(57)【要約】【課題】一般的なコンピュータの外観はデザイン的に有意義なものが少ない【解決手段】本発明は、機能ブロックは独自の外観を持つことと、このようなブロックを組み合わせることによって、コンピュータを構成することを提案する。ここで、機能ブロックの外観として、正多面体や準正多面体などの形を利用する。実施例には、斜方切頂立方八面体１００a、切頂八面体１００b、または正六面体１００cなどの多面体から形成する。各多面体機能ブロックには、所定の機能を実現する機能部と、他の多面体ブロックとを接続するための接点と、結合中の多面体機能ブロックの種類に応じて、接点と機能部回路とを動的に形成する回路形成部とを有する。多面体の持つ接続性と対称性を利用して、多面体機能ブロックを組み合わせることによって、数多くの美しい形状のコンピュータを形成し実現することができる。【選択図】図１
2005084728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータの外形のデザインに関し、当該コンピュータは多面体の外形をした複数の多面体機能ブロックを、それぞれの面または稜線を介して繋ぎ合わせて構成されたことを特徴とするポリヘドラル・コンピュータ。
【請求項２】
当該コンピュータを構成するそれぞれの多面体機能ブロックは、コンピュータを構成する機能ブロックを少なくともひとつ有することを特徴とする請求項１に記載のポリヘドラル・コンピュータ。
【請求項３】
前記多面体機能ブロックの外形は、５種類の正多面体、１３種類の準正多面体、およびある一定の大きさの空間を自由に分割させて形成される自由多面体のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のポリヘドラル・コンピュータ。
【請求項４】
前記多面体機能ブロックの接続に利用した面または稜線は、接続中の多面体機能ブロックがそれぞれ有する前記機能ブロック間の通信を可能にするインターフェースとしてのソケットを有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のポリヘドラル・コンピュータ。
【請求項５】
所定の機能を有する多面体機能ブロックであって、
前記所定の機能を実現するための機能部と、
他の多面体機能ブロックと結合するための結合部と、
前記結合部を介して結合中の多面体機能ブロックを認識する認識部と、
認識した前記他の多面体機能ブロックに応じて、前記他の多面体機能ブロックから前記機能部までの回路を動的に形成する回路形成部と、
を備えることを特徴とする多面体機能ブロック。
【請求項６】
前記認識部は、結合中の前記他の多面体機能ブロックから、その多面体機能ブロックを特定するモジュール情報を取得し、
前記回路形成部は、前記モジュール情報に基づいて、前記回路を動的に形成することを特徴とする請求項５に記載の多面体機能ブロック。
【請求項７】
前記回路形成部は、
他の多面体機能ブロックと通信可能に接続し、所定の情報を送受信するための接続部と、
前記モジュール情報に基づいて、複数のスイッチのいずれかを切り替えることにより、前記接続部と前記機能部との配線を動的に切り替える切替部と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の多面体機能ブロック。
【請求項８】
前記結合部は、第１の多面体機能ブロックと第２の多面体機能ブロックとに結合し、
前記第１の多面体機能ブロックと当該多面体機能ブロックの前記機能部とが電気的に接続する必要がない場合、前記回路形成部は、前記第１の多面体機能ブロックと前記第２の多面体機能ブロックとを接続するように回路を形成することを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の多面体機能ブロック。
【請求項９】
前記第１の多面体機能ブロックと当該多面体機能ブロックの前記機能部とが電気的に接続する必要がない場合、前記回路形成部は、前記第１の多面体機能ブロックおよび前記第２の多面体機能ブロックがそれぞれのモジュール情報を相互に交換できるように更に回路を形成することを特徴とする請求項８に記載の多面体機能ブロック。
【請求項１０】
前記モジュール情報に対応付けて、前記接続部と前記機能部との配線を指示する結線情報を保持する格納部を更に備え、
前記回路形成部は、結合中の他の多面体機能ブロックから取得したモジュール情報に基づいて、前記格納部を参照し、前記結線情報を利用して前記切替部における複数のスイッチのいずれかを制御する切替制御部を更に有することを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の多面体機能ブロック。
【請求項１１】
当該多面体機能ブロックに関するモジュール情報を前記他の多面体機能ブロックに通知する通知部を更に備えることを特徴とする請求項６から１０のいずれかに記載の多面体機能ブロック。
【請求項１２】
当該多面体機能ブロックの外形は、多面体であることを特徴とする請求項５から１１のいずれかに記載の多面体機能ブロック。
【請求項１３】
他の多面体機能ブロックとの結合状態を検出する検出部を更に備え、
前記切替制御部は、前記結合状態を考慮して前記複数のスイッチのいずれかを制御することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の多面体機能ブロック。
【請求項１４】
前記結合部は、他の多面体機能ブロックの結合部と複数の方向で結合可能に形成されており、
前記検出部は、当該多面体機能ブロックの結合部に対する他の多面体機能ブロックの結合部の結合方向を検出し、前記切替制御部は、前記結線情報と前記結合方向とを考慮して前記複数のスイッチのいずれかを制御することを特徴とする請求項１３に記載の多面体機能ブロック。
【請求項１５】
前記接続部は、前記モジュール情報を送受信するための接続端子を更に備え、
前記接続端子は、前記結合方向に影響されず、常に一定の位置になるように設けられることを特徴とする請求項１４に記載の多面体機能ブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はコンピュータに代表される情報処理装置の外形と形状構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１９４６年、１万８０００本の真空管を有し、消費電力１４０ｋｗ、重量３０トンのコンピュータが開発された。半導体が開発されると、真空管は半導体に置き換えられ、コンピュータの小型化が急速に進んだ。半導体製造技術の発達にともない、集積回路の集積密度は高まり、コンピュータは、例えば携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、各種の家庭電化製品などに組み込むことが可能なほど小さなものになった。一般に、コンピュータは、所定の情報に基づいて所定の演算を行うために利用される。その演算は、プログラムに準じて行われ、例えばホームページを閲覧するためのブラウザを実現したり、文書作成のためのエディタを実現したり、ゲームを実現したりする。
【０００３】
またコンピュータは、家庭電化製品や自動車などの機械に組み込まれ、所定の機能を実現する電子機器の中心的な役割を担っている。家庭電化製品や自動車等の小型化も急速に進み、電子機器を搭載するスペースには様々な制限が課されてきた。そうしたスペースに応じて、個別に電子機器を設計することは可能であるが、コスト的に無理が生じる。そこで、多様なスペースに対応するため、所定の機能を実現するための各機能をモジュール単位に分割し、それらを小さな筐体に納め、ケーブルで接続することにより、多様なスペースに対応することが可能になる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−９９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軍事目的で初めて開発されたコンピュータは、時代の移り変わりとともに利用目的も変化し、今や我々の日常生活を行う上で不可欠な存在になりつつある。例えば、インターネット等のネットワーク技術は、コンピュータをより身近な存在にしたひとつの要因であり、これをきっかけに多くの人がコンピュータを購入し、日常的に利用するようになってきた。このように、コンピュータは日常生活の各所で益々利用されるようになってきたが、従来のコンピュータは、主に省スペース、多機能、高機能を目的として設計されたものが多く、簡単にコンピュータの機能を変えることができない。また、コンピュータの外形のデザインは筐体に依存してしまう。
【０００５】
コンピュータの外形デザインとして、色と材質の多様化および輪郭線の曲線化などの革新はあるが、インテリアを意識したデザイン性の高いものではない。ユーザごとのデザインに対する要求に応じることは技術的に可能であるが、実際には、製造コストが高くなる、拡張性が低くなる、再利用性が悪くなるといった問題点が生じるため実現は難しい。
【０００６】
また、従来のコンピュータは、例えば本体、ディスプレー、入力装置、出力装置などの大きい機能ブロックに分けられている。本体は、ＣＰＵ、メモリ、制御装置などの機能要素を含むが、これらの機能要素は独立したブロックに細かく分割されていないため、ユーザは機能の不足を感じたり、高速処理を必要としたりする時、機能要素ごとに手軽に機能を追加することができない。逆に、例えば高速処理を必要とせず、装備されている機能を十分活用できないとき、その機能を取り除くことも難しい。
【０００７】
本発明はこうした点に鑑みてなされたもので、その目的は、所定の機能を有するブロックを組み合わせることでコンピュータを実現することができ、コンピュータの機能を容易に変更でき、デザイン性を高め、より身近な存在にする技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
正多面体および準正多面体を含む多面体は、それぞれ複数の多角形の面を組み合わせることで形成されている。多面体には、例えば正４面体、正６面体、正８面体、切頂八面体、斜方切頂立方八面体など１８種類があり、これらの多面体を面同士、または稜線同士で多次元方向に組み合わせることで無限の組合せ、すなわち無限の数の形状を造形できる。造形できる形状は極めて自由度が高い。本発明者は、こうした造形的にすぐれた性質をもつ多面体に着目し、多面体形状の立体を外形とする所定の機能を有する多面体機能ブロックを組み合わせることで、機能変更が容易であり、かつ任意の形状をしたコンピュータを実現することを創出した。このようにコンピュータを形成することにより、ユーザが所望する機能および外形をしたコンピュータを作り出すことができる。また、分解して持ち運ぶこともでき、運搬性に優れる。また、一部の多面体機能ブロックをパーツとして、ユーザ間で共用することもできる。また、多面体機能ブロックを容易に交換できるので、環境面を考慮したリサイクルも可能である。また、基本となる多面体機能ブロックの形状が限られているため、生産コストを抑えることができる。
【０００９】
本発明のある態様は、コンピュータの外形のデザインに関する。このデザインによるコンピュータは、多面体の外形をした複数の多面体機能ブロックを、それぞれの面または稜線を介して繋ぎ合わせて構成される。
【００１０】
当該コンピュータを構成するそれぞれの多面体機能ブロックは、コンピュータを構成する機能ブロックを少なくともひとつ有してもよい。
【００１１】
多面体機能ブロックの外形は、５種類の正多面体、１３種類の準正多面体、およびある一定の大きさの空間を自由に分割させて形成される自由多面体のいずれかであってよい。
【００１２】
多面体機能ブロックの接続に利用した面または稜線は、接続中の多面体機能ブロックがそれぞれ有する前記機能ブロック間の通信を可能にするインターフェースとしてのソケットを有してもよい。
【００１３】
本発明の別の態様は、所定の機能を有する多面体機能ブロックである。この装置は、所定の機能を実現するための機能部と、他の多面体機能ブロックと結合するための結合部と、結合部を介して結合中の多面体機能ブロックを認識する認識部と、認識した他の多面体機能ブロックに応じて、他の多面体機能ブロックから機能部までの回路を動的に形成する回路形成部とを備える。これにより、多面体機能ブロックを任意の位置に組み合わせることができるので、組み合わせる際の自由度が増し、自由な形状をした電子装置を形成できる。
【００１４】
認識部は、結合中の他の多面体機能ブロックから、その多面体機能ブロックを特定するモジュール情報を取得し、回路形成部は、モジュール情報に基づいて、回路を動的に形成してもよい。「モジュール情報」は、多面体機能ブロックを特定する情報、多面体機能ブロックの種類を特定する情報、多面体機能ブロックの機能を特定する情報、多面体機能ブロックに搭載されている機能部を特定する情報など、多面体機能ブロックに搭載された機能部と他の多面体機能ブロックとを適切に電気的に接続するために必要な情報を保持する。
【００１５】
回路形成部は、他の多面体機能ブロックと通信可能に接続し、所定の情報を送受信するための接続部と、モジュール情報に基づいて、複数のスイッチのいずれかを切り替えることにより、接続部と機能部との配線を動的に切り替える切替部とを有してもよい。これにより、動的に回路を形成できる。
【００１６】
結合部は、第１の多面体機能ブロックと第２の多面体機能ブロックとに結合し、第１の多面体機能ブロックと当該多面体機能ブロックの機能部とが電気的に接続する必要がない場合、回路形成部は、第１の多面体機能ブロックと第２の多面体機能ブロックとを接続するように回路を形成してもよい。
【００１７】
第１の多面体機能ブロックと当該多面体機能ブロックの機能部とが電気的に接続する必要がない場合、回路形成部は、第１の多面体機能ブロックおよび第２の多面体機能ブロックがそれぞれのモジュール情報を相互に交換できるように更に回路を形成してもよい。
【００１８】
この装置は、モジュール情報に対応付けて、接続部と機能部との配線を指示する結線情報を保持する格納部を更に備え、回路形成部は、結合中の他の多面体機能ブロックから取得したモジュール情報に基づいて、格納部を参照し、結線情報を利用して切替部における複数のスイッチのいずれかを制御する切替制御部を更に有してもよい。
【００１９】
この装置は、当該多面体機能ブロックに関するモジュール情報を他の多面体機能ブロックに通知する通知部を更に備えてもよい。
当該多面体機能ブロックの外形は、例えば正多面体、準正多面体などの多面体であってよい。
【００２０】
この装置は、他の多面体機能ブロックとの結合状態を検出する検出部を更に備え、切替制御部は、結合状態を考慮して複数のスイッチのいずれかを制御してもよい。
【００２１】
結合部は、他の多面体機能ブロックの結合部と複数の方向で結合可能に形成されており、検出部は、当該多面体機能ブロックの結合部に対する他の多面体機能ブロックの結合部の結合方向を検出し、切替制御部は、結線情報と結合方向とを考慮して複数のスイッチのいずれかを制御してもよい。
【００２２】
接続部は、モジュール情報を送受信するための接続端子を更に備え、接続端子は、結合方向に影響されず、常に一定の位置になるように設けられてよい。
【００２３】
本発明の更に別の態様は、複数の多面体機能ブロックを備えたポリヘドラル・コンピュータである。当該コンピュータを構成する各多面体機能ブロックは、それぞれがコンピュータの要素として個別の機能を有し、それぞれの外形が多面体形状の立体に形成されるとともに、それぞれに含まれる一部の面同士が当接して各機能の有機的な連結状態が形成されることにより、各機能の組合せに基づく固有のコンピュータが、当接し合う面の組合せおよび連結される立体の組合せに基づく固有の立体的な形状にて形成される。これにより、多面体機能ブロックを組み合わせることによりユーザが所望する形状をしたポリヘドラル・コンピュータを作成できる。また、このような多面体機能ブロックを繋ぎ合わせたコンピュータは、利用目的に応じてコンピュータの機能変更を容易にできる。また、必要な多面体機能ブロックだけを繋げばよいので、コンピュータにおける消費電力を節約できる。更に、基本となる多面体形状の種類が限られているため、生産コストも抑えることができる。
【００２４】
本発明の更に別の態様は、複数の多面体機能ブロックを備えたポリヘドラル・コンピュータである。当該コンピュータを構成する各多面体機能ブロックは、それぞれがコンピュータの要素として個別の機能を有し、各多面体機能ブロックは、それぞれの外形が多面体形状の立体に形成されるとともに、その外形を構成する略放射方向に設けられた複数の面のいずれかを介して、互いに連結可能に形成され、略放射方向に設けられた複数の面のうち当接させる面として選択された面の組合せに応じて三次元方向に連鎖する固有の立体形状にて形成される。これにより、多面体の複数の面を介して、放射状に他の多面体機能ブロックを連結可能である。つまり、接続する多面体機能ブロックを多次元方向に連鎖的に連結することにより、多種多様な外形と機能をもつコンピュータを自由に、そして容易に作り出すことができる。
【００２５】
複数の多面体機能ブロックのうち少なくとも１つの外形は準正多面体に形成され、準正多面体の外形を形成する複数種類の多角形面を介して、複数種類の多角形面のいずれかひとつの多角形面と同じ多角形面を有する他の多面体機能ブロックと連結されてもよい。これにより、様々な正多面体や準正多面体との連結が可能になり、多面体機能ブロックを連結して作成できる形状の自由度が増す。
【００２６】
多面体機能ブロック同士は、当接させる面同士の当接面積が最大となるように連結されてもよい。これにより接続状態が安定するとともに、接続に必要なコネクタなどのユニットを規格として統一できる。
【００２７】
各多面体機能ブロックの外形を形成する面は、その面を介して他の多面体機能ブロックと連結された場合に提供される機能に応じて彩色されてもよい。これにより、ユーザは、色彩に基づいて組合せ可能な面を把握し、多面体機能ブロックを組み合わせることができる。
【００２８】
各多面体機能ブロックは、互いの電気的な接続を中継する接続部を多面体の外形を形成する面の一部に有してもよい。これにより、電気的な接続と物理的な接続とを面を単位として行うことができる。
【００２９】
各多面体機能ブロックは、接続部を介して接続中の他の多面体機能ブロックの種類を検出する検出部と、検出した多面体機能ブロックの種類に応じて、必要な回路を有効化する回路形成部とを更に備えてもよい。これにより、多面体機能ブロックを自由に連結することができる。
【００３０】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、接続する多面体機能ブロックを多次元方向につなぎあわせていくことにより、多種多様な外形と機能をもつコンピュータを自由に簡単に作り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
下記の実施の形態は、所定の機能を有する多面体機能ブロックを組み合わせることで、利用者が所望する機能を有する電子装置を実現する。それらの多面体機能ブロックの組み合わせ方は任意であり、利用者は自由に多面体機能ブロックを組合せ、所望の機能を有する所望の形状をした電子装置を作ることができる。電子装置は、例えばプログラムに基づいて所定の機能を実現するコンピュータであってよい。多面体機能ブロックは多面体（polyhedron）形状の外形をしており、そうした多面体機能ブロックを組み合わせて形成したコンピュータをポリヘドラル・コンピュータ（Polyhedral Computer）と呼ぶことにする。このようなポリヘドラル・コンピュータにより、ユーザが所望する機能およびデザイン性の高い外形をしたコンピュータを作り出すことができる。また、分解して持ち運ぶこともでき、運搬性に優れる。また、一部の多面体機能ブロックをパーツとして、ユーザ間で共用することもできる。また、多面体機能ブロックを容易に交換できるので、環境面を考慮したリサイクルも可能である。また、基本となる多面体機能ブロックの形状が限られているため、生産コストを抑えることができる。
【実施例１】
【００３３】
図１は、第１の実施の形態に係るポリヘドラル・コンピュータである電子装置１０の外観図である。本図の電子装置１０は、斜方切頂立方八面体１００ａ、切頂八面体１００ｂ、および正六面体１００ｃを組み合わせて形成されている。これらの多面体を形成する面の法線ベクトルは、略放射方向に向いている。このため、互いの多面体の面と面とを連結させることにより、多次元方向に連鎖的に多面体を連結できる。こうしてできる形状は、例えば直方体を組み合わせて形成できる形状とは異なり、形成可能な形状の自由度が非常に高い。
【００３４】
図２（ａ）は、図１の電子装置１０を構成するひとつの要素である斜方切頂立方八面体１００ａの外観図である。同様に図２（ｂ）は、図１の電子装置１０を構成する切頂八面体１００ｂの外観図である。同様に図２（ｃ）は、図１の電子装置１０を構成する正六面体１００ｃの外観図である。本実施の形態における電子装置１０は、正多面体、準正多面体の形状をし、所定の機能を有する多面体機能ブロック１００を組み合わせることで所望の形状に形成される。
【００３５】
多面体機能ブロック１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ハードディスク、ディスプレー制御、キーボードドライバ、マウスドライバ、ハードディスクドライバ、バイオスなどのコンピュータを実現するために必要な個々の機能のいずれかひとつ、もしくはいずれか複数を有する。また、各多面体機能ブロック１００が有する機能は、最終的な形態である電子装置１０に持たせる機能に応じて用意される。詳細は後述するが、多面体機能ブロック１００はこうした所定の機能と、他の多面体機能ブロック１００と情報の送受信を行い、多面体機能ブロック１００を有機的に接続するための機能とを備える。これにより、多面体機能ブロック１００を組み合わせることにより、各多面体機能ブロック１００間に有機的な回路を形成し、所定の機能を有する電子装置１０を構成できる。
【００３６】
正多面体は、１種類の正多角形が各頂点まわりに同じ数ずつ集まって形成される。それに対し、準正多面体は、２種類以上の正多角形が各頂点まわりに一定の状態で集まって形成される。このように多面体は、それを形成する各面が複数種類の正多角形で形成されているため、その面を介して容易に多面体同士を組み合わせることができる。つまり、多面体の結合のためには、面と面とを結合すればよいので、結合のための構成が単純である。また、面の形状を絞り込むことができるので、規格化が容易になり接続部分のコネクタ形状などを共通化し易い。また、多面体を組み合わせることで形成できる形状は無数に存在し、複数種類の多面体を使うことでその自由度は限りなく高くなる。
【００３７】
このような多面体の内部に、所定の機能を実現するための電子回路等を設けた多面体機能ブロック１００を組み合わせることで、利用者は、所望の形状をし、かつ所望の機能を有する電子装置１０を形成することができる。これにより、コンピュータをより身近な存在にし、単に機能を実現するだけの無機質な装置ではなく、利用者に親しみを与え、視覚的にも利用者を楽しませる装置になる。また、多面体形状の多面体機能ブロックを組み合わせる作業は、積み木などと同様に人の脳を刺激し、脳の発達によい影響を及ぼす。また、多面体機能ブロックの機能に応じて多面体を形成する面に彩色を行ってもよい。これによりユーザは、面の色に基づいて各多面体機能ブロックの機能を把握し、近い位置に連結されるべき多面体機能ブロックを意識的に連結することができる。また、多面体機能ブロックの多面体を形成する面に入力専用の面や出力専用の面が含まれる場合など特定の役割もしくは特徴を有する面に、その役割もしくは特徴に応じて彩色を行ってもよい。
【００３８】
図３は、図１の電子装置１０を形成する各多面体機能ブロック１００間の接続状態の一例を示す図である。「ｔ＿ｏ」は、切頂八面体１００ｂを示す。「ｒ＿ｃ」は、斜方切頂立方八面体１００ａを示す。「ｒ＿ｈ」は正六面体１００ｃを示す。例えば、切頂八面体「ｔ＿ｏ１、ｔ＿ｏ２、ｔ＿ｏ３」はそれぞれ「ＣＰＵ、プリンタドライバ、ならびにキーボードドライバ」の機能を有する。また、正六面体「ｒ＿ｈ１、ｒ＿ｈ２、ｒ＿ｈ３」はそれぞれ「バイオス、マウスドライバ、ならびにハードディスクドライバ」の機能を有する。また、斜方切頂立方八面体「ｒ＿ｃ１、ｒ＿ｃ２、ｒ＿ｃ３」はそれぞれ「アプリケーションブロック、ハードディスク、ならびにディスプレー制御」の機能を有する。このように各多面体機能ブロック１００を相互に接続することにより、所望の機能を有する電子装置１０を実現できる。他の例では、例えば「ｔ＿ｏ１」を別の位置に配置してもよい
【００３９】
図４は、多面体機能ブロック１００の内部構成図である。多面体機能ブロック１００の各構成要素は、ハードウエアを中心に構成されてもよいし、ソフトウエアにより構成されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアを組み合わせることにより構成されてもよい。つまり、多面体機能ブロック１００の機能をハードウエアのみで実現する場合、その多面体機能ブロック１００は、その機能のみを提供することができる。しかし、多面体機能ブロック１００に少なくとも任意のＣＰＵ、ＲＡＭ、所定の機能を実現するためのプログラムを格納するＲＯＭ等を設けることにより、ハードウエア構成は同一でもプログラムを書き換えることにより複数の機能を実現することができる。こうした実現方法にはいろいろな変形例があり、その多面体機能ブロック１００のスペックやコストなどを考慮して適宜構成されることは、当業者には理解されるところである。これから説明する各図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
【００４０】
結合部１１８は、他の多面体機能ブロック１００と物理的に結合するための構成である。結合部１１８は、他の多面体機能ブロック１００との取り付けや取り外しが比較的容易で、例えばドライバーなどの工具を用いずに手軽に作業を行えるような構造を有することが好ましい。結合部１１８は、例えば摩擦力、磁力などを応用して多面体機能ブロック１００同士を結合する構造であってよい。また、当然のことであるが、結合した多面体機能ブロック１００は、必要以上の力が加わらない限り分離せず、利用者が多面体機能ブロック１００を組み合わせて作り上げた形状を保持できるように結合部１１８は保持力を持つ。
【００４１】
図５（ａ）は、正六面体１００ｃの外観の一例を示す図である。この正六面体１００ｃのいずれかの面には、凸型接点群２００、凹型接点群２０４、またはコネクタ２３６が設けられている。凸型接点群２００は、凸型接点２０１を複数有し、凹型接点群２０４は、凹型接点２０５を複数有する。そして、結合し合う多面体機能ブロック１００の凸型接点群２００と凹型接点群２０４とが嵌め合わさることにより、２つの多面体機能ブロック１００が結合する。本図では、凸型接点群２００は、３行３列に凸型接点２０１を配置している。また、凸型接点群２００は、結合面の中心部分に設けられている。このため、他の多面体機能ブロック１００との結合方向を４方向にすることができる。また、凸型接続端子２０２および凹型接続端子２０６は、それぞれ凸型接点群２００ならびに凹型接点群２０４の中心に配置されるので、どの結合方向で結合しても常に嵌め合わされる。詳細は後述するが、凸型接続端子２０２および凹型接続端子２０６は、モジュール情報の交換に利用される。
【００４２】
図５（ｂ）は、凸型接点２０１の拡大図である。凸型接点２０１の側面には、接点２０７が設けられている。接点２０７は、導電性のある材質で形成されており、凸型接点２０１と凹型接点２０５とが嵌め合った場合に、凹型接点２０５に同様に設けられた接点と接触するように設けられている。これにより、他の多面体機能ブロック１００と電気的にも接続することができる。つまり、凸型接点群２００や凹型接点群２０４は、他の多面体機能ブロック１００と物理的に接続するとともに、接点２０７により電気的な接続も可能にする。
【００４３】
ひとつの凸型接点２０１には、例えば入力側、出力側のそれぞれに接点２０７が設けられ、入出力それぞれに１６本、３２本、または６４本の信号線毎に接点２０７が設けられる。すなわち３２本の信号線毎に接点２０７を設ける場合、入力側と出力側で合計６４個の接点２０７がひとつの凸型接点２０１に設けられる。例えば、ＣＰＵのピン数を２割増した程度の接点２０７が設けられてよい。接点２０７の数は、任意であってよいが、大きめの冗長度を持たせて接点２０７が設けられることが好ましい。
【００４４】
図５（ａ）に戻り、結合部材２１０はコネクタ２３６に着脱可能に形成されている。図６は、図５（ａ）の結合部材２１０の一例を示す図である。結合部材２１０は、第１部材２１２と第２部材２１４とが回動部２１８を介して、回動可能に接続されている。第１部材２１２および第２部材２１４のそれぞれには、接続端子群２１６が設けられている。接続端子群２１６が、図５（ａ）のコネクタ２３６に嵌め合うことにより多面体機能ブロック１００に装着される。結合部材２１０を利用して２つの多面体機能ブロック１００を結合する場合、第１部材２１２に設けられた接続端子群２１６を一方の多面体機能ブロック１００のコネクタ２３６に嵌め合わせ、第２部材２１４に設けられた接続端子群２１６を他方の多面体機能ブロック１００のコネクタ２３６に嵌め合わせる。これにより、多面体機能ブロック１００の稜線部分での結合が可能になる。接続端子群２１６の各端子には、図５（ｂ）を用いて説明したように接点２０７が設けられてもよい。
【００４５】
図４に戻り、機能部１１０は、多面体機能ブロック１００に固有の機能を実現するためのユニットであり、例えばＣＰＵ、メモリ、ハードディスクなどである。接続部１０４は、他の多面体機能ブロック１００と電気的に接続する構成であり、例えば図５（ｂ）を用いて説明した接点２０７などを含む。また、接続部１０４は、接点２０７で発生する反射を防止するためにターミネータを有し、インピーダンスマッチングを行ってもよい。
【００４６】
回路形成部１０２は、接続部１０４が受信した結合中の他の多面体機能ブロック１００からの信号もしくは情報を、機能部１１０に導くための入力側の回路と、機能部１１０からの信号を他の多面体機能ブロック１００に導くための出力側の回路とをそれぞれ動的に形成する。他の例では、回路形成部１０２は、入力側回路と出力側回路のいずれか一方を形成してもよい。これにより、利用者が任意に多面体機能ブロック１００を組み合わせても、適切に機能部１１０への回路が形成されるので、図１の電子装置１０は所望の機能を実現することができる。このために、図５（ａ）を用いて説明した凸型接点群２００および凹型接点群２０４は、図５（ｂ）の接点２０７を冗長的に余裕をもって設けられている。
【００４７】
検出部１１２は、他の多面体機能ブロック１００との結合状態を検出し、結合したことを検出した場合にその旨を認識部１１４および通知部１１６に通知する。また、検出部１１２は、他の多面体機能ブロック１００の結合面がどの方向で結合しているか、確実に電気的な接続が行われているかなど種々の結合状態を検出して、回路形成部１０２に出力する。
【００４８】
認識部１１４は、結合中の多面体機能ブロック１００からモジュール情報を取得し、その多面体機能ブロック１００を認識する。モジュール情報は、回路形成部１０２が回路を動的に形成するために利用する情報であり、例えば多面体機能ブロック１００を特定する情報、多面体機能ブロック１００の種類を特定する情報、多面体機能ブロック１００の機能部１１０を特定する情報などであってよい。そして、認識部１１４は、モジュール情報を切替制御部１０８に出力する。
【００４９】
通知部１１６は、自身の機能に関するモジュール情報を接続中の他の多面体機能ブロック１００に出力する。つまり、多面体機能ブロック１００同士が結合すると、相互にモジュール情報を交換し合う。モジュール情報の交換は、図５（ａ）の凸型接続端子２０２および凹型接続端子２０６を利用して行われる。凸型接続端子２０２および凹型接続端子２０６は、それぞれ凸型接点群２００ならびに凹型接点群２０４の中心に設けられている。これにより、結合方向がどの方向でも、モジュール交換が可能になる。他の例では、凸型接点群２００の４角など、複数箇所に凸型接続端子２０２および凹型接続端子２０６を設けてもよい。多面体機能ブロック１００は、結合方向に影響されることなく、常に通信可能な位置に設けられる。つまり、結合方向に影響されることなく、常にモジュール情報の交換ができるように凸型接続端子２０２および凹型接続端子２０６が設けられる。
【００５０】
回路形成部１０２は、切替部１０６、切替制御部１０８、および結線情報格納部１２０を有し、結合中の他の多面体機能ブロック１００に応じて回路を形成する。切替部１０６は、例えばスイッチングマトリクスであり、マトリクス状に複数のスイッチを有し、いずれかのスイッチを導通（以下、単に「ＯＮ」という）または非導通（以下、単に「ＯＦＦ」という）のいずれかに切り替えることにより、接続部１０４における任意の端子と、機能部１１０における任意の端子とを接続する。
【００５１】
切替制御部１０８は、認識部１１４から供給されたモジュール情報に応じて、切替部１０６の複数のスイッチを制御し、接続部１０４に設けられた端子と、機能部１１０に設けられた端子とを結ぶ回路を動的に形成する。結線情報格納部１２０は、モジュール情報に対応付けて、切替部１０６の制御内容を示すテーブルを保持する。制御内容は、例えば切替部１０６における各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを指定する情報であり、各スイッチの状態を「１」、「０」で表現し、スイッチの順番に並べたビット列として記述されていてもよい。例えば、制御内容「１００１」は、ＳＷ１とＳＷ４を「ＯＮ」にし、ＳＷ２とＳＷ３を「ＯＦＦ」にすることを示している。
【００５２】
切替制御部１０８は、モジュール情報に基づいて、結線情報格納部１２０を参照し、切替部１０６の制御内容を読み込む。そして、切替制御部１０８は、その制御内容に基づいて、切替部１０６のスイッチを制御する。
【００５３】
図７は、多面体機能ブロック１００の内部の配線状態の一例を示す図である。凸型接点群２００の各凸型接点２０１は、切替部１０６としての第１スイッチングマトリクス２７２ａまたは第２スイッチングマトリクス２７２ｂに接続されている。機能部入出力端子２７０は、機能部１１０を機能させるために必要な端子である。機能部１１０は、機能部入出力端子２７０を介して必要な信号や情報を入出力する。それぞれの機能部入出力端子２７０は、第１スイッチングマトリクス２７２ａまたは第２スイッチングマトリクス２７２ｂに接続されている。第１スイッチングマトリクス２７２ａおよび第２スイッチングマトリクス２７２ｂは、マトリクス状に配線されており、配線の交点部分にスイッチが設けられている。そして、いずれかのスイッチを制御することにより動的に回路を形成することができる。
【００５４】
図８（ａ）は、第１スイッチングマトリクス２７２ａを示す図である。Ａ１からＡ４は、凸型接点群２００のいずれかの凸型接点２０１を示し、Ｂ１からＢ４は機能部入出力端子２７０を示す。本図で、黒丸はスイッチがＯＮの状態を示し、白丸はスイッチがＯＦＦの状態を示す。例えば、Ａ２とＢ１とを接続する場合、ＳＷ１２をＯＮにする。また、Ａ４とＢ２を接続する場合、ＳＷ２４をＯＮにする。
【００５５】
図８（ｂ）は、第２スイッチングマトリクス２７２ｂを示す図である。Ａ５からＡ８は、凸型接点群２００の残りの凸型接点２０１を示し、Ｂ５からＢ８は、残りの機能部入出力端子２７０を示す。第２スイッチングマトリクス２７２ｂも、第１スイッチングマトリクス２７２ａと同様に、スイッチをＯＮ／ＯＦＦすることにより、任意の凸型接点群２００と機能部入出力端子２７０とを接続することができる。このような切替部１０６より、必要な回路を動的に形成することができる。
【００５６】
図４に戻り、電源部１２２は、多面体機能ブロック１００を構成する各ユニットに電力を供給する。電源部１２２は、例えば電源を供給する機能を機能部１１０として有する多面体機能ブロック１００から電力を取得して、各ユニットに供給してもよいし、バッテリなどから電力を供給してもよい。前者の場合、電源部１２２は、接続部１０４とは独立した配線および端子を有し、結合中の多面体機能ブロック１００の電源部１２２と相互に接続する。これにより、図１の電子装置１０を形成する多面体機能ブロック１００として、電源となる多面体機能ブロック１００を備えることにより、各多面体機能ブロック１００は電力を確保できる。
【００５７】
このような多面体機能ブロック１００を組み合わせることにより、利用者は、任意の形状をした電子装置１０を作ることができる。また、各多面体機能ブロック１００は、独立しているので、多面体機能ブロック１００毎に交換することができる。利用者が自由に多面体機能ブロック１００を組み合わせることができるので、コンピュータを親しみやすいデザインにすることができ、身近な存在にすることができる。また、視覚的にも楽しむことができる。
【００５８】
図４の接続部１０４の構造として、図５（ａ）を用いて説明した凸型接点２０１および凹型接点２０５の形状を説明したが、端子の形状は任意である。
【００５９】
図９は、別の正六面体１００ｃの一例を示す図である。第１端子群２３２および第２端子群２３４は、板状の接続端子である。第１端子群２３２の各端子と第２端子群２３４の各端子は、直交する向きに配置されており、第２端子群２３４の端子の間に、他の多面体機能ブロック１００の、第２端子群２３４の端子が嵌め合うことにより接続される。くぼみ２３０は、第１端子群２３２と他の多面体機能ブロック１００の第２端子群２３４とが嵌め合い、接続した際に、多面体機能ブロック１００同士が密着して結合できるように設けられている。このため、くぼみ２３０の深さは、第２端子群２３４の端子の高さｈより深く、かつ第１端子群２３２と第２端子群２３４とが十分接触するように形成される。
【００６０】
図１０は、図９を用いて説明した多面体機能ブロック１００同士を接続した状態を示す図である。一方の多面体機能ブロックＡの第１端子群２３２と他方の多面体機能ブロックＢの第２端子群２３４とが嵌め合うことにより、電気的に接続するとともに物理的にも結合する。また、くぼみ２３０が設けられていることにより、多面体機能ブロック１００同士が密着して結合している。
【００６１】
図１１（ａ）は、図９の多面体機能ブロック１００の結合面の一例を示す図である。中心部分に、３行４列に板状の端子が配置された第１端子群２３２が設けられている。この第１端子群２３２の端子の間に、斜線で示した他の多面体機能ブロック１００の第２端子群２３４が嵌め合わされる。また、四辺の周辺にコネクタ２３６が設けられている。このように板状の端子にすることにより、他の多面体機能ブロック１００との結合方向を２方向のみにできる。
【００６２】
図１１（ｂ）は、第２端子群２３４および第１端子群２３２の接続部分を拡大した図である。第１端子群２３２および第２端子群２３４は、それぞれ両端に接点２４２を有する。接点２４２は、導電性のある材質で形成されており、第１端子群２３２の接点２４２と、第２端子群２３４の接点２４２とが接触することにより、それぞれの多面体機能ブロック１００は電気的に接続される。
【実施例２】
【００６３】
図１２は、第２の実施の形態に係る電子装置２０を示す図である。この電子装置２０は、キャラクタ３４を表示装置３０に表示させる機能を実現する。利用者は、電子装置２０を手に持ち、傾けたり、振ったり、振動を与えたりすることにより、キャラクタ３４を動作させることができる。
【００６４】
第１プログラムモジュール２８ａ、第２プログラムモジュール２８ｂなどの複数のプログラムモジュール２８は、キャラクタ３４を動作させるプログラムコードを保持する機能を有するモジュールである。本図では、第１プログラムモジュール２８ａから第８プログラムモジュール２８ｈまで８個のプログラムモジュール２８が一列に接続されている。それぞれのプログラムモジュール２８には、飛ぶ、しゃがむ、手を振る、腰を振るなどのキャラクタ３４を動作させるプログラムを保持する。
【００６５】
状態検出モジュール２７は、例えば傾き、各速度などの電子装置２０の状態を検出するセンサの機能を有する。実行モジュール２６は、プログラムモジュール２８に保持されているプログラムを利用して、キャラクタ３４を動作させるプログラムを実行する。実行モジュール２６は、例えば、第１プログラムモジュール２８ａから順にプログラムを実行する。また、実行モジュール２６は、状態検出モジュール２７からの傾きや各速度などの状態を示す情報に基づいて、例えばプログラムの実行順序を変えたり、処理を中断したり、キャラクタ３４の動作速度を変えたりする。例えば、電子装置２０を傾けた場合、実行モジュール２６は、高い方から低い方にプログラムモジュール２８を実行する。また、水平の場合、キャラクタ３４の動作を停止する。
【００６６】
変換モジュール２４は、キャラクタ３４の映像データに圧縮処理を施す機能を有する。無線通信モジュール２２は、圧縮された映像データを受信装置３２に送信する。受信装置３２は、受信した映像データを表示装置３０に出力する。そして、表示装置３０はその映像データに基づいて、キャラクタ３４を表示させる。
【００６７】
このようにプログラムモジュール２８に、プログラムを格納して、任意の位置に組み合わせることにより、手で触り、目で見て、プログラムの組み替え作業を行うことができる。これを、幼児向けの玩具として利用することで、積み木と同様に脳を刺激し、脳の成長によい影響を与えるとともに、プログラムモジュール２８の組合せに応じたキャラクタ３４が動作が変わることによるテレビゲームのような楽しみを提供できる。
【００６８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施の形態に係る電子装置の外観図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の電子装置を構成するひとつの要素である斜方切頂立方八面体の外観図である。図２（ｂ）は、図１の電子装置を構成する切頂八面体の外観図である。図２（ｃ）は、図１の電子装置を構成する正六面体の外観図である。
【図３】図１の電子装置を形成する各多面体機能ブロック間の接続状態の一例を示す図である。
【図４】多面体機能ブロックの内部構成図である。
【図５】図５（ａ）は、正六面体の外観の一例を示す図である。図５（ｂ）は、凸型接点の拡大図である。
【図６】図５（ａ）の結合部材の一例を示す図である。
【図７】多面体機能ブロック内部の配線状態の一例を示す図である。
【図８】図８（ａ）は、第１スイッチングマトリクスを示す図である。図８（ｂ）は、第２スイッチングマトリクスを示す図である。
【図９】別の正六面体の一例を示す図である。
【図１０】図９を用いて説明した多面体機能ブロック同士を接続した状態を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）は、図９の多面体機能ブロックの結合面の一例を示す図である。図１１（ｂ）は、第２端子群および第１端子群の接続部分を拡大した図である。
【図１２】第２の実施の形態に係る電子装置を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  電子装置、２０  電子装置、２２  無線通信モジュール、２４  変換モジュール、２６  実行モジュール、２７  状態検出モジュール、２８  プログラムモジュール、３０  表示装置、３２  受信装置、１００  多面体機能ブロック、１００ａ  斜方切頂立方八面体、１００ｂ  切頂八面体、１００ｃ  正六面体、１０２  回路形成部、１０４  接続部、１０６  切替部、１０８  切替制御部、１１０  機能部、１１２  検出部、１１４  認識部、１１６  通知部、１１８  結合部、１２０  結線情報格納部、１２２  電源部、２７２ａ  第１スイッチングマトリクス、２７２ｂ  第２スイッチングマトリクス。
【図１】
2005084728.tif 000003
【図２】
2005084728.tif 000004
【図３】
2005084728.tif 000005
【図４】
2005084728.tif 000006
【図５】
2005084728.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005084728.tif 000009
【図８】
2005084728.tif 000010
【図９】
2005084728.tif 000011
【図１０】
2005084728.tif 000012
【図１１】
2005084728.tif 000013
【図１２】
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