JPS604470B2 - 電子学習補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 く発明の背景＞ 本発明は学習補助装置に関し、特に、初等算術またはそ
れに類する他の学科の教授に用いられる種類の学習補助
装置に関する。

従来技術における、児童および成人に対し算術または他
学科を教授するための学習補助装置の開発はすでに知ら
れている。

初期の学習補助装置は、１９０ｇ王６月２２日付特許の
米国特許第９２５７１６号を代表例とするような、本質
的に機械的な装置であった。さらに近年になると、算術
の教授用にプログラムされた大規模なコンピュータを使
用することも知られるようになった。例えば、１９６７
年６月に、人間的因子およびエレクトロニクスに関する
ｍＥＥ報告書に発表された「コンピュータによって補助
された教授法の発展（ＴｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｓｓｉｓｔｅ
ｄｌｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）」と題する論文には、２進
法算術の教授用にプログラムされたＩＢＭ６５０コンピ
ュータの使用が開示されている。

また、１９７１年６月１４日付の米国特許第３５８４３
９８号、および１９７６王４月６日付の米国特許第３９
４７９７６号に示された学習補助装置によって代表され
るような、初等算術教授用の机形学習補助装置も開発さ
れた。さらに、初等算術学習補助装置は電池を電源とす
る手持ち装置として製造されるようになり、これらの装
置は、テキサス・インスツルメント・インコーポレーテ
ッド‘こよって製造されているものが「リトル・プロフ
ェツサ（ＬｉｔｔｌｉＰｒｏねｓｓｏｒ）」という商品
名で、また、ナショナル・セミコンダクタ・インコーポ
レーテッドによって製造されているものが「クイズ・キ
ッド（ＱｕｉｚＫｉｄ）」という商品名で市販されてい
る。これらの従来の電子学習補助装置は、該装置の使用
者が問題を正しく解いたかどうかを知らせる点において
は有効であるが、これらの従釆の電子学習補助装置は、
問題を正確に解くということのほかに、問題を速やかに
解くことの重要性を強調することは行なっていなかった
。

＜発明の概要＞ 従って本発明は、１つの問題または１組の問題を解くの
に要した時間を表示しうる電子学習補助装置を提供する
ことを１目的とする。

本発明のもう１つの目的は、使用者が１組の問題の解答
が正しかったかどうかを知らされるほかに、その１組の
問題を解くのに要した時間についても知らされるように
することである。本発明のさらにもう１つの目的は、学
習補助装置に付属する表示装置が表時記号によって、該
学習補助装置の使用者に課せられた問題の解答入力を学
習補助装置が持っている間の時間の測定結果を、該使用
者に対して表示するようにすることである。以上の諸目
的は、以下に説明するようにして達成される。

学習補助装置の実施例においては、算術の問題と時間測
定情報とを表示する表示装置が備えられている。この学
習補助装置は、表示装置を通じて使用者に問題を出題し
またキーボードまたは他のデータ入力装置を通じて、使
用者が与えた問題の解答を受信するための回路と、使用
者が与えた解答を問題の正解と比較するための回路とを
有することが望ましい。この学習補助装置はさらに、使
用者に問題を出題した時刻および使用者からの解答を受
信するまでの待ち時間を（あらかじめ選択された時間間
隔で）測定するタイミング回路を備えている。タイミン
グ回路が時間測定を行なっている時、表時記号が作動せ
しめられて、装置使用者が受けている時間測定の結果を
該使用者に表示するようにすることが望ましい。また、
タイミング回路は、１組の問題の解答が完了した時、使
用者に対して全経過騰間、すなわち該組内の第１問題が
出題されてから該組内の最後の問題が出題されるまでの
時間と学習補助装置が使用者からの解答を待っていた時
間、を（上述のあらかじめ選択された時間単位で）指示
するようになっていることが望ましい。学習補助装置は
、キーボードまたは他のデータ入力装置および表示装置
と接続されたマイクロプロセッサ形式の集積回路によっ
て構成するのがよい。

マイクロプロセッサ形式の集積回路を使用するのがよい
理由は、それが表示装置のセグメントを作動させるため
の適応性を備えているからである。表示装置は数字、注
釈文字（ａｎｎｏはｔｏｒｃｈａ鼠ｃｔｅｒ）（プラス
、マイナス、除算および乗算記号）、等号、および所望
ならば表時記号をも表示しうるようになっていることが
望ましい。表時記号は、例えば表示装置の円形に配列さ
れた複数のセグメントによって表示される。表示装置に
与えられたそれぞれの問題が（使用者によるキーボード
からの正解の入力によって）正しく解答されると、表示
装置が作動して使用者に明確な視覚的賞賛を与える。

以下の詳細な説明においては、この賞賛は「Ｃ型表示」
と称せられ、通常は、全文字のＳｇセグメントの個別的
（かつ順次的）作動とその後の表時記号の全セグメント
の作動とによって構成されるｒ金的命中Ｊによって表わ
される。すなわち、移動して行くＧセグメントが矢を表
わし、円形の表時記号がその標的を表わすのである。出
題されたそれぞれの問題が誤って解答されると、表示装
置が作動して使用者に視覚的に不適合な表示を与える。

これは意匠をこらした秩序正しい「金的命中」表示とは
反対に、一般に表示セグメントの無秩序な作動によって
表わされ、それが観察されることになる。この不適当な
視覚表示は、以下の詳細な説明においては「Ｄ型表示」
と称せられる。出題された問題のそれぞれの粗の解答が
終ると、使用者がどの程度良く（または悪く）解答した
かによって、使用者に対する視覚的な覚賛または不適当
な表示が表示装置に表われる。

ここに開示される実施例においては、これは使用者が入
力した解答の正答度に関連する。すなわち、１組の問題
中で全間正答の場合はＡ型表示、１問誤答の場合はＢ型
表示、２問誤答の場合はＣ型表示、３問またはそれ以上
誤答の場合はＤ型表示が行なわれる。後述のようにＢ型
、Ａ型表示に進むに従って、「金的命中」の賞賛表示は
次第に複雑な長時間の変化を行なうことになる。ここに
あげる表示装置の実施例においては、表時記号および数
字や記号を表示する諸文字は、例えばガラスの囲いの中
に配置されたセグメント電極によって構成される。

あるいは、通常の発光ダイオードを用いて表示セグメン
トを構成してもよい。これらのセグメントは一般に、左
から右へ読んだ場合に、‘１１数、【２１プラス、マイ
ナス、除算または乗算の記号、糊数、｛４ー等号、■数
、■表時記号の順に配列される。もちろん、表時記号を
所望によって左側または他の場所に配置することもでき
る。ここに開示される実施例における表時記号は８個の
セグメントを有しているが、所望ならばこれと異なる数
のセグメントを用いることもできる。表時記号としては
、円形の幾何学的模様が選択されている。本発明の本質
と考えられる新特徴は、特許請求の範囲に記載されてい
る。

しかし、本発明そのもの、および本発明の好ましい適用
様式および前述以外の諸目的および諸特徴は、以下の実
施例に関する詳細な説明を添付図面と共に検討すること
により最もよく理解することができるはずである。＜実
施例に基づく発明の説明＞第１図には、本発明の実施例
である学習補助装置１の正面図が示されている。

学習補助装置はケース２内に配置されているが、第１図
においてはケース２は「宇宙飛行士」または他の「宇宙
的人物」の形状を有するように表現されている。もちろ
ん、ケース２を使用するかどうか、および、ケースの形
状をどうするかは、本発明を実施しようとする者が設計
において選択すべきことである。第１図においてはまた
、ケースがキーボード３および表示装置４を有するよう
に示されている。表示装置４は、真空蟹光表示装置、発
光ダイオードアレイ、液晶表示装置、放電管、または他
の表示装置によって形成される。次に第２図には、好ま
しくはケース２（第１図）内に配置される諸要素の簡単
化したブロック図が示されている。キーボード３は、好
ましくは公知のマトリックス形式のものであり、本実施
例においては４つの列導体３ａと６つの行導体３ｂとを
有している。よく知られているように、マトリックス・
キーボ−ドーこおいては、列導体と行導体とは相互に交
差するように（マトリックスの格子状に）配列されてお
り、好ましくは、交差点に関連する押しボタンスイッチ
が押下されると交差点において接続が行なわれるように
なっている。表示装置４は好ましくは多重化信号によっ
て作動せしめられるようにされ、この実施例においては
、表示装置４は○（ディジツト）線路ＤＩないしＤ９に
よってストローブされる９個の文字位置を有し、それぞ
れの文字位置は線路Ｓａ−ＳｇおよびＳｐによってスト
ローブされる８個までのセグメントを有する。集積回路
５は、表示装置４およびキーボード３の双方に接続され
ている。

集積回路５は、行導体３ｂに接続する線路Ｄ５なし、し
Ｄ９によってキーボード３をストローブし、列導体３ａ
に接続する線路Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３、およびＫ４を経て、
キー閉成を検出する。行導体の１つは、他のＤ線路ＤＩ
−Ｄ４の１つに接続することなく、Ｖゞこ接続して学習
補助装置に集積オンノオフスィッチを与えるが、これに
ついては米国特許第４０８９０６２号明細書に説明され
ている。集積回路５を使用する代わりに、複数の集積回
路、複数の個別装置、またはそれらの混合装置を用いて
集積回路５の機能を代行させることももちろん可能であ
る。しかし、本技術分野に精通する者ならばわかるよう
に、より多くの電子的機能を（適宜の大きさの）単一集
積回路に集積させれば、学習補助装置全体のコストが低
減せしめられるのである。集積回路５は「金属酸化物シ
リコン（ＭＯＳ）技術によって形成されたマイクロプロ
セッサ形式の装置であることが望ましい。もちろん、本
発明を実施しようとする者は設計選択の問題として、集
積回路５を構成するのに該技術以外の、バィポーラ、集
積注入論理装置（ｉｎｔｅｇａｔｅｄｉｎ鷺ｃｔｉｏｎ
ｌｏｇｉｃ）、電荷結合（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅ
ｄ）、バケット・ブリゲード（ｂｕｃｋｅｔｂｎ鱗ｄｅ
）などの技術を代わりに用いることもできる。好ましく
は、集積回路５として「米国特許第４０７３００６号明
細書に説明されているマイクロプロセッサを以下に述べ
るように改変したものを用いる。

米国特許第４０９３００６号明細書に説明されているマ
イクロプロセッサ・チップは、その表示装置を駆動する
のにセグメント走査技術を用いている。すなわち、セグ
メント走査線路Ｓａ−Ｓｇ及びＳｐ（米国特許出願第７
０６７１９号の第３図参照）は順次ストローブごれ、一
方、ディジット駆動線路ＤＩ−Ｄ９は選択的に有効化さ
れて、米国特許出願第７０６７１ｙ号のマイクロプロセ
ッサ４チップと共に用いられている表示装置に適宜の数
字を表示する。本実施例においてはト設計上の選択とし
てトディジット走査技術を用いて表示装置亀を作動せし
める。■線路肋電−のｇ‘ま順次ストローブされ「一方
、セグメント線路Ｓａ−Ｓｇ及びＳｐは選択的に有効化
される。本技術分野に精通する者には明らかなように「
セグメント走査技術はも米国特許出願第７０６７１叫号
もと論じられているように表示装置４が発光ダイオード
。アレイによって機成されている場合に使用するのに好
ましくトー方〜デイジット走査技術は、表示装置４が例
えば真空後光表示装置によって構成されている場合に用
いるのに好ましい。どのような表示装置を用いるか、ま
た、表示装置を駆動するためにどのような走査技術を用
いるかは、本発明を実施する者の設計上の選択の問題で
ある。次に、第３図および第３ａ図から第３ｃ図には、
表示装置４のセグメントの詳細が示されている。

第３図において、表示装置４は、例えば数字を表示する
ための２つの７セグメント文字を備えた第１演算数位置
を包含していることが好ましい。また、やはり２つの７
セグメント文字を備えた第２演算数位置を包含している
ことが好ましい。第１および第２演算数位置は、プラス
、マイナス、乗算または除算記号のために用いられる注
釈位置によって隔てられている。表示装置４はさらに、
解答位置を備えているが、本実施例においてはこれは３
個の通常の７セグメント文字を有する。本実施例におい
ては、解答位置は等号用注釈位置によって第２演算数位
置から隔てられている。表示装置４はさらに、８セグメ
ントの円形文字を備えているが、これはある場合には表
時記号として、あるいは他の表示機能用に用いられる。
これが表時記号として用いられる場合は、円形文字の８
セグメントが順次作動せしめられ、その際それぞれのセ
グメントは所定の時間間隔で作動せしめられる。もちろ
ん、ある応用の場合には第３図に示されている円形記号
の代わりに、長円形、正方形、長方形、またはスポーク
車輪状に配列されたセグメントを用いたり、また、８個
以上または８個以下のセグメントを用いたりすることが
望ましい場合もありうる。表示装置４のそれぞれの文字
位置は、それぞれの文字位置に関連する共通電極を有す
ることが望ましい。

すなわち、ＤＩ電極は表時記号に関連しもまたしＤ２一
Ｄ４の諸電極は解答位置の３文字のそれぞれに関連して
いる。Ｄ５電極は第２演算数位置の最下位の数字と等号
とに関連しておりもまたも町６電極は第２演算数位置の
最上位の数字に関連している。虹７電極は注釈文字に関
連しもまた〜の８および口館電極は第１演算数位置のそ
れぞれの数字に関連している。ＤＩ〜Ｄ９の諸電極と文
字位置との関係はも第墨図に示されている。表示装置鶴
のこの実施例においてはも最大８セグメント（Ｓａ−Ｓ
ｇおよびＳｐ）が、それぞれの文字位置に関連している
。それぞれのセグメントは、等号以外の全ての文字およ
びセグメントについて第３ａ−３ｃ図に示されているよ
うに、セグメント母線Ｓａ−Ｓ８およびＳｐの１つに接
続されている。この実施例においては、等号はセグメン
ト母線Ｓｐに接続されている。再び第１図および第２図
において、学習補助装置は「オン／使用者入力」キーを
押下することによって起動せしめられる。

この操作によって学習補助装置は使用者入力様式になさ
れるが、これについては後述する。オフの押しボタンを
押下すれば、学習補助装置はオフ状態になる。「ェレク
トロフラツシユ（Ｅｌｅｃｔｒｏ一Ｆｌａｓｈ）」、「
ワイプアウト（Ｗｉｐｅ−０Ｍ）」、「数当て」、「フ
オースアウト（Ｆｏｒｃｅ Ｏｕｔ）」、 または「
メ モリバンク（Ｍｅｍｏび母ｎｋ）」の各キーを押下
すると、学習補助装置は、数表（ェレクトロフラツシュ
）、ワィプアウト・ゲーム、数当てゲーム、フオースア
ウト・ゲーム、またはメモリバンクの諸様式の状態にな
るが、これらについても後述する。括弧に囲まれた疑問
符を有するキーを押下すると、学習補助装置はボックス
問題様式の状態になるが、これについても同様に後述す
る。残余のキー、すなわち、数字キー、「ゴー（ＧＯ）
」キー、等号（＝）キー、および四則演算記号（十、一
、×および÷）キーの機能については、学習補助装置が
用いられる際の各種様式との関連で後述する。＜使用者
入力様式＞まず、使用者入力様式について説明する。

学習補助装置は、付勢されると自動的に使用者入力様式
になる。使用者入力様式（学習者入力問題様式）におい
ては、学習補助装置は表示装置４の等号を作動させる。
その後、学習補助装置の使用者は、使用者のもっている
問題と、その問題に対する使用者の解答とを入力する。
この使用者入力様式においては、学習補助装置は、解答
が正しいか誤っているかを表示し、解答が行なわれた諸
問題の得点を順次記憶する。詳細に述べると、使用者入
力様式においては、まず使用者入力キーを押下した後、
数字キーによって好ましくは１桁または２桁の数字を有
する第１数を入力し、続いて四則演算記号の１つを入力
し、次に、好ましくは１桁または２桁の数字を有する第
２数を入力した後、等号を入力する。次に、例えば１つ
ないし３つの数字キーを押下することによって解答を入
力する。すると、第１数は表示装置４の第１演算数位置
（第３図のＡ位置）に表示され、第２数は第２演算数位
置（Ｂ位置）に表示され、使用者の解答は表示袋直４の
Ｃ位置に表示される（第３図）。もし、解答が正しけれ
ば、表示装置は問題解答終了後Ｃ型表示を示すことによ
ってその旨を表示し、また正解が簡単に表示される。Ｃ
型表示中（Ａ型、Ｂ型、およびＤ型表示の場合も同様）
においては、表示装置４の諸セグメントはあらかじめ選
択された様式で作動せしめられる。すなわち、さまざま
のセグメントのあらかじめ選択された系列があらかじめ
選択された時刻に作動せしめられる。この表示は、文字
数字情報の表示ではなく、作動セグメントが作る凝った
意匠の移動模様の表示であることが望ましい。Ａ型表示
が最も複雑であり、Ｏ型表示が最も簡単である。相異な
る表示型において作動せしめられる特定のセグメントに
ついては後述する。一方、もし誤った解答がキーボード
３から入力されると「学習補助装置は表示装置に「ＥＥ
Ｅ」の閃光とＤ型表示とを与えた後、入力された問題を
解答なしで再び表示し、使用者に正しい解答を入力する
ための機会をもう１度与える。

もし、第２回目の解答がまた誤っていれば、学習補助装
置は再び「ＥＥＥ」の閃光を瞬間的に与え、問題の正解
を表示し、また、Ｏ型表示を行なう。一方、もし第２回
目の解答が正しければ、Ｃ型表示が開始される。減算問
題においては、演算数は１桁または２桁の数字から成り
、解答も１桁または２桁の数字から成るが、この実施例
においては負の解答を避けるために第１演算数が第２演
算数より大であることが要求される。

第２演算数が第１演算数より大ならば、数入力が無視さ
れる。例えば、もし８一５＝３がキーによって入力され
たとすれば、この問題は受入れられ、解答の正しいこと
を示すＣ型表示が現われる。同様にして、もし８８一８
５＝３が入力されれば、この問題も受入れられ、解答が
正解であるからこの場合もＣ型表示が現われる。しかし
、もし使用者が７５一７６をキーによって入力しようと
した場合には、数字６が受入れられないか、または第２
演算数位置に表示されない。学習補助装置の本実施例を
用いる場合、この問題においては第２演算数位置の最下
位の数字としてＩＱ隼法の５またはそれ以下の数字しか
受け入れられない。ただし、もちろんこれは、第２演算
数位置が２桁の数字を有しており、その最初の数字が７
であることを仮定した場合のことである。乗算問題の場
合、学習補助装置の本実施例においては、両演算数は１
桁または２桁の数字であればよく、解答は１桁、２桁、
または３桁の数字であればよい。

減算問題における負の解答の取扱いと同様にして、４桁
の正解になる乗算問題は、第２演算数の最下位暦数字の
位置のために選択された数字を必要に応じて禁止するこ
とによって無視される。除算問題においては、それぞれ
の演算数は１桁または２桁の数字から成るものであれば
よい。

もちろん割り切れない数の場合は余りが出る。この実施
例においては、解答の整数部分のみを入力すればよく、
解答の整数部分が正しく入力されると、この実施例の学
習補助装置は（前もって計算されていた）余りを、その
余りの数値の前に好ましくは小文字の「ｒ」をつけて表
示するようになっている。従って、もし９÷４＝２が入
力されると、学習補助装置はそれに応答して小文字の「
ｒ」と１とを表示し、続いてＣ型表示が行なわれる。使
用者入力様式の場合は、この実施例の学習補助装置は、
使用者が入力した問題の得点を記憶する。

そして、１組１肝損題の解答が終ると、学習補助装置は
表示装置４の第１演算数位置に第１回目の解答が正解だ
った問題の数を表示し、第２演算数位置に解答が行なわ
れた問題の数を表示する。この得点表示もまた、正藤数
に基づいて行なわれるＡ、Ｂ、ＣまたはＤ型表示のいず
れかと共に示されることが望ましい。第１回目の解答が
全て正解の場合、すなわち正解１の固の場合は、Ａ型表
示が行なわれる。正解９個の場合はＢ型表示が行なわれ
、正解８個の場合はＣ型表示が行なわれる。正解が７個
またはそれ以下の場合はＤ型表示が行なわれる。これら
Ａ−Ｄ型の相異なる型の表示式については後述する。＜
メモリバンク様式＞ 次にメモリバンク様式について説明する。

メモリバンク様式は使用者入力様式との組合せで用いら
れ、１帳塩題までの一連の問題を記憶する。これらの問
題は使用者入力様式の場合とほぼ同様に入力されるが、
等号キーを押し解答を入力する代わりに、メモリバンク
・キーを押下する。これが１０回まで繰返され、それに
よって入力された１頂損題は、学習補助装置の集積回路
５のメモリに記憶される。その後、これらの問題は、「
ゴー」キーを押下することにより、順次出力される。「
ゴー」キーはまた、使用者がメモリに記憶された一連の
問題を解くのに要した時間を測定する経過時間カウンタ
を始動せしめる。経過時間カゥンタは、使用者が課せら
れた問題に応答するまでの学習補助装置の待ち時間のみ
をカウントする。使用者入力様式の場合と同様に、使用
者は課せられた問題に対し正解と思われる解答を２回入
力する機会を与えられ、学習補助装置は正答または誤答
のそれぞれの場合に対して表示装置４にＣ型またはＤ型
表示を与える。

また、使用者入力様式の場合と同様に学習補助装置は、
（第１回目の解答が）正解だった問題の数と、議された
問題の総数とを、記憶する。１組の問題の解答が終ると
、表示装置の第１および第２演算数位置および解答位置
に３種類の数が表示される。

第１演算数位置には正解数が表示され、第２演算数位置
には解答が行なわれた問題の数が表示され、解答位置に
は経過時間が（１坊隼法の３桁までの数で）表示される
。その後、正解数が課された問題数と等しければＡ型表
示が行なわれ、正解数と課された問題数とが異なる場合
は、その差が１ならばＢ型表示が行なわれ、その差が２
ならばＣ型表示が行なわれ、また、その差が３またはそ
れ以上ならばＤ型示が行なわれる。く数表様式＞ 次に数表様式について説明する。

「ヱレクトロフラツシユ」（エレクトロニック・フラッ
シュ・カードの略称）キーが押下されると学習補助装置
は数表様式の状態になされる。その場合、本実施例の学
習補助装置は表示装置４の演算数位置に数字１を、また
、注釈位置にプラス記号を表示する。そこで「ゴー」キ
ーを押下すると、学習補助装置は１十×（ただしＸ：０
、１、……、８、９）の形式の問題を次々に出題する。
上記の式の数または演算記号は、適宜の数字キーおよび
／または演算記号キーを押下した後「ゴー」キーを押下
することにより、変更することができる。その場合、出
題される数表は、数と演算記号とがキーボード３から入
力される順序によって、例えば６十×またはＸ＋６（た
だし、Ｘ＝０、１、……９）のように表示される。すな
わち、ェレクトロフラッシュ・キーを押下した後、単に
数字６のキーのみ、または数字６のキーに続いてプラス
記号キーを押下すれば、問題は６十×の形式で出題され
、また、プラス記号キーを押下してから数字６のキーを
押下すれば問題はＸ＋６の形式で出題される。学習補助
装置が加算表問題を出題する場合は、問題は例えば２十
×またはＸ＋５の形式のものとなって、×が０から９ま
で順次増加して行く。

しかし、学習補助装置が減算表問題を出題する場合は、
負の解答が必要な問題は出題されない。従って、例えば
７一×の表はＸ＝０、１、……６、７に対してのみ出題
され、×−７の表は×＝７、８、および９に対してのみ
出題される。乗算表問題の場合は、３××およびＸ×９
の形式の問題が可能で、Ｘは０から９まで連続的に増加
しうる。除算表問題の場合は、余りのない答を要求する
というような制限は課せられない。

使用者は正解の整数部分のみを入力すれば正解応答を得
ることができ、その際学習補助装置は、もし余りがあれ
ばその余りを表示する。使用者入力様式の場合と同様に
、使用者は問題の正解と思われる解答を２回入力する機
会を与えられ、その後に学習補助装置は正解を表示する
。

解答が正解である場合にはＣ型表示が行なわれる。それ
ぞれの表の解答が終わると、（第１回目の解答が）正解
だった問題の数が第１演算数位置に表示され、解答が行
なわれた問題の数が第２演算数位置に表示され、経過時
間が解答位置に表示される。その後、全間正答であれば
Ａ型表示が行なわれ、１問誤答ならばＢ型表示が行なわ
れ、２問誤答ならばＣ型表示が行なわれ、３問またはそ
れ以上誤答ならばＤ型表示が行なわれる。７十×のよう
な表問題の解答が終了すると、学習補助装置は次の高位
の表に進む。

それは、この場合には８十×の表である。９番目の表が
完了すると、学習補助装置は、出題されている演算の０
番目の表に戻る。

＜ワィプアウト・ゲーム様式〉 次にワイプアウト・ゲーム様式について説明する。

「ワィプアウト」キーを押下すると学習補助装置はワィ
プアウト・ゲーム様式の状態になる。ワィプァウト・ゲ
ーム様式においては、一連の問題が学習補助装置に使用
者に出題される。「ゴー」キーが押下されてゲームが開
始されると、経過時間カウン外ま「ゴ−」キーが押下さ
れてからの経過時間を表わす数を含有するようになる。
該カウンタが、あらかじめ不規則的に選択されたカウン
トに達すると、Ａ型表示が行なわれるようになっている
。学習補助装置のワィプアウト・ゲーム様式においては
、複数の競技者すなわち使用者がそれぞれ問題に解答し
てから学習補助装置を他の競技者に渡すようにする。Ａ
型表示が行なわれる時に学習補助装置を持っていた競技
者はゲームに負けたことになり、ゲームから脱落する。
その後ゲームは再開され、残った競技者は１人ずつ脱落
し、ついにはただ１人の競技者だけ残ることになり、そ
の競技者が最終勝利者となる。，「ワィプアウト」キー
が押下されると装置はクリアされて、表示装置の注釈位
置にはプラス記号が表示され、また等号が表示され、解
答位置には１対の括弧が表示される。

左側の括弧はＳａおよびＳｄ−Ｓｒのセグメント（第３
ａ図参照）の作動によって表示され、右側の括弧はＳａ
−Ｓｄのセグメントの作動によって表示される。ゲーム
および経過時間カウンタの動作は、ｒゴー」キーを押下
することによって開始される。学習補助装置はこの場合
、雛度レベル１の不規則的な「ボックス」形式の問題を
順次出題する（後述のボックス問題様式についての説明
を参照されたい）。この場合も、使用者は正解と思われ
る解答を２回入力する機会を与えられ、もし第１回目の
解答が正解でなかった場合は、「ＥＥＥ」が瞬間的に表
示された後Ｄ型表示が行なわれて問題は再出題される。
２回とも解答が誤っていた場合には、学習補助装置は「
ＥＥＥ」を瞬間的に表示し、問題と正解とを短時間表示
した後Ｄ型表示を行なう。

正解だった場合はそれが約１／２秒表示された後にＣ型
表示が行なわれ、学習補助装置はその後自動的に新しい
問題を出題する。「ワィプアゥト一様式における問題の
提示中は、表示装置４の経過時間表示装置は、時計の５
時の位置から出発して時計回りに進行するように順次作
動せしめられる。

メモリバンク様式の場合と同機に、経過時間カウンタは
、学習補助装置が正鱗を待っている間だけ作動する。＜
数当て様式〉 次に、数当て様式について説明する。

「数当て」キーを押下すると、数当て様式の状態が実現
される。数当て様式においては、学習補助装置は９から
１００までの範囲内の数を不規則的に選択する。このゲ
ームの目的は、学習補助装置が不規則的に選択した数を
、使用者ができるだけ少ない回数で当てることである。
数当てキーを押下すると、表示装置４の第１演算数位置
に数字９が、解答位置に数字１００が、また第２演算数
位置に括弧が表示されることにより、数が存在しうる範
囲が示される。

そこで使用者が推定した数を数字キーを押すことによっ
て入力すると、その推定数は演算数位置に短時間表示さ
れる。該推定数が約１秒間表示された後Ｃ型表示が行な
われ、その後限界数の一方（すなわち、第１演算数位置
の限界数または解答位置の限界数）が学習補助装置によ
って該推定数と置換えられるが、該不規則的に選択され
た数は依然として新限界数によって示される範囲内に存
在している。このような手順が、該不規則的に選択され
た数が当てられるまで続けられる。もし、限界範囲外の
数を推定した場合は、Ｄ型表示が行なわれる。正解が入
力された場合は、当てることが要求されていた数が短時
間の間第１演算数位置に表示された後、Ａ型表示が行な
われる。ここに開示された学習補助装置の実施例におい
ては、設計選択上、経過時間カゥンタは数当て様式では
利用されない。＜フオースアゥト・ゲーム様式＞ 次にフオースアウト・ゲーム様式について説明する。

キ−ボード３上の「フオースアウトＪキーを押下すると
、学習補助装置はフオースアウト・ゲーム様式の状態に
なる。学習補助装置が最初フオースアゥト・ゲーム様式
にされると、表示装置４の第１演算数位置は不規則的に
選択された数が、注釈位置にはマイナス記号が、第２演
算位置には１対の括弧がそれぞれ表示され、また、等号
も表示される。このゲームは通常２人の競技者によって
行なわれる。ゲームは、第１競技者が１から９までのあ
る数を入力することによって開始される。学習補助装置
は差を計算してそれを約１秒間解答位置に表示し、その
後その差を第１演算数位置に移す。次に、第２競技者は
、１から９までのある数を減算する。ゲームは減算によ
って得られる差が０になるまで続行され、該差が０にな
るとＡ型表示が行なわれる。フオースアウト・ゲームの
目的は、差を０にするような数を入力する競技者に【１
｝なること、または、‘２１ならないことのいずれかで
ある。もし、いずれかの競技者が負の結果を与えるよう
な数を入力した場合は、Ｄ型表示が現われてその入力は
無視される。

＜ボックス問題形式＞ 次にボックス問題様式について説明する。

使用者がキーボード３上の括弧に囲まれた疑問符を有す
るキーを押下すると、ボックス問題様式の状態になる。
この時学習補助装置は、該キーの押下に応答して、表示
装置の注釈文字位置にプラス符号を、解答位置に数１を
囲んだ括弧を表示する。ボックス問題様式においては、
？十３＝７、３十？＝２４および４０÷５＝？の形式の
問題が出題され、括弧は第１演算数位置、第２演算数位
置、解答位置のうちのどの位置が数を入れるべき未知数
になっているかを示している。括弧の位置は、括弧入り
疑問符キーを繰返して押すことにより、解答位置から第
１演算数位置へ、第１演算数位置から第２演算数位置へ
、また、第２演算数位置から解答位置へと移動せしめう
る。また、試験されるべき特定の演算機能は、適宜の演
算記号キーを押下することによって変更されうる。解答
位置の数１は、出題される問題が第１幾度レベルのもの
であることを示す。第２雛度レベルの問題は、数字２の
キーを押下することによって選択できる。所望位置の括
弧、および所望の演算、および所望の難度レベルの選択
が終了したならば、「ゴー」キーを押下すれば問題の選
択が開始される。幾度レベルについては表１に示されて
いる。「ゴー」キーが押下されると、一連の問題の出題
が開始され、学習補助装置のメモリ内の経過時間カウン
タが始動せしめられ、また、表示装置４の円形表時記号
の回転作動セグメントが始動せしめられる。それぞれの
正解の後にはＣ型表示が行なわれ、その後他の不規則的
に選択された問題が学習補助装瞳によって出題される。
１帳絹題が出題されて解答が終わると、正解数が表示装
置４の第１演算数位置に表示され、解答が行なわれた問
題の数が第２演算数位置に表示され、経過時間カウンタ
のカウントが解答位置に表示される。

これらの表示は短時間の間行なわれる。その後、学習補
助装置は使用者入力様式の場合と同様に、正解数に基づ
いてＡ型、Ｂ型、Ｃ型、またはＤ型表示のいずれかを行
なう。もし、キーボード３に誤答が入力された場合は、
それは表示されず、学習補助装置は解答位置に「ＥＥＥ
」の表示を瞬間的に行ない、その後学習補助装置は解答
のないその問題を再び出題する。

２回誤った解答がなされた後には、学習補助装置は正解
を表示する。

正解が入力されればＣ型表示が行なわれる。＜経過時間
カウンタ＞ 次に、経過時間カウンタについて説明する。

経過時間カウンタは集積回路５内のメモリに備えられて
いる。このカウン外ま、約３′４秒毎にカウントを増す
。最大のカウントは９９９であって、これは約１２分に
相当する。経過時間カウン夕のカウントが９９９に達し
ても、使用者は学習補助装置の使用を続けることはでき
るが、本実施例のカウンタは９９９を越えてのカウント
は行なわない。経過時間カウントがカウントを行なって
いる間は、円形に配置されたセグメントを包含する表示
装置４内の表時装置は、１セグメントずつ順次に作動せ
しめられるが、その出発位置は時計の５時の位置であっ
て、時計回りに進行し、前のセグメントが作動を終ると
その次のセグメントが作動せしめられるようになってい
る。次に表示型について説明する。

前述のように「これまでＡ型、Ｂ型、Ｃ型、およびＤ型
表示と称してきた相異なる形式の表示型が、学習補助装
涜の動作中さまざまの時点で表示される。これらの表示
型は、学習補助装置の出題する問題が表示される同じ表
示装置４に表示されることが望ましい。一般に、Ｄ型表
示は、使用者が問題に対して誤った解答を行なった場合
、または数当てまたはフオースアウト・ゲームの様式に
おいてゲーム・ルールに反した数を入力した場合に行な
われる。Ｃ型表示は、個々の問題に対して正解を与えた
場合、または、ゲームにおいてゲーム・ルールに従つて
入力を行なった場合に表示される。学習補助装置のゲー
ム様式の動作においては、Ａ型表示は一般にゲ−ムの終
了時に行なわれる。例えば、ヮィプアウト・ゲーム様式
においては、カウン夕があらかじめ不規則的に選択され
たカウントに達した時（すなわち、その時学習補助装置
を持っていた競技者がゲームから脱落すべきことを知ら
される時）、学習補助装置はＡ型表示を行なう。一般に
、使用者入力様式、メモリバンク様式、およびボックス
問題様式のように、使用者が算術問題を解くことを要求
される様式においては、Ａ型、Ｂ型、Ｃ型、またはＤ型
表示は、１組の算術問題の解答が終った時に、選択的に
行なわれる。Ａ型表示は、使用者が第１回目の解答で全
問題に対して正解を与えた場合に行なわれ、また、Ｂ型
、Ｃ型、およびＤ型表示は、１組の問題中でそれぞれ１
問題、２問題、および３問題またはそれ以上の誤答を与
えた場合に行なわれる。Ａ型、Ｂ型、およびＣ型表示は
、後述するように、表示装置の相異なる位置において順
次諸セグメントを作動せしめて、あらかじめ選択された
凝った意匠を形成することによって行なわれ、その複雑
さおよび表示時間の長さがｍＣ型表示はＢ型表示より少
なく、‘２｝Ｂ型表示はＡ型表示より少ないようになっ
ている。また、後述するように、Ｄ型表示は、あらかじ
め選択されてはいるが無秩序な順序でさまざまな位置の
セグメントを作動せしめて形成され、表示装置４におけ
るその場合にセグメントの作動は一見不規則的に見える
。以上の諸表示型におけるセグメントの作動様式は、表
Ｄ‘こ説明されている。学習補助装置は使用者に対し、
正解の場合またはゲームにおける適正応答の場合にはＣ
型表示を行なうことによって明確な激励を与え、一方、
誤った解答または応答を行なった場合にはＤ型表示を行
なってそれを指示する。その後、１組の問題の解答が完
了するとそれに応答して、出題されたその１組の問題に
関して使用者が入力した誤答数の関数である複雑さと持
続時間とを有する表示型の表示が学習補助装置によって
開始される。すなわち、全問題に正解を与えた使用者は
Ａ型表によって「賞讃」ごれるが、１問題を失敗した使
用者はＢ型表示しか受けられず、以下それに準ずる。使
用者はＡ型表示を受けたいために努力し、数学における
能力を改善して行くことになる。さらに、本技術分野に
精通している者にとっては、表示される表示型を１組の
問題中の誤答数の関数とするだけでなく、ここに開示さ
れた学習補助装置はタイマ機構を包含しているので、表
示される表示型を該１組の問題に解答するのに要した時
間の長さの関数にもすることができるのは明らかなはず
である。

すなわち、例えば、Ａ型表示が、｛１｝１組の問題の全
問題が正解され、かつ、｛２〕経過時間カゥンタがある
あらかじめ選択された値、例えば３０、以下の値までし
か増大しなかった場合に限って表示されるようにするこ
とも可能である。設計上の選択の問題として、ここに開
示された学習補助装置では、１組の問題の解答が完了し
た時表示される表示型の決定に、経過時間カウンタの内
容を利用することは行なわれていない。各種表示型につ
いての説明は、表ローこ示されている。これらの表示型
の表示はかなり速やかに行なわれ、Ｃ型表示の持続時間
は約１秒、Ａ型表示の持続時間は約５秒である。また、
Ａ型およびＢ型表示は、一連の段階に分解されるが、も
し所望ならば前の段階が完了する前にその次の段階を開
始してもよい。さらに、本技術分野に精通している者に
は明らかなように、ここに開示された学習補助装置の実
施例において選択されているセグメント作動順序の代わ
りに用いうるセグメント作動順序は極めて多数存在し、
該各種段階の順序、数、および内容は変更することがで
きる。また、（問題の提示用に）表示セグメントを用い
る技術は、算術以外の教材を教授する学習補助装置にお
いて選択された表示を行なうためにも利用される。例え
ば、この技術は、数に関する問題ではなく、言語に関す
る問題を教授する学習補助装置にも利用できる。以上に
おいては、本発明をある特定の実施例に関して説明して
きた。

本技術分野に精通する者ならばこれに対して諸改変を施
すことが可能であり、本発明は、特許請求の範囲によっ
て限定される以外、開示された特定の実施例によって限
定されるものではない。表 １ □ 表 示 型 Ａ型表示 １ 表示装置の左側Ｄ９から出発し右側Ｄ２に向って進
むように表示装置のＳａセグメントを順次付勢しかつＤ
５とＤ４とのＳａセグメントの間の等号セグメントをも
付勢する。

またＤ２のＳａセグメントに続いて、まずＤＩの４個の
セグメント（これらのセグメントは相互に９００をなす
位置に配置されている）を付勢し、その後ＤＩの全セグ
メントを付勢する。２ Ｓａセグメントの代わりにＳｄ
セグメントを付勢して段階１を繰返す。

３ Ｓａセグメントの代わりにＳｇセグメントを付勢し
て段階１を繰返す。

４ Ｓａセグメントの代わりにＳａ、Ｓｄ、およびＳｇ
セグメントを付勢して段階１を繰返す。

５ 円形記号を、まずＤ１の４個のセグメント（相互に
９０ｏをなす位置にある）を付勢した後ＤＩの全セグメ
ントを付勢することによって作動せしめる。

右側Ｄ２から出発し左側Ｄ９に向って進むようにＳａセ
グメントを順次付勢しかつＤ４とＤ５とのＳａセグメン
トの間の等号をも付勢する。６ Ｓａセグメントの代わ
りにＳｄセグメントを付勢して段階５を繰返す。

７ Ｓａセグメントの代わり‘こＳｇセグメントを付勢
して段階５を繰返す。

８ Ｓａセグメントの代わりにＳａ、Ｓｄ、およびＳｇ
セグメントを付勢して段階５を繰返す。

Ｂ型表示１ 表示装置の左側Ｄ９から出発し右側Ｄ２に
向かって進むように表示装置のＳｇセグメントを順次付
勢しかつＤ５とＤ４とのＳｇセグメントの間の等号セグ
メントをも付勢する。

またＤ２のＳｇセグメントに続いて、まずＤＩの４個の
セグメント（これらのセグメントは相互に９ぴをなす位
置に配置されている）を付勢し、その後ＤＩの全セグメ
ントを付勢する。２ ０１の全セグメントを付勢した後
、再びＤＩの該４個のセグメントを付勢する。

その後、右側Ｄ２から出発し左側Ｄ９に向かって進むよ
うにＳｇセグメントを順次付勢しかつＤ４とＤ５のＳｇ
セグメントの間の等号をも付勢する。Ｃ型表示Ｂ型表示
の段階１のみを行なう。

Ｄ型表示 さまざまのディジット位置におけるさまざまのセグメン
トを約１秒間作動せしめる。

これらのセグメントは一見無秩序に作動しているように
見えなくてはならない。もちろん、諸セグメントを作動
させるために選択される実際の順序は無秩序に見えるよ
うにあらかじめプログラムしておけばよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例である学習補助装置を収容し
たケースの正面図である。 第２図は、３倍電圧回路を包含する学習補助装置の簡単
化されたブロック図である。第３図は、表示装置のセグ
メント電極を示しており、第３ａ図−第３ｃ図は、これ
らのセグメント電極の確認図である。１．．・・・・電
子学習補助装置、２・・・・・・ケース、３．．・…キ
ーボード、４……表示装置、５……集積回路。 〃夕．〆 ‘／夕．うＯ 〃夕．３ク 打夕．〆Ｃ Ｆノリ ノ 〃夕，２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 学習補助装置の使用者に一連の計算問題を出題する
   問題出題装置、 該問題出題装置に接続され、該学習補
   助装置の使用者に該問題出題装置によって出題された問
   題を視覚的に表示する表示装置であって、駆動されたと
   き視覚的に観察することができる複数個の個々に駆動可
   能なセグメントを有し、該複数個のセグメントの一部は
   ほぼ円形に配置されかつ該複数個のセグメントの他の部
   分は数字を表示するように配置された前記表示装置、
   該表示装置で表示された出題問題に対する該学習補助装
   置の使用者による入力回答として該使用者からの入力を
   取り込む使用者入力装置、 出題された前記一連の計算
   問題に対し入力された回答と出題問題に対する正解とを
   比較する比較装置、 前記問題出題装置及び前記比較装
   置に接続され、前記一連の問題中の第１問が出題された
   時から該一連の問題中の最後の問題が回答された時まで
   の経過時間を測定するための経過時間測定装置であって
   、該経過時間を表わす数値を記憶するレジスタを有する
   前記経過時間測定装置、 前記問題出題装置、前記比較
   装置及び前記経過時間測定装置に接続され、前記出題問
   題に対する正解数を計算すると共に前記経過時間測定装
   置中の前記レジスタに記憶された数値を周期的に増加さ
   せる計算装置、及び 前記表示装置、前記比較装置及び
   前記経過時間測定装置に接続され、前記一連の出題問題
   に対する前記入力回答の正しさを表わす出力と前記経過
   時間測定装置によって測定された経過時間とを前記表示
   装置に与え、前記出力に応答して前記一連の出題問題に
   対する前記入力回答の正しさの表示と前記経過時間測定
   装置によって測定された経過時間の表示とを前記表示装
   置に行わせるようにした成績装置、からなり、前記ほぼ
   円形に配置された前記表示装置のセグメントは前記問題
   出題装置が前記表示装置に一連の問題を出題している間
   前記経過時間測定装置によって前記円形の周囲を順次に
   駆動され、しかも数字を表示するように配置された前記
   他のセグメントは前記経過時間測定装置に応答して該経
   過時間測定装置によって測定された全経過時間を表わす
   数字を表示するように選択的に駆動されるようにした電
   子学習補助装置。