(57)【要約】【課題】プログラミングを学習する学習玩具を使用するに当たって、複数種類配置したコマンド・パネル上における移動体のスムーズな移動を促すと共に、プログラミングの学習を行い易くすることができるコマンド・パネル配置用治具を提供する。【解決手段】学習玩具１００に使用するコマンド・パネル配置用治具１０であって、略方形状を呈する板状の枠体本体２１によりコマンド・パネル１２１を配置する内側空間２３を形成する枠体２０を有しており、枠体本体２１は、コマンド・パネル１２１の厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、内側空間２３に配置したコマンド・パネル１２１の上面と略面一となるように構成されており、内側空間２３は、複数種類のコマンド・パネル１２１を隙間無く配置可能な大きさに構成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の動作の命令であるコマンド情報が記録されたコマンド・パネルを複数種類連続して配置し、前記コマンド・パネルの上を前記移動体が自走しながら前記コマンド情報を読み取り、前記コマンド情報に基づいて動作する学習玩具に使用するコマンド・パネル配置用治具であって、
略方形状を呈する板状の枠体本体により前記コマンド・パネルを配置する内側空間を形成する枠体を有しており、
前記枠体本体は、前記コマンド・パネルの厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、前記内側空間に配置した前記コマンド・パネルの上面と略面一となるように構成されており、
前記内側空間は、複数種類の前記コマンド・パネルを隙間無く配置可能な大きさに構成されていることを特徴とするコマンド・パネル配置用治具。
【請求項２】
前記枠体本体の外周縁部に、上側に突出する凸部を有しており、
前記移動体が前記枠体の外側に出ようとしたときに、前記移動体が前記凸部に当たることで、外側に出ることを規制するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のコマンド・パネル配置用治具。
【請求項３】
前記枠体本体は、複数の板状の分割部材を組み合わせて構成されており、
前記分割部材の選択により前記枠体本体の大きさを変化させて前記内側空間の大きさを変化させて、前記内側空間に配置可能な前記コマンド・パネルの数を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコマンド・パネル配置用治具。
【請求項４】
前記枠体の下側に位置するシートを有しており、
該シートには、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のコマンド・パネル配置用治具。
【請求項５】
前記枠体の下側に配置するシートを有しており、
該シートの表面と裏面にはそれぞれ、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられており、
前記表面の前記コマンド・パネル配置部と前記裏面の前記コマンド・パネル配置部はそれぞれ、前記分割部材の一の選択に応じた前記枠体本体の第１状態と、前記分割部材の他の選択に応じた前記枠体本体の第２状態に適合したものとなっていることを特徴とする請求項３に記載のコマンド・パネル配置用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パネルに印字された位置情報と動作指示を自走する移動体が読みとってプログラムを実行するものでパネルの並べ方によるプログラム設計とデバッグを学び、プログラム作成の基礎を身につけさせ、論理的思考力、解決力を育てる玩具において、移動体が自走するパネルを配置するコマンド・パネル配置用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自走型の移動体に移動路上を移動させる玩具として、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の玩具は、走行面の右半分と左半分にデータ用のパターンとクロック用のパターンが、走行経路に沿って並行して形成されている。移動体は、これら二種類のパターンを読み取りながら、その走行面を移動する。走行経路は、直線形状、カーブ形状、およびスロープ形状の各種形状を有する複数のコースパーツが連結され経路全体が無端状すなわちループ状に形成される。走行面に形成されているデータ用のパターンは、各コースパーツの形状を特定するコースパーツＩＤを示しているため、移動体がデータ用のパターンを読み取ることでコース形状が識別できる。移動体は、コース形状を識別できるだけでなく、コースアウト発生区間やジャンプ区間などの実走行結果データも取得できる。遊技者は、コース形状や実走行結果データに基づいて、走行経路の各位置における移動体の速さや加速度などの走行制御データを設定し、走行時間を短縮するように改良して楽しむことができる。
【０００３】
また、遊技者が任意に設定したコマンドに基づいて対象物の動作を適宜変更できる玩具として、下記特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献２の玩具では、マスターブロック（すなわち、操作デバイス）のポケットに、所望のアクティビティブロックを嵌め込むことで、ディスプレイの画面上に映し出されたアバターの動作を任意に設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６７１４９号公報
【特許文献２】米国特許第９３３３４２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１の玩具は、移動体が走行面のデータを読み取ることでコース形状を識別し、遊技者が、走行制御データを設定することで移動体に動作をさせるという構成を備えている。
【０００６】
しかしながら、移動体は、走行経路を走行するのみであり、動作の形態としては一定の範囲に限られている。この出願の発明者は、移動体が走行面からデータを読み取り、移動体に動作をさせるという構成の応用として、移動体をロボット等に代え、このロボットの動作をより多様化することを考えた。ロボットの動作を多様化し、ロボットの動き、色、及び音声などを変化させることで、視覚や聴覚により認識できるため、小さな子供にも理解しやすいと考えたからである。
【０００７】
また、本出願の発明者は、特許文献１の玩具では遊技を想定しているにすぎないが、これを学習に応用すれば利用範囲が広がると考えた。特に、ロボットが読み取るデータを入力とし、ロボットの動作を出力とすれば、入力と出力の関係が、子供にも理解しやすいという特徴から子供向けのプログラミングの学習に有効であると考えた。
【０００８】
また、特許文献２の玩具では、遊技者が動作をさせるアバターは、ディスプレイ上の画像として動作するのみであり、遊技者は、直接、アバターに触れることができない。このため、幼児等の小さな子供には操作が困難であると考えられる。
【０００９】
本出願の発明者は、まず、例えば三歳以下の幼児にコンピュータ・プログラミングの基礎を学ばせるための学習玩具として検討した。例えば三歳以下の幼児に、コンピュータ言語を理解させることは困難であるが、ロボットが走行面からデータを読み取り、ロボットに動作をさせるという特徴を活かせば、コンピュータ・プログラミングの手法を学習させることが可能であると考えたからである。また、ディスプレイ上の画像を動作させるのではなく、三次元の物体であるロボットに動作をさせる方が、幼児等の子供にも動作が認識しやすく興味を持って学習できると考えた。
【００１０】
一方で、対象年齢を例えば三歳以下の幼児など、狭い年齢層に限定すると、学習玩具の動作を単純なものに制限せざるを得ず、子供が飽きてしまうことや、子供の成長により、玩具が短期間のうちに使われなくなってしまうことが想定された。
【００１１】
子供の発達段階に応じて、長期間にわたり使用できるようにするためには、ロボットの動作を通して、より高度なプログラミングの学習を実現できるようにしておくことが望ましい。
【００１２】
そして、このような学習玩具において、ロボットがデータを読み取れるようにしたコマンド・パネルを複数種類用意し、当該コマンド・パネル上を移動体が自走しながら各コマンド・パネルデータを読み取っていくものを考え出した。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、プログラミングを学習する学習玩具を使用するに当たって、複数種類配置したコマンド・パネル上における移動体の様々な動作を促すと共に、プログラミングの学習を行い易くすることができるコマンド・パネル配置用治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、移動体の動作の命令であるコマンド情報が記録されたコマンド・パネルを複数種類連続して配置し、前記コマンド・パネルの上を前記移動体が自走しながら前記コマンド情報を読み取り、前記コマンド情報に基づいて動作する学習玩具に使用するコマンド・パネル配置用治具であって、略方形状を呈する板状の枠体本体により前記コマンド・パネルを配置する内側空間を形成する枠体を有しており、前記枠体本体は、前記コマンド・パネルの厚みと略同一の厚みを有し、その上面が、前記内側空間に配置した前記コマンド・パネルの上面と略面一となるように構成されており、前記内側空間は、複数種類の前記コマンド・パネルを隙間無く配置可能な大きさに構成されているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記枠体本体の外周縁部に、上側に突出する凸部を有しており、前記移動体が前記枠体の外側に出ようとしたときに、前記移動体が前記凸部に当たることで、外側に出ることを規制するように構成されているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記枠体本体は、複数の板状の分割部材を組み合わせて構成されており、前記分割部材の選択により前記枠体本体の大きさを変化させて前記内側空間の大きさを変化させて、前記内側空間に配置可能な前記コマンド・パネルの数を変更可能に構成されているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の構成に加えて、前記枠体の下側に位置するシートを有しており、該シートには、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に係る発明は、請求項３に記載の構成に加えて、前記枠体の下側に配置するシートを有しており、該シートの表面と裏面にはそれぞれ、前記コマンド・パネルの配置位置を特定するコマンド・パネル配置部が設けられており、前記表面の前記コマンド・パネル配置部と前記裏面の前記コマンド・パネル配置部はそれぞれ、前記分割部材の一の選択に応じた前記枠体本体の第１状態と、前記分割部材の他の選択に応じた前記枠体本体の第２状態に適合したものとなっているコマンド・パネル配置用治具としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明によれば、学習者が複数種類のコマンド・パネルを正しく並べて移動体に想定通りの動きをさせようとする際に、コマンド・パネルの指示方向を間違えてしまって連続したコマンド・パネル上を移動中の移動体がコマンド・パネルからはみ出してしまい、プログラミング失敗となることがあるが、そのような場合でも、コマンド・パネルの厚みと略同一の厚みを有する枠体本体を用いることで、移動体の転倒や停止等の不具合を起こさずにスムーズに移動体を移動させて、プログラミングのエラーを移動体に表現させることができる。また、移動体がコマンド・パネルからはみ出して移動していく様子をはっきりと確認することができるため、学習者にプログラミング失敗を確実に認識させ、コマンド・パネルを並び替えて解決策を講じて意図した通りに動作するように修正する（デバッグを行う）ように導くことができる。また、内側空間にコマンド・パネルを隙間無く配置可能であるため、パネル間の隙間に移動体が嵌ってしまったり隙間で停止してしまったりする不具合を起こさずにスムーズに移動体を移動させることができる。また、コマンド・パネルを配置する箇所の外縁を規制する枠体があるため、コマンド・パネルをより配置し易くすることができる。
【００２０】
また、請求項２の発明によれば、枠体本体の外周縁部に凸部を有していることで、プログラミング失敗で移動体がコマンド・パネルから外れて外側に向かって移動してしまっても、移動体が必要以上に外側に出ることを物理的、強制的に規制することができ、移動体の転倒や破損を防止することができる。
【００２１】
また、請求項３の発明によれば、枠体本体が分割部材の組合せで内側空間に配置可能なコマンド・パネルの数を変更可能に構成されていることで、そのときどきの学習者の成長、学習目的や難易度等に合わせてコマンド・パネルの配置可能数を変化させることができる。これにより、そのときどきにより最適な状態にして学習玩具を用いることができる。
【００２２】
また、請求項４の発明によれば、コマンド・パネルを並べるコマンド・パネル配置部が設けられたシートを枠体の下側に配置することで、コマンド・パネルを配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネルの位置を指定することができる。その結果、より使い勝手の良いコマンド・パネル配置用治具とすることができ、より学習し易い状態で学習玩具を用いることができる。
【００２３】
また、請求項５の発明によれば、コマンド・パネルを並べるコマンド・パネル配置部が設けられたシートを枠体の下側に配置することで、コマンド・パネルを配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネルの位置を指定することができる。また、シートが表面と裏面でそれぞれ異なる配置パターンのコマンド・パネル配置部を有していることで、１枚のシートで２通りの使い方をすることができる。また、シートの表面と裏面でコマンド・パネルの配置数が異なるように構成された場合には、表面と裏面のそれぞれでコマンド・パネルをコマンド・パネル配置用治具の中心位置の内側空間に配置することができ、コマンド・パネル配置用治具を見栄え良い状態に保ちつつ学習を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第１状態を示す平面図である。
【図２】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第２状態を示す平面図である。
【図３】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第１状態における枠体を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第２状態における枠体を示す平面図である。
【図６】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第１状態におけるシートを示す平面図である。
【図７】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の第２状態におけるシートを示す平面図である。
【図８】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具の凸部に移動体が当接して停止した状態を示す側面図である。
【図９】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた学習玩具の使用例を示す平面図である。
【図１０】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた学習玩具の全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図１１】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた移動ロボットを概略的に示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図１２】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた移動ロボットの走行機構を下側から見た概略的斜視図である。
【図１３】同実施の形態に係るコマンド・パネル配置用治具を用いた移動ロボットの制御回路を概略的に示すブロック図である。
【図１４】同実施の形態に係るタブレットコンピュータの概略的正面図である。
【図１５】同実施の形態に係るコマンド・パネルの複数の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
まず、この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具１０について、図１〜９を用いて説明する。このコマンド・パネル配置用治具１０は、移動体１１０の動作の命令であるコマンド情報が記録されたコマンド・パネル１２１を複数種類連続して配置し、コマンド・パネル１２１の上を移動体１１０が自走しながらコマンド情報を読み取り、コマンド情報に基づいて動作する学習玩具１００に使用するものであり、内側空間２３にコマンド・パネル１２１を複数枚隙間無く配置可能にしたものである。なお、必ずしも内側空間２３の全てをコマンド・パネル１２１で埋めて隙間無く配置する必要はなく、一部だけにコマンド・パネル１２１を配置するようにしても良い。
【００２７】
この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具１０は、枠体２０とシート３０を有する構成となっている。このうち枠体２０は、略方形状を呈する板状の枠体本体２１と、当該枠体本体２１により形成される内側空間２３とで構成されている。また、枠体本体２１は、複数の板状の分割部材２１ａを組み合わせて略方形状に形成されており、ここでは１０個の分割部材２１ａを組み合わせると、図３に示すような大きい第１状態の枠体本体２１が形成されるようになっている。また、図３の状態から一部の分割部材２１ａを取り外して８個の分割部材２１ａを組み合わせると、図５に示すような小さい第２状態の枠体本体２１が形成されるようになっている。
【００２８】
また、この実施の形態では、全ての分割部材２１ａの長手方向の一端に同形の凸形状のオス係合部２１ｂが形成され、全ての分割部材２１ａの長手方向の一端と反対側の他端に同形の凹形状のメス係合部２１ｃが形成されており、分割部材２１ａ同士のオス係合部２１ｂとメス係合部２１ｃとが嵌合することで互いに係合し、当該係合を一周させることで枠体本体２１を形成するように構成されている。また、オス係合部２１ｂとメス係合部２１ｃが全て同じ形状に形成されているために、分割部材２１ａの一部を追加したり取り外したりして枠体本体２１の大きさ及び形状を間単に変更できるようになっている。
【００２９】
また、この実施の形態の分割部材２１ａは、それぞれの厚みがコマンド・パネル１２１の厚みと略同一となるように形成されており、これらを組み合わせて形成された枠体本体２１の厚みもコマンド・パネル１２１の厚みと略同一となっており、枠体本体２１で形成された内側空間２３にコマンド・パネル１２１を配置すると当該コマンド・パネル１２１の上面と枠体本体２１の上面とが略面一となるように構成されている。
【００３０】
また、内側空間２３はコマンド・パネル１２１を所定数の複数枚配置した際に、隙間無く配置可能な大きさ及び形状となるように構成されている。この実施の形態では、図３に示すように枠体本体２１を大きい第１状態にしたときには縦６枚、横５枚の合計３０枚のコマンド・パネル１２１を配置したときに丁度隙間無く配置されるように構成され、図５に示すように枠体本体２１を小さい第２状態にしたときには縦５枚、横４枚の合計２０枚のコマンド・パネル１２１を配置したときに丁度隙間無く配置されるように構成されている。
【００３１】
なお、この実施の形態のコマンド・パネル１２１は、図９等に示すように、その略正方形状に形成された１枚１枚の平面視の四隅（４つの角部）が所定量切り欠かれている。これにより、コマンド・パネル１２１を丁度隙間無く配置した場合に、コマンド・パネル１２１が丁度正方形状に形成されているときよりも、切り欠かれた四隅の位置からコマンド・パネル１２１を容易に取り外すことができる。そのため、コマンド・パネル１２１を交換したりする際に、コマンド・パネル１２１を簡単に取り外して交換をおこなうことができる。
【００３２】
また、枠体本体２１（分割部材２１ａ）の外周縁部には、図４に示すように、上側に所定高さ突出する凸部２２が形成されており、この実施の形態では、全周を覆うように形成されている。この凸部２２によって、プログラミング失敗で移動ロボットがコマンド・パネル１２１によるコースを外れてしまったときに、図８に示すように、物理的に強制的に停止させることができるようになっている。なお、この凸部２２の突出高さは、移動ロボット１１０の回転脚２３１と補助ボール２３２部分に当接し、本体部２１１には当接しないように設定されている。
【００３３】
また、シート３０は、図６，図７に示すように、表面３１と裏面３２の双方にコマンド・パネル１２１を丁度配置する大きさのコマンド・パネル配置部３１ａ，３２ａが設けられており、ここでは表面３１には図１に示すように縦６枚、横５枚の合計３０枚分の区画がなされるようにコマンド・パネル配置部３１ａが表示されており、裏面３２には図２に示すように縦５枚、横４枚の合計２０枚分の区画がなされるようにコマンド・パネル配置部３２ａが表示されている。
【００３４】
そして、枠体本体２１を大きい第１状態にしたときに内側空間２３とシート３０の表面３１の３０枚分のコマンド・パネル配置部３１ａとが丁度同形となるように構成され、枠体本体２１を小さい第２状態にしたときに内側空間２３とシート３０の裏面３２の２０枚分のコマンド・パネル配置部３２ａとが丁度同形となるように構成されている。すなわち、シート３０は、使用目的に合わせて、コマンド・パネル１２１を多く配置できる表面３１と、コマンド・パネル１２１を少なめに配置できる裏面３２のどちらかを選択して使用することができ、当該シート３０に合わせて枠体本体２１の大きさを選択して組み合わせて配置することが可能となっている。また、シート３０の表面３１の各コマンド・パネル配置部３１ａには、それぞれ１〜３０の数字が記載されており、学習者が数字を覚える勉強も兼ねるようになっている。また、シート３０の裏面３２の各コマンド・パネル配置部３２ａには、それぞれ色分けがされており、学習者が色の勉強も兼ねるようになっている。また、各コマンド・パネル配置部３２ａが色で区切られることで、コマンド・パネル１２１の配置位置が分かりやすいという利点もある。
【００３５】
次に、この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具１０を用いた学習玩具１００について説明する。
【００３６】
図９及び図１０に示すように、この実施の形態に係る学習玩具１００は、「移動体」としての１台の移動ロボット１１０と、複数種類のコマンド・パネル１２１と、当該コマンド・パネル１２１を配置するコマンド・パネル配置用治具１０と、タブレット型端末であるタブレットコンピュータ１３０とで構成されている。ただし、タブレットコンピュータ１３０は必須でなく、移動ロボット１１０と、複数種類のコマンド・パネル１２１と、コマンド・パネル配置用治具１０とで、学習玩具１００を構成してもよい。
【００３７】
また、複数種類のコマンド・パネル１２１が連続して配置され、移動路１２０が形成されるようになっている。これらのコマンド・パネル１２１には、移動ロボット１１０の動作の命令である異なるコマンド情報が記録されている。学習者は、移動ロボット１１０にさせたい動作に応じて、複数種類のコマンド・パネル１２１を順次並べて、任意の移動路１２０を形成する。移動ロボット１１０は、これらのコマンド・パネル１２１の上を自走しながら、コマンド・パネル１２１に記録されているコマンド情報を読み取り、コマンド情報に応じた様々な動作を行う。
【００３８】
この実施の形態に係る移動ロボット１１０は、図１１及び図１２に示すように、自走するための「移動手段」である移動機構２３０と、コマンド・パネル１２１のコマンド情報を読み取る「読取手段」である光学読取モジュール２４０と、読み取った複数のコマンド情報を記憶する「記憶手段」であるコマンド情報用メモリ５０８（図１３参照）と、移動ロボット１１０に動作をさせる「制御手段」である制御部５０１（図１３参照）とを有している。また、移動ロボット１１０には、この移動ロボット１１０を発光させる「発光素子」であるＲＧＢ光源５０２（図１３参照）と、この移動ロボット１１０から音声を発生させるスピーカ５０７（図１３参照）とが内蔵されている。
【００３９】
さらに、移動ロボット１１０には、タブレットコンピュータ１３０に動作指示情報を送信する通信手段であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５０９（図１３参照）が内蔵されている。なお、学習玩具１００の構成にタブレットコンピュータ１３０を含まない場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５０９は必須でない。また、移動ロボット１１０の機能は、これらに限定されず、他の機能を追加してもよい。
【００４０】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、この移動ロボット１１０の外観の概要を示しており、本体部２１１と、底面部２１２とを有する。本体部２１１と底面部２１２とは、着脱できる構造になっている。本体部２１１には、周囲に渦巻き状に発光部２２０が形成されている。また、正面の２個の円形部２２１は、顔の目を模したデザインとして設けられている。底面部２１２には、移動機構２３０と光学読取モジュール２４０が設けられている。
【００４１】
本体部２１１は、例えば樹脂等の安全性が高い材料で形成することが望ましく、球形部２１３と円錐形状部２１４とを組み合わせて形成されている。但し、この本体部２１１の形状や寸法等は、任意である。
【００４２】
発光部２２０は、例えば透明の樹脂等の安全性が高い材料で形成される。本体部２１１内に設けられたＲＧＢ光源５０２（例えばＬＥＤを用いたもの、図１１及び図１２では示さず）が発光することで、この発光部２２０が発光して見えるように構成されている。ＲＧＢ光源５０２の赤、緑、及び青の発光の組合せによって、移動ロボット１１０の発光部２２０を任意の色に発光させることができる。この実施の形態１では、発光部２２０の形状を渦巻き状としたが、この発光部２２０の形状は任意である。
【００４３】
底面部２１２は、例えば樹脂等の安全性が高い材料で形成することが望ましく、下側に突出する凸面を有している。但し、底面部２１２の形状等は任意である。図１２は、本体部２１１から底面部２１２を取り外した状態で、底面部２１２に配置された移動機構２３０を斜め下方から見た斜視図を示している。
【００４４】
移動機構２３０は、この移動ロボット１１０を移動・回転等させるための機構である。この移動機構２３０は、図１１及び図１２に示したように、一対の回転脚２３１と、一対の補助ボール２３２とを備えている。
【００４５】
一対の回転脚２３１は、底面部２１２の外縁付近から、外側に傾斜した状態で、突出して配置されている。これら回転脚２３１は、底面部２１２の中心を挟んで、対称な位置に配置されている。これら回転脚２３１は、先端に形成された球面で、床面に接する。図１３に示したように、これら回転脚２３１は、本体部２１１内に配置された、一対のモータ４０１の駆動軸（図示せず）にそれぞれ連結されており、これらの駆動軸によって回転駆動される。
【００４６】
一対の補助ボール２３２は、底面部２１２の外縁付近に、この底面部２１２から突出した状態で、回転自在に設けられている。すなわち、これら補助ボール２３２は、底面部２１２の上側に設けられた保持部材（図示省略）で保持されているにすぎず、駆動力を有さない。また、補助ボール２３２が収容されている部分の底面部２１２に形成さている孔径は、補助ボール２３２の直径よりも小さいため、補助ボール２３２が脱落しないようになっている。また、これら補助ボール２３２は、平面視で回転脚２３１からそれぞれ略９０゜の位置に配置されると共に（図１１（ｂ）参照）、これら回転脚２３１と同時に床面に接するような高さに配置されている（図１１（ａ）参照）。
【００４７】
回転脚２３１及び補助ボール２３２を、このように配置することで、移動ロボット１１０の本体部２１１が傾くこと無しに安定した状態で床面に置くことができると共に、移動ロボット１１０の移動・回転等の動作をスムーズに行うことができる。但し、移動機構２３０の具体的構造は任意であり、前進や回転等の動作を行うことができるものであればよい。
【００４８】
移動ロボット１１０は、一対の回転脚２３１の回転制御をそれぞれ個別に行うことで、停止、直進、回転、右折、左折等を行うことができる。例えば、移動ロボット１１０を直進させたい場合は、一対の回転脚２３１を同じ回転速度で同じ方向に回転させればよい。一方、移動ロボット１１０を、移動することなくその場で回転させたい場合には、一対の回転脚２３１を、同じ回転速度で逆方向に回転させればよい。
【００４９】
移動ロボット１１０は、コマンド・パネル１２１の上に乗った状態で、コマンド・パネル１２１に記録されたコマンド情報を読み取り、読み取ったコマンド情報に基づいて所望の動作をする。
【００５０】
移動ロボット１１０の光学読取モジュール２４０は、図１１及び図１２に示したように、底面部２１２の中心位置部分に下向きに取り付けられており、真下にあるコマンド・パネル１２１を読み取ることができるようになっている。
【００５１】
光学読取モジュール２４０は、二次元のドットパターンを使用した方式（特許第３８２９１４３号、特許第４０５４３３９号）を用いてコマンド・パネル１２１に記録されたコマンド情報を光学的に読み取ることができる構成になっている。
【００５２】
コマンド・パネル１２１表面には、コマンド情報と一対一に対応する二次元のドットパターンが印刷されており、この光学読取モジュール２４０に内蔵されている二次元配列の光センサが光学的にこのドットパターンの画像を検出できるようになっている。また、二次元のドットパターンは、小さく目立ちにくいように印刷されている。
【００５３】
二次元のドットパターンを使用したこの方式は、十分に大きい容量のデータをコマンド・パネル１２１に記録することができ、また、二次元のドットパターンが視覚的に認識し難い状態で付加できるため、光学読取モジュール２４０がコマンド・パネル１２１を読み取る方法として好適である。
【００５４】
なお、コマンド・パネル１２１にコマンド情報を付加する方法は、特に限定されない。例えば、バーコードや二次元コード等を光学的に読み取る方法であっても良いし、情報を磁気的に記録する方法であっても良いし、ＩＣ(Integrated Circuit)チップ等を用いる方法であってもよいし、他の方法であってもよい。また、コマンド情報は、コマンド・パネル１２１の表面に印刷等で付加してもよいし、コマンド・パネル１２１の内部や裏面に付加してもよい。すなわち、そのコマンド・パネル１２１上に移動ロボット１１０が位置しているときに、その移動ロボット１１０がコマンド情報を読み取れさえすれば、どのような方法であってもよい。
【００５５】
移動ロボット１１０の本体部２１１には、図１３に示したような制御回路５００が配置されている。
【００５６】
図１３に示したように、この制御回路５００は制御部５０１を有し、この制御部５０１には、ＲＧＢ光源５０２、電源スイッチ５０３、モータコントローラ５０５、音声再生部５０６、コマンド情報用メモリ５０８、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５０９が接続されている。
【００５７】
制御部５０１は、接続されている電子要素を制御するプログラムに従って処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５２０と、ＣＰＵ５２０を動作させるためのプログラムやデータを保持している制御部用ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２１と、ＣＰＵ５２０の動作に必要なデータを一時的に保持する制御部用ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２２などから構成されている。制御部用ＲＯＭ５２１としてフラッシュＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ）及びＥＥＰＲＯＭ(Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ)、制御部用ＲＡＭ５２２としてＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられている。フラッシュＲＯＭやＥＥＰＲＯＭは、電気的にデータを書き換えることができ、電源を切ってもそのデータが保存される不揮発性メモリである。また、ＳＲＡＭは、電源を切るとデータが消滅する揮発性メモリである。なお、その他の種類のＲＯＭ、ＲＡＭであってよい。フラッシュＲＯＭは、フラッシュメモリとも呼ばれている。
【００５８】
制御部５０１は、光学読取モジュール２４０から受け取ったコマンド情報に基づいてＲＧＢ光源５０２、モータコントローラ５０５、音声再生部５０６を制御することにより、移動ロボット１１０に動作を実行させる。また、制御部５０１は、光学読取モジュール２４０から受け取ったコマンド情報に基づいて、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５０９を制御することにより、タブレットコンピュータ１３０の動作指示情報を送信する。
【００５９】
ＲＧＢ光源５０２は、上述したように、制御部５０１の制御に基づいて、移動ロボット１１０の発光部２２０を所定の色に発光させる。このＲＧＢ光源５０２は、赤、緑、黄及び青のＬＥＤで構成される。なお、ここでは、ＲＧＢ光源５０２は、チューブ型ＬＥＤをスパイラルラインに配しており、両端から発光させるようになっている。
【００６０】
電源スイッチ５０３は、移動ロボット１１０の電源をオン／オフするためのスイッチであるが、必須では無い。この電源スイッチ５０３は、移動ロボット１１０の本体部２１１或いは底面部２１２に配置することが望ましい。この実施の形態では、図１１及び図１２に示すように、電源スイッチ５０３は移動ロボット１１０の底面部２１２に配置されている。
【００６１】
モータコントローラ５０５は、制御部５０１の制御に基づいて、一対のモータ４０１を駆動する。上述のように、これらモータ４０１の回転速度や回転方向は、対応するコマンド・パネル１２１のコマンド情報に応じて、個別に決定される。
【００６２】
移動ロボット１１０には、音声やサウンドを再生するためのスピーカ５０７が設けられている。スピーカ５０７は、コマンド情報に基づいて、音符の音階、和音、楽器の種類、発進音、パネル読取りチェック音、ゴール音、デバッグ音、動物の鳴き声などを発生させるように構成されている。
【００６３】
音声再生部５０６は、制御部５０１の制御に基づいて、スピーカ５０７に音声を再生させる。スピーカ５０７が再生する音声の種類や音階等は、対応するコマンド・パネル１２１のコマンド情報に応じて決定される。
【００６４】
コマンド情報用メモリ５０８は、光学読取モジュール２４０が読み取り、当該光学読取モジュール２４０から制御部５０１へ送られた複数のコマンド情報を記憶する。移動ロボット１１０は、通過したコマンド・パネル１２１の複数のコマンド情報の全てをコマンド情報用メモリ５０８に記憶させるようになっている。なお、移動ロボット１１０は、使用可能なコマンド・パネル１２１の複数のコマンド情報の一部をコマンド情報用メモリ５０８に記憶させるようにしてもよい。また、この光学読取モジュール２４０では、赤外線で位置情報と通過パネル履歴を読み取るようになっている。これにより、コマンド・パネル１２１の動作指示と位置情報（座標）データを移動ロボット１１０が読み取り、移動ロボット１１０がどこにいるのか、どこを向いているのかを常に取得するようになっている。その結果、移動ロボット１１０がどのルートから現在位置に進入したかが分かるため、コマンド・パネル１２１をどの向きに置いても、移動ロボット１１０がどこから進入しても、進入経路とどこに向かうかが分かり、移動ロボット１１０の動きを把握することができるようになっている。
【００６５】
また、移動ロボット１１０は、通過したコマンド・パネル１２１の複数のコマンド情報をコマンド情報用メモリ５０８のアドレスの順序の記憶領域に連続して記憶させるようになっている。このように、通過したパネル情報を記憶されているので、次の実行パネル動作を変えることができる。なお、移動ロボット１１０は、通過したコマンド・パネル１２１の関連するコマンド情報ごとにコマンド情報用メモリ５０８のアドレスを分けて、関連するコマンド情報のまとまりごと記憶領域に記憶させるようにしてもよい。また、移動ロボット１１０をスタートパネルに再び置くと、履歴が初期化されるようになっている。
【００６６】
コマンド情報用メモリ５０８は、ＳＲＡＭなどで構成される。ただし、コマンド情報用メモリ５０８は、ＳＲＡＭに限らず、その他のＲＡＭなどの揮発性メモリや、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリを用いることができる。
【００６７】
また、コマンド情報用メモリ５０８は、制御部５０１のＣＰＵ５２０の処理のため一時的にデータを記憶している制御部用ＲＡＭ５２２と別個に存在する必要はなく、制御部用ＲＡＭ５２２によって、コマンド情報用メモリ５０８の機能を実現させることができる。このような構成にする方が、コストも低減され、電子基板の面積も小型化されるなど利点がある。もちろん、データを保持している制御部用ＲＯＭ５２１にコマンド情報用メモリ５０８の機能を実現させてもよい。
【００６８】
制御部５０１は、コマンド情報用メモリ５０８に記憶されているコマンド情報を、記憶された順序に関わりなく、任意の順序で取り出すことができる。このため、複数のコマンド情報をコマンド情報用メモリ５０８の任意の記憶順序の位置から取り出して移動ロボット１１０に動作を実行させることができる。この結果、コマンド情報を順次読み取り、それに応じて順次移動ロボット１１０の動作が実行されるような単純なプログラミングだけでなく、コマンド情報の読み取りとその情報に基づき生ずる移動ロボット１１０の動作が時間的に隔てて行われるようなプログラミングなど、高度なプログラミングの作成が可能になる。
【００６９】
また、制御部５０１は、移動ロボット１１０の動作に必要なコマンド情報が、コマンド情報用メモリ５０８に記憶されていれば、そのコマンド情報を自動的に抽出して取り出すことができる。このため、移動ロボット１１０の動作がコマンド情報の読み取り順序の時系列に従わないようなプログラミングができる。さらに、移動ロボット１１０の発光に関するプログラミングと移動ロボット１１０の発する音階に関するプログラミングなど内容の異なるプログラミングについて、一連の動作に関するプログラミングごとにまとめてコマンド情報を配置しなければならない等の制限を受けず、それぞれ内容の異なるプログラミングを同時並行的に柔軟に行うことができる。
【００７０】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５０９は、タブレットコンピュータ１３０の動作指示情報を送信する。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール５０９に限らず、をＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などのその他の無線通信方式により構成してもよい。
【００７１】
本体部２１１には、このような制御回路５００の他、バッテリ（図示せず）等も収容されている。バッテリの種類は限定されず、例えば乾電池でもよいし、充電池等でもよい。
【００７２】
なお、図１３には示さなかったが、制御回路５００に加速度センサや音声録音用マイク等を接続して、より複雑な動作を移動ロボット１１０に実行させることができるようにしてもよい。
【００７３】
図１４は、移動ロボット１１０から送信される動作指示情報を受信し、その情報に基づいて所望の動作をするタブレットコンピュータ１３０の概略図である。なお、タブレットコンピュータ１３０に限らず、スマートフォンや携帯情報端末（ＰＤＡ）などであってもよいし、パーソナルコンピュータなどであってもよい。また、タブレットコンピュータ１３０は、専用品として開発製造をしてもよいし、一般に流通し容易に入手できるものを使用してもよい。
【００７４】
タブレットコンピュータ１３０は、移動ロボット１１０から送信される位置情報を読み取ることで、移動ロボット１１０がどこにいるのか、どの方向を向いているのかが分かり、どのルートへ進み、どのような動作指示なのかをＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線通信部で受信し、この動作指示情報に基づいて、タブレットコンピュータ１３０にインストールされているアプリケーションソフトウェアが実行され、所望の表示を液晶画面６０１にしたり、所望の音声、書き替え指定した音声を発生したりする。
【００７５】
コマンド・パネル１２１は、正方形のプレートの角部を切断した形状を呈している。正方形の角部を切断した形状にしたことで、コマンド・パネル１２１を隙間なく平面状に配置しても、コマンド・パネル１２１の角部の部分に指の入る隙間ができ、平面内部に配置されたコマンド・パネル１２１であっても取り外しやすくなるという利点がある。さらに、角部の角度が鈍角になるため、コマンド・パネル１２１を角部から落下させても破損しにくくなり、子供にひっかき傷などの怪我を負わせることも防止できる。
【００７６】
また、コマンド・パネル１２１は、例えばＡＢＳ樹脂等の安全性が高い材料で形成することが望ましい。
【００７７】
コマンド・パネル１２１には、それぞれ異なるコマンド情報が記録されている。上述したように、コマンド・パネル１２１表面には、コマンド情報と一対一に対応する二次元のドットパターンが印刷されており、光学読取モジュール２４０により検出されるようになっている。コマンド情報は、学習者には直接認識できないため、コマンド情報に基づく移動ロボット１１０の動作を表示する絵柄がコマンド・パネル１２１に描かれ、学習者は、この絵柄を通してコマンド情報を認識できるようになっている。コマンド・パネル１２１に描かれる絵柄は、コマンド情報を学習者にイメージさせるような絵柄であることが好ましい。
【００７８】
また、コマンド・パネル１２１の表面と裏面に同一のコマンド情報を記録してもよいし、異なるコマンド情報を記録してもよい。
【００７９】
次に、この学習玩具１００の使用方法について説明する。
【００８０】
まず学習者は、コマンド・パネル配置用治具１０の大きさ及び形状を選択し、それに合わせて分割部材２１ａを組み合わせて枠体本体２１を形成し、枠体本体２１で周囲を囲まれた略方形状の内側空間２３を有する枠体２０を形成する。また、形成した枠体２１の大きさ及び形状に合わせたシート３０を、当該枠体２０に合わせて選択して、シート３０、枠体２０の順で配置する。
【００８１】
例えば、この実施の形態では、分割部材２０ａを組み合わせて、図３に示すような大きな第１状態の枠体本体２１にして３０枚のコマンド・パネル１２１を配置可能にするか、図５に示すような小さな第２状態の枠体本体２１にして２０枚のコマンド・パネル１２１を配置可能にするかを選択し、分割部材２０ａを並べて繋いで図３又は図５に示すような枠体本体２１を形成する。
【００８２】
その後、枠体本体２１の大きさに応じてシート３０の表面３１を表側にするか裏面３２を表側にするかを選択する。図１に示すように、枠体本体２１の大きさが大きい第１状態の場合には、シート３０の表面３１を表側にしてコマンド・パネル１２１を１つ１つ置くためのコマンド・パネル配置部３１ａが縦６枚、横５枚の合計３０枚形成された部位が内側空間２３に丁度配置されるように載置する。図２に示すように、枠体本体２１の大きさが小さい第２状態の場合には、シート３０の裏面３２を表側にしてコマンド・パネル１２１を１つ１つ置くためのコマンド・パネル配置部３２ａが縦５枚、横４枚の合計２０枚形成された部位が内側空間２３に丁度配置されるように載置する。
【００８３】
次に、学習者は、図９に示すように、コマンド・パネル配置用治具１０の枠体２０における内側空間２３に配置されたシート３０のコマンド・パネル配置部３１ａ，３２ａにそれぞれ複数種類のコマンド・パネル１２１を並べ、その上を移動ロボット１１０に走行させるようにして使用する。なお、図９では、枠体本体２１を図５に示す２０枚のコマンド・パネル１２１を配置する小さな第２状態にし、それに合わせてシート３０を図７に示す裏面３２を表側にした状態にして使用する例を示している。
【００８４】
また、図９では、移動ロボット１１０をスタートパネルに置けば、当該移動ロボット１１０がゴールまで辿り着くように構成されたコマンド・パネルの配置が示されている（正解のパネル配置が形成されている）。しかし、実際に学習者に出題される問題では、例えば図９のコマンド・パネル１２１のうちの一部を抜き取って空白位置が設けられた状態が示され、移動ロボット１１０がゴールに辿り着くには空白位置にどのコマンド・パネル１２１を配置するべきかを学習者が考えて実際に配置してみて、その後移動ロボット１１０をスタートパネルに置いて検証する、というような形でプログラミングを学習するようにして使用される。
【００８５】
さらに以下に、コマンド・パネル１２１に描かれた絵柄と、その絵柄に対応するコマンド情報に基づく移動ロボット１１０の動作を説明する。
【００８６】
図１５には、一部のコマンド・パネル１２１の絵柄を示している。図１５の絵柄の表示は一例であり、これ以外の絵柄を用いて、コマンド情報を表示してもよい。
【００８７】
図１５において、コマンド・パネル１２１ａは、移動ロボット１１０に移動を開始させるコマンド情報を含むパネルであり、移動路１２０のスタート地点に配置される。
【００８８】
コマンド・パネル１２１ｂは、移動ロボット１１０に移動を停止させ、回転、一時留め、ＬＥＤ点灯、音発生等のコマンド情報を含んでおり、移動路１２０のゴール地点に配置される。なお、例えば移動ロボット１１０を停止させると同時にファンファーレ音を再生するというように、１枚のコマンド・パネル１２１ｂに含まれるコマンド情報に基づいて複数種類の動作を行わせることにしてもよい。
【００８９】
コマンド・パネル１２１ｃは、移動ロボット１１０がどの方向からパネルに入ってどこにいるのか、どの方向を向いているのかを決定させるコマンド情報を含んでいる。例えば、コマンド・パネル１２１ｃを、その表面に描かれた矢印が移動ロボット１１０の進行方向と同じ方向を指すように配置した場合、その移動ロボット１１０はそのまま直進する。一方、コマンド・パネル１２１ｃを、その表面に描かれた矢印が右方向を指すように配置した場合、その移動ロボット１１０は、コマンド・パネル１２１ｃ上で右折する。同様に、コマンド・パネル１２１ｃを、その表面に描かれた矢印が左方向を指すように配置した場合、その移動ロボット１１０は、コマンド・パネル１２１ｃ上で左折する。
【００９０】
コマンド・パネル１２１ｄは、移動ロボット１１０にそのコマンド・パネル１２１ｄ上で一回転させるコマンド情報を含んでいる。
【００９１】
コマンド・パネル１２１ｅは、何が起こるか分からない、ランダムに動作を決定して実行するランダムパネルである。
【００９２】
コマンド・パネル１２１ｆは、移動ロボット１１０の発光部２２０を、所定の色に発光させるコマンド情報を含んでいる。例えば、コマンド・パネル１２１ｆの絵柄が赤の場合は移動ロボット１１０のスパイラルライン状の発光部２２０を赤に発光させ、その絵柄が青の場合は発光部２２０を青に発光させるというように、発光色を絵柄に対応させて設定することができる。異なる発光色に対応するコマンド・パネル１２１ｆ上を移動ロボット１１０が通過するたびに、発光部２２０の発光色が切り換えられる。この切り換えは、移動ロボット１１０の「着替え」に該当する。なお、例えば発光部２２０を発光させた状態で移動ロボット１１０を一回転させ、次のコマンド・パネル１２１ｆに到達するまでそのままの色を変えずに同じ色で発光した状態で動作する、というように、１枚のコマンド・パネル１２１ｆに含まれるコマンド情報に基づいて複数種類の動作を行わせることにしてもよい。
【００９３】
コマンド・パネル１２１ｇは、移動ロボット１１０に、発光部２２０の発光色に応じて移動ロボット１１０の進行方向を決定させるコマンド情報を含んでいる。この実施の形態では、コマンド・パネル１２１ｇに到達したときの移動ロボット１１０の発光部２２０の色と同じ色の方向に進む分岐というプログラム上の構文（ｉｆ）を示していて、例えば、上向きの矢印は青、左向きの矢印は赤、下向きの矢印は緑、右向きの矢印は黄で表示されている。そして、移動ロボット１１０がコマンド・パネル１２１ｇ上に達したときに、発光部２２０が赤に発光していた場合には、どの方向から移動してきたとしても、コマンド・パネル１２１ｇの左方向に進行方向を決定させることになる。このコマンド・パネル１２１ｇには、４個の矢印が描かれているが、それぞれ進行方向と一致するように、各矢印の色彩を設定することが望ましい。すなわち、コマンド・パネル１２１ｇは、プログラム言語の‘ＩＦ’文（すなわち、分岐命令）に相当する。このように、この実施の形態１に係る移動ロボット１１０は、二枚のコマンド・パネル１２１ｆ、１２１ｇに含まれるコマンド情報の組み合わせに基づいて、一つの動作を実行することができる。これは、移動ロボット１１０の発光部２２０を発光させる１個のコマンド情報と、移動ロボット１１０の発光部２２０の発光の色に応じて移動ロボット１１０の進行方向を決定させる１個のコマンド情報とに基づいて、移動ロボット１１０の進行方法を決定させる動作である。
【００９４】
ここで、例えば移動ロボット１１０の発光部２２０を青に発光させるコマンド・パネル１２１ｆがコマンド・パネル１２１ｇの手前に配置されているにも係わらず、進行方向決定用のコマンド・パネル１２１ｇの右側（すなわち、青色発光時に移動ロボット１１０が進行する方向）にコマンド・パネル１２１が配置されていないような場合には、この移動ロボット１１０は移動路１２０から外れてしまうことになる。このような場合には、移動ロボット１１０にエラー動作を行わせることが望ましい。動作としては、例えば、移動ロボット１１０が、移動路１２０から外れたときに、エラー音を発しながら発光部２２０が赤色の点滅状態となり、移動を停止する動作を採用できる。
【００９５】
また、例えば、移動ロボット１１０が発光のコマンド・パネル１２１ｆを通過していないにも係わらず進行方向決定のコマンド・パネル１２１ｇに到達したような場合は、移動ロボット１１０が、そのコマンド・パネル１２１ｇでそのまま停止してエラー音を発しながら発光部２２０が赤色の点滅状態となるようにしてもよい。
【００９６】
コマンド・パネル１２１ｈは、移動ロボット１１０に、再生音の楽器を設定させるコマンド情報を含んでいる。このコマンド・パネル１２１ｈには、ピアノの絵が描かれており、再生音はピアノ音に設定される。また、他の楽器に変更するように設定するためのコマンド・パネル１２１を設けてもよいことはもちろんである。例えば、木琴の絵が描かれているコマンド・パネルを通過後にコマンド・パネル１２１iに到達した場合には、木琴の音色で音が出るようになっている。なお、このコマンド・パネル１２１ｈのコマンド情報は、移動ロボット１１０に再生音の楽器を設定して、メモリに記憶されている楽器音をワンフレーズ再生するものである。
【００９７】
コマンド・パネル１２１ｉは、移動ロボット１１０に、所定の音階の再生音を出力させるコマンド情報を含んでいる。このコマンド・パネル１２１ｉは再生音階が‘ド’の例であるが、他の音階を設定するコマンド・パネル１２１を設けてよいことはもちろんである。このように、この実施の形態に係る移動ロボット１１０は、二枚のコマンド・パネル１２１ｈ、１２１ｉに含まれるコマンド情報の組み合わせに基づいて、一つのサウンド再生動作を実行することができる。また、コマンド・パネル１２１ｈの後に、所定の音階の再生音を出力させるコマンド情報を含むコマンド・パネル１２１を、複数種類並べることにより、所望のメロディを再生させることもできる。さらに、これら複数種類のコマンド・パネル１２１上を通過する際に、移動ロボット１１０の移動速度を速めることとしてもよい。一方、移動ロボット１１０が移動しながらサウンド再生を行うのでは無く、音階出力用のコマンド・パネル１２１を通過する際に移動ロボット１１０が音階を順次記憶することとし、これらの音階で構成されるメロディを、移動ロボット１１０がコマンド・パネル１２１ｊやコマンド・パネル１２１ｋに到達した際に所定回数だけ再生することもできる。例えば、ここでは、手前で通過したコマンド・パネル１２１iの音符メモリについて、音符が１つ表示されたコマンド・パネル１２１ｊを通過したときにはメロディが１回再生され、音符が３つ表示されたコマンド・パネル１２１ｋを通過したときにはメロディが３回再生されるようになっている。コマンド・パネル１２１ｊは、移動ロボット１１０が音階のコマンド・パネル１２１ｉを最大２０個記憶しており、例えば木琴の‘ド’、ピアノの‘レ’など手前で通過した音階、音色のコマンド・パネル１２１最大２０個分を１回繰り返すようになっている。また、コマンド・パネル１２１ｋは、音符、音階、音色のコマンド・パネル１２１最大２０個分を３回繰り返し、プログラミングの「ループ」を表現する。
【００９８】
これは、移動ロボット１１０の走行終了時に、音階のコマンド情報が記録された複数のコマンド・パネル１２１を移動ロボット１１０が通過する順序にしたがい、移動ロボット１１０に順次、その音階の再生をさせる動作である。
【００９９】
また、移動ロボット１１０のコマンド情報用メモリ５０８の中のコマンド情報の並び順序について、音階のコマンド情報が連続せず、音階のコマンド情報の間に、例えば、移動ロボット１１０の発光部２２０を発光させるコマンド情報や、移動ロボット１１０に一回転させるコマンド情報などが挟まって並んでいる場合、音階のコマンド情報以外のコマンド情報を取り除いて、音階のコマンド情報のみから、移動ロボット１１０に音階の再生をさせてもよい。
【０１００】
移動ロボット１１０は、複数の音階のコマンド情報の再生の際、複数のコマンド情報に基づき動作する。また、移動ロボット１１０は、音階のコマンド情報を、コマンド情報用メモリ５０８に記憶されているコマンド情報の中から自動的に抽出して動作する。すなわち、移動ロボット１１０の制御部５０１は、コマンド情報用メモリ５０８に記憶されている音階に関する複数のコマンド情報を自動的に取り出し、移動ロボット１１０に順次、その音階を再生させる動作を行わせる。
【０１０１】
また、移動ロボット１１０の制御部５０１は、コマンド情報用メモリ５０８に記憶されているコマンド情報の中に移動ロボット１１０の走行の速さを変更させるものがある場合、移動ロボット１１０の走行の速さの設定に合わせて、スピーカ５０７から音階を再生する速さを変化させることを行っても良い。
【０１０２】
コマンド・パネル１２１ｊは、移動ロボット１１０に、所定の単音サウンド（例えばビープ音や短いメロディ等）を再生させるコマンド情報を含んでいる。
【０１０３】
コマンド・パネル１２１ｋは、移動ロボット１１０に、所定の和音サウンド（例えばビープ音や短いメロディ等）を再生させるコマンド情報を含んでいる。
【０１０４】
コマンド・パネル１２１ｍは、移動ロボット１１０に、所定の動物の鳴き声を再生させるコマンド情報を含んでいる。このコマンド・パネル１２１ｍには、イヌの絵が描かれており、再生音はイヌの鳴き声に設定されるが、ライオン、ニワトリ、ゾウ、ネコなどその他の動物の鳴き声を発生させるコマンド・パネル１２１を設けてもよいことはもちろんである。
【０１０５】
このように、この実施の形態によれば、スタート用のコマンド・パネル１２１ａとゴール用のコマンド・パネル１２１ｂとの間に、様々なコマンド・パネル１２１を配置するようにプログラム設計することで、移動ロボット１１０の動作をコンピュータ処理に見立てて、学習者にコンピュータ・プログラミングの基礎を学習させることができる。また、例えば進行方向決定用のコマンド・パネル１２１ｇ（コンピュータ言語のＩＦ文に対応する）等を用いることにより、「分岐」や「ループ」といった基本的なプログラミング手法を学習することができる。更には、「エラー音、赤点滅」の概念を導入することで、「デバッグ」の学習も行うことができる。
【０１０６】
なお、一部又は全部のコマンド・パネル１２１について、予め絵柄が印刷されたものを使用するのでは無く、学習者等が自分で絵を描くことにしてもよい。また、コマンド・パネル１２１は前記したものだけに留まらず、種々のコマンド・パネル１２１を使用することが可能である。そのときには、予めコマンド・パネル１２１と動作を初めから設定できるようにしても良い。
【０１０７】
次に、この実施の形態に係る学習玩具１００を用いた学習の方法を説明する。
【０１０８】
学習者は、まず、第１状態又は第２状態に形成された枠体２０の内側空間２３に配置されたシート３０の上に、コマンド・パネル配置部３１ａ，３２ａの仕切にスタートパネル１２１ａとゴールパネル１２１ｂの位置を予め決めて設定しておく。
【０１０９】
次に、このコマンド・パネル１２１ａに隣接させて、所望のコマンド・パネル１２１を順次配置していく。
【０１１０】
そして、移動ロボット１１０の電源スイッチ５０３をオンにして、スタート地点用のコマンド・パネル１２１ａ上へ置くと、この移動ロボット１１０が移動を開始する。これにより、移動ロボット１１０は、移動路１２０を移動しながら、コマンド・パネル１２１のコマンド情報を順次読み取って、そのコマンド情報に応じた動作を順次実行する。
【０１１１】
これらの動作の結果、この移動ロボット１１０がゴール地点用のコマンド・パネル１２１ｂまで到達して回転、発光、音発生すれば、‘成功’となる。一方、移動ロボット１１０がコマンド・パネル１２１ｂに到達できなければ、‘失敗’となる。
【０１１２】
学習者は、この学習玩具１００を用いて、どのようなパネルを使い、どのルートでゴールまで移動ロボット１１０を導くのかを学ぶことで、楽しみながらプログラミングのルールを学習することができる。学習者が複数種類の異なるコマンド・パネル１２１を並べ、その上を自走する移動ロボット１１０に所望の動作をさせることが、どのようにプログラミングの学習につながるのかは、次のように対応関係がある。
【０１１３】
学習者が移動ロボット１１０をどのようにゴールまで導くかと考えることは、システム設計に相当する。そして、コマンド・パネル１２１の配置作業をすることは、プログラム設計、プログラミングの実装に相当する。続いて、移動ロボット１１０にコマンド・パネル１２１の上を自走させ、動作を実行させることは、プログラムの実行に相当する。さらに、移動ロボット１１０に動作をさせた結果、不具合があれば、コマンド・パネル１２１の選択や配置位置を変更する必要が生ずるが、この作業は、プログラムの解決策が学べる。
【０１１４】
学習者の具体的な行為は次のようになる。
【０１１５】
まず、学習者は、移動ロボット１１０にどのような動作をさせるかを考える（プログラミング設計）。移動ロボット１１０にさせる動作を決定した後、学習者は、コマンド・パネル１２１に描かれた絵柄から移動ロボット１１０の動作を想像して、最適なコマンド・パネル１２１を選択し、そのコマンド・パネル１２１を最適な位置、最適な向きに配置していく（プログラミングの実装）。学習者がコマンド・パネル１２１の配置を完成させた後、実際に、移動ロボット１１０に動作をさせ、自ら設計した移動ロボット１１０の動作と一致するか確認する（プログラムの実行）。もし、移動ロボット１１０の動作が、想定外であれば、学習者は、再度、最適なコマンド・パネル１２１を選択し、そのコマンド・パネル１２１を最適な位置、最適な向きに並べ替えて、移動ロボット１１０が設計通りの動作をするように修正する（プログラムのデバッグ作業）。
【０１１６】
この実施の形態では、複数のコマンド・パネル１２１のコマンド情報に基づいて移動ロボット１１０に順次実行動作をさせるため、コマンド情報を順次読み取り、それに応じて順次移動ロボット１１０の動作が実行されるような単純なプログラミングだけでなく、コマンド情報の読み取りとその情報に基づき生ずる移動ロボット１１０の動作が時間的に隔てて行われるようなプログラミングなど高度なプログラミングの作成が可能になる。単純なものから高度なものまで段階的にプログラミングの難易度を調整できるため、低年齢の幼児だけでなくそれ以上の年齢層の子供もこの玩具で学習できる。この結果、子供の発達段階に応じて、長期間にわたり玩具を使用することができる。
【０１１７】
また、この実施の形態によれば、移動ロボット１１０は、コマンド情報用メモリ５０８に記憶されている読み取った複数のコマンド情報の中から自動的に抽出して所望の動作をする。このため、移動ロボット１１０の動作がコマンド情報の読み取り順序の時系列に従わないようなプログラミングができる。この結果、より高度なプログラミングの設計をすることができるようになり、より高度なプログラミングの学習が可能になる。また、より高度なプログラミングのコマンド・パネル１２１を作ることで、より複雑な学習ができる。
【０１１８】
さらに、この実施の形態によれば、移動ロボット１１０は、複数種類のコマンド情報に基づいて、移動ロボット１１０の発光部２２０を発光させる発光素子や、音声を発生させるスピーカ５０７を備えている。このため、移動ロボット１１０の発光や発音を視覚や聴覚によって確認することができ、学習者の想定したプログラミングの設計通りに移動ロボット１１０が動作しているか容易に検証することができる。また、移動ロボット１１０の発光部２２０の発光について、追加新規パネルを用いると、複数色に（ここでは３色まで）色を変えることができる。さらに、移動ロボット１１０の発音について、和音の関係を考慮してプログラミングすることもでき、より高度なプログラミングの学習ができるとともに、和音について学ぶこともできる。
【０１１９】
またさらに、この実施の形態によれば、移動ロボット１１０のコマンド情報用メモリ５０８に記憶されている読み取ったコマンド情報に基づいて移動ロボット１１０から送信される動作指示情報によって所望の動作するタブレットコンピュータ１３０を有している。このため、コマンド・パネル１２１の配置により動作させることができる対象が移動ロボット１１０に限られず、タブレットコンピュータ１３０を含むため、プログラミングの可能性が広がり、より高度のプログラミングの学習をすることができる。また、移動ロボット１１０からのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を通じてタブレットと連動させることができる。また、タブレットからの操作で速度や音、発色を６４色まで変えることができる。
【０１２０】
さらにまた、この実施の形態によれば、移動ロボット１１０は、学習に使用するコマンド・パネル１２１の種類を選択することで、プログラミングされる動作として有効となるコマンド情報の適用範囲を段階的に制限、または許可することができる。このため、学習者の発達段階に応じたプログラミングの学習が可能になる。また、タブレットコンピュータ１３０を使用しない場合には、移動ロボット１１０に通信手段を備える必要がないため、学習玩具用移動体の電池の消費を節約することができる。
【０１２１】
また、この実施の形態によれば、コマンド・パネル１２１は、記録されるコマンド情報の種類を増加させることができるため、より多様な動作を移動ロボット１１０に命令することができる。この結果、多様で高度なプログラミングの学習をすることができる。また、コマンド・パネル１２１単体で、販売できるため、学習者は、必要に応じて、コマンド・パネル１２１を買い足すことができる。
【０１２２】
また、この実施の形態によれば、コマンド・パネル１２１に磁石が付いていて、シート３０に鉄等の磁石にくっつく材料を含んでいることから、コマンド・パネル１２１を磁石で当該パネル同士の間に隙間を作らないように内側空間２３に確実に配置することができ、かつ、コマンド・パネル１２１から磁石が飛び出さないように磁石をパネル全体で包み込むように保持している。
【０１２３】
さらに、この実施の形態によれば、コマンド・パネル１２１は、四角形の角部を切断した形状である。角部のなす角度が鈍角になっているため、コマンド・パネル１２１を角部から落下させても壊れにくく、また、学習者のけがが発生しにくく、安全性が向上する。
【０１２４】
以上のように、この実施の形態のコマンド・パネル配置用治具１０によれば、学習者が複数種類のコマンド・パネル１２１を正しく並べて移動ロボット１１０に想定通りの動きをさせようとする際に、コマンド・パネル１２１の指示方向を間違えてしまって連続したコマンド・パネル１２１上を移動中の移動ロボット１１０がコマンド・パネル１２１からはみ出してしまい、プログラミング失敗となることがあるが、そのような場合でも、コマンド・パネル１２１の厚みと略同一の厚みを有する枠体本体２１を用いることで、移動ロボット１１０の転倒や停止等の不具合を起こさずにスムーズに移動ロボット１１０を移動させて、プログラミングのエラーを移動ロボット１１０に表現させることができる。また、移動ロボット１１０がコマンド・パネル１２１からはみ出して移動していく様子をはっきりと確認することができるため、学習者にプログラミング失敗を確実に認識させ、コマンド・パネル１２１を並び替えて解決策を講じて意図した通りに動作するように修正する（デバッグを行う）ように導くことができる。また、内側空間２３にコマンド・パネル１２１を隙間無く配置可能であるため、パネル１２１間の隙間に移動ロボット１１０が嵌ってしまったり隙間で停止してしまったりする不具合を起こさずにスムーズに移動ロボット１１０を移動させることができる。また、コマンド・パネル１２１を配置する箇所の外縁を規制する枠体２０があるため、コマンド・パネル１２１をより配置し易くすることができる。
【０１２５】
また、この実施の形態では、枠体本体２１の外周縁部に凸部２２を有していることで、プログラミング失敗で移動ロボット１１０がコマンド・パネル１２１から外れて外側に向かって移動してしまっても、移動ロボット１１０が必要以上に外側に出ることを物理的、強制的に規制することができ、移動ロボット１１０の転倒や破損を防止することができる。
【０１２６】
また、この実施の形態では、枠体本体２１が分割部材２１ａの組合せで内側空間２３に配置可能なコマンド・パネル１２１の数を変更可能に構成されていることで、そのときどきの学習者の成長、学習目的や難易度等に合わせてコマンド・パネル１２１の配置可能数を変化させることができる。これにより、そのときどきにより最適な状態にして学習玩具１００を用いることができる。
【０１２７】
また、この実施の形態では、コマンド・パネル１２１を並べるコマンド・パネル配置部３１ａ，３２ａが設けられたシート３０を枠体２０の下側に配置することで、コマンド・パネル１２１を配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネル１２１の位置を指定することができる。その結果、より使い勝手の良いコマンド・パネル配置用治具１０とすることができる。
【０１２８】
また、この実施の形態では、コマンド・パネル１２１を並べるパネル配置部３１ａ，３２ａが設けられたシート３０を枠体２０の下側に配置することで、コマンド・パネル１２１を配置する目安が分かり、より簡単にコマンド・パネル１２１の位置を指定することができる。また、シート３０が表面３１と裏面３２でそれぞれ異なる配置パターンのコマンド・パネル配置部３１ａ，３２ａを有していることで、１枚のシート３０で２通りの使い方をすることができる。また、シート３０の表面３１と裏面３２でコマンド・パネル１２１の配置数が異なるように構成された場合には、表面３１と裏面３２のそれぞれでコマンド・パネル１２１をコマンド・パネル配置用治具１０の中心位置の内側空間２３に配置することができ、コマンド・パネル配置用治具１０を見栄え良い状態に保ちつつ学習を行うことができる。
【０１２９】
なお、この発明は、前記した実施の形態のようなものに限らず、他の構成、他の使用状況にも適用できる。
【０１３０】
例えば、前記した実施の形態では、枠体２０とシート３０の双方を用いてコマンド・パネル配置用治具１０を構成していたが、これに限るものではなく、シート３０がなく枠体２０だけでもコマンド・パネル配置用治具１０として使用可能である。
【０１３１】
また、前記した実施の形態では、枠体本体２１を大きい第１状態と小さい第２状態の２パターンに変更可能となっていたが、これに限らず、分割部材２１ａの組み合わせによって３パターン以上に変更可能となっていても良い。
【０１３２】
また、枠体本体２１が分割部材２１ａで構成されておらず、１パターンの大きさのみで変更できないようになっていても良い。
【０１３３】
また、分割部材２１ａ同士の係合部についても、前記した実施の形態のものに限らず、他の構成の係合部を用いて係合するようになっていても良い。
【０１３４】
また、分割部材２１ａにそれぞれ異なる色や模様、マーク等が付いていて組み合わせるときに目印となるようなっていても良い（例えば赤色の分割部材２１ａのみを繋げると第１状態になる等）。
【０１３５】
また、シート３０にも色や模様、マーク等の目印が付いていて、どの色の場所にどのコマンド・パネル１２１を合わせる等ができるようになっていても良い。
【０１３６】
また、シート３０に設けられたコマンド・パネル配置部３１ａについても、前記した実施の形態では、区画表示がなされている構成であったが、これに限らず、物理的に突起等でコマンド・パネル１２１の載置位置が規制されているものであっても良い。
【０１３７】
また、前記した実施の形態では、１つのシート３０の表面３１と裏面３２とで異なるコマンド・パネル配置部３１ａ，３２ａが形成されており、１つのシート３０で２パターンの使い方ができるようになっていたが、これに限るものではなく、１つのシートに１つのコマンド・パネル配置部のみが形成されていて、枠体２０を異なるパターンで使用するときには別のシートを用いるようになっていても良い。
【符号の説明】
【０１３８】
１０    コマンド・パネル配置用治具
２０    枠体
２１    枠体本体
２１ａ  分割部材
２１ｂ  オス係合部
２１ｃ  メス係合部
２２    凸部
２３    内側空間
３０    シート
３１    表面
３１ａ  コマンド・パネル配置部
３２    裏面
３２ａ  コマンド・パネル配置部
１００  学習玩具
１１０  移動ロボット（移動体）
１２０  移動路
１２１  コマンド・パネル
１３０  タブレットコンピュータ
２１１  本体部
２１２  底面部
２２０  発光部
２３０  移動機構
２３１  回転脚
２３２  補助ボール
２４０  光学読取モジュール
４０１  モータ
５００  制御回路
５０１  制御部
５０２  ＲＧＢ光源
５０３  電源スイッチ
５０４  コマンド情報読取部
５０５  モータ駆動部
５０６  音声再生部
５０７  スピーカ
５０８  メモリ
５０９  Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール
５２０  ＣＰＵ
５２１  制御部用ＲＯＭ
５２２  制御部用ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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