JP2021140124A - プログラミング学習装置 - Google Patents
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Abstract
Description
プログラミングの基本は、基本コマンドの逐次処理とループや分岐などの処理順番の制御であり、特定の言語体系の習得やコンピュータがなくてもプログラミング的思考を学習することは十分可能である。この観点からタイピングやコンピュータの操作に慣れていない小学生を含む初心者向けにプログラミング学習を行うための教材が各社より多数提案されている。
特許文献1に記載されたプログラミングの学習装置には、基本的な動きを定義したブロックを複数装着することで装着順番どおりの動きをするプログラミングカーが示されており、逐次処理だけではなくループ処理やセンサ入力に応じたジャンプ処理の記載もある。
一方、特許文献2に記載された学習玩具は、コマンド情報が記録されたパネルを連続して配置して、その上を移動ロボットがコマンド情報を読み取りながら走行するものであり、例えば読み出した複数の音程コマンドをメモリに格納した後でメロディーとして繰返し演奏するといった記述もある
また、特許文献3に記載されたデジタル回路システムは、論理演算や四則演算などの単機能演算を行う複数のブロックユニットを基板に装着することでより複雑なデジタル回路を作る学習装置であり、ブロックユニット内で演算された情報はシリアル伝送されて隣接のブロックユニットに伝えることで配線の簡略化を実現している。
本発明のプログラミング学習装置は、6つのブロックユニット10a、10b、11、12a、12b、13と、基板2、コントローラ21、出力装置3、外部入力装置4で構成され、基板2上の共通バス22に全てのブロックユニットとコントローラ21が接続されている。またコントローラ21に出力装置3と外部入力装置4が接続されている。また、コントローラ21とブロックユニット11間がアクティブ信号a0で接続されており、同様に、ブロックユニット11とブロックユニット10a間はアクティブ信号a1、ブロックユニット10aとブロックユニット12a間はアクティブ信号a2、ブロックユニット11とブロックユニット10b間はアクティブ信号a3、ブロックユニット10bとブロックユニット12b間はアクティブ信号a4、によりそれぞれ接続されている。ブロックユニット間の接続は基板2への装着順により自由に変更できる構造であり、ブロックユニットの個数とアクティブ信号の接続は上記に限定されるものではない。ブロックユニットの着脱および電気的な接続に関して次に説明する。
ブロックユニット11はこのセンス情報が0であることより2本あるアクティブ信号出力のうちa1にHiレベルパルスを出力する。これを受けてブロックユニット10aはコマンドc1を共通バスbsに出力し、隣接するブロックユニット12aのアクティブ信号a2にHiレベルパルスを出力する。ブロックユニット12aがアクティブになると「先頭戻り」を意味するコマンドc2を共通バスbsに出力する。コントローラ21は共通バス21にセンス情報を出力しながら流れるコマンドを監視している。そして「先頭戻り」コマンドを受信するとアクティブ信号a0にHiレベルパルスを出力することでブロックユニット11に制御が戻る。アクティブ信号a0を受けてブロックユニット11はコマンドc0を共通バスbsに出力する。先に読み出したセンス情報が1であるため今度はアクティブ信号a3にHiレベルパルスを出力する。アクティブ信号a3を受けてブロックユニット10bがアクティブとなりコマンドc3を共通バスbsに出力し、隣接するブロックユニット12bのアクティブ信号a4にHiレベルパルスを出力する。ブロックユニット12bはアクティブ信号a4を受けてアクティブとなり「先頭戻り」コマンドc4を出力し、ブロックユニット11に制御が戻る。このようにセンス情報に応じて分岐した異なるシーケンスを行うことができる。
10 アクティブ信号出力を1本持つブロックユニット
11 アクティブ信号出力を複数本持つブロックユニット
12 アクティブ信号を出力しないブロックユニット
13 コマンドシーケンスの記録再生機能を有するブロックユニット
131 メモリ
14 信号接続用ブロックユニット
15 共通バス用導電部材
16 アクティブ信号用導電部材
2 基板
21 コントローラ
22 共通バス
23 ブロックユニット固定部材
24 共通バス用電極
25 隣接ブロックユニット連結用電極
3 出力装置
4 外部入力装置
Claims (7)
- アクティブ信号入力に応じてコマンドを出力する複数のブロックユニットと、前記ブロックユニットが複数着脱可能でかつ前記ブロックユニットの共通バスに接続されたコントローラを搭載した基板と、出力装置と、を備え、
前記ブロックユニットは、隣接する前記ブロックユニット又は前記コントローラから前記アクティブ信号を受け、前記コマンドを前記共通バスに出力し、
前記コントローラは、前記共通バスより読み出した前記コマンドに従って前記出力装置の状態を変更あるいは保持することを特徴とする、プログラミング学習装置。 - 前記コマンドを前記共通バスに出力すると共に、前記コマンド固有の方向に隣接して装着された前記ブロックユニットに前記アクティブ信号を出力する前記ブロックユニットを含むことを特徴とする、請求項1に記載のプログラミング学習装置。
- 複数の隣接する前記ブロックユニットのいずれに前記アクティブ信号を出力するかを、前記共通バス上の情報より判断する前記ブロックユニットを含むことを特徴とする、請求項2に記載のプログラミング学習装置。
- 外部入力装置を備え、前記コントローラは前記外部入力装置から得られた情報を前記共通バスに定期的あるいは前記情報の変化時に送出することを特徴とする、請求項3に記載のプログラミング学習装置。
- 前記ブロックユニットは、前記コマンドの種別情報を記録する書き換え可能な記録装置を具備し、前記アクティブ信号入力に応じて前記記録装置より読み出した前記種別情報に対応した前記コマンドを前記共通バスに出力することを特徴とする、請求項1乃至4の何れかに記載のプログラミング学習装置。
- メモリを搭載し、前記共通バスより読み出した複数の前記コマンドを前記メモリに格納する機能と、前記アクティブ信号を受けて前記メモリに格納した前記コマンドを読み出して前記共通バスに出力する前記ブロックユニットを含むことを特徴とする、請求項1乃至5の何れかに記載のプログラミング学習装置。
- 前記ブロックユニットを1つ着脱可能な第2のコントローラを搭載した第2の基板と、第2の出力装置と、を備え、
あらかじめ前記基板上で複数の前記コマンドを前記メモリに格納した前記ブロックユニットを、前記第2の基板に装着することを特徴とする、請求項6記載のプログラミング学習装置。
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