(57)【要約】【課題】簡単な構造でしかも玩具で要求される検出精度を出すことができるバーコードリーダを備えた玩具を提供する。【解決手段】バーコードリーダのリーダ本体内に収納される可動部材３７の開口部４１と平行に延びるガイド部材５７を設ける。ガイド部材５７にスライド可能にバーコードセンサを保持するバーコードセンサホルダ５９を装着する。一端が回動中心軸６５を中心にして回動し且つ他端がバーコードセンサホルダ５９にスライド可能に連結された回動リンク６１を設ける。第１のスプリング６７の放勢力を利用して回動リンク６１を回動させて、バーコードセンサホルダ５９を開口部４１の一端から他端に移動させる。第２のスプリング７０の放勢力を利用して回動リンク６１を回動中心軸６５を中心にして逆回転させ、バーコードセンサホルダ５９を開口部４１の他端から一端に戻す。【選択図】  図１０
2005000256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シール、カード、本等の物品に表示されたバーコードをバーコードセンサを備えたバーコードリーダを用いて読み取り、その読み取り結果に基づいて遊びを進行する玩具であって、
前記バーコードリーダは、
リーダ本体と、
前記バーコードセンサに前記バーコードから反射して来た光を導入する開口部を備え、且つ前記リーダ本体に対して前方位置と後方位置との間を相対的に変位し得るように前記リーダ本体に変位可能に保持された可動部材と、
前記バーコードセンサを前記開口部に対応する移動範囲内において電動力を用いることなく移動させるバーコードセンサ移動機構とを具備し、
前記可動部材は、前記物品に押し付けられる過程で前記リーダ本体に対して前記前方位置から前記後方位置に相対的に変位し、前記物品への押し付けが解除されたときに前記リーダ本体に対して前記後方位置から前記前方位置に相対的に変位し得るように前記リーダ本体に保持されており、
前記バーコードセンサ移動機構は、前記可動部材が前記物品に押し付けられる過程で蓄勢される蓄勢手段を備え、前記蓄勢手段の放勢力を利用して前記バーコードセンサを前記開口部の一端から他端に移動させるように構成されていることを特徴とするバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項２】
前記バーコードセンサ移動機構は、
前記開口部と平行に延びるガイド部材と、
前記ガイド部材にスライド可能に装着されて前記バーコードセンサを保持するバーコードセンサホルダと、
一端が回動中心軸を中心にして回動し且つ他端が前記バーコードセンサホルダにスライド可能に連結された回動リンクとを具備し、
前記回動リンクが前記回動中心軸を中心にした回動動作をすることにより、前記バーコードセンサホルダが前記ガイド部材に沿って往復移動動作をするように構成されている請求項１に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項３】
シール、カード、本等の物品に表示されたバーコードをバーコードセンサを備えたバーコードリーダを用いて読み取り、その読み取り結果に基づいて遊びを進行する玩具であって、
前記バーコードリーダは、
リーダ本体と、
前記バーコードセンサに前記バーコードから反射して来た光を導入する開口部を備え且つ前記リーダ本体に対して前方位置と後方位置との間を相対的に変位し得るように前記リーダ本体に変位可能に保持された可動部材と、
前記バーコードセンサを前記開口部に対応する移動範囲内において電動力を用いることなく移動させるバーコードセンサ移動機構とを具備し、
前記可動部材は、前記物品に押し付けられる過程で前記リーダ本体に対して前記前方位置から前記後方位置に相対的に変位し、前記物品への押し付けが解除されたときに前記リーダ本体に対して前記後方位置から前記前方位置に相対的に変位し得るように前記リーダ本体に保持されており、
前記バーコードセンサ移動機構は、前記可動部材が前記物品に押し付けられる過程で蓄勢される第１及び第２の蓄勢手段を備え、前記第１の蓄勢手段の放勢力を利用して前記バーコードセンサを前記開口部の一端から他端に移動させ、前記可動部材の前記物品への押し付けが解除されると前記第２の蓄勢手段を放勢してその放勢力を利用して前記バーコードセンサを前記開口部の前記他端から前記一端に移動させるように構成されていることを特徴とするバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項４】
前記バーコードセンサ移動機構は、
前記可動部材が前記前方位置から前記後方位置に向かって変位する過程で前記第１の蓄勢手段及び前記第２の蓄勢手段を蓄勢する蓄勢機構と、
前記前方位置から前記後方位置に向かって前記可動部材が変位するときに前記可動部材が予め定めた位置に達すると、前記第１の蓄勢手段を放勢するトリガー機構と、
前記第１の蓄勢手段の放勢力で前記バーコードセンサを前記開口部の一端から他端に移動させ、前記物品に対する前記可動部材の押し付けが解除されると、前記第２の蓄勢手段の放勢力で前記バーコードセンサを前記開口部の一端から他端に移動させる移動リンク機構とを備えていることを特徴とする請求項３に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項５】
前記バーコードセンサ及び前記バーコードセンサ移動機構は、前記可動部材の内部に収納され、
前記蓄勢機構は、該蓄勢機構を構成する蓄勢用リンクの一部が前記リーダ本体の一部と当接していることにより、前記可動部材が前記物品に押し付けられていないときに、前記可動部材が前記前方位置に止まることを実現し、前記可動部材が前記物品に押し付けられる過程で前記可動部材が前記リーダ本体に対して相対的に変位するときに前記蓄勢用リンクに加わる力を利用して前記第１及び第２の蓄勢手段を蓄勢するように構成されている請求項４に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項６】
前記移動リンク機構は、
前記開口部と平行に延びるガイド部材と、
前記ガイド部材にスライド可能に装着されて前記バーコードセンサを保持するバーコードセンサホルダと、
一端が回動中心軸に対して回動自在に取り付けられ他端が前記バーコードセンサホルダにスライド可能に連結された回動リンクとを具備し、
前記回動リンクの前記回動中心軸を中心にした揺動動作をすることにより、前記バーコードセンサホルダが前記ガイド部材に沿って往復移動動作をするように構成されている請求項４に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項７】
前記蓄勢機構は、
第１の腕部と第２の腕部とを有して前記回動中心軸を中心にして所定の角度範囲を回動する蓄勢用リンクと、
前記回動リンクと前記蓄勢用リンクとの間に配置され、一端が前記回動リンクに固定され他端が前記第２の腕部に固定された第１のスプリングと、
一端が前記可動部材に固定され他端が前記第２の腕部に固定された第２のスプリングとを備え、
前記可動部材が前記前方位置から前記後方位置に相対的に変位するときに前記第１の腕部に加わる力によって前記蓄勢用リンクが回動することにより前記第１及び第２のスプリングが蓄勢され、前記可動部材の前記物品からの押し付けが解除される過程で、前記第２のスプリングの放勢力で蓄勢用リンクを逆回転させることにより前記可動部材を前記後方位置から前記前方位置に変位させるように構成されている請求項４に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項８】
前記バーコードは、情報を含む第１のバーコード・パターンと、一定の間隔をあけて一定幅寸法の複数のバーが並んで構成される一定バーコード列を含み且つ前記第１のバーコード・パターンと平行に配置される第２のバーコード・パターンとを備えており、
前記第１のバーコード・パターンの各バーは、前記第２のバーコード・パターンの前記一定バーコード列の前記複数のバーに位置を合わせて表示されており、
前記バーコードリーダには前記第１及び第２のバーコード・パターンをそれぞれ読み取る第１及び第２のバーコードセンサを備えている請求項１または２に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項９】
前記バーコードリーダにより読み取ったデータを処理するデータ処理部と、
前記データ処理部でのデータ処理に必要なデータを記憶するメモリと、
前記データ処理部の処理結果を表示する表示手段と、
前記メモリに記憶されている前記データの使用を制限するデータ使用制限手段とを更に備え、
前記データ使用制限手段は、前記メモリに記憶されているｍ種類（ｍは正の整数）のデータ群にそれぞれ対応して設けられたｍ個のキー部材と、前記ｍ個のキー部材が挿入されるキー部材挿入部を有し且つ前記ｍ個のキー部材が挿入されているか否かを判定して挿入された前記キー部材に対応した前記データ群だけが前記データ処理部において利用できるようにするキー部材判定部とを備えている請求項１または２に記載のバーコードリーダを備えた玩具。
【請求項１０】
リーダ本体と、
前記バーコードセンサに前記バーコードから反射して来た光を導入する開口部を備え且つ前記リーダ本体に対して前方位置と後方位置との間を相対的に変位し得るように前記リーダ本体に変位可能に保持された可動部材と、
前記バーコードセンサを前記開口部に対応する移動範囲内において電動力を用いることなく移動させるバーコードセンサ移動機構とを具備し、
前記可動部材は、前記物品に押し付けられる過程で前記リーダ本体に対して前記前方位置から前記後方位置に相対的に変位し、前記物品への押し付けが解除されたときに前記リーダ本体に対して前記後方位置から前記前方位置に相対的に変位するように前記リーダ本体に保持されており、
前記バーコードセンサ移動機構は、前記可動部材が前記物品に押し付けられる過程で蓄勢される蓄勢手段を備え、前記蓄勢手段の放勢力を利用して前記バーコードセンサを前記開口部の一端から他端に移動させるように構成されていることを特徴とする玩具用バーコードリーダ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の玩具用バーコードリーダによって読み込み可能なバーコードであって、
情報を含む第１のバーコード・パターンと、
一定の間隔をあけて一定幅寸法の複数のバーが並んで構成される一定バーコード列を含み且つ前記第１のバーコード・パターンと平行に配置される第２のバーコード・パターンとを備えており、
前記第１のバーコード・パターンの各バーは、前記第２のバーコード・パターンの前記一定バーコード列の前記複数のバーに位置を合わせて表示されていることを特徴とするバーコード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シール、カード、本等の物品に表示されたバーコードをバーコードセンサを備えたバーコードリーダを用いて読み取り、その読み取り結果に基づいて遊びを進行する玩具、玩具用バーコードリーダ及び玩具用バーコードで読み取り可能なバーコードに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−３５４０８６号公報や特開平６−１６５８８３号公報には、物品にバーコードを表示し、それをバーコードリーダで読み取り、その読み取り結果に基づいて遊びを進行する玩具が開示されている。例えば特開平６−１６５８８３号公報に記載の技術では、バーコードリーダのバーコードセンサとしてＣＣＤカメラを利用している。また特開平４−３５４０８６号公報に記載の技術では、バーコードセンサの他に近接センサを用いて多少の位置ずれの発生による問題を解消している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の玩具で採用しているバーコードリーダは、検出精度はよいものの、単価が高いために、玩具の価格を上げる大きな原因になっていた。また安価なバーコードリーダでは、バーコードに対してバーコードリーダを遊戯者が移動させながらバーコードを読み取ることになる。しかしながらバーコードリーダを移動させる場合には、バーコードリーダとバーコードとの位置関係や移動の速度によって検出精度がかなり悪くなり、小さい子供が使うのには不向きであった。
【０００４】
本発明の目的は、簡単な構造でしかも玩具で要求される検出精度を出すことができるバーコードリーダを備えた玩具及び玩具用バーコードリーダを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、子供が使用する場合でも、検出精度に大きなバラツキが出ることのないバーコードリーダを備えた玩具及び玩具用バーコードリーダを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、電池やモータを用いることなく、玩具で要求される検出精度を出すことができるバーコードリーダを備えた玩具及び玩具用バーコードリーダを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、組み立てが容易で、しかも少ない部品点数で構成できるバーコードリーダを備えた玩具及び玩具用バーコードリーダを提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的は、バーコードセンサの移動速度が一定でなくても、確実にバーコードに含まれるデータを読み取ることができるバーコードを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、子供の知育に役立つバーコードリーダを備えた玩具を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シール、カード、本等の物品（建物の壁等も含む）に表示されたバーコードをバーコードセンサを備えたバーコードリーダを用いて読み取り、その読み取り結果に基づいて遊びを進行する玩具を改良の対象とする。なおバーコードセンサの構造は任意であり、例えば発光部と受光部とが一対になって構成された典型的な構造のものを用いることができる。そしてバーコードに含まれるバーコード・パターンの数に応じた数のバーコードセンサを用いる。
【００１１】
バーコードリーダは、遊戯者が手で持つリーダ本体と、リーダ本体に変位可能に保持された可動部材と、バーコードセンサ移動機構とを具備する。可動部材は、バーコードセンサにバーコードから反射して来た光を導入する開口部を備え且つリーダ本体に対して前方位置と後方位置との間を相対的に変位し得るようにリーダ本体に変位可能に保持される。すなわち可動部材を物品に接触する前またはその瞬間において、可動部材は前方位置にある。そして遊戯者がリーダ本体を物品側に近づけるか、物品をリーダ本体側に近づけることにより、可動部材とリーダ本体との間に相対的な変位を生じさせることにより、可動部材は前方位置から後方位置へと変位することになる。言い換えると、可動部材は、物品に押し付けられる過程でリーダ本体に対して前方位置から後方位置に相対的に変位し、物品への押し付けが解除されたときにリーダ本体に対して後方位置から前方位置に相対的に変位するように前記リーダ本体に保持されている。
【００１２】
またバーコードセンサ移動機構とは、バーコードセンサを可動部材の開口部に対応する移動範囲内においてモータ等の電動力を用いることなく移動させることができる機械的な機構である。本発明で用いるバーコードセンサ移動機構は、可動部材が物品に押し付けられる過程で蓄勢される蓄勢手段を備えている。ここで蓄勢手段とは、スプリング等のように機械的または物理的に機械エネルギーを蓄えることができ（すなわち蓄勢することができ）、また蓄えた機械エネルギーを放出することができる（すなわち放勢することができる）ものである。そしてバーコードセンサ移動機構は、蓄勢手段の放勢力を利用してバーコードセンサを開口部の一端から他端に移動させるように構成されている。このように可動部材の移動過程で蓄勢される蓄勢手段を動力源としてバーコードセンサを移動させると、モータや電池等の電動源をバーコードリーダに設ける必要がなくなる。その結果、バーコードリーダの構造が簡単になるだけでなく、重量が軽くなる。またバーコードリーダの価格を下げることができるので、玩具の価格も低減できる。
【００１３】
バーコードセンサ移動機構の具体的な構造は任意であるが、例えば、開口部と平行に延びるガイド部材と、ガイド部材にスライド可能に装着されてバーコードセンサを保持するバーコードセンサホルダと、一端が回動中心軸を中心にして回動し且つ他端がバーコードセンサホルダにスライド可能に連結された回動リンクとを備えた構造にすることができる。この回動リンクは、回動中心軸を中心にした回動動作をすることにより、バーコードセンサホルダがガイド部材に沿って往復移動動作をするように構成する。このようにするとバーコードセンサホルダがガイド部材にガイドされて移動することになるので、バーコードセンサとバーコードとの間の距離が変位することがなくなって、読み取り誤差の発生を防止することができる。また回動リンクを回動中心軸を中心にして回動動作させることにより、バーコードセンサをガイド部材に沿って移動させる構造を採用すると、バーコードセンサ移動機構のリンク構造をシンプルなものとすることができるだけでなく、バーコードセンサホルダの移動速度の変動を抑制することができて、読み取り精度の低下を抑制することができる。
【００１４】
可動部材を後方位置から前方位置に復帰させる場合の構造は任意である。そこで例えば、バーコードセンサ移動機構を、可動部材が物品に押し付けられる過程で蓄勢される第１及び第２の蓄勢手段を備えた構造とする。この場合には、第１の蓄勢手段の放勢力を利用してバーコードセンサを開口部の一端から他端に移動させ、可動部材の物品への押し付けが解除されると第２の蓄勢手段を放勢してその放勢力を利用してバーコードセンサを開口部の他端から一端に移動させるようにバーコードセンサ移動機構を構成する。このように二つの蓄勢手段を用いると、バーコードセンサの移動動作と可動部材の復帰動作とを個別の蓄勢手段を用いて実行することになる。そのためバーコードセンサ移動機構の設計が容易になる上、移動動作と復帰動作の両方をスムーズに行わせることが可能になる。
【００１５】
第１及び第２の蓄勢手段を用いる場合、バーコードセンサ移動機構は、具体的には、蓄勢機構と、トリガー機構と、移動リンク機構とから構成することができる。蓄勢機構は、第１の蓄勢手段及び第２の蓄勢手段を含んで構成され、可動部材が前方位置から後方位置に向かって変位する過程で第１の蓄勢手段及び第２の蓄勢手段を蓄勢するように構成される。またトリガー機構は、前方位置から後方位置に向かって可動部材が変位するときに、可動部材が予め定めた位置に達すると、第１の蓄勢手段を放勢するように構成される。そして移動リンク機構は、第１の蓄勢手段の放勢力でバーコードセンサを開口部の一端から他端に移動させ、物品に対する可動部材の押し付けが解除されると、第２の蓄勢手段の放勢力でバーコードセンサを開口部の一端から他端に移動させるように構成される。このように構成する場合には、バーコードセンサ及びバーコードセンサ移動機構を、可動部材の内部に収納してバーコードリーダの組み立てを容易にするのが好ましい。そして蓄勢機構は、該蓄勢機構を構成する蓄勢用リンクの一部がリーダ本体の一部と当接していることにより、可動部材が物品に押し付けられていないときに、可動部材が前方位置に止まることを実現し、可動部材が物品に押し付けられる過程で可動部材がリーダ本体に対して相対的に変位するときに蓄勢用リンクに加わる力を利用して第１及び第２の蓄勢手段を蓄勢するように構成するのが好ましい。このようにすると、リーダ本体側に可動部材を移動させるための機構を設ける必要がなくなるため、リーダ本体側の構造が簡単になるだけでなく、バーコードリーダの組み立てが非常に簡単になる。
【００１６】
また蓄勢機構は、第１の腕部と第２の腕部とを有して回動中心軸を中心にして所定の角度範囲を回動する蓄勢用リンクと、前述の移動リンク機構中の回動リンクと蓄勢用リンクとの間に配置され、一端が回動リンクに固定され他端が第２の腕部に固定された第１のスプリング（第１の蓄勢手段）と、一端が可動部材に固定され他端が第２の腕部に固定された第２のスプリング（第２の蓄勢手段）とを備えた構造にすることができる。そしてこの場合、可動部材が前方位置から後方位置に相対的に変位するときに第１の腕部に加わる力によって蓄勢用リンクが回動することにより第１及び第２のスプリングが蓄勢され、可動部材の物品からの押し付けが解除されたときに、第２のスプリングの放勢力で蓄勢用リンクを逆回転させることにより可動部材を後方位置から前方位置に変位させるように蓄勢機構を構成する。この構造では、蓄勢用リンクの第１の腕部をリーダ本体の一部と当接させるようにバーコードリーダを組み立てればよいので、バーコードリーダの組み立てが容易になる。また第１の腕部がリーダ本体の一部に押し付けられて蓄勢用リンクが回動動作をすることにより、第１及び第２のスプリングを蓄勢することができるので、蓄勢機構の構造が簡単になるだけでなく、使用する部品が少なくなる。更に、第２のスプリングの放勢力で蓄勢用リンクを逆回転させることにより可動部材を前方位置に戻すことができるので、リーダ本体側に可動部材を変位させるための機構を設ける必要がなく、リーダ本体側の構造が簡単になって、バーコードリーダの製造が容易になる。
【００１７】
バーコードとしては、情報を含む第１のバーコード・パターンと、一定の間隔をあけて一定幅寸法の複数のバーが並んで構成される一定バーコード列を含み且つ前記第１のバーコード・パターンと平行に配置される第２のバーコード・パターンとを備えたものを用いるのが好ましい。この場合、第１のバーコード・パターンの各バーは、第２のバーコード・パターンの一定バーコード列の複数のバーに位置を合わせて表示する。そしてバーコードリーダには、これら第１及び第２のバーコード・パターンをそれぞれ読み取る第１及び第２のバーコードセンサを設ける。第２のバーコード・パターンに含まれる一定バーコード列に含まれるバーを読み取ったときにおける第１のバーコード・パターンの読み取り結果を情報として読み取れば、バーコードセンサの移動速度が一定でなくても、確実に必要な情報を第１のバーコード・パターンから読み取ることができる。
【００１８】
なお本発明の玩具は、バーコードリーダにより読み取ったデータを処理するデータ処理部と、データ処理部でのデータ処理に必要なデータを記憶するメモリと、データ処理部の処理結果を表示する表示手段と、メモリに記憶されているデータの使用を制限するデータ使用制限手段とを更に備えることができる。データ使用制限手段は、メモリに記憶されているｍ種類（ｍは正の整数）のデータ群にそれぞれ対応して設けられたｍ個のキー部材と、ｍ個のキー部材が挿入されるキー部材挿入部を有し且つｍ個のキー部材が挿入されているか否かを判定して挿入されたキー部材に対応したデータ群だけがデータ処理部において利用できるようにするキー部材判定部とを備えている。このようなデータ使用制限手段を用いると、キー部材の選択と、キー部材を挿入する正しいキー部材挿入部の選択とが必要になり、玩具で遊ぶ遊戯者に考える力を付けさせることができる。またキー部材の挿入により使用するデータ群が限定されるため、データ処理部でのデータ処理動作が簡単になり、ビット数の小さい安価なマイクロコンピュータを用いてデータ処理部を構成することが可能になって、玩具の価格を下げることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明のバーコードリーダを備えた玩具の実施の形態を詳細に説明する。図１乃至図５は、本発明をバーコードリーダを備えた知育玩具１に適用した実施の形態の正面図、背面図、平面図、斜視図及び図１のＡ−Ａ線断面図である。ハンドル付きの玩具本体３の正面には、電源スイッチ５とスピーカ６の放音部７と附属スイッチ９が設けられている。玩具本体３の側面１１には、バーコードリーダ１３を保持させるバーコードリーダ保持部１５が設けられている。また側面１１には、バーコードリーダ１３から延びるコード１７の引き出し部１９が設けられている。
【００２０】
また玩具本体３の正面側本体半部２１及び背面側本体半部２３には、それぞれ５個のキー部材２５が挿入される５個所のキー部材挿入部２７（図５、図６）がそれぞれ列をなすように設けられている。図６には３番のキー部材２５だけが挿入された状態を示してある。図６に示すように、正面側本体半部２１のキー部材挿入部２７に対応する部分の壁面には、挿入可能なキー部材２５を表示するために、キー部材のキートップに表示された数字と同じ数字が描かれている。キートップに絵が描かれる場合には、正面側本体半部２１のキー部材挿入部２７に対応する部分の壁面にも同じ絵を描いておくのが好ましい。このようにすると絵合わせ遊びをしながら、キー部材２５の選択とキー部材挿入部２７の選択とをすることになり、知育効果を高めることができる。
【００２１】
図７（Ａ）乃至（Ｃ）には、キー部材２５の正面図、背面図及び図７（Ａ）のＡ−Ａ線断面図が示されている。このキー部材２５には、スリット２５Ａと、背面側に設けられた複数本の突条部２５Ｂとが設けられている。スリット２５Ａの位置と突条部２５Ｂの数または長さを適宜に組み合わせることにより、キー部材の識別を可能にしている。したがってキー部材挿入部２７には、スリット２５Ａと突条部２５Ｂに対応した位置に仕切り壁と溝とがそれぞれ形成されている。その結果、正しいキー部材でなければキー部材挿入部には挿入できないため、キー部材が誤ったキー部材挿入部に挿入されるのを阻止できる。
【００２２】
図８は、バーコードリーダ１３の拡大斜視図を示しており、図９は、ねじと内部機構の図示を簡略化したバーコードリーダ１３の縦断面図を示している。バーコードリーダ１３は、ハンドグリップ部２９とセンサ収納部３１とを有するリーダ本体３３を有している。センサ収納部３１は、前方側に開口部３５を有している。センサ収納部３１内には、箱状の可動部材３７が前後方向に移動可能に収納されている。可動部材３７は、露出する端部に、横方向に平行に延びる２本の開口部３９及び４１を有しており、これらの開口部３９及び４１の奥には、図８に示すように、第１及び第２のバーコードセンサ４３及び４５が、開口部３９及び４１に沿って横方向に移動可能に配置されている。第１及び第２のバーコードセンサ４３及び４５は、発光素子と受光素子とが一対になった市販のセンサである。発光素子からバーコードに向かって照射した光の反射光を受光素子で受信して、受光素子はバーコードのパターンに応じた信号を出力する。
【００２３】
図１０は、前方位置にある可動部材３７の内部構造の状態を概略的に示している。また図１１は可動部材３７を背面側から見た状態の概略図である。また図１２は、後方位置にある可動部材３７の内部構造の状態を概略的に示している。なお図１０及び図１２においては、理解を容易にするために、蓄勢用リンク６９及び第２のスプリング７０を想像線で示してある。可動部材３７は、横断面形状が矩形状をなすハウジング４７を有している。ハウジング４７は、前方側に前述の開口部３９及び４１を備えた壁部４９を有しており、また後方側にフランジ５１を有している。ハウジング４７の内部には、バーコードセンサ移動機構５２が収納されている。
【００２４】
バーコードセンサ移動機構５２は、ハウジング４７の一対の側壁５３及び５５間に横方向に延びるように架設された細長い円柱状のガイド部材５７を有している。ガイド部材５７には、第１及び第２のバーコードセンサ４３及び４５を保持するバーコードセンサホルダ５９がスライド可能に装着されている。そしてバーコードセンサホルダ５９には、回動リンク６１の一端がスライド可能に連結されている。回動リンク６１の一端には、細長いスリット６３が形成されており、このスリット６３内にはバーコードセンサホルダ５９に固定された突起６０がスリット６３内に移動可能に嵌合されている。回動リンク６１の他端は、ハウジング４７の一対の対向壁部５４及び５６に固定された回動中心軸６５に対して回動自在に取り付けられている。回動リンク６１が回動中心軸６５を中心にした回動動作をすることにより、バーコードセンサホルダ５９はガイド部材５７に沿って往復移動動作をする。このようにするとバーコードセンサホルダ５９がガイド部材５７にガイドされて移動することになる。そのためバーコードセンサとバーコードとの間の距離が変位することがなくなって、読み取り誤差の発生を防止することができる。また回動リンク６１を回動中心軸６５を中心にして回動動作させることにより、バーコードセンサホルダをガイド部材５７に沿って移動させる構造を採用すると、バーコードセンサ移動機構５２のリンク構造をシンプルなものとすることができるだけでなく、バーコードセンサホルダ５９の移動速度の変動を抑制することができる。なおこの実施の形態では、ガイド部材５７及び回動リンク６１により移動リンク機構が構成されている。回動リンク６１を往復移動動作させるために、この実施の形態では、第１及び第２のスプリング（第１及び第２の蓄勢手段）６７及び７０を用いる。これら第１及び第２のスプリング６７及び７０は、可動部材３７が前方位置（図１０に示す位置）から後方位置（図１２に示す位置）に向かって変位する過程で第１のスプリング６７及び第２のスプリング７０を蓄勢する蓄勢機構によって蓄勢される。
【００２５】
蓄勢機構は、第１及び第２のスプリング６７及び７０と蓄勢用リンク６９とを含んで構成されている。蓄勢用リンク６９は、第１の腕部７１と第２の腕部７３とを備え、回動中心軸６５を中心にして所定の角度範囲を回動する。図１１に示すように、蓄勢用リンク６９は回動中心軸６５に回動自在に嵌合された筒部７５と第２の腕部７３に一体に設けられた係止部７７とを一体に有している。係止部７７は第２の腕部７３の板面と直交する方向に延びている。また第１の腕部７１の裏面には、係合用突起７９が一体に設けられている。第１の蓄勢手段を構成する第１のスプリング６７は、硬い金属線を円筒コイル状に巻いて構成したコイルスプリングである。第１のスプリング６７を構成する金属線の一端６７Ａは、回動リンク６１に固定または係止されており、他端は蓄勢用リンク６９の第２の腕部７３に設けられた係止部７７に固定または係止されている。その結果、図１０に示すように、回動リンク６１が回転しないとすれば、蓄勢用リンク６９が時計回り方向に回動することにより、第１のスプリング６７は蓄勢される。第２のスプリング７０もコイルスプリングであり、一端は可動部材３７の側壁５５に固定または係止され、他端は蓄勢用リンク６９の第２の腕部７３に設けられた係止部７７に固定または係止されている。第２のスプリング７０は、蓄勢用リンク６９が時計回り方向に回動することにより蓄勢される。第２のスプリング７０が放勢されるのは、可動部材３７が図１２に示す後方位置にある状態から可動部材３７が図１０に示す前方位置に移動するときである。すなわち図１２の状態で、可動部材３７が前方位置に向かって移動する際、すなわちバーコードリーダ１３がバーコードが表示された物品から離される過程において、第２のスプリング７０の放勢力で蓄勢用リンク６９を反時計回り方向に回動させる。蓄勢用リンク６９の第１の腕部７１は、リーダ本体３３のセンサ収納部３１の内壁部に設けられた突出部３２と当接しているため、蓄勢用リンク６９が反時計回り方向に回動することにより、可動部材３７は前方位置へと移動する。したがって第２のスプリング７０は、可動部材３７を後方位置から前方位置に戻す際の動力源となる。
【００２６】
トリガ用リンク８１と第３のスプリング８５とにより構成されるトリガー機構は、前方位置から後方位置に向かって可動部材３７が変位するときに（図１０の状態から図１２に示す状態に変わるときに）、可動部材３７が予め定めた位置（通常は後方位置の直前）に達すると、第１のスプリング６７を放勢するように構成されている。具体的には、トリガ用リンク８１は、ハウジング４７の対向する壁部５４及び５６に両端が支持された軸８３を中心にして回動するように、軸８３に対して回動自在に支持されている。そして第３のスプリング８５は、一端がトリガ用リンク８１に固定または係止され、他端がハウジング４７の側壁５５に固定または係止されている。第３のスプリング８５は、トリガ用リンク８１を常時時計回り方向に回転させる方向の力をトリガ用リンク８１に与えるように構成されている。
【００２７】
前述の通り、バーコードの読み取りを行うために、バーコードリーダ１３の可動部材３７の先端がバーコードが表示されたシート等の物品に押し付けられて、可動部材３７がリーダ本体３３に対して前方位置から後方位置に相対的に変位するときに、蓄勢用リンク６９の突出部３２と当接している第１の腕部７１に加わる力によって、蓄勢用リンク６９が時計回り方向に回動することにより第１及び第２のスプリング６７及び７０が蓄勢される。蓄勢用リンク６９が時計回り方向に回動する途中（後方位置に達する直前）において、蓄勢用リンク６９の係合用突起７９がトリガ用リンク８１を押し上げると、トリガ用リンク８１と回動リンク６１に設けた突起６４との係合が解除される。この係合が解除されると、回動リンク６１は第１のスプリング６７の放勢力で時計回り方向に回動する。その結果、バーコードセンサホルダ５９はガイド部材５７に沿って図示の右方向に移動し、バーコードの読み取りが行われる。
【００２８】
そして読み取りが終了した後に、バーコードリーダ１３を物品から引き離し、可動部材３７の物品からの押し付けが解除される過程で、第２のスプリング７０の放勢力で蓄勢用リンク６９が逆回転して可動部材３７は後方位置から前方位置に変位する。この過程で、蓄勢用リンク６９の係合用突起７９とトリガ用リンク８１との係合が解除されて、トリガ用リンク８１と回動リンク６１の突起６４とが再度係合し、回動リンク６１の回り止めが図られる。
【００２９】
図１３は、カード９３にバーコード９１が印刷された物品の平面図を示しており、図１４は本の各ページ９５の絵に対応してそれぞれバーコード９１が印刷された状態を示す図である。図１３に示すように、本実施の形態で用いるバーコード９１は、情報を含む第１のバーコード・パターン９７と、一定の間隔をあけて一定幅寸法の複数のバー９８が並んで構成される一定バーコード列９９を含み且つ第１のバーコード・パターン９７と平行に配置される第２のバーコード・パターン１００とを備えている。第１のバーコード・パターン９７の各バー９６は、第２のバーコード・パターン１００の一定バーコード列９９の複数のバー９８に位置を合わせて表示されている。前述のように、バーコードリーダ１３には、これら第１及び第２のバーコード・パターン９７及び１００をそれぞれ読み取る第１及び第２のバーコードセンサ４３及び４５を設けている。第２のバーコード・パターン１００に含まれる一定バーコード列９９に含まれる複数のバー９８を読み取ったときにおける第１のバーコード・パターン９７の読み取り結果を情報として読み取れば、本実施の形態のように第１及び第２のバーコードセンサ４３及び４５の移動速度が一定でなくても、確実に必要な情報を第１のバーコード・パターン９７から読み取ることができる。
【００３０】
図１５は、本実施の形態の信号処理回路の構成を示すブロックである。第１のバーコードセンサ４３により第２のバーコード・パターン１００を読み取って得たデータ信号は、判断位置判定部１０１でバーコードの読み取り位置を判断する判断位置を示すデータに変換される。そして第２のバーコードセンサ４５により第１のバーコード・パターン９７を読み取って得たデータ信号は情報判定部１０２で判定される。情報判定部１０２では、判断位置判定部１０１で判断した読み取り位置で得られたデータを正しい情報と判断して判定処理を行う。データ処理部１０３では、情報判定部１０２で判定したデータを処理する。メモリ１０５には、データ処理部１０３でのデータ処理に必要なデータが記憶されている。例えば、図１４に示すような本を用いて遊ぶ場合には、本に描かれた絵の日本語及び外国語の音声表示データや絵に関する質問等の音声表示データがメモリ１０５には記憶されている。スピーカ１０６は、データ処理部１０３の処理結果を表示する表示手段である。この実施の形態では、特に、メモリ１０５に記憶されているデータの使用を制限するデータ使用制限手段１０４を備えている点で特徴がある。このデータ使用制限手段１０４は、メモリ１０５に記憶されている１０種類（抽象的にはｍ種類：ｍは正の整数）のデータ群にそれぞれ対応して設けられた１０個のキー部材２５と、最大で１０個のキー部材が挿入されるキー部材挿入部２７を有している。そしてデータ使用制限手段１０４は、１０個のキー部材２５のどのキー部材が挿入されているか否かを判定して挿入されたキー部材に対応したデータ群だけがデータ処理部１０３において利用できるようにするキー部材判定部１０４Ａを備えている。このようなデータ使用制限手段１０４を用いると、キー部材２５の選択と、キー部材２５を挿入する正しいキー部材挿入部２７の選択とが必要になる。そのため玩具で遊ぶ遊戯者に考える力を付けさせることができる。またキー部材２５の挿入により使用するデータ群が限定されるため、データ処理部１０３でのデータ処理動作が簡単になり、ビット数の小さい安価なマイクロコンピュータを用いてデータ処理部を構成することが可能になって、玩具の価格を下げることができる。
【００３１】
上記実施の形態は、知育玩具に本発明を適用したものであるが、本発明はその他のバーコードリーダを備えた玩具（例えばレジスター玩具等）にも当然にして適用することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のように可動部材の移動過程で蓄勢される蓄勢手段を動力源としてバーコードセンサを移動させると、モータや電池等の電動源をバーコードリーダに設ける必要がなくなるので、バーコードリーダの構造が簡単になるだけでなく、バーコードリーダの価格を低減することができる上、玩具全体の価格も低減できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をバーコードリーダを備えた知育玩具に適用した実施の形態の正面図である。
【図２】本発明をバーコードリーダを備えた知育玩具に適用した実施の形態の背面図である。
【図３】本発明をバーコードリーダを備えた知育玩具に適用した実施の形態の平面図である。
【図４】本発明をバーコードリーダを備えた知育玩具に適用した実施の形態の斜視図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】１個のキー部材だけを挿入した状態を示す図である。
【図７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、キー部材の正面図、背面図及びＡ−Ａ線断面図である。
【図８】バーコードリーダの拡大斜視図である。
【図９】ねじと内部機構の図示を簡略化したバーコードリーダの縦断面図である。
【図１０】前方位置にある可動部材の内部構造の状態を概略的に示す断面図である。
【図１１】可動部材を背面側から見た状態の概略図である。
【図１２】後方位置にある可動部材の内部構造の状態を概略的に示す図である。
【図１３】カードにバーコードが印刷された物品の平面図である。
【図１４】本のページの絵に対応してそれぞれバーコードが印刷された状態を示す図である。
【図１５】本実施の形態の信号処理回路の構成を示すブロックである。
【符号の説明】
１  バーコードリーダを備えた知育玩具
３  玩具本体
１３  バーコードリーダ
２５  キー部材
２７  キー部材挿入部
３３  リーダ本体
３７  可動部材
３９，４１  開口部
４３，４５  第１及び第２のバーコードセンサ
４７  ハウジング
５２  バーコードセンサ移動機構
５７  ガイド部材
５９  バーコードセンサホルダ
６１  回動リンク
６５  回動中心軸
６７  第１のスプリング（第１の蓄勢手段）
６９  蓄勢用リンク
７０  第２のスプリング（第２の蓄勢手段）
７１  第１の腕部
７３  第２の腕部
７７  係止部
７９  係合用突起
８１  トリガ用リンク
【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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