JPH0535174A - 教育用玩具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 遊びながらコンピュータに親しめる初心者に
好適なコンピュータ教育機器。 【構成】 目標物に対して超音波を発射する超音波発振
器１及び超音波送波回路２からなる超音波送波部Ａ、反
射超音波を検知してその方向と距離を測定する超音波受
波器３，４及び超音波受波回路５からなる超音波受波部
Ｂ、超音波受波器３，４からの検知信号により所定のプ
ログラムでもって指令信号を送出する中央演算処理部
Ｃ、その指令信号に基づき目標物に所定動作をさせる駆
動部Ｄ、動作領域の逸脱を検知する検知部Ｅ並びに表示
部Ｆから成り、パーソナルコンピュータと接続すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は教育用玩具に関し、詳し
くは、パーソナルコンピュータと接続して使用したり或
いは単独で使用したりすることで、遊びながらコンピュ
ータに親しむコンピュータ教育機器としての教育用玩具
に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ先進国といわれる我国にお
いても、ようやく小中学校の教育現場にも本格的にコン
ピュータの導入が検討され始めるなど、コンピュータ教
育に対する需要と関心が急速に高まりつつある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに教育現場に本格的にコンピュータの導入が検討され
つつある一方で、コンピュータに対する認識が非常にか
たぐるしいものであり、初心者にとってコンピュータは
取っ付きにくいものというイメージがあった。

【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、コンピュータ
教育に対して、遊びながらコンピュータに親しむという
視点から開発した初心者に好適なコンピュータ教育機器
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明における上記目的
を達成するための技術的手段は、目標物に対して超音波
を発射する超音波発振部と、超音波発振部から発射され
て目標物で反射した超音波を検知して目標物の方向を認
知すると共に目標物までの距離を測定する目としての超
音波受波部と、上記超音波受波部からの検知信号に基づ
いて予め記憶保持された所定のプログラムにより所定の
指令信号を送出する頭脳としての中央演算処理部と、そ
の中央演算処理部からの指令信号に基づいて目標物に対
して所定の動作をさせる足としての駆動部と、目標物に
対する動作領域を逸脱したことを検知する検知部と、目
標物に対する動作状態に応じて表示する表示部とを具備
したことである。

【０００６】また、上記教育用玩具は、中央演算処理部
と通信ケーブルでパーソナルコンピュータに接続するこ
とが可能である。

【０００７】

【作用】本発明に係る教育用玩具では、中央演算処理部
に記憶保持された所定のプログラムに基づいて表示部で
所定の表示を行いながら目標物に対して追跡動作等の所
定の動作を実行する。即ち、超音波発振部から目標物に
発射されてその目標物で反射した超音波を目としての超
音波受波部で受けて頭脳としての中央演算処理部に取込
み、上記超音波受波部からの検知信号により中央演算処
理部からの指令信号に基づいて足としての駆動部を作動
させて姿勢修正を行いながら上記追跡動作等の所定の動
作を実行する。この動作中、目標物に対する動作領域を
逸脱しようとした場合には、検知部によりその動作領域
限界に達したことを検出し、中央演算処理部では、領域
逸脱に対する回避動作を実行する。

【０００８】また、上記中央演算処理部にパーソナルコ
ンピュータを通信ケーブルで接続すれば、パーソナルコ
ンピュータ上で作成された任意の簡単なプログラムによ
り自由にコントロールすることができ、目標物に対して
バラエティーに富んだ動作を実行させることができる。

【０００９】

【実施例】本発明に係る教育用玩具の実施例を図１乃至
図５を示して説明する。尚、図１は本発明の教育玩具の
回路構成の概略を示すブロック図、図２は図１の具体的
回路図、図３乃至図５は本発明の教育玩具の内部機構を
示す構造図である。

【００１０】本発明の教育玩具における回路構成は、図
１及び図２に示すように目標物に対して超音波を発射す
る超音波発振器（１）及び超音波送波回路（２）からな
る超音波送波部（Ａ）と、超音波発振器（１）から発射
されて目標物で反射した超音波を検知して目標物の方向
を認知すると共に目標物までの距離を測定する二つの超
音波受波器（３）（４）及び超音波受波回路（５）から
なる目としての超音波受波部（Ｂ）と、上記二つの超音
波受波器（３）（４）から入力された検知信号に基づい
て予め記憶保持された所定のプログラムにより所定の指
令信号を送出する中央演算処理回路（６）〔１チップＣ
ＰＵ〕からなる頭脳としての中央演算処理部（Ｃ）と、
その中央演算処理回路（６）からの指令信号に基づいて
目標物に対して所定の動作をさせる駆動機構（７）及び
駆動回路（８）からなる足としての駆動部（Ｄ）と、目
標物に対する動作領域を逸脱したことを検知するフォト
センサ等の検知器（９）（10）及び検知回路（11）から
なる検知部（Ｅ）と、目標物に対する動作状態に応じて
表示するＬＥＤ及びブザー等からなる表示部（Ｆ）とを
具備する。

【００１１】上記教育玩具での内部機構は、図３乃至図
５に示すようにベース（12）上に起立保持した制御用プ
リント基板（13）の前面の中央下部に超音波発振器
（１）を取り付け、その部分に筒状の保護用カバー（1
4）を装着する。また、上記制御用プリント基板（13）
の前面の中央上部左右に二つの超音波受波器（３）
（４）を取り付け、上述と同様、その部分に筒状の保護
用カバー（15）（16）を装着する。一方、上記制御用プ
リント基板（13）の後面側には駆動電源である電池（1
7）を収納する電池収納部（18）を設ける。更に、駆動
機構（７）は、ベース（12）の後部左右に二軸独立の車
輪（19）（20）を回転自在に軸支し、上記電池収納部
（18）の後部で上記ベース（12）に起立保持された取り
付け板（21）に二つの左右駆動用モータ（22）（23）を
収納したモータ収納部（24）を設ける。それぞれのモー
タ（22）（23）の出力軸を減速ギヤ〔図示せず〕を介し
て上記車輪（19）（20）に連結する。尚、上記ベース
（12）の前部中央にキャスタ（25）を取り付け、その前
方位置に検知器（９）を装着すると共にベース（12）の
後方位置に検知器（10）を装着する。この検知器（９）
（10）は反射型フォトセンサを使用し、その反射光の有
無を検出することにより脱輪を未然に防止する。また、
表示部（Ｆ）は、図示しないが、ＬＥＤやブザー等が使
用され、例えば、ＬＥＤは上述した内部機構を包囲する
ように取り付けられた外皮カバー（26）に組み付けら
れ、ブザー（27）は内部機構の一部として上述した制御
用プリント基板（13）等に組み付けられる。上記外皮カ
バー（26）は、その表面に所定の加工を施すことにより
子猫や子犬などをイメージした外形とし、上記ＬＥＤが
その子猫や子犬の目に相当するように配置する。尚、図
中、（28）は電源スイッチ、（29）はパーソナルコンピ
ュータ接続用のコネクタである。

【００１２】上記構成からなる教育用玩具の使用例を以
下に説明する。

【００１３】本発明の教育用玩具の使用には、遊び用と
しての単独使用モードと教育用としてのパーソナルコン
ピュータとの接続使用モードとの二つの態様がある。

【００１４】まず、遊び用としての単独使用モードで
は、中央演算処理回路（６）に予め記憶保持されたプロ
グラムにより、例えば、一つの動作例として、自由に動
き回る目標物を検知し追いかけるといった、子猫のイメ
ージでの目標物追跡動作をさせる。

【００１５】即ち、このモードでは、超音波発振器
（１）から超音波を発射しながら自由に動き回る目標物
を探す。この時、上記超音波発振器（１）から発射され
て目標物で反射した超音波の有無を超音波受波器（３）
（４）で検知する。この超音波受波器（３）（４）を子
猫や子犬の目に見立てて二つ配置したことにより目標物
が存在する方向を認知することができ、この目標物を探
す時点で左或いは右転回させて目標物が視認範囲に入る
ことになる。この左右転回は、上記超音波受波器（３）
（４）からの検知信号に基づいて中央演算処理回路
（６）で判断し、駆動回路（８）を介して駆動機構
（７）である、左右モータ（22）（23）を独立させて正
逆回転させることによって行なわれる。また、上記目標
物が視認範囲に入れば、表示部（Ｆ）でＬＥＤを発光さ
せるようにする。そして、超音波発振器（１）から発射
された時点から超音波受波器（３）（４）に入射した時
点までの時間的遅れでもって目標物までの距離を測定
し、中央演算処理回路（６）での判断に基づいて、左右
モータ（22）（23）の正回転でもって前進させる。そし
て、目標物までの距離が所定値に達した時点で停止さ
せ、目標物が捕獲範囲に入った時点で表示部（Ｆ）でＬ
ＥＤを更に強く発光させると共にブザーを発音させる。
更に、目標物が接近した場合、その目標物までの距離が
小さくなったことを検知して左右モータ（22）（23）の
逆回転でもって後退させる。この前後進及び左右転回
時、検知器（９）（10）により反射光の有無を検出する
ことにより脱輪を未然に防止するようにしている。この
ようにして、目標物に対して一定の距離を保持しながら
その目標物の動きに追従させることにより目標物追跡動
作を実現する。

【００１６】尚、上記目標物追跡動作以外にも種々の動
作を行なわせることができ、それらの動作は、中央演算
処理回路（６）に組み込まれるプログラムを変更するこ
とにより実現できる。

【００１７】上述した目標物追跡動作などの単独使用モ
ードは、遊びとしての要素を持っているが、本発明で
は、その他に教育としての要素を持つパーソナルコンピ
ュータとの接続使用モードがある。

【００１８】即ち、上記パーソナルコンピュータとの接
続使用モードでは、まず、パーソナルコンピュータをコ
ネクタ（29）を介して通信ケーブル（30）でもって接続
する。そして、上記パーソナルコンピュータ上で作成し
たＢＡＳＩＣ等の簡単なプログラムにより直接コントロ
ールし、そのプログラムによる目的の動作を実行させ
る。このプログラムによる目的の動作はそのプログラム
に応じて種々のパターンがあり、例えば、テンキーによ
る前後進及び左右転回の単純動作や、前述したような自
由に動き回る目標物を検知しながら追いかけるといっ
た、子猫のイメージでの目標物追跡動作、その他にも、
二台を使用しての「鬼ごっこ」や「障害物競争」などア
イデア次第でいくらでも面白い動作を実行させることが
できる。尚、上記各種動作において、各部、即ち、超音
波発振部（Ａ）、超音波受波部（Ｂ）、中央演算処理部
（Ｃ）、駆動部（Ｄ）、検知部（Ｅ）及び表示部（Ｆ）
の機能は、前述した単独使用モードの場合と同様である
ため、重複説明は省略する。

【００１９】

【発明の効果】本発明に係る教育用玩具によれば、創造
性豊かな遊びの中で、初心者でもすぐにコンピュータに
親しむことができるように教育的配慮がなされ、今後、
広まるであろう小中学校の教育現場でのコンピュータ導
入に対応でき、コンピュータ教育機器としてコンピュー
タの普及促進に大きく貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の教育玩具の回路構成の概略を示すブロ
ック図

【図２】図１の具体的回路図

【図３】本発明の教育玩具の内部機構を示す正面図

【図４】図３の側面図

【図５】図３の平面図

【符号の説明】

Ａ 超音波発振部 Ｂ 超音波受波部 Ｃ 中央演算処理部 Ｄ 駆動部 Ｅ 検知部 Ｆ 表示部 30 通信ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜口 栄男 大阪府大阪市西淀川区姫里３丁目９番37号 大阪機電株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標物に対して超音波を発射する超音波
   発振部と、超音波発振部から発射されて目標物で反射し
   た超音波を検知して目標物の方向を認知すると共に目標
   物までの距離を測定する目としての超音波受波部と、上
   記超音波受波部からの検知信号に基づいて予め記憶保持
   された所定のプログラムにより所定の指令信号を送出す
   る頭脳としての中央演算処理部と、その中央演算処理部
   からの指令信号に基づいて目標物に対して所定の動作を
   させる足としての駆動部と、目標物に対する動作領域を
   逸脱したことを検知する検知部と、目標物に対する動作
   状態に応じて表示する表示部とを具備したことを特徴と
   する教育用玩具。
2. 【請求項２】 中央演算処理部と通信ケーブルでパーソ
   ナルコンピュータに接続したことを特徴とする請求項１
   記載の教育用玩具。