(57)【要約】      （修正有）【課題】バーチャルロボット、物理的ロボット、タブレットパソコン及びプログラミングに用いられるクラウドサービスからなる教育システムを提供する。【解決手段】物理的玩具１は仮想世界８に存在する対応のソフトウェア３Ｄモデル２を有する。ソフトウェア３Ｄモデルは、バーチャルロボット２である。バーチャルロボットは可動パーツを具備し、制御装置に集積される第１コンピュータプログラム３により制御可能である。第１コンピュータプログラムは、ビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）で記述される。バーチャルロボット２はセンサパーツを具備し、センサパーツは制御装置に信号及びトリガを送信可能である。バーチャルロボットはアクチュエータ５を具備し、アクチュエータの機能は実世界におけるコピーと同様である。バーチャルロボットは仮想世界に独立して集約されるか、現実世界における対応のコピーである物理的玩具との接続に用いられる。【選択図】図１
2017215577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置、物理的玩具及びバーチャル玩具を含み、前記物理的玩具は前記制御装置との通信に用いられ、前記制御装置は前記バーチャル玩具の構築に用いられ、前記バーチャル玩具と制御装置はプログラミングに用いられ、前記バーチャル玩具は物理的玩具のコピーであり、前記物理的玩具の当該バーチャル玩具は仮想世界に集約されることを特徴とする教育システム。
【請求項２】
前記制御装置は、タブレットパソコン又は類似のコンピュータシステム、或いはバーチャルリアリティデバイスであり、前記バーチャル玩具は可動パーツを具備し、前記可動パーツは前記制御装置から制御されるために用いられ、可動アクチュエータを具備するバーチャル玩具は、実世界におけるコピーと同じ機能を提供することを特徴とする請求項１記載の教育システム。
【請求項３】
前記バーチャル玩具は、前記制御装置に信号及びトリガを送信するためのセンサパーツを更に具備し、前記バーチャル玩具は、仮想世界に独立して集約されるか、或いは、現実世界における対応のコピーである物理的玩具との接続に用いられ、更に、前記制御装置は、物理的玩具に接続するか、バーチャル玩具に接続するかの選択に用いられることを特徴とする請求項２記載の教育システム。
【請求項４】
更にサーバを含み、前記サーバは、トランスレータ、ステンシル、計画及び課程に有益なその他情報の保存及び／又はダウンロードサービスの提供に用いられ、更に、１又は複数のバーチャル玩具が仮想世界に集約され、前記制御装置は、異なる教育設定を有する別の仮想世界を選択するために用いられ、前記制御装置は、仮想世界にバーチャル玩具をいくつ集約するかの決定、及び１又は複数のバーチャル玩具を前記仮想世界に集約するとの決定に用いられることを特徴とする請求項１記載の教育システム。
【請求項５】
更にソフトウェアアプリケーションを含み、前記ソフトウェアアプリケーションは、各バーチャル玩具の某課程における幾つかのクラスと場面を同時に関連付けるために用いられ、前記ソフトウェアアプリケーションは、前記制御装置の処理能力を用いることで、前記物理的玩具では利用不可能な機能を実行し、前記制御装置は更にビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）プログラミングを含み、前記ＶＰＬプログラミングは異なるバーチャル玩具又は物理的玩具への切り替えに用いられることを特徴とする請求項４記載の教育システム。
【請求項６】
前記仮想世界は、異なる学校の異なるユーザ間における共有に用いられ、前記仮想世界は、競争又はコミュニケーション活動を提供するために用いられ、前記仮想世界における１又は複数のバーチャルロボットは一人のユーザによりプログラミングされ、前記バーチャルロボットは、仮想世界における教育競争及び娯楽競争の保持に用いられ、前記物理的ロボットは、現実世界における教育競争及び娯楽競争の保持に用いられることを特徴とする請求項５記載の教育システム。
【請求項７】
更にセンサを含み、前記センサは、信号の検出と、前記制御装置における他のバーチャル玩具に対する検出信号の送信に用いられ、前記センサは姿勢センサであり、前記姿勢センサはダンス姿勢信号を受信して、前記バーチャル玩具に前記ダンス姿勢信号を出力し、前記バーチャル玩具は前記ダンス姿勢信号命令を受け付けることを特徴とする請求項６記載の教育システム。
【請求項８】
制御装置、１又は複数の物理的玩具、及び１又は複数のバーチャル玩具を含み、前記物理的玩具は制御装置との通信に用いられ、前記制御装置は前記バーチャル玩具の構築に用いられ、前記バーチャル玩具と制御装置はプログラミングに用いられ、前記バーチャル玩具は、制御装置から制御されるための可動パーツを具備し、更に、前記バーチャル玩具は、制御装置に信号及びトリガを送信するためのセンサパーツを具備し、各バーチャル玩具は、仮想世界に独立して集約されるか、或いは、現実世界における対応のコピーである物理的玩具との接続に用いられ、更に、前記制御装置は、物理的玩具に接続するか、バーチャル玩具に接続するかの選択に用いられ、前記制御装置は、前記仮想世界にバーチャル玩具をいくつ集約するかの決定に用いられ、前記制御装置は、異なるトランスレータを用いることで複数のバーチャル玩具を集約することを特徴とする教育システム。
【請求項９】
更に、サーバ及びソフトウェアアプリケーションを含み、前記サーバは、トランスレータ、ステンシル、計画及び課程に有益なその他情報の保存及び／又はダウンロードサービスの提供に用いられ、前記制御装置は、異なる教育設定を有する別の仮想世界を選択するために用いられ、前記ソフトウェアアプリケーションは、前記制御装置の処理能力を用いることで、前記物理的玩具では利用不可能な機能を実行するよう配置され、前記ソフトウェアアプリケーションは、コンピュータビジョン機能及び画像処理機能を用いてビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）ソフトウェア内に新たな教育ブロックを構築するよう配置され、前記新たな教育ブロックが音声記録及び音楽再生に用いられ、前記物理的玩具はビデオストリームをキャプチャするために用いられ、前記ソフトウェアアプリケーションは、各バーチャル玩具の某課程における幾つかのクラスと場面を同時に関連付けるために用いられ、前記制御装置は更にビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）プログラミングを含み、前記ＶＰＬプログラミングは異なるバーチャル玩具又は物理的玩具への切り替えに用いられ、前記仮想世界は、異なる学校の異なるユーザ間における共有に用いられ、前記仮想世界は、競争又はコミュニケーション活動を提供するために用いられ、前記仮想世界における１又は複数のバーチャルロボットは一人のユーザによりプログラミングされ、前記バーチャルロボットは、仮想世界における教育競争及び娯楽競争の保持に用いられ、前記物理的ロボットは、現実世界における教育競争及び娯楽競争の保持に用いられることを特徴とする請求項８記載の教育システム。
【請求項１０】
更にセンサを含み、前記センサは、信号の検出と、前記制御装置における他のバーチャル玩具に対する検出信号の送信に用いられ、前記センサは姿勢センサであり、前記姿勢センサはダンス姿勢信号を受信して、前記バーチャル玩具に前記ダンス姿勢信号を出力するために用いられ、前記バーチャル玩具は前記ダンス姿勢信号命令を受け付け、前記姿勢センサは、前記姿勢センサの前で同時にダンスをしている異なるユーザにより生成されたダンス姿勢信号を受信するために用いられることを特徴とする請求項９記載の教育システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にはコンピュータプログラミング型の教育ツールに関し、特に、複数のバーチャルロボット、複数の物理的ロボット、タブレットパソコン及びプログラミングに用いられるクラウドサービスからなる教育システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ｅラーニング（ｅｌｅｃｔｒｉｃｌｅａｒｎｉｎｇ）により新たな知識を習得しようとする人が増えている。ｅラーニングはインターネット学習とも呼ばれ、コンピュータとネットワークを利用して教育活動を提供するとともに、情報技術を十分に活用して新たな学習方式を提案している。また、バーチャルリアリティ技術の進歩に伴い、学習者が有効且つ効率よく学習できるよう、コンピュータプログラミングを利用してバーチャルロボットを教育システムに応用することが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一局面に基づいて教育システムを開示する。当該教育システムは、制御装置、物理的玩具及びバーチャル玩具を含み、物理的玩具は制御装置との通信に用いられ、制御装置はバーチャル玩具の構築に用いられ、バーチャル玩具と制御装置はプログラミングに用いられ、バーチャル玩具は物理的玩具のコピーであり、物理的玩具の当該バーチャル玩具は仮想世界に集約（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ）される。
【０００４】
本発明の代替的局面又はその他の局面に基づいて教育システムを開示する。当該教育システムは、制御装置、１又は複数の物理的玩具、及び１又は複数のバーチャル玩具を含み、物理的玩具は制御装置との通信に用いられ、制御装置はバーチャル玩具の構築に用いられ、バーチャル玩具と制御装置はプログラミングに用いられ、バーチャル玩具は、制御装置から制御されるための可動パーツを具備し、更に、バーチャル玩具は、制御装置に信号及びトリガを送信するためのセンサパーツを具備し、各バーチャル玩具は、仮想世界に独立して集約されるか、或いは、現実世界における対応のコピーである物理的玩具との接続に用いられ、更に、制御装置は、物理的玩具に接続するか、バーチャル玩具に接続するかの選択に用いられ、制御装置は、仮想世界にバーチャル玩具をいくつ集約するかの決定に用いられ、制御装置は、異なるトランスレータ（ｔｒａｎｓｌａｔｏｒ）を用いることで複数のバーチャル玩具を集約する。
【０００５】
詳細な教育システムは、更に、サーバ及びソフトウェアアプリケーションを含み、前記サーバは、トランスレータ、ステンシル（ｓｔｅｎｃｉｌ）、計画（ｐｒｏｇｒａｍ）及び課程に有益なその他情報の保存及び／又はダウンロードサービスの提供に用いられ、制御装置は、異なる教育設定を有する別の仮想世界を選択するために用いられ、ソフトウェアアプリケーションは、制御装置の処理能力を用いることで、物理的玩具では利用不可能な機能を実行するよう配置され、ソフトウェアアプリケーションは、コンピュータビジョン機能及び画像処理機能を用いてビジュアルプログラミング言語（Ｖｉｓｕａｌ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  Ｌａｎｇｕａｇｅ，ＶＰＬ）ソフトウェア内に新たな教育ブロックを構築するよう配置され、当該新たな教育ブロックが音声記録及び音楽再生に用いられ、物理的玩具はビデオストリームをキャプチャするために用いられ、ソフトウェアアプリケーションは、各バーチャル玩具の某課程における幾つかのクラス（ｃｌａｓｓｅｓ）と場面（ｉｎｓｔａｎｃｅｓ）を同時に関連付けるために用いられ、制御装置は更にビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）プログラミングを含み、ＶＰＬプログラミングは異なるバーチャル玩具又は物理的玩具への切り替えに用いられ、仮想世界は、異なる学校の異なるユーザ間における共有に用いられ、仮想世界は、競争又はコミュニケーション活動を提供するために用いられ、仮想世界における１又は複数のバーチャルロボットは一人のユーザによりプログラミングされ、バーチャルロボットは、仮想世界における教育競争及び娯楽競争の保持に用いられ、物理的ロボットは、現実世界における教育競争及び娯楽競争の保持に用いられる。
【０００６】
詳細な教育システムは、更にセンサを含み、当該センサは、信号の検出と、制御装置における他のバーチャル玩具に対する検出信号の送信に用いられ、センサは姿勢センサであり、姿勢センサはダンス姿勢信号を受信して、バーチャル玩具にダンス姿勢信号を出力するために用いられ、バーチャル玩具はダンス姿勢信号命令を受け付け、姿勢センサは、姿勢センサの前で同時にダンスをしている異なるユーザにより生成されたダンス姿勢信号を受信するために用いられる。
【０００７】
図面を組み合わせて精読することで、その他の利点及び特徴が以下の詳細な説明から明らかとなる。
【０００８】
本開示の教育システムがより完全に理解されるよう、図面に示されるより詳細な実施例を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の開示に基づいて構築される教育システムの実施例である。
【図２】図２は、本発明の開示に基づいて構築される教育システムの他の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
各図面は比率通りの記載が要求されているわけではなく、開示の実施例が概略的に示され、部分的に図示されている場合もある。場合によっては、開示のシステムを理解するために不要な詳細事項を省略していることもあり、その他詳細事項を識別しにくくする部分を省略していることもある。また、いうまでもなく、本発明は本文で詳述する具体的実施例に限定されない。
【００１１】
ここで、各図面のうち特に図１を参照して、教育システムには、制御装置、現実世界の物理的玩具、ビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）インタプリタ、クラウドサーバを含むクラウドサービスシステム、及び制御装置により構築される仮想世界のバーチャル玩具が含まれる。物理的玩具とは、制御装置と通信可能なオートメーションデバイス又は物理的ロボット、或いは玩具ロボットである。バーチャル玩具、ＶＰＬインタプリタ、クラウドサーバ及び制御装置はプログラミングに用いられ、制御装置は、タブレットパソコン又は類似のコンピュータシステム、或いはバーチャルリアリティデバイスである。
【００１２】
詳細な実施例において、物理的玩具１は仮想世界８に存在する対応のソフトウェア３Ｄモデル２を有する。ソフトウェア３Ｄモデル２は、バーチャルロボット又はバーチャル玩具とも称される。バーチャルロボット２は可動パーツを具備しており、当該可動パーツは、制御装置に集積される第１コンピュータプログラム３により制御可能である。第１コンピュータプログラム３は、ビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）で記述される。ＶＰＬソフトウェアの例としては、ＭＩＴメディアラボのＳｃｒａｔｃｈやＧｏｏｇｌｅのＢｌｏｃｋｌｙがあげられる。また、バーチャルロボット２はセンサパーツを具備しており、当該センサパーツは制御装置に信号及びトリガを送信可能である。更に、バーチャルロボット２はアクチュエータ５を具備しており、当該アクチュエータの機能は実世界におけるコピーと同様とされる。バーチャル玩具は仮想世界に独立して集約されるか、或いは、現実世界における対応のコピーである物理的玩具との接続に用いられる。制御装置は、物理的玩具に接続するか、バーチャル玩具に接続するかの選択にも用いられる。
【００１３】
また、教育システムは、異なるトランスレータを用いることで複数のバーチャル玩具を集約して、１又は複数のバーチャル玩具を更に仮想世界に集約することが可能である。制御装置は、異なる教育設定を有する別の仮想世界を選択するために用いられる。更に、制御装置は、仮想世界にバーチャル玩具をいくつ集約するかの決定、及び１又は複数のバーチャル玩具を仮想世界に集約するとの決定にも用いられる。
【００１４】
図１に示すように、開示の教育システムは、制御装置に集積される第２コンピュータプログラム４を更に有する。バーチャルロボット２がセンサパーツを通じて信号及びトリガを送信すると、第２コンピュータプログラム４は当該信号及びトリガを受信する。
【００１５】
制御装置は、ビジュアルプログラミング言語（ＶＰＬ）プログラミングに属する第３コンピュータプログラムを実行するよう、物理的ロボット６に接続するかバーチャルロボット７に接続するかを選択可能である。また、バーチャルロボット２は仮想世界８に属しているが、仮想世界は教育設定の違いによって異なる。例えば、科目や課程別に異なる仮想世界が存在する。ユーザアカウントに基づいて、トランスレータ、ステンシル、計画及び課程に有益なその他情報がサーバに保存及び／又はサーバからダウンロード可能とされる。課程に必要な場合には、１又は複数のバーチャルロボット９が１つの仮想世界に存在可能であり、且つ、ユーザは第３コンピュータプログラム１０を用いて異なるロボットに切り替え可能である。なお、当該第３コンピュータプログラム１０は、ＶＰＬプログラミングに属する。
【００１６】
異なる学校の学習者間、指導者間、更には学習者と指導者の間で同一の仮想世界を共有することが可能である。これらの人々が同一の仮想世界に進入すると、競争やコミュニケーション活動が発生し得る。ＶＰＬによりプログラミングされたバーチャルロボットを用いることで、異なるユーザを同一の仮想世界にリンクさせる仮想世界システムに競争や社会化が存在するようになる。仮想世界は、競争又はコミュニケーション活動を提供するために用いられる。仮想世界における１又は複数のバーチャルロボットは一人のユーザによりプログラミングされる。バーチャルロボットは、仮想世界における教育競争や娯楽競争の保持に用いられ、物理的ロボットは現実世界における教育競争や娯楽競争の保持に用いられる。
【００１７】
また、実世界には、異なるユーザに属する現実のロボットが存在する。現実のロボットを制御することで、ユーザは対応するバーチャルロボットを介して互いに競争やコミュニケーションを図ることが可能となる。詳細な実施例において、教育システムにはソフトウェアアプリケーションが含まれる。ソフトウェアアプリケーションは、某課程のバーチャル玩具からの幾つかのクラスと場面を同時に関連付けることが可能である。更に、ソフトウェアアプリケーションは、制御装置の処理能力を用いることで、物理的玩具１では利用不可能な機能を実行可能とする。例えば、コンピュータビジョン機能や画像処理機能を用いてＶＰＬソフトウェア内に新たな教育ブロック（ｅｄｕｃａｔｉｏｎｂｌｏｃｋ）を構築し、物理的玩具１がビデオストリームをキャプチャするだけで、新たな教育ブロックによって音声記録や音楽再生などを利用可能となる。また、ＶＰＬソフトウェアは、ＭＩＴメディアラボのＳｃｒａｔｃｈやＧｏｏｇｌｅのＢｌｏｃｋｌｙとされる。
【００１８】
ここで、本発明の開示に基づく教育システムを構築する他の実施例である図２を参照する。本実施例において、教育システムは、制御装置、物理的玩具１、１又は複数のバーチャルロボット２、第１コンピュータプログラム３、仮想世界８、姿勢センサ１１及び１又は複数のユーザ１２を含む。仮想世界８は多くのバーチャルロボット２を有し、１又は複数のバーチャルロボット２は一人のユーザ（学習者又は指導者）によりプログラミング可能である。また、ユーザ（学習者又は指導者）はセンサ１１を用いることで、同一の制御装置における他のバーチャルロボットに同時に接続することも可能である。例えば、バーチャルロボットは、現実世界において姿勢センサの前でダンスをしているユーザ１２の命令を受け付ける。姿勢センサは、姿勢センサの前で同時にダンスをしている異なるユーザのダンス姿勢信号を受信する。なお、姿勢センサとしては体感センサが可能である。バーチャルロボット及び仮想世界の観点から、開示の発明は、制御装置（例えば、登録済み商標のｉＰａｄやタブレットパソコン）に代わるバーチャルリアリティ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）デバイス（例えば、Ｏｃｕｌｕｓ）へと拡張可能である。
【００１９】
なお、いくつかの実施例を挙げて述べたが、当業者であれば、以上の記載から代替的な実施例や変形を容易に取得可能である。これら及びその他の代替的実施例は等価の置き換えとみなされ、本開示と添付の特許請求の範囲及び精神に属する。
【図１】
2017215577.tif 000003
【図２】
2017215577.tif 000004
【外国語明細書】
2017215577000001.pdf