JP7184402B2 - プログラム作成支援システム及びその方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、課題或いはユーザの要望に応じてチップの絵柄をカスタマイズ可能とすることにある。
視認特性の表示を有し固有情報が付与されたチップの前記固有情報と動作命令を予め対応付けて登録する命令テーブルと、
複数の前記チップを並べて形成されるチップ配列から、通信によって各チップの該固有情報を取得する通信部と、
前記通信部で取得された前記チップ配列の情報から、前記各チップが持つ前記固有情報および該固有情報の配列を認識するチップ認識処理部と、
前記命令テーブルを参照して、前記チップ認識処理部で認識された、前記配列に含まれる前記各チップの前記固有情報に対応する命令を選択して、該選択された該複数の命令から構成されるプログラムを生成するプログラム作成処理部と、を有することを特徴とするプログラム作成支援システム、として構成される。
本発明はまた、上記プログラム作成支援システムで実現されるプログラム作成支援方法、及びプログラム作成支援用プログラムとしても構成される。
図1は、プログラム作成支援システムの全体構成例を示す。
プログラム作成支援システムは、プログラムの作成を支援するサーバ1と、ユーザが使用する複数の携帯端末2が、通信ネットワーク9を介して接続して構成されるコンピュータシステムにおいて実現される。
携帯端末2は、例えばスマートフォンやタブレット端末のような携帯端末である。携帯端末2のハードウェア構成については、図2を参照して後述する。
携帯端末2は、種々のアプリケーションプログラム等を実行するプロセッサ(CPU)202と、データやプログラムを格納するメモリ203と、画面タッチ式の入力部204と、画面を表示する表示部205と、撮影機能であるカメラ206と、チップが有するRFIDを読み取るRFIDリーダ207(無線通信部)と、ネットワーク9を通してサーバ1とデータ通信を行うネットワーク接続部208とを有する。携帯端末2が行う主な処理には、RFIDリーダ207が取得するチップのRFIDを基にチップの位置を判断して、チップごとのRFIDとその位置情報を含む情報をサーバ1へ送信すること、プログラミングのための課題を入力すること、および作成されたプログラムを試験的に実行すること、等の処理が含まれる。
図3は、プログラムの作成に用いられるチップの例を示す。
チップ311~319(総じて31と示す)は、プログラムの命令と関連付ける表示子である。チップ31は、命令の動作を文字または絵柄(以下単に絵柄という)で表示(視認特性の表示)した、縦2cm×横5cmほどの紙製またはプラスチック製矩形片である。それぞれの絵柄は命令の動作ごとに相違する。チップ31には、RFID(固有情報)を持つICタグが固定されている。チップが有するRFIDは命令に対応している。例えば、チップ311は「1つ左へ動く」の動作命令を示し、RFID「M004」を有する。チップ312は「1つ上へ動く」の動作命令を示し、RFID「M003」を有する。チップ319はチップ配列の最後に配置される「エンド」を示し(エンドチップという)、RFID「C002」を有する。複数のチップ311~314は通常の動作を示す(動作チップということがある)。チップのRFID(固有情報)と命令との関係は図6の命令テーブル60に示される。
多数のチップ(例えば30個のチップ)から成るチップ群が1枚のシート(チップシートという)30に印刷により形成されている。各チップにはICタグが埋設されている。チップシート30には、スタートチップ310、エンドチップ319、複数枚の動作チップ31、および「2」~「4」のような数字チップ318が含まれる。チップシート30のチップ間には切取線(不図示)が形成されている。ユーザはこの切取線で切り取って分離して個々のチップを製作することができる。
図4Aおよび図4Bは、チップの配列シート40の例を示す。図4Bは配列シート上にチップが配置された状態を示す。
配列シート40は、その上に複数のチップ31を並べることができる、例えばA4サイズの用紙である。チップの配置に耐えられるように、厚紙またはプラスチック製が好ましい。
なお、1つのアンテナでチップの位置情報が十分に検出可能な場合には、アンテナ422を設置しないで、スタートマーク41の付近に設置されたアンテナ421のみを使用することで足りる。
図5A,5Bは、課題シートの具体例を示す。
課題シートは、ユーザが取り組むプログラム作成のための課題(テーマ又は出題或いはカリキュラムということもある)が記載された用紙である。課題が異なる度に別の課題シートが配布される。
図示のように、課題シート50には、課題に応じて、テーマ(タイトルといってもよい)501と、課題番号502、絵図503、説明文504、マップ505が描かれている。
図6は命令テーブルの構成例を示す。図6は、図3に示すチップの固有情報(RFID)と命令との関係を示す例である。すなわち、スタートマーク41に付与された固有情報「C001」とスタート命令、エンドチップ319に付与された固有情報「C002」とエンド命令、「上へ動く」~「右へ動く」の動作命令の各チップに付与された固有情報「M003」~「M006」、および数値命令「NUM02」等の関係が登録されている。
図7は課題管理テーブルの構成例を示す。
課題管理テーブル70は、プログラミングの課題と、課題に使用されるチップと、命令とを関連付けて管理する。すなわち、課題管理テーブル70は、課題シート50の課題識別情報と、課題シート50に記載された具体的な内容と、当該課題シートに使用されるチップとを関係付ける。課題管理テーブル70は課題ごと即ち課題番号ごとに構築されるので、異なる複数の課題があれば、異なる複数の課題管理テーブル70が作成される。
課題内容に関して、テーマは課題シート50のテーマ501、課題例文は説明文504、絵図(マップを含む)は絵図503とマップ505、をそれぞれ示す。なお、テーマや課題例文はテキストとして、絵図は画像ファイルとして、サーバ1のデータベース(DB)(不図示)に記憶されており、課題管理テーブル70の課題内容の各情報はDB内のそれらの情報と紐付けられている。
アプリケーションとは、当該課題で使用されるキャラクタの実行条件を規定する。アプリケーションの実行条件とは、例えば当該課題において使用されるプログラムを読み出すためのアドレス(例えばURL)やそのプログラムで使用されるキャラクタの動作条件等である。
チップ情報とは、当該課題に使用するチップ名、チップの枚数等である。チップ名はチップの動作名、およびチップのRFIDと紐付けられる。中上級者向けともなると、課題に応じてチップの種類や数も増えるが、それらのチップ情報がここで管理される。
図8は、ユーザ管理テーブルの構成例を示す。
ユーザ管理テーブル80は、プログラムを作成するユーザの情報を管理するテーブルである。ユーザ管理テーブル80は、ユーザ識別情報であるユーザ識別IDと、ユーザの名前と、プログラムデータを記憶しているアドレスを示すプログラムデータ格納先アドレスと、課題識別情報として、ユーザによって使用される課題シート50から取得された課題番号と、更新日時と、個人情報としてユーザが所有する携帯端末のメールアドレス等、を登録する。課題識別情報には、過去に利用した課題番号がログとして逐次登録されていく。この例では、プログラムデータ格納先アドレスは、作成されたプログラムデータを管理するプログラム管理テーブル90が指定するプログラムデータ格納先アドレスを表す。
なお、学校の授業や塾等の団体でプログラム学習をする場合には、先生が所持する携帯端末2を用いてサーバ1とデータ通信するので、先生が一人のユーザとなってこのユーザ管理テーブルに登録してもよい。
図9は、プログラム管理テーブルの構成例を示す。
プログラム管理テーブル90は、作成されたプログラムに関する情報を管理するテーブルである。プログラム管理テーブル90は、プログラムを作成したユーザのユーザ識別IDと、課題番号と、作成されたプログラムデータと、プログラムデータ格納先アドレスと、プログラムの登録日時と、その修正日時と、を登録する。プログラムデータとは、作成されたプログラムそのものであり、複数行のプログラムステップの場合その行数分のデータが登録される。
図10を参照して、プログラム作成の動作について説明する。
この例は、携帯端末2を所持しているユーザが、プログラミングを行う場合のフローを示している。
まず、ユーザは携帯端末2を操作してアカウントとパスワード(纏めてユーザ識別IDという)を入力してログインを行う(S101)。サーバ1の情報管理部102は、入力されたアカウントとパスワードが既にユーザ管理テーブル80に登録されているものと一致するかを判定する。判定の結果、正当なユーザの携帯端末2はネットワーク9を介してサーバ1と接続され、本件のプログラム作成のサイトに接続される。これで、プログラム作成支援のためのアプリケーションプログラムの実行が開始される(S102)。
上記の処理動作により複数のチップ31の配列に基づくプログラムが作成される。
修正版プログラムは、上記と同様にして携帯端末2で実行される。その結果、エラーが無ければ、その旨がサーバ1へ送信されて、プログラム完成を示すフラグ(図示せず)がプログラム管理テーブル90に登録される。
作成されたプログラムは、携帯端末2のCPU202で実行される。プログラムの実行は、キャラクタの動作を伴う動画として表示部205の画面に表示される、とした。しかし、これに限らず、プログラムは種々の機器で実行される。
実施例1がチップ配列シートを使用する例であるのに対して、実施例2はチップ配列シートを使用しないで、チップ配列を形成する例である。図12はチップ配列の例を示す。
文字や絵柄の描かれた複数のチップとして、チップ配列の先頭に配置されるスタートチップ310と、プログラムの動作命令等に関連する複数のチップ(動作チップ)311~314と、チップ配列の最後に配置されるエンドチップ319が用意される。各チップは、RFID(固有情報)が付与されたRFIDタグ(無線IC)を有する。さらに、スタートチップ310とエンドチップ319にはそれぞれアンテナ321、322が埋設されていて、各チップのRFIDを取得する。
実施例1が課題シートを1枚ずつユーザに配布する例であるのに対して、実施例3は複数ページにわたる課題シート50をブック(冊子)として構成する。ブックは通常、表紙と裏表紙が比較的厚い紙で形成される。そこで、ブックの好ましい例として、表紙の裏に図4Aに示すような配列シート40を配置し、裏表紙の内側に図14に示すようなチップシートを配置し、中紙のページとして図5A,5Bに示すような複数ページにわたる課題シート50を配置して構成することができる。なお、代案として、配列シート40を表紙の裏に設けず、チップシート30を裏表紙に設けないで、それぞれ独立のページとしてブックに挿入してもよい。
図15に、実施例6によるシートの構成を示す。実施例4は、1枚のシートに、実施例1におけるチップシート30、配列シート40、および課題シート50と同様の機能を持つものを掲載したものである。シート140は例えば、大きさがB4サイズ、中央部で内折りして左右開き可能な厚紙が好ましい。本実施例による1枚シートは、とりわけ、少ないチップの数でプログラミング学習を行う初心者向けを想定している。プログラミングに要する全ての部品を1枚シートに収容してユーザに提供することができるので、コンパクトで便利である。
チップ配列部1402は、スタートマーク14021と、複数のチップを縦方向に配列する配列部14022の表示を有する。このシートは初心者用のため、数字チップを用いないので、配列部14022は一列で足りる。
また、他の変形例として、チップ群1401が無い例もあり得る。例えば、チップ群は他の課題に用いるチップと同様のものを用いる例も考えられ、その場合には、本件1枚シート140からチップ群1401を削除することができる。
実施例1によるプログラム作成支援システムは、プログラム作成処理部103、チップ認識処理部104、及び関連するテーブルや情報を記憶する管理情報DB105、プログラムDB106を全てサーバ1が有する。一方、本実施例によるプログラム作成支援システムは、これらの処理機能やDBの全部又は一部を携帯端末2に持たせることができる。
チップ31の呼び名に関しては実施例1に限らない。例えば、カード、パーツ(part)、ピース(piece)、小片、紙片、エレメント(element)、総称して部品とか物品と呼んでもよい。
チップは、配列や後片づけ、収納を考えると平面状カードが好ましいが、必ずしも平面状部材に限らない。要は、配列することができる物品であって、チップ等の物品が持つ絵柄や形状の特性(視認特性という)と命令とが対応付けられるものであれば実現可能である。なお、視認特性を有する物品を、固有の表示を有する部品と呼んでもよいであろう。
本発明は上記実施例ないし代替例以外にも、種々変形、応用して実施することができる。
特許請求の範囲に記載された発明以外の発明について下記する。
(1)視認特性の表示を有する複数のチップが描かれたチップシートであって、各該チップを分離して個々の該チップを製作することができるチップシートと、
前記複数のチップを配列して、チップ配列を形成することができる配列シートと、
プログラム作成のための課題が記載された、少なくとも1枚の課題シートと、
を1冊に含んで構成されたプログラム作成支援用ブック。
(2)プログラム作成支援サービスを提供するサイトの識別情報の表示を含むページをさらに有する、(1)に記載のプログラム作成支援用ブック。
(3)前記課題シートは、前記課題を識別する課題識別情報と、前記課題に関連する絵図と、前記課題に関連する説明文と、が描かれている、(1)または(2)に記載のプログラム作成支援用ブック。
(4)前記チップシートと前記配列シートは、前記課題シートよりも厚さの厚いシートで形成されている、(1)に記載のプログラム作成支援用ブック。
(5)視認特性の表示を有する複数のチップが描かれ、各該チップを分離して個々の該チップを製作することができるチップシート表示部と、
プログラム作成のための課題が記載された課題シート表示部と、を1枚のシートに有して構成されたプログラム作成支援用シート。
(6)分離された前記複数のチップを配列して、チップ配列を形成することができるチップ配列表示部を更に有する(5)に記載のプログラム作成支援用シート。
(7)前記チップシートまたは前記チップシート表示部に含まれる、各前記チップは固有情報を記憶する無線ICを有する、(1)または(5)に記載のプログラム作成支援用ブック又はプログラム作成支援用シート。
(8)前記チップシートまたは前記チップシート表示部における、各前記チップの周辺には切取線が形成されていて、該切取線に沿って切断して個々の前記チップを分離することができる、(1)または(5)に記載のプログラム作成支援用ブック又はプログラム作成支援用シート。
Claims (5)
- コンピュータシステムを用いてプログラムを作成するプログラム作成支援システムであって、
視認特性の表示を有し、固有情報を記憶する無線ICを有するチップの前記固有情報と動作命令を予め対応付けて登録する命令テーブルと、
複数のチップが並べられるチップ配列シートと、
前記チップ配列シート上に並べられたチップ配列に関する情報を取得する無線通信部と、
前記無線通信部で取得された前記チップ配列に関する情報から、前記各チップが持つ前記固有情報および該固有情報の配列を認識するチップ認識処理部と、
前記命令テーブルを参照して、前記チップ認識処理部で認識された、前記チップ配列に含まれる前記複数のチップの前記固有情報に対応する命令を選択して、該選択された複数の命令から構成されるプログラムを生成するプログラム作成処理部と、を有し、
前記複数のチップは、固有情報を有し前記チップ配列の先頭に配置されるスタートチップと、それぞれ固有情報を有し該スタートチップの後に配置される前記複数のチップ(動作チップ)と、固有情報を有し該チップ配列の最後に配置されるエンドチップとを含み、
前記プログラム作成処理部は、前記チップ認識処理部により認識された前記スタートチップと前記エンドチップの間に配置された、前記複数のチップの前記固有情報に対応する命令を前記命令テーブルから選択し、
プログラミングのために用意される課題と、該課題に使用される該複数のチップの前記固有情報とを関係付けて管理する課題管理テーブルを有し、
前記プログラム作成処理部は、前記課題管理テーブルを基に、前記チップ認識処理部により認識された、前記複数のチップの固有情報に対応する命令を前記命令テーブルから選択し、
前記スタートチップは、前記課題に固有の識別情報を有する
ことを特徴とするプログラム作成支援システム。 - コンピュータシステムを用いてプログラムを作成するプログラム作成支援システムであって、
視認特性の表示を有し、固有情報を記憶する無線ICを有するチップの前記固有情報と動作命令を予め対応付けて登録する命令テーブルと、
複数のチップが並べられたチップ配列に関する情報を取得する無線通信部と、
前記無線通信部で取得された前記チップ配列に関する情報から、前記各チップが持つ前記固有情報および該固有情報の配列を認識するチップ認識処理部と、
前記命令テーブルを参照して、前記チップ認識処理部で認識された、前記配列に含まれる前記各チップの前記固有情報に対応する命令を選択して、該選択された複数の命令から構成されるプログラムを生成するプログラム作成処理部と、を有し、
前記チップ配列は、前記チップ配列の先頭に配置されるスタートチップと、該スタートチップの後に配置される前記複数のチップ(動作チップ)と、を含み、
前記無線通信部は、前記スタートチップに設置され、
プログラミングのために用意される課題と、該課題に使用される該複数のチップの前記固有情報とを関係付けて管理する課題管理テーブルを有し、
前記プログラム作成処理部は、前記課題管理テーブルを基に、前記チップ認識処理部により認識された、前記複数のチップの固有情報に対応する命令を前記命令テーブルから選択し、
前記スタートチップは、前記課題に固有の識別情報を有する
ことを特徴とするプログラム作成支援システム。 - 前記コンピュータシステムは、ネットワークを介して接続される端末を含み、
前記端末は、前記無線通信部と、入力部と、表示部と、プログラムを実行するプロセッサと、メモリと、を有し、
該プロセッサは、該プログラムの実行により前記チップ認識処理部と、前記プログラム作成処理部を実現し、
前記プログラム作成処理部により作成された前記プログラムは、該プロセッサで実行され、該実行の様子を該表示部に表示する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のプログラム作成支援システム。 - コンピュータシステムを用いてプログラムを作成するプログラム作成支援方法であって、
命令テーブルが、視認特性の表示を有し、固有情報を記憶する無線ICを有するチップの前記固有情報と動作命令を予め対応付けて登録するステップと、
課題管理テーブルが、プログラミングのために用意される課題と、該課題に使用される複数のチップの前記固有情報とを関係付けて管理するステップと、
無線通信部が、チップ配列シート上に複数のチップが並べられたチップ配列に関する情報を取得する無線通信ステップと、
チップ認識処理部が、前記無線通信ステップで取得された前記チップ配列に関する情報から、前記各チップが持つ前記固有情報および該固有情報の配列を認識するチップ認識処理ステップと、
プログラム作成処理部が、前記命令テーブルを参照して、前記チップ認識処理ステップで認識された、前記チップ配列に含まれる前記複数のチップの前記固有情報に対応する命令を選択して、該選択された複数の命令から構成されるプログラムを生成するプログラム作成処理ステップと、を有し、
前記複数のチップは、固有情報を有し前記チップ配列の先頭に配置されるスタートチップと、それぞれ固有情報を有し該スタートチップの後に配置される前記複数のチップ(動作チップ)と、固有情報を有し該チップ配列の最後に配置されるエンドチップとを含み、
前記スタートチップは、前記課題に固有の識別情報を有し、
前記プログラム作成処理ステップは、前記チップ認識処理ステップにより認識された前記スタートチップと前記エンドチップの間に配置された、前記複数のチップの前記固有情報に対応する命令を前記命令テーブルから選択し、
前記プログラム作成処理ステップは、前記課題管理テーブルを基に、前記チップ認識処理ステップにより認識された、前記複数のチップの固有情報に対応する命令を前記命令テーブルから選択する、
ことを特徴とするプログラム作成支援方法。 - コンピュータシステムを用いてプログラムを作成するプログラム作成支援方法であって、
命令テーブルが、視認特性の表示を有し、固有情報を記憶する無線ICを有するチップの前記固有情報と動作命令を予め対応付けて登録するステップと、
課題管理テーブルが、プログラミングのために用意される課題と、該課題に使用される複数のチップの前記固有情報とを関係付けて管理するステップと、
無線通信部が、複数のチップが並べられたチップ配列に関する情報を取得する無線通信ステップと、
チップ認識処理部が、前記無線通信ステップで取得された前記チップ配列に関する情報から、前記各チップが持つ前記固有情報および該固有情報の配列を認識するチップ認識処理ステップと、
プログラム作成処理部が、前記命令テーブルを参照して、前記チップ認識処理ステップで認識された、前記配列に含まれる前記各チップの前記固有情報に対応する命令を選択して、該選択された複数の命令から構成されるプログラムを生成するプログラム作成処理ステップと、を有し、
前記チップ配列は、前記チップ配列の先頭に配置されるスタートチップと、該スタートチップの後に配置される前記複数のチップ(動作チップ)と、を含み、
前記スタートチップは、前記課題に固有の識別情報を有し、
前記無線通信部は、前記スタートチップに設置され、
前記プログラム作成処理ステップは、前記課題管理テーブルを基に、前記チップ認識処理ステップにより認識された、前記複数のチップの固有情報に対応する命令を前記命令テーブルから選択する、
ことを特徴とするプログラム作成支援方法。
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鉄村 直樹,第61回 システム制御情報学会 研究発表講演会講演論文集 [CD-ROM] 第61回システム制御情報学会 研究発表講演会 講演論文集,2017年05月23日 |
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