本体１０は、内蔵の記憶装置に予め記憶された音声データを使用して、スピーカから音声を出力する動作が可能となっている。
また、この玩具本体１０は、ライトを所定の態様で点灯または点滅させる動作が可能となっている。

なお、玩具本体１０が備える出力装置は、これらに限らず、他の装置を備えていてもよい。例えば、モータ以外のアクチュエータや、液晶画面、赤外線通信装置などを備えていてもよい。

また、本実施形態に係る玩具本体１０は、入力装置として、電源スイッチ１３、非接触型リーダー、スタートスイッチ１４、リピートスイッチ１５を備えている。

このうち、電源スイッチ１３は、図１に示すようなトグルスイッチであり、電源をオンまたはオフにするためのものである。電源スイッチ１３が操作されて電源がオンになると、上記した制御装置や入力装置、出力装置に電力が供給され、使用可能な状態となる。なお、電源スイッチ１３がオンになってから何の入力もなく所定時間が経過すると、オートオフ機能が働き、自動的に制御装置や入力装置、出力装置への電力供給が遮断されるようになっている。オートオフ機能が働いているスリープ状態から復帰させたい場合には、使用者は何らかのスイッチを操作する。スリープ状態で何らかのスイッチが操作されると、制御装置や入力装置、出力装置への電力供給が再開され、電源がオンされたときの状態に復帰する。

また、非接触型リーダーは、後述するタグに接触することなくタグの情報を読み取れるものである。本実施形態においては、ＲＦＩＤリーダーが使用される。この非接触型リーダーは、玩具本体１０の荷台部分に設けられた載置部１１のカバーの裏側に内蔵されており、外部からは視認できないようになっている。なお、載置部１１は、図２に示すように、隔壁部１２に囲われている。この隔壁部１２は、載置部１１の左右と前方に立設されている。なお、この載置部１１及び隔壁部１２で構成された玩具本体１０の荷台部分は、モータによって後方へ持ち上げられるようになっている。この荷台部分が後方へ持ち上げられると、図４に示すように、載置部１１に載置されたコマンド体２０が落下して、載置部１１から排出されるようになっている。

スタートスイッチ１４は、図１に示すような押しボタン式のスイッチであり、プログラムシーケンスの実行トリガとなるスイッチである。詳しくは後述するが、コマンド体２０が載置部１１に載置されることでプログラムシーケンスが作成された後に、このスタートスイッチ１４が押し操作されると、作成されたプログラムシーケンスが制御装置によって実行されるようになっている。

リピートスイッチ１５は、図１に示すような押しボタン式のスイッチであり、プログラムシーケンスをリピート実行するためのものである。このリピートスイッチ１５が押し操作されると、前回実行したプログラムシーケンスが再度実行されるようになっている。

次に、コマンド体２０は、図１に示すような複数の駒状の部材である。このコマンド体２０は、載置部１１に複数載置できる大きさとなっている。これらのコマンド体２０には、非接触型リーダーで読み取り可能なタグが内蔵されており、それぞれのタグが異なる情報を記憶している。本実施形態においては、非接触型リーダーとしてＲＦＩＤリーダーを使用しているため、タグとしてはＲＦタグが使用される。タグが記憶する情報は、玩具本体１０が実行可能な動作に対応付けられている。また、このタグはコマンド体２０の内部に埋め込まれており、外部からは視認できないが、タグを内蔵したコマンド体２０の表面には当該動作に係る情報が表示されている。

例えば、図１に示すコマンド体Ａは、玩具本体１０が実行可能な動作である「ライトの点灯」に対応付けられたタグを内蔵しており、このコマンド体Ａの表面には「ライトの点灯」を図案化した情報が表示されている。このコマンド体Ａを載置部１１に載置すると、コマンド体Ａに内蔵されたタグが非接触型リーダーによって読み込まれ、読み込まれた情報が制御装置の記憶装置に記憶されることで、玩具本体１０が「ライトの点灯」を実行するように実行シーケンスに組み込まれる。

また、コマンド体Ｂは、玩具本体１０が実行可能な動作である「前進」に対応付けられたタグを内蔵しており、このコマンド体Ｂの表面には「前進」を図案化した情報が表示されている。このコマンド体Ｂを載置部１１に載置すると、コマンド体Ｂに内蔵されたタグが非接触型リーダーによって読み込まれ、読み込まれた情報が制御装置の記憶装置に記憶されることで、玩具本体１０が「前進」を実行するように実行シーケンスに組み込まれる。

また、コマンド体Ｃは、玩具本体１０が実行可能な動作である「回転」に対応付けられたタグを内蔵しており、このコマンド体Ｃの表面には「回転」を図案化した情報が表示されている。このコマンド体Ｃを載置部１１に載置すると、コマンド体Ｃに内蔵されたタグが非接触型リーダーによって読み込まれ、読み込まれた情報が制御装置の記憶装置に記憶されることで、玩具本体１０が「回転」を実行するように実行シーケンスに組み込まれる。

また、コマンド体Ｄは、玩具本体１０が実行可能な動作であるスピーカによる「作動音の出力」に対応付けられたタグを内蔵しており、このコマンド体Ｄの表面には「作動音の出力」を図案化した情報が表示されている。このコマンド体Ｄを載置部１１に載置すると、コマンド体Ｄに内蔵されたタグが非接触型リーダーによって読み込まれ、読み込まれた情報が制御装置の記憶装置に記憶されることで、玩具本体１０が「作動音の出力」を実行するように実行シーケンスに組み込まれる。

また、コマンド体Ｅは、玩具本体１０が実行可能な動作であるスピーカによる「音楽の再生」に対応付けられたタグを内蔵しており、このコマンド体Ｅの表面には「音楽の再生」を図案化した情報が表示されている。このコマンド体Ｅを載置部１１に載置すると、コマンド体Ｅに内蔵されたタグが非接触型リーダーによって読み込まれ、読み込まれた情報が制御装置の記憶装置に記憶されることで、玩具本体１０が「音楽の再生」を実行するように実行シーケンスに組み込まれる。

なお、上記したコマンド体２０は一例に過ぎず、これら以外のコマンド体２０を備えていてもよい。また、同じタグを内蔵したコマンド体２０を複数設けてもよい。

また、コマンド体２０の表面に表示される情報は、玩具本体１０の動作を図案化した情報に限らない。例えば、文字情報や形象情報（コマンド体２０の形状によって表示する情報を含む）によって、玩具本体１０の動作との関連性を類推させるようなものであってもよい。

ところで、本実施形態に係る玩具本体１０は、非接触型リーダーが読み取ったタグを順番に記憶して、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行するようになっている。言い換えると、使用者が載置部１１に載置した順番にコマンド体２０のタグを読み取ることでプログラムシーケンスを作成し、そのプログラムシーケンスに従って動作を実行するようになっている。

具体的には、コマンド体Ａ→コマンド体Ｂ→コマンド体Ｃの順番に載置部１１に載置された場合、「ライトの点灯（コマンド体Ａに関連付けられた動作）」→「前進（コマンド体Ｂに関連付けられた動作）」→「回転（コマンド体Ｃに関連付けられた動作）」の順に実行するプログラムシーケンスが作成される。この状態でスタートスイッチ１４が操作されると、このプログラムシーケンスに従って、「ライトの点灯」→「前進」→「回転」の順に動作が実行される。

このような処理を示すのが図３のフロー図である。
このフロー図が示すように、まず、ステップＳ１００において、電源スイッチ１３がオンになり、非接触型リーダーでのタグ読み取りが可能な状態となる。そして、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、使用者が載置部１１にコマンド体２０を載置したかをチェックする。コマンド体２０が載置された場合には、そのコマンド体２０のタグを非接触型リーダーが読み取り、ステップＳ１０２に進む。コマンド体２０が載置されない場合は、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０２に進んだ場合、非接触型リーダーが読み取ったタグ情報をキューに接続する。そして、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、スタートスイッチ１４が操作されたかどうかがチェックされる。スタートスイッチ１４が操作された場合には、ステップＳ１０４へ進む。スタートスイッチ１４が操作されない場合には、ステップＳ１０１へ戻り、再びタグの読み取りの待機状態に入る。

ステップＳ１０４へ進んだ場合、まず、現在保持しているキューの情報をバックアップする。このバックアップは、リピートスイッチ１５が操作されてリピード動作を行うためのものである。そして、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、キューにタグ情報が含まれるかがチェックされる。キューにタグ情報が含まれる場合には、ステップＳ１０６へ進む。一方、キューにタグ情報がない場合には、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０６へ進んだ場合、キューの先頭にあるタグ情報を読み取り、そのタグ情報が対応付けられた動作（「ライトの点灯」や「前進」など）を実行する。そして、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、キューの先頭にあるタグ情報（ステップＳ１０６で実行した動作に対応付けられたタグ情報）をキューから削除する。これにより、キューの待ち行列が繰り上げられる。例えば、削除前にキューの２番目に接続されたタグ情報がある場合は、この２番目のタグ情報がキューの先頭となる。そして、ステップＳ１０５に戻る。

ステップＳ１０８へ進んだ場合、記憶したタグの種類及び順序に従ってプログラムシーケンスがすべて実行されたので、図４に示すように、玩具本体１０の荷台を持ち上げて、載置部１１からコマンド体２０を排出する。そして、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、リピートスイッチ１５が操作されたかどうかがチェックされる。リピートスイッチ１５が操作された場合には、ステップＳ１０９へ進む。リピートスイッチ１５が操作されない場合には、ステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１０９へ進んだ場合、ステップＳ１０４でバックアップしたキューを復元する。そして、ステップＳ１０５へ戻り、この復元したキューを基に再びプログラムシーケンスを実行する。

ステップＳ１１１へ進んだ場合、載置部１１からコマンド体２０が除去されて非接触型リーダーがタグを１つも認識できていない状態になってから、所定時間が経過したか否かがチェックされる。予め定めた所定時間が経過している場合には、ステップＳ１０１に戻り、非接触型リーダーでのタグ読み取りを待機する状態となる。予め定めた所定時間が経過していない場合には、ステップＳ１１０に戻る。

以上のような処理を実行することで、タグを１つずつ非接触型リーダーで認識させてプログラムシーケンスを作成し、作成したプログラムシーケンスに従って玩具本体１０を動作させることができる。

なお、上記した実行フローにおいては、ステップＳ１０８において、玩具本体１０が載置部１１からコマンド体２０を排出するようにしたが、この動作は省略してもよい。すなわち、使用者が手動で載置部１１からコマンド体２０を取り除くようにしてもよい。

また、上記した実行フローにおいては、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７において、スタートスイッチ１４またはリピートスイッチ１５が１回操作されるごとに、作成したプログラムシーケンスを１回だけ実行するようにしているが、これに限らず、スタートスイッチ１４またはリピートスイッチ１５が１回操作されるごとに、作成したプログラムシーケンスを複数回実行するようにしてもよい。

また、上記した実施形態においては、トラックのようなモチーフの玩具本体１０としているが、これに限らず、例えば図５及び図６に示すように、生き物のモチーフを使用したり、図７及び図８に示すように、汽車のモチーフを使用したりしてもよい。

また、図５及び図６に示すように、隔壁部１２がドーム状に載置部１１を覆うようにしてもよい。そして、隔壁部１２に設けた投入口１２ａからコマンド体２０を載置部１１へと投入できるようにしてもよい。このとき、投入口１２ａの形状をそれぞれ異なるように形成するとともに、コマンド体２０の形状を投入口１２ａの形状に合わせて形成し、形状の合致した投入口１２ａからでなければコマンド体２０を載置部１１へと投入できないようにしてもよい。
また、図７及び図８に示すように、隔壁部１２が載置部１１の四方を囲うようにしてもよい。

また、一回のプログラムシーケンス作成において、読み取り可能なコマンド体２０の数を規定してもよい。例えば、非接触型リーダーが同時に認識できるタグの個数が８個である場合には、一回のプログラムシーケンス作成において読み取り可能なコマンド体２０の数を８個に限定してもよい。この場合、例えば９個以上のコマンド体２０が載置部１１へ載置されたときに、音声やライトなどでエラー表示を行ってもよい。

また、複数のコマンド体２０が同時に載置部１１へ載置されたときに、予め定められたタグの読み取り優先度に従ってプログラムシーケンスを作成してもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、載置部１１には非接触型リーダーが内蔵されるとともに、コマンド体２０には非接触型リーダーで読み取り可能なタグが内蔵され、タグは、玩具本体１０が実行可能な動作に対応付けられており、かつ、当該タグを内蔵したコマンド体２０には動作に係る情報が表示されており、玩具本体１０は、非接触型リーダーが読み取ったタグを順番に記憶して、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行する。すなわち、使用者は、コマンド体２０に表示された情報を基に、そのコマンド体２０がどのような命令を実行するためのものであるかを知ることができる。そして、使用者がこのコマンド体２０を順番に載置部１１に置いていくことで、命令の実行シークエンスを作成することができる。作成された実行シークエンスは、玩具本体１０の動作として実行される。このような構成によれば、幼児であっても容易に命令の実行シークエンスを作成することができ、しかもその命令の実行シークエンスが分かりやすく実行されるので、プログラミングについて意識をしなくても、遊びながら自然にシーケンス制御を理解することができる。

また、載置部１１を囲う隔壁部１２を備える。このような構成によれば、非接触型リーダーの読み取り可能範囲を隔壁部１２によって区切ることができるので、誤ってタグが読み取られることを防止できる。

また、玩具本体１０は、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行した後に、載置部１１からコマンド体２０を排出する。このような構成によれば、実行シークエンスの終了が分かりやすいので、シーケンス制御の理解を助けることができる。また、シークエンスの実行終了後にコマンド体２０を取り出す手間を省くことができる。

１０ 玩具本体
１１ 載置部
１２ 隔壁部
１２ａ 投入口
１３ 電源スイッチ
１４ スタートスイッチ
１５ リピートスイッチ
２０ コマンド体

Claims (3)

1. 載置部を備えた玩具本体と、
   前記載置部に載置可能な複数のコマンド体と、
   を備え、
   前記載置部には非接触型リーダーが内蔵されるとともに、前記コマンド体には前記非接触型リーダーで読み取り可能なタグが内蔵され、
   前記タグは、前記玩具本体が実行可能な動作に対応付けられており、かつ、当該タグを内蔵した前記コマンド体には当該動作に係る情報が表示されており、
   前記玩具本体は、前記非接触型リーダーが読み取ったタグを順番に記憶して、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行することを特徴とする、コマンド実行玩具。
2. 前記載置部を囲う隔壁部を備えることを特徴とする、請求項１記載のコマンド実行玩具。
3. 前記玩具本体は、記憶したタグの種類及び順序に従って動作を実行した後に、前記載置部から前記コマンド体を排出することを特徴とする、請求項１又は２記載のコマンド実行玩具。

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