JPH02289890A

JPH02289890A - 教育装置

Info

Publication number: JPH02289890A
Application number: JP2031276A
Authority: JP
Inventors: Steven L Ruzic; スチーブン　エル．ラジイック; Patrick Rome; パトリック　ロウム; Larry D Thomas; ラリイ　ディー．トーマス，ジュニア
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1990-11-29
Also published as: CN1050210C; CN1047810A; EP0382021A2; EP0382021A3; US6215978B1; CA2008423A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は全般的に教育製品、特に位置感知形教育玩具
に関する。

従来の技術及び問題点音声合成装置が古くから玩具に使われている。

こう云う玩具は、例えば人形又はボールの位置に応答し
て音を発生することができるわ然し、こう云う玩具は利
用者にとって殆ど或いは全《教育的な価値がない。

例えばこの様な１つの玩具は、１９８２年３月９日に付
与された米国特許第４，３１８．２４５号に記載される
様な人形である。この米国特許に記載される人形は、子
供が人形をあれこれの姿勢にすることに応答して種々の
音を発生する。この人形は、笑ったり泣いたりすると云
う様な特定の数ρ音を発生することができるが、幼児又
は子供にとって教育的な助１ノとなり得るものではない
。

音を発生する別の装置が１９８７年５月５日に付与され
た米国特許第４．６６２，２６０号に記載されている。

この米国特許には、ボールの位置に応答して異なる音階
を発生し得るボールが示されている。このボールを使う
者は、適当な音階に順次進める様に、ボールを種々の位
置に置くことにより、音楽を発生することができる。こ
の米国特許の装置は利用者にとって何ら直接的な指示を
与えるものではなく、訓練のＭ具として役立つものでは
ない。

この為、位置を感知する教育的な形式で、その音並びに
／又は聴覚の同定と合った種々の可視的な表示で、幼児
から大人まで教育することができる様な玩具兼訓練補助
具に対ずる要望がある。

問題点を解決する為の手　及びこの発明は位置を感知する教育製品の方法と装置を提供
する。この発明は可視像に特定の音並びに／又はその同
定を関係づける様に利用者を助ける。

この発明の一面では、多数の側面を持つ容器が玩具の外
形を形成している。容器の中にはＭ電池の様な電源と、
音及び／又は音声を合成し得るマイクロプロセッサとが
入っている。位置センサは、玩具のどの側が「上」位置
にあるかをマイクロプロセッサに知らせ、マイクロブｌ
コセッザが「上」位直にある可視表示に応答して音を発
生する。

好ましい実施例では、容器が１２面体で構成され、位誼
センサが５個のリード・スイッチで構成される。５個の
リード・スイッチが組合わさって、「上」位置に対応し
て再生１べき正しい音を示す為に、マイクロプロセッサ
にコードを供給する。

この発明の技術的な利点は、幼児から大人までを教育し
得る玩具が提供ざれることである。この玩具は、可聴応
答によって種々の可視表示を同定することができる様に
位置ぎめすることがでぎることである。この玩具は、子
供又は青少年の進歩の水準に合わせることのできる種々
の可視表示に適応し得る。

この発明が更によく理解され、その利点が］！Ｉ！解さ
れる様に、次に図面について詳しく説明する。

実　　施　　例第１図乃至第５図では同様な部分には参照し易くする為
に同じ参照数字を用いている。第１図では、この発明に
従って構成された玩具の分解斜視図が全体的に参照数字
１０で示されている。玩具１０が容器１２を持ち、これ
が第１及び第２の半休１４．１６を有する。容器１２は
１２個の側面を持つ多角形又は１２個の平面状の面１７
乃至２８（第１図には１９．２）．２２．２５．２６Ｌ
か示してない）を持つ１２面体として構成することが好
ましい。平面状の而１７乃至２８には、これから詳しく
説明するが、マイクロブロセンナによって発生される音
並びに／又は声に対応する可視表示が施されている。

例えば玩具１０が各々の平面状の面１７乃至２８に第１
及び第２の挿着体２９．３０を有する。

これは例えば動物の表示（図面に示してない）であって
よい。ｌｉｌ肴体２９．３０は、同じ容器１２を使いな
がら、可視表示を取替えるのを簡甲にする。この代わり
に、平面状の面１７乃至２８に直接的に接続された可視
表示を設けることもできる。

容器１２は毒性ではなく、幼児が使っても安全なプラス
チック材料で構成される。第１及び第２の半休１４．１
８は、種々の平面状の而１７乃至２８が下にくる様に玩
具１０を転がし易くする為、尖った縁ではなく、滑らか
な又は丸くした縁を持つ様に成形される。第１及び第２
の半休１４．１６は、音波溶接、接着又はねじを用いた
結合の様な適当な方法によって固着することができる。

第１及び第２の半休１４．１６は、音が伝達し易くなる
様に、複数個のｎ口１３を有する。

容器１２の内部への接近は、面２０と一致づる着脱自在
のキャップ３２によって行なうが、これはねじ廻し又は
硬貨をもってこじ開けなれけば、出入ができない様に構
成することが好ましい。容器１２の内部に蓄電池パック
３４があり、これは例えばＡΔ電池４個を含んでいてよ
く、玩具１０の電源とする。カバー３６を蓄電池パック
３４に対して設けて、オン／オフ・スイッチを通す様に
する。蓄電池バック３４はねじ４０の様な任意の適当な
方法により、内側支持体３８に固定される。

蓄電池バック３４に隣接して印刷配線（ＰＣ）板４２が
内側支持体３８に固定ざれており、これはこれから詳し
く説明する様に、玩具１０が機能し得る様にするのに必
要な回路とマイクロプロセッサとを持っている。容器１
２の内部で着脱性のキｔ！ツブ３２の反対側にスピーカ
４４がある。スご一力４４が電気接続部４６．４８を介
してＰＣ板４２に接続されてＪ３り、スピーカ４４がマ
イクロプロセッサに応答ずることができる様にしている
。位置感知機構５０（第３図）がＰＣ板４２に接続され
、玩具１０のどの平面状の而１７乃至２８が予定の向き
であるか或いは面１７乃至２８のどの１つが一番上とな
る「上」位置であるか（第１図では而２２）をマイクロ
プロセッサが知ることができる様にしている。

動作について説明すると、玩具１０を動かすと、直ちに
ターンオンし、転がされ又は廻される間、音階を演奏し
始める。子供がボールを廻し又は転がすのを止めると、
感じのよい声が、「上」位置にある平而状の而１７乃至
２８上にある可視表示の同定をアナウンスし、それに対
応づる音を発生する。例えば、下記の可視表示の構成を
使った場合面１７一犬　　　　　面２３一馬面１８＝猫　　　　　面２４＝ふくろう面１９＝あひる
　　　面２５一羊面２〇一生　　　　面２６一虹面２）−がちょう　　面２７＝鶏面２２一豚　　　　面２８一烏あひるの絵を持つ而１９が「上」位四にあれば、玩具１
０は、この図はあひるであると述べた後、あひるの代表
的な音を出す。例を続けると、豚の絵を持つ面２２が「
Ｉ：」位費に廻されると、玩具１０はそこに示されるの
が豚であることを述べた棲、豚の代表的な音が続くと云
う様になっている。

玩具１０を再び動かすと、動きが止まったことによって
、別の可視表示が「上」位置にあると認識ざれるまで、
音階が演奏される。玩具１０を転がし又は廻している限
り、「上」位置にある可視表示の同定並びにそれを表わ
す音で応答を続ける。

短かい期間の間、玩具を廻したり転がしたりしないと、
子供の関心を引付ける為に、短かい音楽的な信号が演秦
される。それ以上の活動がなければ、玩具１０はターン
オフになるとアナウンスし、これが自動的に行なわれる
。

第２図には、位置感知機構５０の出力をスビ一力４４を
通じて可聴応答に変換する為に使われる回路及びマイク
ロブロセツザの回路図が示されている。第２図に示す様
に、位霞感知機構５０は５つのスイッチ５２，５４，５
６．５８．６０に対応する。スイッチ５２乃至６０は、
後で詳しく説明するが、１２面体の５つの平面に対応す
る。

マイクロプロセッサ６２がビンＰＡＯ，ＰＡ１．ＰＡ２
．ＰＡ３，ＰＡ４によりスイッチ５２乃至６０に接続さ
れる。各々のスイッヂの他方の接点が節９７に接続され
る。マイク【」プロセッサ６２は符号化データの少なく
とも１２本の線を復号し、多数の音を記憶し、記憶され
ている音のうち、復号された信号に対応する１つを選択
し、復号された信号に応答して可聴音を発生することが
できる。

この可聴音は、平面状の面１７乃至２８（第１図）の可
視表示に対応する教育的な性質のものであることが好ま
しい。

プルアップ抵抗６４．６６．６８，７０．７２が夫々ビ
ンＰＡＯ乃至ＰＡ４とスイッチ５２乃至６０とに接続さ
れている。抵抗６４乃至７２は２００Ｋオーム程度であ
ってよく、ダイオード７４の陰極にも接続されている。

ダイオード７４の陽極がヒューズ７６に接続され、これ
が例えば６ボルトを発生する蓄電池バック３４に接続さ
れている。ヒューズ７６は回路を短絡から保護し、ダイ
オード７４は電池が逆に接続された場合の損傷を防止す
る。

節７８及び節８０の間に抵抗８２があり、これは２００
Ｋオーム程度であってよい。節８０と節８４の問にキャ
パシタ８６があり、これは１２，ＯＯＯビコファラッド
程度であってよい。節８０がダイオード８８の陽極に接
続され、ダイオード８８の陰極が節７８に接続される。

トランジスタ９０はＤｎｐ形であってよいが、そのコレ
クタもダイオード８８の陽極に接続されている。トラン
ジスタ９０のエミッタがマイクロプロセッサ６２のＩＮ
ＩＴの反転に接続されている。トランジスタの９０のベ
ースが８２Ｋオーム程度であってよい抵抗９２を介して
、マイクロプロセッサ６２のＰＢＯに接続されている。

２，２００ビコフ７ランド程度であってよいキャパシタ
９３が節９５と節９７の間に接続されている。

マイクロプロセッサ６２は蓄電池バック３４からＶＤＤ
及びｖＳＳを介して給電される。４７ピコファラッド程
度であってよいキャパシタ９４が節７８及び節９７の闇
に接続されている。セラミック共振器１００が、ｏｓｃ
ｉ及びＯＳＣ２を介してマイクロプロセッサ６２を動作
させるクＯツクを供給する。マイクロプロセッサ６２の
ビンＰＡ５乃至ＰＡ７が全て一緒に結合され、ダイオ一
ド７４のｌ＋３極に接続されている。

音声出力がビンＤＡＩ及びＤＡ２を介してスビ一力４４
に伝達される。ビンＤ△１が、５６０オーム程度であっ
てよい抵抗１０４を介して、ｐｎｐ形であってよいトラ
ンジスタ１０６のベースに接続される。トランジスタ１
０６のエミッタが節７８に接統され、トランジスタ１０
６のコレクタが節１０８に接続される，ｎｐｎ形であっ
てよいトランジスタ１１０のコレクタが節１０８に接続
される。トランジスタ１１０のエミッタが、やはりｎｐ
ｎ形のトランジスタ１１２のエミッタ及び節９７に接続
ざれる。トランジスタ１１０のベースが抵抗１１８を介
して節１１６に接続される。抵抗１１８は１００オーム
程度であってよい。

トランジスタ１１２のコレクタが節１１６に接続され、
トランジスタ１１２のベースが１００オーム程度であっ
てよい抵抗１２０を介して節１０８に接続される。

節１０８及び１１６の間に１０マイクロファラッド程度
であってよいキャパシタ１２２が接続される。節１０８
及び１１６の間にはスピーカ４４イ・も接続される。このスピーカは８オーム程度であること
が好ましい．ｐｎｐ形であってよいトランジスタ１２３
のエミッタが節７８に“接続され、トランジスタ１２３
のコレクタが節１１６に接続される。トランジスター２
３のベースが５６０オーム程度であってよい抵抗１２４
を介して、マイクロプロセッサ６２の出力ＤＡ２に接続
される。４つのトランジスタ１０６，１１０，１１２．
１２３が、スピーカ４４に対する増幅器を形成し、キャ
バシタ１２２がフィルタになる。

動作について説明すると、スイッチ６０を作動すると、
抵抗８２、キャパシタ８６、ダイオード８日、トランジ
スタ９０，抵抗９２及びキャバシタ９３で構成される初
期設定回路がマイクロプロセッサ６２を作動して、楽曲
を演奏する。スイッチ６０がｎから閉位置へ移ると、キ
１ｌパシタ８６を負の電圧スパイクが通る。玩具１０の
電源が入っていなければ、負のスパイクがトランジスタ
９０を通り、ＩＮｒＴをトリガして、マイクロプロセッ
サ６２をターンオンする。マイクロブロレツサ６２が既
にオンになっていれば、トランジスタ９０はオフであり
、負のトリガはマイクロプロセッサ６２に達しない。キ
ャパシタ９３は、雑音がマイクロプロセッサ６２の割込
みを生じない様にする為に設けてある。種々のスイッチ
５２乃至６０が作動される時、マイクロプロセッサ６２
がそれに供給されたコードを解釈し、スピーカ４４に適
当な可聴応答を伝達する。設定された期間の後、スイッ
チ５２乃至６０が作動されていないと、回路は警告を発
した後に自動的に動作を停止する。

マイクロプロセッサに随意選択のソウトウエアを入れて
、機械的なオン／オフ・スイッチの代わりに、静穏モー
ドを自動化することも可能である。

この様な選択を用いれば、順序が逆転するまで（又は別
の順序が開始されるまで）、《ふくろうの絵から牛の絵
まで３回行ったり来たりすると云う様な》玩具の特定の
位置ぎめ順序を行なって玩具をターンオフする。この様
にすれば、大人は玩具を止めて、偶発的に玩具がターン
オンする心配なしに、眠っている幼児をそのままにして
お《ことができる。

第３ａ図には、この発明の好ましい実施例に従って構成
された位置感知８Ｎ構の平面図が示されており、全体が
５０で表わされている。この明細書で云う位置感知機構
とは、地球の重心に対して、重力によって向きを定める
ことができる装置を意味する。感知機構５０は、ＰＣ板
４２に取付けられた５木の摺動管１２６で構成される。

各々の摺動菅１２６の近くに、容器１２の第２の半体１
６内に取付けられたＰＣ板４２に取付けられているリー
ド・スイッチ１３６（第３ｂ図）がある。各各の摺勤管
１２６は、容器１２の１つの平面状の面１７乃至２８に
対して垂直になる様に配行されており、角ｇｉｘで示す
様に、その向きは７２゜ずれている。第３ａ図に示す例
では、平面状の面２３乃至２７が何れもそれに対して垂
直な管１２６を有する。

第３ｂ図には、摺動管１２６の断面が示されている。摺
動管１２６は磁石１３０を入れた中空管１２８で構成さ
れる。摺勤管１２６はＰＣ板４２から大体角度Ｙに保持
されている。容器１２が１２面体であると、角度Ｙは２
３゛乃至３７゛であることが好ましい。摺動管１２６は
支持体１３２及び１３４の様な任意の適当な方法によっ
てＰＣ板４２に固定される。中空管１２８の下にリード
・スイッチ１３６が取付けられており、これがワイヤ１
３８の様な任意の適当な方法により、前に第２図につい
て説明した様な電気回路に接続されている。

玩具１０を種々の平面状の面１７乃至２８を下にする位
置にすると、中空管１２８の中にある磁石１３０がリー
ド・スイッチ１３６に接近したり、それから遠ざかる様
に摺動ずる。磁石１３０がリード・スイッチ１３６に接
近している時、ワイヤ１３８を介して回路が閉じている
ことを知らせる信号がマイクロプロセッサ６２に送られ
る。マグネット１３０がリード・スイッチ１３６から離
れる向きに摺動する時、開路応答がマイクロプロセツサ
６２に送られる。

スイッチが５個あるから、マイクロプロセッサ６２には
３２個の信号の組合せを送ることができるが、そのうち
の１２だけが作用する。玩具１０が動物の可視表示を呈
示する様に設計されている場合、考えられる符号化信号
の順序は次の通りである。

スイッヂ　６０　　５８　　５６　　５４　　５２　　
１一開　〇一閉ｏｏｏｏｏ　　面１７　　犬００００１　　　・・・０００１０　　・・・０００１１　　面２）　　がちょう００１０Ｇ　　・・・００１０１　　・・・００１１０　　面２２　　豚００１１１　　面２４　　ふくろう０１０００　　・・・０１００１　　・・・０１０１０　　・・・スイッチ１　＝開面１８　　猫面２３　　馬面２０　　牛面２５　　羊面１９　　あひる面２６　　蛙面２７　　￥ａＯ−閉スイッチ　６０　　５８　　５６　　５４　　５２　　
１＝開　Ｏ＝閉１１１１１　　面２８　　鳥上に示した復号表を用いて、マイクロプロセッサ６２は
、どの平面状の面１７乃至２８が「上」位置にあるかを
判定することができ、正しい可聴応答が発生される。

リード・スイッチの代わりになるものを第３ａ図に示す
のと同じ形で使うことができる。この様な１つの代案が
第４図に示されており、導電ボール１４０が中空管１４
２の中を転がる。中空管１４２は金属導体であって、Ｐ
Ｃ板４２に第２の接点を持っていてもよいし、或いはプ
ラスチックであってＰＣ板４２に２つの接点があっても
よい。

接点１４６が前に説明した電気回路及びマイクロプロセ
ッサ６２に接続される。この代わりに、導電ボール１４
０は水銀、ナトリウム、カリウムの様な導電液体で構成
してもよい。

リード・スイッチに代わる別の例が第５図に示されてい
る。中空管１４８に不透明な錘１５０があり、これはそ
の中で重力によって自由に動ける。

不透明な錘１５０は例えば玉軸受又は不透明な液体で構
成することができる。赤外線灯で構成し得る光発信器１
５２を光検出器１５６と頁向かいにして、ＰＣ板４２の
上に配置し、中空管１４８を発振器１５２及び検出′ａ
１５６の間に置く。中空管１４８は発信器１５２からの
光が通過できる様な澄明な材料で形成してもよいし、或
いは光が通過できる様な適当な窓を設けてもよい。不透
明な錘１５０が検出器１５６を発信器１５２から遮る様
な位置に玩具１０がある時、間信号がマイクロプロセッ
サ６２に送られる。不透明な！！１５０が検出器１５６
を発信器１５２から遮らない様な向きに管１４８がある
時、１′！１信号がマイクロブＬｌ　ｔ！ッサ６２に送
られる。

第６図には第３ｂ図のリード・スイッチに代わる別の例
が断面で示されている。中空管１５８がＰＣ板４２に取
付けられている。中空管１５８の中にクロム・ボールの
様な反射性錘１６２がある。

管１５８の中に反射性光学スイッチ１６４が配置されて
いる。スイッチ１６４が管１５８の中に光ビームを伝達
し、反射性錘１６２がスイッチ１６４の近くの位置にあ
ると、それから光が反射されてスイッチ１６４の受光部
分に入り、閉信号をマイクロプロセッサ６２に送る。反
射性錘１６２がスイッチ１６４から離れた位置にある時
、それから光が反射されず、間信号がマイクロプロセッ
サ６２に送られる。

第７図には第３ｂ図のリード・スイッチに代わる別の例
が斜視図で示されている。磁石１６６がトラック１６８
４）中に配置されている。磁石１６６は、Ｎ極１７０及
びＳ極１７２がトラック１６８の両側にくる様に配置さ
れている。トラック１６８にホール効果センサの様な磁
気センサ１７４が固定されている。トラック１６８が支
持体１７８によってＰＣ板４２に固定される。磁石１６
６がセンサ１７４に接近している時、Ｎ極１７２がセン
サ１７４を作動し、マイクロプロセッサ６２に閉位置を
知らせる。磁石１６６がセンサ１７４１ら岨れている時
、センサ１７４はターンオフになり、開信号をマイクロ
ブロセツザ６２に送る。

別の実施例では、第２図乃至第７図について上に述べた
様な５つのスイッチを、玩具１０の各々の平面状の面１
７乃至２８に対する１つのスイッチに置換えることがで
きる。この様な代わりの一実施例が第８図に断面図で示
されている。容器１２に導電性液体１８２を収容した内
側の球１８０を嵌込む。球１８０には液体１８２を完全
に充填せず、その為空気の泡１８４が形成される。球１
８０の中には、容優１２の各々の平面状の面（第８図に
は６つだけ示す）に対して垂直に位置感知接点１８６，
１８８，１９０，１９２，１９４，１９６が形成されて
いる。容器１２がその１つの平面状の面１７乃至２８を
下にする位置になった時、特定の１つの位置感知接点、
例えば接点１８６が空気の泡１８４の中にくる。接点１
８６以外の全ての位置感知接点は閉として表示されるか
ら、マイクロプロセッサ（図面に示してない）は接点１
８６が「上」位四にあることを知り、適当な可聴応答が
出される。

第９図には、第８図に示した球と液体に代わる案が断面
図で示されている。容器１２と釣合う様な形を持つ内側
容器１９８がその中に形成されている。内側容器１９８
は第１２図の各々の平面状の面１７乃至２８に対して、
平面の接合部を垂直にする様に位ｎぎめされ、承け部２
００，２０２，２０４，２０６，２０８，２）０を形成
する《内側容器１９８は合計１２個の承け部を有する》
。

導電ボール２）２が内側容器１９８の中で自由に紡ける
。容器１２がη電ボール２）２を承け部２００乃至２）
０のうちの１つに配ぼする様な位置になると、閉位置を
示す信号がマイクロプロセッサ（図面に示してない）に
送られる。この時マイクロプロセッサは、真向かいの平
面状の面が「上」位四にあることを知り、適当な可聴応
答が出される。この代わりに、内側容器１９８は、容器
１２の平面状の面に対して垂直な接点を持つ球にしても
よい。導電ボール２）２が１つの適当な承け部に配ａさ
れた時、マイクロプロセッサに対してｍ位置が知らされ
る。それ以外の時、間位置が知らされる。

第１０ａ図には別の実施例の位置感知機構５０が断面図
で示されている。３’Ｊｆｆｉハウジング２）４に例え
ばナトリウム、カリウム又は水銀の様な導電性液体２）
６が充填される．基部２）８はガラスの様な絶縁体で構
成される。金属導線２）９，２２０，２２２，２２４，
２２６　（第１０ｂ図）が基部２）８を通抜けて、片側
は導電性液体２）６の中に入り、反対側はＰＣ板（図に
示してない）の適当な回路まで伸びる。玩具１０を種々
の平面状の面を下にする様に廻すと、尋電性の導線２）
９乃至２２６の種々の組合わせが、１ｊ電性液体２）６
によって導電ハウジング２）４に接続ざれる。

コードに従って、マイクロプロセッサはどの平面状の面
が「上」位置にあるかを決定することができ、正しい可
聴応答が出される。第１０ｂ図では、平面図で見ると、
導電ハウジング２）４が円形であることが示されている
。

第１１図には、この発明の別の実施例の位置感知機構が
所面図で示されている。内側容器２２８は容器１２と釣
合う形を持っている。内側容器２２８の平面状の面が容
３１１１２の平面状の面１７乃至２８と釣合う。容器２
２８は中空であって、ストロボ灯の様な光源２３０を持
っている。砂又は小さな金属粒子の様な不透明な物質２
３２が、内側容器２２８の中で自由に動ける。内側容器
２２８及び容器１２の各々の平面状の面の真向かいに受
光器２３４，２３６，２３８，２４０，２４２．２４４
（容器１２が１２面体である場合、１２個の受光器があ
る）がある。容器１２を１つの平面状の面１７乃至２８
を下にする位置にすると、不透明な物質２３２が重力に
よって最低の点に落着く。不透明な物質は光ＩＧｉ２３
０からの光を例えば受光器２３６の様な適当な受光器へ
通過させない。

適当な回路を介して受光器２３４乃至２４４に接続され
たマイクロプロセッサ（図面に示してない）は、この為
、受光器２３６と向かい合った平面状の面が「上」位置
にあることを知らされ、適当な可聴応答が出される。

第１２図には、この発明の更に別の実施例の位置感知機
構が断面図で示されている。導電性の金属ボール２４６
が容器１２の中に配置されている。

センサ２５０，２５２，２５４，２５６，２５８，２６
０（容器１２が１２面体である場合、合８１１２個のセ
ンサがある）が容器１２の平面状の面からしっかりと懸
架され、各々の平面状の面に対して垂直である。容器１
２を１つの平面状の面１７乃至２８を下にする位ぼにし
た時、導電ボール２４６が重力によって１つのセンサ、
例えばセンサ２５４に向かって引張られる。この時、セ
ンサ２５０乃至２６０に接続されたマイクロブＯセツサ
（図面に示してない）には、センサ２５４の真向いのセ
ンサ２６０が「上」位置にあることが適当なコードによ
って知らされ、適当な可聴応答が出される。

第１３図には、この発明の別の実施例が斜視図で示され
ている。６つの側面を持つ正角柱２６２が、ブラケット
２６４によって固定されており、適当な接続装［２６６
が揺台のバー２６８に固定されている。子供が６つの側
面を持つ正角柱２６２を種々の位置へ廻すと、それが位
置感知機構によって検出され、その結果、適当な可聴応
答が出される。この６つの側面を持つ正角柱２６２は、
バー２６８から取外して、床に置いたり、或いは希望に
よっては適当な引張る玩具の形にすることができる。

この発明の教育玩具は、齢の行った子供及び大人ばかり
でなく幼児にも使える様に適応する。容器の平面状の面
に種々の年齢にとって適切な可視像を施し、それに対し
て音及び／又は声の応答を出１ことができるマイクロプ
ロセッサを設けることができる。適当なソウトウェアを
追加すれば、教育玩具を話すダイス又は話す地球の様な
ゲーム用品として使うことが可能である。

この発明の特定の好ましい実施例を説明したが、当業者
であれば極々の変更が考えられよう。この発明は特許請
求の範囲によって定められた発明の範囲内で、この様な
全ての変更を包括するものであることを承知されたい。

以上の説明に関連して更に下記の項を開示する。

（１）　　電源と、位置感知機構と、該位置感知機構に
応答する音発生回路と、スピーカと、その多数の位置に
可視表示を持つ容器とをイｊし、該容器が６’ｉ記電源
、前記感知機構、前記回路及び前記スピーカを保持して
いて、前記容器を１つの位買に置く時、前記位置感知機
構が前記回路に信号を送って、前記スピーカを通じて、
前記１つの位置にある可視表示に対応する教育情報を提
供する可聴応答を発生させる教育装置。

（２）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、回路
が１つの位置に夫々対応づ′る複数個の異なる音を貯蔵
し得ると共に、位青感知機構に応谷して各各の音を出す
ことができるマイクロプロセッサで構成されている教育
装置。

（３）　　（２）項に記載した教育装置に於いて、マイ
クロブロヒッサが装置をターンオフするソフトウエアを
有する教育装置。

（４）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、容器
が１２面体である教育装置。

（５）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、容器
が６つの側面を有する正角柱である教育装置。

（６）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位Ｎ
＠知Ｉｌｌ構が、何れも容器の向きに応じて可動の磁石
によって夫々作動される複数個のリード・スイッチで構
成される教育装置。

（７）　　（６）項に記載した教育装置に於いて、複数
個のリード・スイッチが、容器の別々の位置に対して夫
々垂直であって、ＦＰＩ　！ｊＩＭを含み、それに沿っ
て１つの磁石が容器の向きに応じて移動する教育装置。

（８）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位置
感知機構が、複数個の中空摺動管と、各々の管の中にあ
る摺動導体と、管に付設されていて、管の中での導体の
開状態及び閉状態を知らせる接点とで構成されている教
育装置。

（９）“　（８）項に記載した教育装置に於いて、管が
導体で構成される教育Ｖｔ誼。

（１０）　　（８）項に記載した教育装置に於いて、摺
ｗＪ導体が金属ポールで構成される教育装置。

（１１）　　（８）項に記載した教育装置に於いて、摺
動導体が導電性液体で構成される教育装置。

（１２）　　（１１）項に記戟した教育装冒に於いて、
導電性液体が水銀である教育装置。

（１３）　　（１１）項に記載した教育装置に於いて、
導電性液体がナトリウム・カリウムで構成される教育装
！．（１４）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
置感知機構が、複数個の中空摺動菅と、各々の管の中に
ある不透明な摺動錘と、複数個の光発信器と、各々の発
信器と向合っている受光器とで構成されており、発信器
及び受光器が、不透明な錘の位置に応じた聞及び開状態
を回路に知らせる牧育装Ｍ．（１５）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
酊感知機構が、複数個の不透明な中空摺動管と、各々の
管の中にある反射性錘と、該反射性錘の位置に応じた開
及び閉状態を前記回路に知らせる反射性光学スイッチと
で構成される教育装置。

（１Ｂ）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
！！感知機構が、複数個の摺妨トラックと、各々のトラ
ックの中にある磁石と、該磁石の位置に応じた開及び閉
状態を前記回路に知らせる磁気センサとで構成されてい
る教育装置。

（１７）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
置感知機構が、容器の中にある中空の球と、咳球を途中
まで埋める導電性液体と、該球の中で容器の各々の位置
と向かい合っていて、接点が前記液体によって覆われた
時を回路に知らせる接点とで構成されている教育装置。

（１８）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
置感知機構が、容器の形と釣合う内ｌｌＩＩＪ容器と、
該容器の中にある導電錘とで構成されていて、該錘及び
内側容器が、閉状態を知らせることによって、錘の位置
を回路に知らせる様になっている教育装置。

（１９）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
訳感知機構が導電ハウジングと、該ハウジングに固定さ
れた容器を形成する非Ｓ電性の基部と、該容器を途中ま
で埋めるｙｇ電性液体と、前記基部を通って液体の中に
入込み、前記容固の向きに応じてｉｌｌの間及び閉状態
を回路に知らせる複数個の導電専線とで構成ざれている
教育装置。

（２０）　　（１）項に記載した教育装置に於いて、位
置感知機構が、容器の形と釣合う内側容器と、該内側容
器の中にある光源と、前記容器の各々の位置に対応して
前記内側容器に固定された光検出器と、前記内側容器の
中にあって、容器の位置に応じて該物質が１つの光検出
器を覆う様になっていて、開状態を回路に知らせる不透
明な物質とで構成されている教育装置。

（２））　　（１３項に記載した教育装置に於いて、位
置感知機構が、前記容器の内に配惹された導電ボールと
、前記容器の各々の位置に対応する接点とを有し、重力
によってボールが前記接点を接続して、前記容器の位置
を前記回路に知らせる様になっている教育装置。

（２２）　　その各々の平面状の面に可視表示を持つ１
２面体と、該１２面体内にあって、どの平面状の面が予
定の向きであるかを表示する位置感知曙構と、該機構に
応答して、前記予定の向きにある可視表示を表わす可聴
応答を発生するマイクロプロセッサと、該可聴応答を伝
達するスピーカと、玩具に給電する電源とを有する教育
玩具。

（２３）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
予定の向きが・一番上の平面状の面である教育玩具。

（２４）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
マイクＯプロセッサが玩具をターンオフするソフトウエ
アを有する教育玩具。

（２５）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、何れも１２面体の１つの面に対して垂直に
配置された複数個のｍ　ＩＩＩＪ　！ｉ石と、各々の磁
石に隣接していて、磁石の位置に応じて、各々のスイッ
チの開及び閉状態をマイクロブＯセツサに知らせるリー
ド・スイッチとで構成されている教育玩具ゆ（２６）　　（２５）項に記載した教育玩具に於いて、
前記複数個が５個の摺動磁石である教育玩具。

（２７）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記Ｉ１４ｆ４が、何れも１２面体の１つの面に対して
垂直に配置された複数個の中空管と、各々の管の中に阿
動自在に入っている導体と、各々の導体の開及び閉状態
をマイクロプロセッサに知らせる接点とで構成されてい
る教育玩具。

（２８）　　（２７）項に記載した教育玩具に於いて、
前記複数個が５個である教育玩具。

（２９）　　（２７）項に記載した教育玩具に於いて、
前記管が導体で構成される教育玩具。

（３０）　　（２７）項に記載した教育玩具に於いて、
摺勤導体が金属ボールで構成される教育玩具。

（３１）　　（２７）項に記載した教育玩具に於いて、
摺動導体が導電性液体で構成される教育玩具。

（３２）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、何れも不透明な摺動錘を収容した複数個の
中空摺動管と、各々の管に接近していて、該管を通して
光を放出する光発信器と、各々の発信器に向かい合った
受光器とで構成されており、該受光器は各々の錘の位胃
に応じた聞及び閉状態をマイクロプロセッサに知らせる
教育玩具。

（３３）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、何れも反射性摺動睡を収容した複数個の不
透明な中空？！　＃ｌＪ管と、各々の情に接近していて
、管の中での各々の錘の位置に応じて開及び閉状態をマ
イクロプロセッサに知らせる反射性光学スイッチとで構
成されている教育玩具。

（３４）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、何れも磁石を摺動自在に受入れている複数
個のトラックと、各々のトラックに接近していて、各々
の磁石の位置に応じた間及び開状態をマイクロブロセッ
勺に知らせる磁気センナとで構成されている教育玩具。

（３５）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、１２面体内にある中空の球を部分的に埋め
る導電性液体と、前記球の中で前記１２面体の各々の側
面と向かい合っていて、各々の接点が前記液体によって
覆われた時をマイクロプロセッサに知らせる接点とで構
成されている教育玩具。

（３６）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が内側容器の中にある導Ｔｉ錘を有し、前記容
器は１２面体の形と釣合っており、前記錘及び内側容器
の間の閏状態によって、錘の位置がマイクロプロセッサ
に知らされる様になっている教育玩具。

（３７）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、導電ハウジングと、該ハウジングに固定さ
れて容器を形成する非導電性の基部と、該容器を部分的
に埋める導電性液体と、前記基部を通って前記液体の中
に入込む複数個の導電導線とで構成されていて、前記１
２面体の位置に応じて前記導線の開及び閉状態がマイク
１コブロセツサに知らされる様にした教育玩具。

（３８）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、１２面体の形と釣合う内側容器と、該内側
容器の中にある光源と、１２面体の各々の側面に対応し
て前記内側容器に固定された光検出器と、前記内側容器
内にある不透明な物質とで構成されていて、該物質が１
２面体の位置に応じて１つの光検出器を覆って、開状態
をマイクロプロセッサに知らせる教育玩具。

（３９）　　（２２）項に記載した教育玩具に於いて、
前記機構が、１２面体の中に配置された導電ボールと、
１２面体の各々の側面に対応する接点とを有し、重力に
よってボールが接点を接続して、１２面体の位置をマイ
クロプロセッサに知らせる様にした教育玩具。

（４０）容器の位置の表示を発生する方法に於いて、位
置の電気表示を発生し、該電気表示に応答して可聴信号
を発生し、該可聴信号が容器の位置に可視的に現われた
物体の同定に特定的に且つ一意的にＩＩＩ達する情報を
供給する工程を含む方法。

（４１）　　（４０）項に記叔した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、複数個の摺勤磁石の各々を容器
の異なる位置に対して垂直な向きにし、各々の磁石の近
くにリード・スイッチを固定して、各各の磁石の位置に
応じて閏状態及び開状態を表示する・ことができる様に
することを含む方法。

（４２）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が何れも摺動導体を含む複数個の中
空管の各々を容器の異なる位置に・対して垂直な向きに
し、導体の位置に応じて開及び閏状態を表示することを
含む方法。

（４３）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、何れも不透明な摺動錘を収容し
た複数個の中空管の各々を容器の異なる位置に対して垂
直な向きにし、前記管を介して受光器に光ビームを伝達
して、閑状態を知らせ、前記錘によって光ビームを遮っ
て開状態を知らせることを含む方法。

（４４）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、何れも反射性摺動錘を収容した
夜数個の不透明な中空管の各々を、容器の異なる位置に
対して垂直な向きにし、前記錘によって光ビームを反射
して閑状態を知らせ、前記錘を光ビームが管によって吸
収される位置へ摺動させることによって開状態を知らせ
ることを含む方法。

（４５）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、何れも摺ｅｔａ石を収容した複
数個のトラックの各々を、容器の異なる位置に対して垂
直な向きにし、各々のトラックの近くに磁気センサを位
置ぎめし、磁石がセンサから離れている時に開状態を知
らせ、磁石がセンザに接近している時に閉状態を知らせ
ることを含む方法。

（４６）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、容器の中に中空の球を配置し、
該球を部分的に導電性液体で埋め、該球の中で容器の各
々の位置と向かい合って、接点を配置し、流体が接点を
覆う場合に閉状態を知らせることを含む方法。

（４７）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、容器の形と釣合う形を持つ内側
容器を容器の中に配匿し、内側容器の中にある導″１１
錘と内側容器を接触させることによって、閉状態を知ら
せることを含む方法。

（４８）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、非ＩＪ電性の基部を持つ導電ハ
ウジングを容器の中に固定し、前記非導電性の基部を介
して複数個の導１ｆ１３線を通し、前記ハウジングを導
電性液体で部分的に埋め、前記ｙｇ翰を前記液体で覆う
ことによって閉状悪を知らせることを含む方法。

（４９）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生ずる工程が、容器の形と釣合う内側容器を容
器の中に配置し、該内側容器の中に光源を配置し、該内
側容器内で可動の不透明な物質を用いて光検出器を前記
光源から遮って開状態を知らせることを含む方法。

（５０）　　（４０）項に記載した方法に於いて、電気
表示を発生する工程が、容器の中にｅｌｆボールを配誼
し、該ボールを容器のある位置と向かい合った接点に接
続して開状態を知らせることを含む方法。

（５１）多数の位置を持つ教育玩具の各々の位置にある
可視表示に対する可聴応答を発生する方法に於いて、玩
具の中に位置感知機構を配置してどの位置が予定の向き
であるかを示し、どの位置が前記予定の向きであるかに
応じて前記機構から信号を発生し、該信号をマイクロプ
ロセッサで復号し、玩具の各々の位置にある可視表示に
対応する複数個の一意的な音の多数の電気表示を記憶し
、復号された信号に対応する記憶されている音を選択し
、前記復号された信号に応答して可Ｕ音を発生し、該音
が玩具の位置を記述することによって、利用者がこの玩
具によって教育され得る様にする工程を含む方法。

（５２）　　（５１）項に記載した方法に於いて、配置
する工程が、複数個の電気機械的なスイッチの各々を玩
具の相異なる位置に対して垂直に固定して、玩具の位置
に応じて閉及び開状態を知らせること含む方法。

（５３）教育玩具を形成する方法に於いて、各々の側面
に対応する平面状の面を有する多数の側面を有する容器
を形成し、各々の側面に可視表示を固定し、該可視表示
は種々の動物の表示であり、どの側面が予定の位置にあ
るかを示す様に、前記容器の中に位置感知機構を設け、
スピーカ及びマイクロプロセッサを前記機構に接続して
、予定の位置にある可視表示に対する可聴応答を発生し
、該応答は動物の名前及び動物が出す音で構成されてい
る工程を含む方法。

（５４）　　（５３）項に記載した方法に於いて、位置
感　４知機構を配置する工程が、複数個の電気機械的な
スイッチの各々を異なる側面に対して垂直に固定して、
玩具の位置に応じて閉及び開状態を知らせることを含む
方法。

（５５）１２面体の形を有する教育玩具（１０）の各々
の平面状の而（１７−２８＞に異なる可視表示を形成す
る。位置感知機構（５０）を玩具（１０》の内側である
向きに設けて、どの平面状の面（１７−２８）が「上」
位置にあるかをマイクロプロセッサ（６２）に知らせる
。玩具（１０）を廻したり動かすと、「電源投入」の信
号が発生され、楽曲が演奏される。１つの平面状の面（
１７−２８）が「上」位置で停止すると、位口感知機構
（５０》がマイクロプロセッサ（６２）に知らせ、この
可視表示に対応する可聴応答がスピーカ（４４）から伝
達される。特定された期間の間玩具（１０）を放ってお
くと、警告の楽曲が伝達される。それでも玩具（１０）
を動かさなければ、玩具（１０）は自動的に「電源遮断
」になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好ましい実施例の分解斜視図、第２
図は位置の表示に対する可聴応答を発生するのに使われ
る回路及びマイクロブロ廿ツサの回路図、第３ａ図及び
第３ｂ図はこの発明の好ましい実施例の位置感知機構の
図、ＩＴＪ図乃至第１２図はこの発明に従って構成され
る別の実施例の位置感知機構の図、第１３図はこの発明
の別の実施例の玩具の斜視図である。大な符号の説明１２：１２面体の容器３４：電池バック４４：スビ一力５０：位ｆｆ感知機構６２：マイクロプロセッサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電源と、位置感知機構と、該位置感知機構に応答
する音発生回路と、スピーカと、その多数の位置に可視
表示を持つ容器とを有し、該容器が前記電源、前記感知
機構、前記回路及び前記スピーカを保持していて、前記
容器を１つの位置に置く時、前記位置感知機構が前記回
路に信号を送つて、前記スピーカを通じて、前記１つの
位置にある可視表示に対応する教育情報を提供する可聴
応答を発生させる教育装置。
（２）その各々の平面状の面に可視表示を持つ１２面体
と、該１２面体内にあつて、どの平面状の面が予定の向
きであるかを表示する位置感知機構と、該機構に応答し
て、前記予定の向きにある可視表示を表わす可聴応答を
発生するマイクロプロセッサと、該可聴応答を伝達する
スピーカと、玩具に給電する電源とを有する教育玩具。
（３）容器の位置の表示を発生する方法に於いて、位置
の電気表示を発生し、該電気表示に応答して可聴信号を
発生し、該可聴信号が容器の位置に可視的に現われた物
体の同定に特定的に且つ一意的に関連する情報を供給す
る工程を含む方法。