孫が作る電子ゲーム「ハノイの塔」

by テラオカ電子

コミュニケーション・繋がりホビー・エンタメ教育・学習

作品概要

本電子ゲームは、「ハノイの塔」と呼ばれる積み木ゲームを電子ゲーム機器で実現したものです。操作基板（上段のプリント基板）には、積み木が表示できるマトリックスLEDとマトリックスLEDと対となるスイッチが3組あります。スイッチを使ってハノイの塔の積み木の一番上の段の積み木を選択し、別の塔に移動させることができます。また、ブザーから積み木の選択を知らせる信号音が鳴ります。さらに、利用者が不適切な移動操作をした場合、例えば、小さい積み木の上に大きい積み木を乗せようとした場合には、警告音が鳴ります。加えて、積み木の移動の回数は、得点表示装置（7セグメントLED）にカウント表示されます。そして、すべての積み木が、最小の操作回数（7回）で移動できた場合には、ブザーから音楽メロディー「カエルのうた」が鳴ります。
　ゲームの動作の流れを以下に示します。左に塔がある場合、左のスイッチを押して、一番上の板を選択します。そうすると、一番上の板を示すマトリックスLEDの表示が減光します。次に、移動先の塔のスイッチを押します（例えば、真ん中の塔を選択）。そうすると選択された板が真ん中に移動します。このとき、カウンタが「1」増えます。この操作を繰り返すとその度にカウンタが増えます。塔が完全に移動したら終了となります。このとき最少回数（7回）で移動が完了すると音楽「カエルのうた」が鳴ります。8回以上で移動が完了すると音楽「たき火のうた」が鳴ります。

　構造は、2枚のプリント基板で構成されます。下段の基板にPICマイコンがあり、上段の基板に表示装置やスイッチ、ブザーが配置されています。
　「ハノイの塔」のアルゴリズムとして、「3並列重み制限スタック？」を開発しました。これは、基本スタックを3本並列に準備し、「小さい板」の上には「大きい板」は乗せられないという制限をもうけたものです。

「ハノイの塔」の説明
以下のルールに従ってすべての円盤を右端の杭に移動させられれば完成。
① 3本の杭と、中央に穴の開いた大きさの異なる複数の円盤から構成される。
② 最初はすべての円盤が左端の杭に小さいものが上になるように順に積み重ねられている。
③ 円盤を一回に一枚ずつどれかの杭に移動させることができるが、小さな円盤の上に大きな円盤を乗せることはできない。

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ターゲットユーザー

本電子ゲームのユーザは、電子工作が好きな小中学生と、子どもに電子回路やプログラミングを教えたい親、およびかわいい孫と遊びたい祖父母です。

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ターゲットユーザーに与える価値

本電子ゲームは、小中学生の孫でも簡単に作ることができ、孫と祖父母が一緒に楽しめることをコンセプトにしています。孫にとっては電子工作を作ることは楽しく、そして電子回路やプログラミングの勉強になります。この電子ゲームを通して家族の絆が深まることを期待しています。

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