(57)【要約】  【課題】  誤用による誤作動や故障を極力防止できる導体センサ応用装置を提供する。  【解決手段】  非接触で導体を検知する導体センサ３３と、ユーザの操作によって選択対象物１７又は１９と当接する当接部３と、当接部３が選択対象物１７又は１９に当接し一定量変位した場合にオンになるラバースイッチ３１と、ラバースイッチ３１のオンに応答して、導体センサ３３の出力に基づき、選択対象物１７又は１９が導体か否かを判断するＭＣＵ３５と、を備える。選択対象物１９は導体を含み正解を示し、選択対象物１７は不導体であり不正解を示す。ＭＣＵ３５は、選択対象物１９の導体の検出で正解の音声を生成し、選択対象物１７への当接により不正解の音声を生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で導体を検知する導体センサを含む検知手段と、
ユーザの操作によって物体と当接する当接手段と、
前記当接手段が前記物体に当接した場合に、所定のトリガを生成するトリガ手段と、
前記所定のトリガに応答して、前記検知手段の出力に基づき、前記物体が導体か否かを判断する判断手段と、を備える導体センサ装置。
【請求項２】
前記判断手段が前記物体が導体であると判断した場合に、前記ユーザが五感の一部又は全部により感知可能な第１の刺激を生成する第１の刺激生成手段をさらに備える請求項１記載の導体センサ装置。
【請求項３】
前記トリガ手段は、前記当接手段が前記物体に当接したときの前記当接手段の変位を検出する変位検出手段を含み、
前記トリガ手段は、前記変位検出手段が前記当接手段の変位を検出したときに前記所定のトリガを生成する、請求項１又は２記載の導体センサ装置。
【請求項４】
前記当接手段は、所定量の変位だけが許容される、請求項３記載の導体センサ装置。
【請求項５】
前記導体センサは、コイルを含む発振回路を含み、
前記当接手段は、前記コイルを貫通するように配置される、請求項３又は４記載の導体センサ装置。
【請求項６】
前記変位検出手段は、弾性部材を含み、
前記当接手段の変位は、前記弾性部材の弾性力に抗して行われる、請求項３から５のいずれかに記載の導体センサ装置。
【請求項７】
前記判断手段が前記物体が導体でないと判断した場合、前記ユーザが五感の一部又は全部により感知可能な第２の刺激を生成する第２の刺激生成手段をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載の導体センサ装置。
【請求項８】
非接触で導体を検知する導体センサを含む検知手段と、
ユーザの操作によって物体と当接する当接手段と、
前記当接手段が前記物体に当接した場合に、所定のトリガを生成するトリガ手段と、
前記所定のトリガに応答して、前記検知手段の出力に基づき、前記物体が導体か否かを判断する判断手段と、
導体を含む第１対象物と、を備え、
前記判断手段は、前記物体としての前記第１対象物に前記当接手段が当接したことに応じて生成された前記トリガに応答して、前記検知手段の出力に基づき、前記第１対象物が導体であると判断する、導体センサ応用装置。
【請求項９】
前記物体は、平面的な物体であり、
前記第１対象物は、前記平面的な物体に付される、請求項８記載の導体センサ応用装置。
【請求項１０】
前記物体の表の面及び裏の面のそれぞれには、前記当接手段を当接するための当接領域が予め設定され、
前記各当接領域に、前記第１対象物が付され、
前記表の面の前記当接領域と前記裏の面の前記当接領域とは、互いに重ならないように配置される、請求項９記載の導体センサ応用装置。
【請求項１１】
前記平面的な物体は複数であり、
前記各物体には、前記当接手段を当接するための当接領域が予め設定され、
前記各当接領域に、前記第１対象物が付され、
前記各物体の前記当接領域は、前記複数の物体間で、互いに重ならないように配置される、請求項９記載の導体センサ応用装置。
【請求項１２】
各々前記当接手段を当接するための複数の当接領域が予め設定され、
前記各当接領域に、前記第１対象物が付され、
前記複数の当接領域は、層状に配置され、かつ、互いに重ならないように配置される、請求項９記載の導体センサ応用装置。
【請求項１３】
前記第１対象物は所定状態においてユーザによって目視できないように配置される、請求項８から１２のいずれかに記載の導体センサ応用装置。
【請求項１４】
前記物体の裏面に前記第１対象物が配置され、
前記物体の表面に模様、色彩、絵図、若しくは、写真、又はそれらの２以上の組合せが配置される、請求項１３記載の導体センサ応用装置。
【請求項１５】
前記物体は、所定の課題をユーザに提示する課題提示手段を含み、
前記課題提示手段において正解に対応して前記第１対象物が配置される、請求項８から１４のいずれかに記載の導体センサ応用装置。
【請求項１６】
前記課題提示手段は、解答候補である選択肢を含み、
前記選択肢に含まれる正解の項目に対応して、前記第１対象物が配置される、請求項１５記載の導体センサ応用装置。
【請求項１７】
前記検知手段が検知不能な第２対象物をさらに備え、
前記課題提示手段は、解答候補である選択肢を含み、
前記選択肢に含まれる不正解の項目に対応して前記第２対象物が配置され、
前記第１対象物と前記第２対象物とは、外観上実質的に同一である、請求項１６記載の導体センサ応用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で導体を検出する導体センサを用いた導体センサ装置及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、通電加熱変色セットを開示する。このセットは、二つの電極を持つ通電発熱変色要素および二つの電極を持つ通電手段を備える。通電手段の電極を通電発熱変色要素の電極にセットして、通電すると、通電発熱変色要素の色彩が変化する。
【０００３】
ところで、この通電手段は、接触式の導体センサとして用いることもできる。つまり、通電手段の二つの電極を物体に接触させ、もし通電するならば、その物体は導体と判断できる。
【０００４】
このような接触式の導体センサは、例えば、非特許文献１の知育玩具に応用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２６７７５号公報
【非特許文献１】株式会社ベネッセコーポレーション、“ぐんぐんチェッカー”、[online]、[平成２１年８月１０日検索]、インターネット＜http://www.shimajiro.co.jp/trial/step01/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、接触式の導体センサでは、使用者である幼児が、通電手段の電極を舐める等して唾液により通電してしまい（誤用）、誤動作や故障の原因となる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、誤用による誤作動や故障を極力防止できる導体センサ装置及びその関連技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点によると、導体センサ装置は、非接触で導体を検知する導体センサを含む検知手段と、ユーザの操作によって物体と当接する当接手段と、前記当接手段が前記物体に当接した場合に、所定のトリガを生成するトリガ手段と、前記所定のトリガに応答して、前記検知手段の出力に基づき、前記物体が導体か否かを判断する判断手段と、を備える。
【０００９】
この構成によれば、非接触で導体を検知するので、検知部分（実施の形態ではコイル２１）を露出させずに内蔵することができる。このため、検知部分の損傷や検知部分の誤用（例えば、幼児が舐める等）による誤作動を極力防止できる。また、当接手段が物体に当接したことを条件に当該物体が導体であるか否かが判断される。従って、導体か否か判断したい物体に当接手段を当接させる必要があるので、必ず当該物体を検知手段の検知可能範囲内に入れることができる。このため、当接手段が当接したら当該物体が導体か否かを確実に判断できるし、また、ユーザはどのような状態で検知するかが直感的に分かるので使い易い。仮に非接触のセンサを用いて当接を条件とせずに物体が導体か否かを判断する場合、ユーザが検知可能範囲に物体が入っているかどうか判断することは困難である。つまり、ユーザはどの程度センサを近づけたらよいのか分からず使い難い。
【００１０】
ここで、本明細書及び特許請求の範囲において、導体は、アルミニウム、銅、銀、及び鉄などの金属、導電性高分子、導電性セラミック、その他の導電性材料を含む。
【００１１】
この導体センサ装置は、前記判断手段が前記物体が導体であると判断した場合に、前記ユーザが五感の一部又は全部により感知可能な第１の刺激を生成する第１の刺激生成手段をさらに備える。
【００１２】
この構成によれば、物体が導体であるとき、ユーザの五感が刺激されるので、ユーザは当接手段が当接した物体が導体であることを直感的に認識できる。
【００１３】
上記導体センサ装置において、前記トリガ手段は、前記当接手段が前記物体に当接したときの前記当接手段の変位を検出する変位検出手段を含み、前記トリガ手段は、前記変位検出手段が前記当接手段の変位を検出したときに前記所定のトリガを生成する。
【００１４】
この構成によれば、変位を検出するので、その検出手段を内蔵することができ、本発明に好適である。ちなみに、単なる接触だけの当接でトリガを生成する場合、多くの場合その検出手段を露出し、それを対象の物体に接触させる必要があり、導体センサを非接触型として、それを内蔵可能とした意義が薄くなる。
【００１５】
この導体センサ装置において、前記当接手段は、所定量の変位だけが許容される。
【００１６】
この構成によれば、ユーザが当接手段を当接後に変位させる際に、当接手段は所定量の変位で停止するので、ユーザはどの程度の変位が必要かを容易に把握でき使い易い。
【００１７】
上記導体センサ装置において、前記導体センサは、コイルを含む発振回路を含み、前記当接手段は、前記コイルを貫通するように配置される。
【００１８】
この構成によれば、スペースの無駄をなくし、コイルと当接手段とを合理的に配置できる。また、当接手段に近接してコイルが配置されるので、導体センサの感度を良くすることができる。
【００１９】
上記導体センサ装置において、前記変位検出手段は、弾性部材を含み、前記当接手段の変位は、前記弾性部材の弾性力に抗して行われる。
【００２０】
この構成によれば、当接手段の変位は弾性部材の弾性力に抗して行われるので、ユーザが当接を解除すると、当接手段は元に戻る。その結果、検知作業が終了するたびに、手動で元に戻す必要がなく便利である。
【００２１】
ここで、本明細書及び特許請求の範囲において、弾性部材は、ゴム、バネ、金属の弾性力を利用した部材、プラスチック等の樹脂の弾力を利用した部材、および空気の弾性力を利用した部材等を含む。
【００２２】
上記導体センサ装置は、前記判断手段が前記物体が導体でないと判断した場合、前記ユーザが五感の一部又は全部により感知可能な第２の刺激を生成する第２の刺激生成手段をさらに備える。
【００２３】
この構成によれば、物体が導体でない、つまり、不導体（絶縁体）であるとき、ユーザの五感が刺激されるので、ユーザは当接した物体が不導体であることを直感的に認識できる。
【００２４】
本発明の第２の観点によれば、導体センサ応用装置は、非接触で導体を検知する導体センサを含む検知手段と、ユーザの操作によって物体と当接する当接手段と、前記当接手段が前記物体に当接した場合に、所定のトリガを生成するトリガ手段と、前記所定のトリガに応答して、前記検知手段の出力に基づき、前記物体が導体か否かを判断する判断手段と、導体を含む第１対象物と、を備え、前記判断手段は、前記物体としての前記第１対象物に前記当接手段が当接したことに応じて生成された前記トリガに応答して、前記検知手段の出力に基づき、前記第１対象物が導体であると判断する。
【００２５】
この構成によれば、第１対象物をユーザによる選択の対象物として利用できる。例えば、第１対象物を選択肢（複数の項目からなる。）の中の項目の１つ（正解を示す。）として利用して、導体たる第１対象物が検出されたことを正解と判断する。このように、導体を検出する装置を選択装置ないしは決定装置として使用することができる。
【００２６】
また、この発明は、上記第１の観点による導体センサ装置の構成を含むので、この導体センサ装置と同様の効果を奏する。
【００２７】
この導体センサ応用装置において、前記物体は、平面的な物体であり、前記第１対象物は、前記平面的な物体に付される。
【００２８】
この構成によれば、物体が平面的であるため、第１対象物の印刷あるいは貼付等を行い易い。
【００２９】
この導体センサ応用装置において、前記物体の表の面及び裏の面のそれぞれには、前記当接手段を当接するための当接領域が予め設定され、前記各当接領域に、前記第１対象物が付され、前記表の面の前記当接領域と前記裏の面の前記当接領域とは、互いに重ならないように配置される。
【００３０】
この構成によれば、表と裏の当接領域が重ならないので、表の当接領域であって第１対象物以外の部分に当接手段が当接した場合に、裏の当接領域の第１対象物が誤って検知されることはなく、誤認識を防止できる。その逆の場合も同様に誤認識を防止できる。
【００３１】
また、上記導体センサ応用装置において、前記平面的な物体は複数であり、前記各物体には、前記当接手段を当接するための当接領域が予め設定され、前記各当接領域に、前記第１対象物が付され、前記各物体の前記当接領域は、前記複数の物体間で、互いに重ならないように配置されてもよい。
【００３２】
この構成によれば、複数物体間で当接領域が重ならないので、ある物体の当接領域であって第１対象物以外の部分に当接手段が当接した場合に、他の物体の当接領域の第１対象物が誤って検知されることはなく、誤認識を防止できる。
【００３３】
さらに、上記導体センサ応用装置において、各々前記当接手段を当接するための複数の当接領域が予め設定され、前記各当接領域に、前記第１対象物が付され、前記複数の当接領域は、層状に配置され、かつ、互いに重ならないように配置されてもよい。
【００３４】
この構成によれば、複数層の間で当接領域が重ならないので、ある層の当接領域であって第１対象物以外の部分に当接手段が当接した場合に、他の層の当接領域の第１対象物が誤って検知されることはなく、誤認識を防止できる。
【００３５】
上記導体センサ応用装置において、前記第１対象物は所定状態においてユーザによって目視できないように配置されることができる。
【００３６】
この構成によれば、第１対象物が目視できないように配置されるので、ユーザが目視できるところには、第１対象物が配置されず、第１対象物による制約を受けない。その結果、デザインやコンテンツ制作の自由度を向上できる。なお、このように、目視できないように第１対象物を配置できるのは、非接触の導体センサを用いるからである。
【００３７】
この導体センサ応用装置において、前記物体の裏面に前記第１対象物が配置され、前記物体の表面に模様、色彩、絵図、若しくは、写真、又はそれらの２以上の組合せが配置される。
【００３８】
この構成によれば、ある模様等の裏に第１対象物を配置することにより、導体たる第１対象物が検出されれば、それは当該模様等に当接手段が当接したことを意味する。その結果、当接によって模様等の選択等を行うことができる。なお、このように、裏面に第１対象物を配置できるのは、非接触の導体センサを用いるからである。また、実際には裏面の導体の検知作業をしているにも拘らず、それはユーザから見れば表面の模様等に当接手段を当接させる作業である。
【００３９】
上記導体センサ応用装置において、前記物体は、所定の課題をユーザに提示する課題提示手段を含み、前記課題提示手段において正解に対応して前記第１対象物が配置される。
【００４０】
この構成によれば、様々な課題をユーザに行わせることができ、例えば、教育やゲーム等に適用できる。
【００４１】
この導体センサ応用装置において、前記課題提示手段は、解答候補である選択肢を含み、前記選択肢に含まれる正解の項目に対応して、前記第１対象物が配置される。
【００４２】
この構成によれば、選択問題を提供できる。
【００４３】
この導体センサ応用装置は、前記検知手段が検知不能な第２対象物をさらに備え、前記課題提示手段は、解答候補である選択肢を含み、前記選択肢に含まれる不正解の項目に対応して前記第２対象物が配置され、前記第１対象物と前記第２対象物とは、外観上実質的に同一である。
【００４４】
この構成によれば、第１対象物と第２対象物とは外観上区別が付かないので、選択肢として最適である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の導体検出器（導体センサ装置）１の外観斜視図である。（ｂ）本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の課題提示手段としての課題印刷物９の例示図である。
【図２】図１の導体検出器１の当接部３及びその周辺の断面図である。
【図３】図１の導体検出器１の電気的構成を示す図である。
【図４】図３の導体センサ３３の回路図である。
【図５】図３のＭＣＵ３５の内部構成を示す図である。
【図６】図５のＣＰＵ６１による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の課題提示手段としての課題印刷物８１の例示図である。
【図８】本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の課題提示手段としての課題印刷物８３の例示図である。
【図９】本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付してその説明を援用する。
【００４７】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の導体検出器（導体センサ装置）１の外観斜視図である。図１（ａ）を参照して、この導体検出器１は、円筒状のハウジング２を有し、後述の機構や回路が内蔵される。導体検出器１は、後で詳述するが、ＬＣ発振回路を用いて、非接触で導体の検出を行う。
【００４８】
本実施の形態では、検出対象の導体は良導体とする。例えば、良導体は、アルミニウム、銅、銀、及び鉄などの金属、導電性高分子、導電性セラミック、その他の導電性材料である。ただし、導体検出器１の感度によっては、半導体でもよい。
【００４９】
導体検出器１の先端部には、円筒状の当接部３が設けられる。ユーザが、当接部３を物体に当接し、導体検出器１を当該物体に押し付けると、当接部３は、ハウジング２内に押し込まれる。すると、ハウジング２に内蔵した後述のラバースイッチ３１がオンし（トリガの発生に相当）、ハウジング２に内蔵した後述のＭＣＵ３５が、当該物体が導体か否かを判断する。なお、当接部３が押し込まれた後、導体検出器１の当該物体への押し付けを解除すると、ラバースイッチ３１の弾力により、当接部３は、押し込み前の元の状態に戻る。導体検出器１の基端部には、発光ダイオード（ＬＥＤ）５が設けられる。導体検出器１の基端部の側面には、スピーカ７が設けられる。
【００５０】
本実施の形態では、導体検出器１を知育玩具用の回答装置（選択装置ないしは決定装置）として使用する例を挙げる。
【００５１】
図１（ｂ）は、本発明の実施の形態における導体センサ応用装置の課題提示手段としての課題印刷物９の例示図である。図２（ｂ）を参照して、この課題印刷物９は、紙製である。そして、課題印刷物９の表面には、問題１１（「カブトムシはどれ？」）並びに選択肢を構成する３つの項目１３（トンボ画像、カブトムシ画像、チョウ画像）が印刷される。
【００５２】
また、課題印刷物９には、項目１３（トンボ画像）、項目１３（カブトムシ画像）、および項目１３（チョウ画像）にそれぞれ対応して、選択対象物１７、１９、および１７が付される（印刷又は貼付など）。正解である項目１３（カブトムシ画像）に対応する選択対象物１９は、導体を含む。本実施の形態では、選択対象物１９として、アルミニウムのシールを使用する。一方、不正解である項目１３（トンボ画像及びチョウ画像）に対応する選択対象物１７は、導体を含まない、不導体である。ただし、選択対象物１７及び選択対象物１９は、人間が外観上区別できないように作成される。
【００５３】
このように、正解の項目１３には、導体を含む選択対象物１９を対応させ、不正解の項目１３には、導体を含まない選択対象物１７を対応させる。
【００５４】
従って、ユーザが、当接部３を選択対象物１９に当接し、導体検出器１を押し付けると、導体検出器１は、導体を検出して、ＬＥＤ５を点灯し、スピーカ７から正解であることを示す音声を出力する。一方、ユーザが、当接部３を選択対象物１７に当接し、導体検出器１を押し付けると、導体検出器１は、導体を検出せず、スピーカ７から不正解であることを示す音声を出力する。
【００５５】
図２は、図１の導体検出器１の当接部３及びその周辺の断面図である。図２を参照して、ハウジング２の先端部には、円筒状のコイル２１が配置及び固定される。当接部３は、このコイル２１を貫通して、出入自在に配置される。当接部３の基端部には基板２３が固定される。基板２３には、ラバースイッチ３１が設けられる。ラバースイッチ３１は、ラバーキャップ３０および電極２９，２５及び２７を有する。
【００５６】
ユーザが、当接部３を物体に当接し、ラバーキャップ３０の弾力に抗して、導体検出器１を当該物体に押し付けると、当接部３は、ハウジング２内に押し込まれる。すると、電極２９によって、電極２５と２７とが導通する（トリガの発生に相当）。これに応答して、後述のＭＣＵ３５は、当該物体が導体か否かを判断する。なお、ラバーキャップ３０には上限が設けられるので、当接部３は、一定距離だけ内部に入り込むことが許容される。
【００５７】
図３は、図１の導体検出器１の電気的構成を示す図である。図３を参照して、この導体検出器１は、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）３５、導体センサ３３、ラバースイッチ３１、ＬＥＤ５、及びスピーカ７を含む。導体センサ３３は、前述のコイル２１を含み、非接触で導体を検出する。ＭＣＵ３５は、ラバースイッチ３１のオンに応答して、つまり、トリガに応答して、導体センサ３３からの出力信号に基づいて、当接部３が当接している物体が導体か否かを判断する。そして、ＭＣＵ３５は、判断結果に応じて、ＬＥＤ５の点灯及び消灯を制御し、スピーカ７から音声を出力する。なお、ラバースイッチ３１は、オン信号であるトリガを生成する点でトリガ手段として機能する。また、ラバースイッチ３１は、当接部３が一定量変位したときにオンになる点で変位検出手段として機能する。
【００５８】
図４は、図３の導体センサ３３の回路図である。図４を参照して、導体センサ３３は、コイル２１、コンデンサ４５，４７，４９，５０，５１、抵抗３７，３９，４１，４３、及びトランジスタ５７を含む。コンデンサ４５、抵抗３７、コイル２１、コンデンサ５１、及び抵抗４１の一方端には、電源電圧Ｖｃｃが供給される。トランジスタ５７のベースには、コンデンサ４５及び抵抗３７の他方端が接続され、コンデンサ４７の一方端が接続される。トランジスタ５７のエミッタには、コンデンサ４７の他方端が接続され、コンデンサ４９及び抵抗３９の一方端が接続される。トランジスタ５７のコレクタには、コイル２１並びにコンデンサ４９及び５１の他方端が接続され、コンデンサ５０の一方端が接続される。コンデンサ５０及び抵抗４１の他方端並びに抵抗４３の一方端は、ラインＳに接続される。ラインＳは、ＭＣＵ３５の所定の入力ポートに接続される。なお、ラインＳ上の信号、つまり、導体センサ３３の出力信号にも、ラインＳと同じ参照符号「Ｓ」を付する。抵抗４３の他方端は、接地される。また、抵抗３９の他方端は、ラインＧに接続される。ラインＧは、ＭＣＵ３５の所定の出力ポートに接続される。
【００５９】
ＭＣＵ３５は、ラインＧをローレベルに設定する。これにより、導体センサ３３が活性化される。ＭＣＵ３５は、ラインＧを常にローレベルに設定してもよいし、消費電力抑制のために、一定時間間隔でラインＧをローレベルに設定してもよい。
【００６０】
コイル２１、コンデンサ４７，４９，５１、及びトランジスタ５７は、周知のコルピッツ型のＬＣ発振回路を構成し、これらの値によって定まる周波数の信号ＳをラインＳに出力する。ただし、コイル２１が導体に近づくと、コイル２１のインダクタンス、コンデンサ４７，４９，５１のキャパシタンス、及び／又は、当該ＬＣ発振回路のＱ値が変化し、出力信号Ｓの周波数が高くなる。Ｑ値とは、振動の状態を表す無次元数である。
【００６１】
このように、導体センサ自体３３は、被検出物に接触することなく、つまり、非接触で、導体を検出する。上記のように、当接部３は、被検出物（選択対象物１９）に接触する。しかし、この場合の当接は、導体センサ３３の出力信号の処理を開始するための指示にすぎず、導体センサ３３を活性化するためのものではない。ラインＧがローレベルである限り、導体センサ３３は活性化しており、当接しているか否かに関係なく、導体センサ３３は、導体を検出できる。
【００６２】
さて、コンデンサ５０は、出力を取り出すためのものであり、カップリングコンデンサである。抵抗４１及び４３は、ＭＣＵ３５の上記所定の入力ポートをバイアスする。コンデンサ４５及び抵抗３７は、トランジスタ５７のベースをバイアスする。抵抗３９は、トランジスタ５７のエミッタをバイアスする。
【００６３】
図５は、図３のＭＣＵ３５の内部構成を示す図である。図５を参照して、ＭＣＵ３５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）６３、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６５、ＳＰＵ（Ｓｏｕｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）６７、カウンタ６９、入出力回路（Ｉ／Ｏ）７１、及びバス７３を含む。ＲＡＭ６３、ＲＯＭ６５、ＳＰＵ６７、カウンタ６９、及びＩ／Ｏ７１は、バス７３を介して、ＣＰＵ６１と接続される。
【００６４】
ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６５に格納されたコンピュータプログラムを実行して、各種演算及び処理（後述の図６の処理を含む。）を実行する。ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１の作業領域、テンポラリ領域、及びフラグ領域等として利用される。ＳＰＵ６７は、ＣＰＵ６１の制御を受けて、ＲＯＭ６５に格納された音声データを処理し、スピーカ７へ音声信号を出力する。カウンタ６９には、導体センサ３３の出力信号Ｓが入力される。そして、カウンタ６９は、出力信号Ｓの周波数を計数し、ＣＰＵ６１に与える。ＣＰＵ６１は、出力信号Ｓの周波数が所定閾値より高くなった場合に、導体センサ３３が導体を検出したと判断する。Ｉ／Ｏ７１は、外部との入出力インタフェースである。
【００６５】
なお、ＲＡＭ６３及び６５は、記録媒体の一例である。その他、記録媒体として、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びフラッシュメモリ等の半導体メモリ、並びに、ＲＯＭカートリッジ、バッテリバックアップ付きのＲＡＭメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、及び不揮発性ＲＡＭカートリッジ等のリムーバブル記録媒体などを利用できる。
【００６６】
図６は、図５のＣＰＵ６１による処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６を参照して、ステップＳ１にて、ＣＰＵ６１は、ラバースイッチ３１がオンか否かを判断し、オンの場合ステップＳ３に進み、オフの場合ステップＳ１に戻る。ステップＳ３にて、ＣＰＵ６１は、カウンタ６９から出力信号Ｓの周波数ｆｉを読み込む。そして、ステップＳ５にて、ＣＰＵ６１は、出力信号Ｓの周波数ｆｉが、所定の閾値ｆｃより大きいか否かを判断し、ｆｃより大きい場合導体が検出されたと判断してステップＳ７に進み、ｆｃ以下の場合ステップＳ１０に進む。
【００６７】
ステップＳ７にて、ＣＰＵ６１は、一定時間ＬＥＤ５を点灯する。ステップＳ９にて、ＣＰＵ６１は、ＳＰＵ６７に正解を示す音声信号を生成させ、スピーカ７に出力し、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１０にて、ＣＰＵ６１は、ラバースイッチ３１がオンしてから一定時間が経過したか否かを判断し、経過していない場合ステップＳ３に進み、経過した場合導体が検出されなかったと判断してステップＳ１１に進む。そして、ステップＳ１１にて、ＣＰＵ６１は、ＳＰＵ６７に不正解を示す音声信号を生成させ、スピーカ７に出力し、ステップＳ１に戻る。
【００６８】
さて、以上のように、本実施の形態によれば、非接触で導体を検知するので、検知部分（コイル２１）を露出させずにハウジング２に内蔵することができる。このため、検知部分の損傷や検知部分の誤用（例えば、幼児が舐める等）による誤作動を極力防止できる。また、当接部３が物体に当接したことを条件に当該物体が導体であるか否かが判断される。従って、導体か否か判断したい物体に当接部３を当接させる必要があるので、必ず当該物体を導体センサ３３の検知可能範囲内に入れることができる。このため、当接部３が当接したら当該物体が導体か否かを確実に判断できるし、また、ユーザはどのような状態で検知するかが直感的に分かるので使い易い。仮に非接触のセンサを用いて当接を条件とせずに物体が導体か否かを判断する場合、ユーザが検知可能範囲に対象物が入っているかどうか判断することは困難である。つまり、ユーザはどの程度センサを対象物近づけたらよいのか分からず使い難い。
【００６９】
また、当接部３が当接した物体が導体であるとき、ユーザの五感（上記では、音声による聴覚及びＬＥＤ５の点灯による視覚）が刺激されるので、ユーザは当接部３が当接した物体が導体であることを直感的に認識できる。また、当接部３が当接した物体が導体でない、つまり、不導体（絶縁体）であるときも、ユーザの五感（上記では、音声による聴覚）が刺激されるので、ユーザは当接した物体が不導体であることを直感的に認識できる。
【００７０】
なお、導体が検知されたときの五感の刺激及び導体が検知されなかったときの五感の刺激は、視覚、聴覚、嗅覚、味覚、及び触覚のいずれか又はそれらの任意の組合せであってもよい。
【００７１】
さらに、当接部３の変位を検出するので、その検出手段（上記ではラバースイッチ３１）を内蔵することができ、本実施の形態に好適である。ちなみに、単なる接触だけの当接で導体か否かの判断を開始する場合、多くの場合その検出手段を露出し、それを対象の物体に接触させる必要があり、導体センサを非接触式として、それを内蔵した意義が薄くなる。
【００７２】
また、当接部３は、所定量の変位だけが許容される。このため、ユーザが当接部３を押し込む際に、当接部３は所定量の変位で停止するので、ユーザはどの程度の押し込みが必要かを容易に把握でき使い易い。
【００７３】
さらに、当接部３は、コイル２１を貫通するように配置される。このため、スペースの無駄をなくし、コイル２１と当接部３とを合理的に配置できる。また、当接部３に近接してコイル２１が配置されるので、導体センサ３３の感度を良くすることができる。
【００７４】
さらに、当接部３の変位は弾性部材（上記ではラバーキャップ３０）の弾性力に抗して行われるので、ユーザが当接を解除すると、当接部３は元に戻る。その結果、検知作業が終了するたびに、手動で元に戻す必要がなく便利である。この場合の弾性部材としては、ゴムの他、バネ、金属の弾性力を利用した部材、プラスチック等の樹脂の弾力を利用した部材、および空気の弾性力を利用した部材等を利用可能である。
【００７５】
また、本実施の形態では、正解の項目１３に対応して選択対象物１９を配置している。従って、導体たる選択対象物１９が検出されれば、それは当該選択対象物に対応する項目１３が選択されたことを意味する。このように、導体検出器１を選択装置ないしは決定装置として使用することができる。
【００７６】
導体検出器１を選択装置ないしは決定装置として使用して、様々な課題をユーザに行わせることができ、例えば、教育やゲーム等に適用できる。さらに、選択対象物１７と選択対象物１９とは外観上区別が付かないので、選択肢として最適である。仮に、これらが区別できるものであった場合、課題を解かずに、選択対象物を見て正解が分かってしまい、課題及び選択肢の体をなさない。また、本実施の形態では、課題印刷物９は、平面的であるため、選択対象物１７及び１９の印刷あるいは貼付等を行い易い。
【００７７】
ところで、上記では、導体検出器１で導体を検出している。しかし、ユーザから見れば、選択肢（複数の項目からなる。）の所望の項目に当接部３を当接させて、当該所望の項目を選択していることになる。このように、本実施の形態では、導体をユーザによる選択の対象物として利用している。つまり、導体を選択肢の中の項目の１つ（正解を示す。）として利用して、導体（上記では選択対象物１９）が検出されたことを正解と判断する。
【００７８】
このような、ユーザの目的から見た実施の形態の効果を説明する。ただし、純粋に導体検出を目的とする場合の効果と重複する場合は、上記したので説明を省略する。
【００７９】
当接部３が選択対象物に当接したことを条件に当該選択対象物が正解を示すか否かが判断される。従って、所望の選択対象物に当接部３を当接させる必要があるので、必ず選択対象物を導体センサ３３の検知可能範囲内に入れることができる。このため、当接部３が当接したら当該選択対象物が正解を示すか否かを確実に判断できるし、また、ユーザはどのようにして選択するかが直感的に分かるので使い易い。仮に非接触のセンサを用いて当接を条件とせずに正解か否かを判断する場合、ユーザが検知可能範囲に選択対象物が入っているかどうか判断することは困難である。つまり、ユーザはどの程度センサを選択対象物に近づけたらよいのか分からず使い難い。
【００８０】
また、当接部３が当接した選択対象物が正解であるとき、ユーザの五感が刺激されるので、ユーザは当接部３で選択した選択対象物が正解であることを直感的に認識できる。また、当接部３が当接した選択対象物が不正解であるときも、ユーザの五感が刺激されるので、ユーザは選択した選択対象物が不正解であることを直感的に認識できる。
【００８１】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。
【００８２】
（１）課題印刷物９の他の例を説明する。図７を参照して、課題印刷物８１は、選択対象物１７及び１９を除いて、課題印刷物９と同じである。課題印刷物８１では、問題１１及び項目１３は、表の面に印刷されるが、選択対象物１９は、裏の面に付され、選択対象物１７は設けられない。図７では、選択対象物１９は、正解の項目１３（カブトムシ画像）の裏に付される。このように、選択対象物１７は、ユーザの使用状態において、目視できない位置に配置することもできる。なぜなら、本実施の形態では、非接触で導体を検知できるからである。もちろん、項目１３（トンボ画像、チョウ画像）の裏にも、選択対象物１７を付してもよい。
【００８３】
このように、選択対象物１９は使用状態においてユーザによって目視できないように配置される。このため、使用状態でユーザが目視できるところには（表の面）、選択対象物１９が配置されず、選択対象物１９による制約（デザインやスペース等の）を受けない。その結果、デザインやコンテンツ制作の自由度を向上できる。
【００８４】
また、項目１３の裏に選択対象物１９を配置している。従って、導体たる選択対象物１９が検出されれば、それは当該項目１３に当接部３が当接したことを意味する。これにより、当接によって直接、項目１３の選択を行うことができる。なお、実際には裏の面の導体の検知作業をしているにも拘らず、それはユーザから見れば表の面の項目１３に当接部３を当接させる作業、つまり、項目１３の選択作業である。
【００８５】
ここで、項目１３として、画像（絵）を採用したが、これに限らず、模様、色彩、絵図、若しくは、写真、又はそれらの２以上の組合せを採用することができる。
【００８６】
（２）課題印刷物９のさらに他の例を説明する。図８を参照して、複数用紙からなる課題印刷物８３のページＰａには、選択対象物１７及び１９を含む選択領域（当接領域）１１１が設けられ、ページＰａの裏の（次の）ページＰｂには、選択対象物１７及び１９を含む選択領域（当接領域）１１３が設けられる。この場合、ページＰａとＰｂとの間で、選択領域１１１と選択領域１１３とが重ならないように、選択領域１１１及び選択領域１１３が配置される。
【００８７】
なぜなら、導体センサ３３は、非接触で導体を検知するので、ページＰａとＰｂとで選択領域１１１及び１１３が重なると、使用しているページ（例えば、Ｐａ）でない他のページ（例えば、Ｐｂ）の選択対象物１９が検知されてしまい、本来不正解であるにも拘らず正解と判断されるといった誤判断が発生するからである。
【００８８】
また、複数用紙間においても、選択領域が重ならないように、選択領域を配置する。
【００８９】
以上のように、複数ページ間において、選択領域が重ならない。このため、表の選択領域１１１であって選択対象物１９以外の部分に当接部３が当接した場合に、裏の選択領域１１３の選択対象物１９が誤って検知されることはない。その逆の場合も同様である。また、ある用紙の選択領域であって選択対象物１９以外の部分に当接部３が当接した場合に、他の用紙の選択領域の選択対象物１９が誤って検知されることはない。以上の結果、誤認識を防止できる。
【００９０】
別の言い方をすれば、選択領域は、層状に配置され、かつ、互いに重ならないように配置される。その結果、複数層の間で選択領域が重ならないので、ある層の選択領域であって選択対象物１９以外の部分に当接部３が当接した場合に、他の層の選択領域の選択対象物１９が誤って検知されることはなく、誤認識を防止できる。
【００９１】
なお、図７の課題印刷物８１と同じ構成で、課題印刷物８３の各ページを構成場合や、課題印刷物８３に課題印刷物９と同じ構成及び課題印刷物８１と同じ構成を混在させる場合でも、同様に、複数ページ間で、選択領域が重ならないように配置する。
【００９２】
ここで、用紙の厚さ及び／又は導体センサ３３の感度に依存して、選択領域の重複が許される場合もある。例えば、表の面に導体センサ３３を当接させても、その裏に配置された導体を検知できない厚みの用紙を使用する場合は、複数ページ間で選択領域を重複させてもよい。また、例えば、ある用紙に導体センサ３３を当接させても、その用紙からＭ（Ｍは１以上の整数）枚目の用紙に配置された導体を検知できない場合は、Ｍ枚の用紙及びページ間で、重複しないように選択領域を配置する。
【００９３】
（３）上記では、導体センサ応用装置をスタンドアロンとした。ただし、導体検出器１をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続したり、ネットワークに接続することもできる。例えば、図９を参照して、導体検出器１をＰＣ１０１に接続する。この場合、例えば、導体検出器１にＵＳＢコントローラを搭載し、ＵＳＢ規格に従って、ＰＣ１０１に接続する。この場合、図６の処理をＰＣ１０１が行うこともできる。また、ＰＣ１０１は、インターネットやＬＡＮ等のネットワーク１０３を介して、サーバ１０５に接続される。この場合は、図６の処理をサーバ１０５が行うこともできる。導体検出器１のコンピュータプログラムやデータの更新は、ＰＣ１０１又はサーバ１０５から行うことができ便宜である。ただし、この場合、ＭＣＵ３５は、ＲＯＭ６５ではなく、書き換え可能なフラッシュメモリなどを搭載する。
【００９４】
（４）上記では、課題印刷物９，８１，８３の材質として紙を使用したが、導体でない他の材質を使用できる。
【００９５】
（５）上記では、導体センサ応用装置を知育玩具に適用したが、その利用態様はこれに限定されない。また、選択肢の正解の項目に導体（選択対象物１９）を対応させたが、選択肢を設ける必要は必ずしもなく、コンテンツに応じて、独立した選択対象又は決定対象として、導体（選択対象物１９）を使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、例えば、教育、知育玩具その他玩具、並びに、ビデオゲームその他ゲームの産業分野で利用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１…導体検出器、２…ハウジング、３…当接部、５…発光ダイオード（ＬＥＤ）、７…スピーカ、９，８１，８３…課題印刷物、１１…問題、１３…項目、１７，１９…選択対象物、２１…コイル、２３…基板、２５，２７，２９…電極、３０…ラバーキャップ、３１…ラバースイッチ、３３…導体センサ、３５…ＭＣＵ、６１…ＣＰＵ、６３…ＲＡＭ、６５…ＲＯＭ、６７…ＳＰＵ、６９…カウンタ、７１…Ｉ／Ｏ、７３…バス、１０１…ＰＣ、１０３…ネットワーク、１０５…サーバ、１１１，１１３…選択領域。
【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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