JP3215614U - 教育玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】教育玩具を提供する。【解決手段】本考案の教育玩具は、光学読取装置及び１枚または複数枚の感知紙２を備える。前記光学読取装置は使用者により編集された命令セットに基づいて感知紙２上で自動的に移動及び／或いは対応する動作の実行、及び感知紙２上の光学識別コードの読み取りを行って光学識別コードに対応させる動作を実行させる。【選択図】図４

Description

本考案は、教育玩具に関し、更に詳しくは、論理的思考力のトレーニングを行うための光学読取式玩具に関する。

光学識別（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の方法として、光学識別コードを印刷物とデジタルメディアキャリアとの間のインターフェースとするものがある。従来の光学識別方法の原理は、数字をエンコードして方形ドット図案で構成される配列図案を形成させ、これらの図案を文書や製品の表面に印刷する。

しかしながら、ペンを使用して配列図案を読み取ると共にデコードを行い、且つデコードにより獲得された数字に基づいて関連する動作を実行させる場合、エンコードされた図案を肉眼で視認可能にしなければ、文書に印刷されたこれらのエンコードされた図案の内容の読み取りにおいて軽微な影響が出る。

図１は従来の光学式エンコーダを示す方法である。１組の数字が１６個の画素（ｐｉｘｅｌｓ）で構成される１ミリメートル（ｍｍ）×１ミリメートル（ｍｍ）の１平方ミリメートルの大きさの図案にエンコードされる。各画素の大きさは０．０５ミリメートル（ｍｍ）×０．０５ ミリメートル（ｍｍ）であり、１６個の画素の内の第一列及び第一行の画素は１つのグリッド（ｇｒｉｄ）の定義に用いられる。第一行の３番目の画素が僅かに内縮されており、これにより前記図案の方向が定義される。

図２は図１による単一光学式エンコーダである。図に示すように、１６個の画素中の余剰の９個の画素は第一列及び第一行の７個の画素に合わせるようには配列されておらず、行と列の交差点にある空間上で偏移した位置に設けられ、これにより以下の４つの数値が定義される。（０）は交差点の右下方に設けられる。（１）は交差点の左下方に設けられる。（２）は交差点の左上方に設けられる。（３）は交差点の右上方に設けられる。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

かかる従来の実情に鑑みて、本考案は、学習に対する興味を掻き立て、論理的思考力のトレーニングに寄与し、チームワークを高め、各分野の知識を学ぶことができるようにする、教育玩具を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するための本考案の第１態様に係る教育玩具は、１つまたは複数の光学読取装置と、複数の紙カードと、１枚または複数枚の感知紙とを備える。各光学読取装置は画像センサと、処理装置と、複数のローラーと、駆動機構とを含む。各紙カードにはプログラムセットに対応させる光学識別コードが印刷され、使用者が前記複数の紙カードを配列させることにより命令セットとして編集される。前記画像センサにより前記命令セット中の各命令の光学識別コードが順に撮影され、前記処理装置によりデコードが行われると共に前記駆動機構及び複数のローラーが制御され、前記光学読取装置は前記駆動機構及び複数のローラーにより前記１枚または複数枚の感知紙上で移動及び／或いは対応させる動作を実行させる。
好ましくは、各前記感知紙に複数の図案及び各図案に対応させる光学識別コードが印刷され、前記光学読取装置を移動させることにより、前記感知紙上の１つまたは複数の光学識別コードの読み取りを行うと共に１つまたは複数の前記光学識別コードに対応させる動作を実行させる。

本考案の第２態様に係る教育玩具は、１つまたは複数の光学読取装置及び１枚または複数枚の感知紙を備える。各光学読取装置は画像センサと、処理装置と、複数のローラーと、駆動機構と、ワイヤレス通信モジュールとを含む。使用者によりパソコンまたはモバイル装置に事前設定された複数のプログラムセットを有するソフトウェアまたはアプリケーションプログラムがインストールされ、使用者が前記ソフトウェアまたはアプリケーションプログラムのインターフェース上で事前設定されたプログラムセットをドラッグさせて積み重ねることにより命令セットが形成され、且つ前記命令セットは前記ワイヤレス通信モジュールにより１つまたは複数の前記光学読取装置に伝送され、１つまたは複数の前記光学読取装置は前記駆動機構及び複数のローラーにより前記１枚または複数枚の感知紙上で移動及び／或いは各プログラムセットに対応させる動作を実行させる。

本考案の第３態様に係る教育玩具は、１つまたは複数の光学読取装置及び電子ペーパーを備える。各光学読取装置は画像センサと、処理装置と、複数のローラーと、駆動機構と、ワイヤレス通信モジュールとを含む。前記電子ペーパーには複数の図案を各々有する異なる場面が表示される。使用者によりパソコンまたはモバイル装置に事前設定された複数のプログラムセットを有するソフトウェアまたはアプリケーションプログラムがインストールされ、使用者が前記ソフトウェアまたはアプリケーションプログラムのインターフェース上で事前設定されたプログラムセットをドラッグさせて積み重ねることにより命令セットが形成され、且つ前記命令セットは前記ワイヤレス通信モジュールにより１つまたは複数の前記光学読取装置に伝送され、１つまたは複数の前記光学読取装置は前記駆動機構及び複数のローラーにより前記電子ペーパー上で移動及び／或いは各プログラムセットに対応させる動作を実行させる。

本考案の教育玩具によれば、使用者の意欲や興味を湧き起こすようにゲームを通じてプログラミング、数学、言語、及び各分野の知識を学習でき、同時に創造的思考、論理プログラミング、及び共同作業の経験等が得られる。

従来の光学式エンコーダである。 従来の単一の光学式エンコーダである。 本考案の一実施形態に係る教育玩具を示す光学読取装置である。 本考案の一実施形態に係る教育玩具を示す光学読取装置である。 本考案の一実施形態に係る教育玩具を示す感知紙である。 本考案の一実施形態に係る教育玩具を示す複数のプログラムセットである。

以下、図面を参照しつつ、本考案に係る教育玩具について具体的に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

（第１実施形態）
図３Ａは本考案の一実施形態に係る教育玩具を示す光学読取装置であり、図３Ｂは本考案の一実施形態に係る教育玩具を示す光学読取装置である。
本考案の第１実施形態に係る教育玩具は、１つまたは複数の光学読取装置１を備える（本図面では１つのみ表示）。図４に示すように、本考案の第１実施形態に係る教育玩具は１枚または複数枚の感知紙２を更に有する（本図面では１枚のみ表示）。図５に示すように、本考案の第１実施形態に係る教育玩具は複数のプログラムセット３を更に有する。

図３Ａ乃至図５に示すように、光学読取装置１は任意のデザインを有し、制限しないが、例えば、ロボット、動物、昆虫、人物、ぬいぐるみ、車、飛行機等のデザインでもよい。本実施形態では、光学読取装置１は毛虫のデザインを呈する。
各感知紙２の表面には複数の光学識別コードが印刷される（図示せず）。光学読取装置１は画像センサ１０１と、制御回路基板１０２と、複数のローラー１０３と、駆動機構１０４とを有する。駆動機構１０４により、制御回路基板１０２の処理装置（図示せず）によるローラー１０３に対する起動または停止の命令が実行され、或いは光学読取装置１の方向が変更される。本実施形態では、駆動機構１０４は（制限しないが）１対のモーターであり、各モーターはローラー１０３の内歯車１０３１に噛合される歯車１０４１を有する。１つのモーターが駆動してもう１つのモーターが停止することにより光学読取装置１が回転される。制御回路基板１０２は画像センサ１０１により感知紙２上の光学識別コードの撮影を行い、且つ撮影された画像のデコードを行う。

また、図３Ａ乃至図３Ｂに示すように、本実施形態では、好ましくは、光学読取装置１は電池（図示せず）と、スピーカー（図示せず）と、１つまたは複数の光源（図示せず）と、ＵＳＢインターフェース（図示せず）と、電源スイッチ（図示せず）と、ブルートゥース（登録商標）通信モジュール（オプションであり、図示せず）とを更に有する。
電池は光学読取装置１に必要な電源の供給に用いられる。使用者はＵＳＢインターフェースを介して電池に対する充電を行うことができ、または製造メーカーから提供されるファームウェアの更新のインストールすることができる。電源スイッチは電源供給のオンとオフの切り換えに用いられる。他の実施形態では、光学読取装置１は電源の状態表示ランプまたは電圧不足警告ランプを有してもよい。

図５に示すように、本実施形態では、複数のプログラムセット３は複数の紙カード３である。各紙カード３は１つのプログラムセット（または数字）を表し、各紙カード３には前記プログラムセットに対応させる光学識別コードが印刷される。
各プログラムセットは１つまたは複数のプログラムの組み合わせであり、制限しないが、例えば、スタート（ＳＴＡＲＴ）、終了（ＥＮＤ）、前進、後退、左折、右折、回転、時間、点灯、音楽を流す、話す、再実行、数字、加算、減算、乗算、除算等である。

図４に示すように、各感知紙２には異なる場面が描かれ、各場面は通常多くの図案を有する。場面は何でも良く、制限しないが、例えば、街道、世界地図、植物園、動物園、果樹園、世界の名画、著名な音楽家、迷宮、中国語、英語等でもよい。様々な場面を通して使用者の学習意欲を高め、異なる分野の知識について学ぶことができる。例えば、植物園の中には異なる品種の植物の図案が描写され、動物園の中には異なる種類の動物の図案等が描写される。

なお、図４に示すように、各感知紙２には各図案に対応させる多くの識別コード（図示せず）が印刷される。例えば、感知紙２には街道中の［住宅］、［銀行］、［公園］、［交通信号］、［河川］、［橋］、［図書館］、［学校］、［バスケットボール場］等の図案に対応させる異なる識別コードが印刷される。感知紙２は複数のマス目２０１に区画され、各マス目２０１には異なる識別コードが印刷される。１つのマス目２０１は光が読取装置１が移動して固定される距離を表してもよく、例えば、一歩移動する距離でもよい。他の実施形態では、感知紙２がマス目２０１を有しない。

本考案の実施形態によれば、光学識別コードは従来の配列図案でもよく、或いは本出願者が先行出願した実用新案（台湾実用新案公開第１０６１１９４３６号公報、出願日２０１７年６月１２日参照）に記載のように、光学エンコードが数字、文字、及び符号の任意の組み合わせを含んでもよい。上述の台湾実用新案を本文に組み入れ、本案の明細書の一部分とする。光学エンコードが配列図案である場合、図１または図２に示す例に限定されない。

図３Ａ乃至図５に示すように、本考案の実施形態によれば、インタラクティブなゲームとして設計されることにより学習意欲を高めることができる。ゲームの遊び方は多様であり、例えば、親がある場面を使用してゲームの目的を決め、例えば、スタート地点から終点までを指定し、続いて子供が自分でプログラムセットを組み合わせ、指定の目的地まで到達させるようにする。

例えば、図４の場面では、親がスタート地点を「住宅」と決め、途中で「ファストフード店」を通り、中継地点として「図書館」を設定し、続いて「バスケットボール場」に到達するようにする。子供が紙カード（プログラムセット）３を自由に配列させ、例えば、［スタート］、［前進］、［２歩］、［左折］、［３歩］、［点灯］、［音楽を流す］、［一時停止］、［回転］、［４５］、［前進］、［１歩］、［終了］等の順に配列させる。次に、子供が光学読取装置１を使用して配列された紙カード３を順にスキャンすると、光学読取装置１により紙カード３上の光学識別コードが読み取られると共に光学識別コードがデコードされた後、制御回路基板１０２に保存され、例えば、制御回路基板１０２のメモリ（図示せず）に保存される。
次いで、子供が光学読取装置１を感知紙２の「住宅」の上に置くと、光学読取装置１により感知紙２上の「住宅」に対応させる光学識別コードが読み取られ、保存されたプログラムの組み合わせに基づいて感知紙２上で各プログラムセットに対応させる動作が実行される。すなわち、［前進］、［２歩］、［左折］、［３歩］、［点灯］、［音楽を流す］、［一時停止］、［回転］、［４５］、［前進］、［１歩］、［終了］等が実行される。また、光学読取装置１がプログラムの組み合わせに基づいて感知紙２上で自動的に移動し、感知紙２上に印刷される光学識別コードが読み取られ、光学識別コードに基づいて対応させる動作が実行される。例えば、音楽が流れたり、文字が読み上げられる。

本考案の実施形態によれば、使用者がプログラミングを未学習である場合、事前設定されたプログラムセット３（紙カード）を配列させ、積み重ねることにより命令、設定または制御の役割及び背景の行動及び変化についてゲームをする過程でその論理概念を学習できる。また、各場面及びインタラクティブゲームを通じて言語、数学、音楽、歴史等の各分野の常識を学習できる。

本考案の他の実施形態では、同じ感知紙２上で同時に複数の光学読取装置１を使用して一緒にゲームを進めることができる。このため、ゲームの競争の設計に応用可能になる。例えば、プレイヤーＡを表す光学読取装置１が感知紙２の右上隅から出発し、プレイヤーＢを表す光学読取装置１が感知紙２の左下隅から出発し、先に目的地に到達した方が勝ちとなる。或いは、プレイヤーＡ１及びＡ２が組となり、プレイヤーＢ１及びＢ２が組となり、組に分かれてゲームをプレイすることによりチームワークやチームスピリットを養うことができる。

（第２実施形態）
本考案の第２実施形態では、教育玩具は複数の紙カード３を有せず、光学読取装置１がワイヤレス通信モジュール（図示せず）を有する。好ましくは、ブルートゥース通信モジュールであり、使用者は携帯電話、タブレット端末（ＰＡＤ）、パソコン、または他のモバイル装置に製造メーカーが開発したソフトウェアまたはアプリケーションプログラム（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ、ＡＰＰ）をインストールする。前記ソフトウェアまたはアプリケーションプログラムは事前に設定され、図案化されたプログラムセット３を有する。
各プログラムセット３は１つまたは複数のプログラムの組み合わせでもよく、制限しないが、例えば、スタート、終了、前進、後退、左折、右折、回転、時間、点灯、音楽を流す、話す、再実行、数字、加算、減算、乗算、除算等でもよい。使用者はソフトウェアまたはアプリケーションプログラムのインターフェース上で事前設定されたプログラムセット３をドラッグさせて積み重ねることにより１組の命令を形成させ、編集が完了した後、完成したプログラムの組み合わせをブルートゥース通信モジュールにより光学読取装置１に伝送させる。

本考案の他の実施形態では、使用者はネット上から公式の無料のプログラムセットのソフトウェアまたはアプリケーションプログラムをダウンロードすることができる。前記ソフトウェアまたはアプリケーションプログラムは事前に設定され、図案化されたプログラムセット３を有する。
使用者はソフトウェアまたはアプリケーションプログラムのインターフェース上で事前設定されたプログラムセット３をドラッグさせて積み重ねることにより１組の命令を形成させ、編集が完了した後、完成したプログラムの組み合わせをブルートゥース通信モジュールにより光学読取装置１に伝送させる。

（第３実施形態）
本考案の第３実施形態に係る教育玩具は、１つまたは複数の光学読取装置１及び電子ペーパー（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐａｐｅｒ、図示せず）を備える。電子ペーパーにより前述の１枚または複数枚の感知紙２を代替させ、前述の様々な場面を表示させ、使用者はその中の場面を切り換えて表示させることが可能である。
感知紙２と同様に、電子ペーパーには異なる多くの光学識別コードが表示され、例えば、場面中の各図案に対応させる光学識別コードが表示され、光学読取装置１により識別される。本考案の他の実施形態では、電子ペーパーはＵＳＢインターフェースまたはワイヤレス通信モジュール（例えば、ブルートゥース通信モジュール）を有し、使用者はＵＳＢインターフェースまたはワイヤレス通信モジュールを介してより多くの場面をインストールすることが可能である。
ある実施形態では、電子ペーパーは普通紙と同様に環境光により照らされる。電子ペーパーは、超軽量で薄く、湾曲可能であり、低消費電力であることを長所とする。本実施形態の他の仔細については、前述の各実施形態と同じであるため再述しない。

上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。

１ 光学読取装置
２ 感知紙
３ プログラムセット／紙カード
１０１ 画像センサ
１０２ 制御回路基板
１０３ ローラー
１０４ 駆動装置
１０３１ 内歯車
１０４１ 歯車

Claims (5)

1. 画像センサと、制御回路基板と、複数のローラーと、駆動機構とを各々備える１つまたは複数の光学読取装置と、
   プログラムセットに対応させる光学識別コードが各々印刷され、使用者が前記複数の紙カードを配列させることにより命令セットとして編集される複数の紙カードと、
   前記画像センサにより前記命令セット中の各命令の光学識別コードが順に撮影され、前記制御回路基板の処理装置によりデコードされる１枚または複数枚の感知紙であって、前記光学読取装置により前記駆動機構及び複数のローラーが前記１枚または複数枚の感知紙上で移動及び／或いは前記命令セット中の各命令に対応させる動作を実行させるように制御される感知紙と、を備えることを特徴とする、
   教育玩具。
2. 各前記感知紙には複数の図案及び各図案に対応させる光学識別コードが印刷され、前記光学読取装置を移動させることにより、前記感知紙に印刷される１つまたは複数の光学識別コードの読み取りを行うと共に１つまたは複数の前記光学識別コードに対応させる動作を実行させることを特徴とする請求項１に記載の教育玩具。
3. 画像センサと、処理装置と、複数のローラーと、駆動機構と、ワイヤレス通信モジュールとを各々備える１つまたは複数の光学読取装置と、
   １枚または複数枚の感知紙とを備え、
   使用者によりパソコンまたはモバイル装置に事前設定された複数のプログラムセットを有するソフトウェアまたはアプリケーションプログラムがインストールされ、
   使用者が前記ソフトウェアまたはアプリケーションプログラムのインターフェース上で事前設定されたプログラムセットをドラッグさせて積み重ねることにより命令セットが形成され、
   前記命令セットは前記ワイヤレス通信モジュールにより１つまたは複数の前記光学読取装置に伝送され、
   １つまたは複数の前記光学読取装置により前記駆動機構及び複数のローラーが前記１枚または複数枚の感知紙上で移動及び／或いは前記命令セット中の各プログラムセットに対応させる動作を実行させるように制御されることを特徴とする、
   教育玩具。
4. 画像センサと、処理装置と、複数のローラーと、駆動機構と、ワイヤレス通信モジュールとを各々備える１つまたは複数の光学読取装置と、
   複数の図案を各々有する異なる場面の表示に用いられる電子ペーパーとを備え、
   使用者によりパソコンまたはモバイル装置に事前設定された複数のプログラムセットを有するソフトウェアまたはアプリケーションプログラムがインストールされ、
   使用者が前記ソフトウェアまたはアプリケーションプログラムのインターフェース上で事前設定されたプログラムセットをドラッグさせて積み重ねることにより命令セットが形成され、
   前記命令セットは前記ワイヤレス通信モジュールにより１つまたは複数の前記光学読取装置に伝送され、
   １つまたは複数の前記光学読取装置により前記駆動機構及び複数のローラーが前記電子ペーパー上で移動及び／或いは前記命令セット中の各プログラムセットに対応させる動作を実行させるように制御されることを特徴とする、
   教育玩具。
5. 前記電子ペーパーには各図案に対応させる光学識別コードが更に表示され、前記光学読取装置を移動させることにより、前記電子ペーパー上に印刷される１つまたは複数の光学識別コードの読み取りを行うと共に１つまたは複数の前記光学識別コードに対応させる動作を実行させることを特徴とする請求項４に記載の教育玩具。

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