FR2476881A1 - Appareil electronique educatif - Google Patents

Abstract

A.APPAREIL ELECTRONIQUE EDUCATIF. B.IL COMPREND UN DISQUE 12 PORTANT DES IMAGES 66 QUI DEFILENT DEVANT UN LECTEUR OPTIQUE 60. L'UTILISATEUR INTRODUIT A L'AIDE DU CLAVIER 14 DES DONNEES QU'IL CROIT CORRESPONDRE A UNE IMAGE AFFICHEE ET MISE EN MEMOIRE. L'APPAREIL LUI INDIQUE SI CETTE COMPARAISON EST NEGATIVE OU POSITIVE. C.APPLICATION: APPAREIL PERMETTANT D'APPRENDRE AUX ENFANTS LES ELEMENTS D'ORTHOGRAPHE ET DES RELATIONS MATHEMATIQUES.

Description

La présente invention concerne de manière générale un appareil et un

procédé de jeu éducatif pour faciliter l'acquisition de connaissances et a trait notamment à un appareil et un procédé de ce genre dans lesquels un enfant doit associer une image déterminée avec une séquence déterminée de manipulations de touches d'un clavier. Des systèmes complexes et coûteux, équipés d'un ordinateur, ont été conçus pour l'acquisition d'informations en classe, dans lequels chaque étudiant se sert d'une console comprenant un clavier, ressemblant à celui d'une machine à écrire, pour introduire des données dans l'ordinateur et d'un écran cathodique pour la visualisation des données fournies en sortie par

l'ordinateur. Ces systèmes fonctionnent, de manière générale, sous le contrô-

le d'un programme stocké sur un logiciel associé à un grand ordinateur numé-

rique universel. Si, par exemple, un tel système a été préprogrammé pour en-

seigner les mathématiques, chaque étudiant se trouve devant des problèmes mathématiques et doit taper les solutions de ces problèmes sur son clavier et, selon que sa solution est "correcte" ou non, il procède à une nouvelle

leçon ou il revient sur la matière d'une leçon précédente.

On connait également des livres de classe dits programmés dans les-

quels une suite de questions imprimées àchoix multiplessont soumises à l'étu-

diant et, selon le choix, sur deux ou trois, qu'il fait, il est dirigé à des pages

différentes du livre associées à des modules de leçons différentes.

Des systèmes à ordinateur pour la récupération d'informations sont également connus dans lesquels, en réponse à l'introduction manuelle d'une

pluralité de chiffres, de repères, de mots clés ou d'autres données d'identi-

fication à l'aide d'un clavier situé au niveau d'un terminal utilisateur re-

lié à un grand ordinateur numérique, des informations correspondantes stockées dans le "banc de données" de l'ordinateur sont ensuite affichées sur le tube

cathodique du terminal dans l'ordre de son importance apparente.

Toutefois, ces systèmes d'instruction à ordinateur et ces systèmes de récupération d'informations à ordinateur sont, de manière générale, conçus à des fins déterminées; en outre, ces systèmes ont fait appel à de grands ordinateurs numériques universels pour contrôler les claviers, les terminaux et les affichages sur tube cathodique et pour stocker le logiciel, les textes

d'instruction et les supports de données pour ordinateurs.

Les livres d'instruction programmée présentent l'inconvénient qu'ils sont beaucoup plus encombrants que les livres de classe classiques du

2 7688 1

fait qu'un grand nombre de leurs pages contiennent de la matière que l'étu-

diant moyen ne voit jamais en suivant le plan des leçons préprogrammées et que d'autres pages ne contiennent qu'une ou deux lignes de matière d'instruction appropriée. En outre, aucun de ces systèmes classiques d'instruction pro-

grammée ou de récupération d'informations combinent l'association et l'ins-

truction de façon à susciter l'intérêt d'un jeune enfant, d'un âge préscolaire

par exemple pendant une période de temps relativement longue.

On connait également des appareils de jeu conçus pour être utilisées par de petits enfants et comprenant un moteur à ressort, 9 touches numériques correspondant aux chiffres I à 9, une touche "=" et une fenêtre, lorsqu'on remonte le moteur et appuie sur l'une des touches numériques et sur la touche

un nombre correspondant d'images apparaît dans la fenêtre.

Un autre appareil de jeu destiné à de jeunes enfants comprend un enregistrement sonore comprenant plusieurs pistes. Lorsqu'on met une aiguille sur une de plusieurs images graphiques et qu'on met l'appareil en marche, on

entend une phrase correspondant à cette image.

Ces appareils de l'art antérieur manquent de souplesse et ne per-

mettent d'enseigner que les concepts les plus simples.

En conséquence, un but général de la présente invention est de

réaliser un appareil d'association/instruction qui garde l'intérêt de l'étu-

diant pendant une période de temps relativement longue.

Un second but général de la présente invention est de fournir un

procédé d'instruction selon lequel l'étudiant apprend à associer une image dé-

terminée avec une séquence déterminée de touches d'entrée et d'apprendre ainsi

des concepts de diverses difficultés.

Un but plus précis de la présente invention est de réaliser un nou-

vel appareil utile et de fournir un procédé, selon lesquels un enfant ou autre étudiant se trouve devant un jeu d'images correspondant à des objets communs

et un clavier comprenant des touches portant les lettres de l'alphabet, l'en-

fant étant encouragé à associer chaque image à une séquence déterminée de

lettresde l'alphabet pour lui apprendre l'orthographe.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et

un appareil pour apprendre à un enfant les concepts fondamentaux de la gram-

maire en l'encourageant à associer à chacune d'une pluralité d'images diffé-

rentes, une phrase ou une forme grammaticale particulière différente par la

manipulation séquentielle de touches identifiées de manière appropriée.

Un autre but de la présente invention est d'assister et d'encoura-

ger un étudiant à apprende des informations historiques, géographiques et d'autres de nature éducative en l'encourageant à associer une image graphique se rapportant à des faits particuliers, tels que emplacement, événement, pé-

riode de temps, personnage, cause et/ou effet, au choix de la séquence "cor-

recte" de touches définissant l'un ou plusieurs de ces faits.

Un autre but de la présente invention est de réaliser un nouveau procédé et appareil pour encourager un étudiant à apprendre à associer un symbole visuel avec une phrase verbale correspondante en essayant à maintes

reprises d'associer une image portant un symbole déterminé à la séquence dé-

terminée de manipulation de touches sur un clavier qui correspond à la phrase "correcte", chaque touche individuelle étant associée à une lettre, une suite déterminée de lettres, un mot ou une phrase selon la désignation indiquée sur

un couvercle recouvrant le clavier.

Un autre but de la présente invention est de réaliser un nouvel appareil d'instruction et d'association permettant de lire des données dans

une zone de données associéesmatériellement à une image déterminée et de com-

parer ces données à une suite de données introduites manuellement à l'aide du clavier pour déterminer si les données introduites manuellement correspondent

correctement à la dite image déterminée, ou non.

Un autre but plus précis de la présente invention est de réaliser un appareil du type décrit, dans lequel la comparaison entre les données de l'image et les données du clavier peut être effectuée après que l'étudiant

ait terminé l'introduction manuelle de ces données par le clavier.

Un autre but précis de la présente invention est de réaliser un appareil du type décrit dans lequel de telles comparaisons "intermédiaires" peuvent être effectuées à chaque fois que l'étudiant appuie sur une autre

touche, ce qui aide l'étudiant à repérer une suite "correcte" de touches.

Un autre but précis de la présente invention est de réaliser un appareil dans lequel, en réponse à une seule introduction manuelle de données comprenant une suite de manipulations de touches, la machine peut comparer ces données introduites manuellement à une suite de données différentes codées

associées à des images différentes.

Un autre but de la présente invention est de réaliser un appareil d'association/instruction dans lequel l'image déterminée devant être associée à l'aide de l'introduction manuelle de données par l'étudiant sur son clavier,

est sélectionnée de manière aléatoire parmi une pluralité d'images.

Un but de la présente invention, dérivant du but précédent, est de réaliser un appareil comprenant une fenêtre de visualisation permettant de visualiser une image déterminée parmi un jeu d'images relatives à une matière donnée et comprenant un clavier muni d'un couvercle également relatif à la

matière donnée.

Un autre but connexe de la présente invention est de réaliser un appareil dans lequel un jeu déterminé d'images relatives à une matière donnée et un couvercle de clavier correspondant peuvent être retirés de l'appareil et remplacés par un jeu différent d'images concernant une matière différente

et un couvercle de clavier correspondant différent.

Ces buts et d'autres qui ressortiront de la description qui suit et

des figures annexées sont atteints par un mode de réalisation préféré de l'in-

vention qui peut être résumé comme suit.

Un mode de réalisation actuellement préféré est adapté pour fonc-

tionner de deux manières tout à fait dissemblables qui, toutefois, peuvent être combinées en une seule réalisation de l'appareil pour apporter de la variété et de l'intérêt supplémentaire au processus d'association/instruction. On appelle la première manière "un déclenchement par la machine", selon laquelle un cadre déterminé portant une image perceptible à l'oeilest sélectionné et positionné derrière une fenêtre d'affichage faisant partie de l'appareil, et l'étudiant introduit ensuite des données qu'il croit correspondre correctement

à l'image affichée, l'appareil informant ensuite l'étudiant si les données in-

troduites par lui constituent une réponse "correcte" selon des données sous forme codée pouvant être lue parla machine qui avaient été préalablement

associées matériellement à ce cadre déterminé, par exemple en imprimant les-

dites données sous forme pouvant être lue optiquement à proximité dudit cadre.

La seconde manière de fonctionnement de ce mode de réalisation pré-

féré est celle appelée "A DECLENCHEMENT PAR L'ETUDIANT", selon laquelle l'étudiant introduit manuellement ses données qui sont mises en mémoire par l'appareil et comparées aux données codées dans les zones de données associées

à leui cadresd'images respectifs.Si la machine détecte une association correc-

te, une indication visible de ce fait est communiquée à l'étudiant et 1 'image

associgeaux données codées correspondant aux données introduites par l'étu-

diant reste. affichée dans la fenêtre d'affichage de l'appareil.

Outre ces manières de fonctionnement, le mode de réalisation préfé-

ré décrit peut en outre fonctionner de manière sélective selon un de deux modes. Selon le premier mode, la machine attend jusqu'à ce que les données introduites par l'étudiant soient complètes,et ensuite compare intégralement les données codàesassociées àune image visuelledonn&,aux données introduites par l'étudiant. La correspondance doit être exacte pour une sortie "Oui", autrement la sortie est "Non". Il importe peu que la correspondance diffère d'un seul chiffre d'un seul caractère, ou que l'on ait appuyé sur les bonnes touches mais dans une mauvaise séquence, ou qu'il n'existe absolument aucun

rapport entre les données codées et les données introduites par l'étudiant.

Selon un second mode, une nouvelle comparaison est effectuée à chaque fois que l'étudiant introduit un caractère individuel des données qu'il introduit par une simple pression sur une touche du clavier, et l'étudiant est

informé si ce caractère correspond au caractère correspondant des données co-

dées associées à un cadre d'image déterminé ou non. Si la correspondancen'est pas exacte, l'étudiant peut essayer de corriger le dernier caractère introduit jusqu'à l'obtention d'une correspondance correcte, la machine indiquant après chaque introduction d'un seul caractère si cette entrée a pour résultat une

bonne ou mauvaise correspondance.

Pour réaliser ces manières et modes de fonctionnement décrits et les fonctions associées, un mode de réalisation actuellement préféré de la présente invention a pour objet un appareil comprenant une base sur laquelle est monté, selon une configuration sensiblement plane, un clavier conçu pour recevoir divers couvercles de clavier et comprenant un nombre suffisant de zones de touches individuelles pour que chaque lettre de l'alphabet puisse être introduite par une pression sur une seule touche, l'appareil comprenant en outre une fenêtre d'affichage située à proximité du clavier et dans lequel diverses images perceptibles à l'oeil peuvent être affichées à l'intention de

l'étudiant utilisant le clavier.

Selon le mode de réalisation préféré décrit, on prévoit un disque d'instruction portant plusieurs cadres, dont chacun est doté d'une zone de données associée dans laquelle peuvent être disposées, sous forme pouvant être lue optiquement, des données codées. Ce mode de réalisation préféré peut, par conséquent, comprendre, d'une part, des moyens permettant de faire tourner de manière automatique le dit disque pour que des cadres d'images successifs

soient affichés successivement dans ladite fenêtre et, d'autre part, un lec-

teur de données optique disposé enregarddudit disque, près de sa périphérie,

pour que des repères d'horloge, des repères de données et des repères de posi-

tionnement prévus sur des pistes concentriques sur la périphérie du disque puissent être convertis automatiquement en signaux électriques pour contr3ler

le fonctionnement de la machine.

Le mode de réalisation décrit comporte en outre, en série, deux registres à décalage d'entrée (un pour chaque piste de données sur le disque) destinés à stocker les données codées associées au cadre d'image se trouvant actuellement derrière une fenêtre d'affichage, une pluralité de registreSde données destinées à stocker les caractères respectifs des données introduites

manuellement par l'étudiant à l'aide de son clavier, et un circuit de compa-

raison destiné à comparer les données stockées dans les registres à décalage

d'entrée en série aux données contenues dans les registres de données intro-

duites manuellement, cette opération de comparaison étant effectuée de manière

sélective, soit un caractère à la fois (mode "2"), soit la totalité des don-

nées codées introduites avec la totalité des données introduites manuellement

(mode "1").

Le mode de réalisation décrit comprend en outre des moyens qui pro-

voquent la mise en rotation du disque d'instruction et son arrêt lorsqu'un cadre d'image sélectionné par hasard est visible dans la fenêtre d'affichage ou si des données ont été préalablement introduites manuellement, son arrêt sur le cadre d'image (s'il existe) correspondant à ces données introduites

manuellement affichées dans la fenêtre.

Un autre mode de réalisation est décrit selon lequel le disque

contr8lé automatiquement et portant plusieurs cadres du premier mode de réali-

sation préféré a été remplacé par une carte rectangulaire pouvant être posi-

tionnée manuellement qui peut porter, soit un seul cadre d'image et une seule zone de données encodées associée soit une pluralité de cadresd'images et une

pluralité correspondante de zones de données associées.

Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure I est une vue en perspective d'un appareil conforme à la présente invention comprenant un disque d'instruction et un couvre-clavier associé en place - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'appareil de la figure 1 suivant la ligne 2-2 de la figure I; - la figure 3 est une vue en coupe transversale de l'appareil selonia ligne 3-3 de la figure 2, représentant notamment un exemple d'un disque d'instruction et le mécanisme d'entraînement associé

- la figure 4 est une vue détaillée d'une partie du disque repré-

senté sur la figure 3, vue qui fait apparaître l'emplacement de la zone du cadre d'image et la zone des données'lues optiquement située à la périphérie du disque; - la figure 5 est une vue, à plus grande échelle, de la zone de données pouvant être lues optiquement représentée sur la figure

4, dans laquelle on peut voir les repères individuels correspon-

dant à l'orthographe du mot "ele.phant"-; - la figure 6 (comprenant une partie à gauche de la figure 6A et une partie à droite de la figure 6B, qui peuvent être réunies

pour former une seule figure comme indiqué, est un schéma synop-

tique des divers circuits logiques numériques utilisés dans l'appareil de la figure 1, et représente la circulation de signaux de données et de contrôle d'un élément de circuit à un autre; - la figure 7 est une vue d'un mode de réalisation d'un appareil

d'association/instruction qui, quoique semblable à celui repré-

senté sur la figure 1, comprend une bande d'instruction portant plusieurs images et pouvant être positionnée manuellement à la

place du disque d'instruction entrainé automatiquement en rota-

tion, et qui représente en outre un couvre clavier-ét un jeu de cadres d'imagesdont les contenus diffèrent de ceux représentés sur la figure 1.; - la figure 7A représente une seule carte de cadre qui peut être utilisée avec l'appareil de la figure 7 à la place de la bande

d'instruction à plusieurs cadres.

On se réfère en outre aux tableaux suivants qui font partie de la

description détaillée:

- le tableau 1 est une liste séquentielle des chiffres binaires

00000 à 11111 et un exemple d'un jeu d'équivalents décodés déci-

maux et alphabétiques:; - la tableau 2 montre comment le mot "elephant" peut être codé en

se servant du code binaire du tableau 1.

On se réfère d'abord à la figure 1 qui est une vue en perspective

d'un mode de réalisation préféré de l'appareil conforme à la présente invention.

On voit que l'appareil représenté comprend un boitier indiqué globalement en , un disque dit "d'instruction" indiqué en 12 et un couvre-clavier indiqué

en 14.

Pour donner de la souplesse à l'appareil, le disque d'instruction 12 et le couvre-clavier 14 sont amovibles pour permettre-de les échanger con-

tre d'autres disques et couvre-claviers. Toutefois, l'appareil peut être réa-

lisé de façon que le disque et le couvre-clavier soient montés en permanence en position. En variante, le disque 12 et/ou le couvre-clavier 14 peuvent avoir une autre structure équivalente du point de vue de son fonctionnement, sans pour autant sortir du cadre de l'invention, comme cela ressortira de la

description qui suit.

On se réfère maintenant au boîtier 10, représenté en perspective

sur la figure 1 et en coupe transversale sur la figure 2. On voit que ce boî-

tier comprend une base il présentant une surface de clavier sensiblement plane

et inclinée légèrement vers le bas 16 délimitant un cadre rectangulaire sail-

lant 18 muni, à son extrémité de droite, d'un évidement permettant de saisir et retirer le couvre-clavier 14. En variante, le cadre 18 pourrait comporter des fentes sensiblement horizontales s'étendant vers l'intérieur le long de

ses deux bords les plus longs pour maintenir les bords correspondant du couvre-

clavier 14 plus. fermement en position (mais peut-être moins facile à enlever) que la disposition représentée sur les dessins, ou bien le cadre pourrait être

constitué par une pièce séparée solidaire du couvre-clavier.

Le couvre-clavier est monté directement sur un ensemble de contacts sensibles à la pression 22 monté en une matrice 10 sur 3, ensemble qui est

relié en permanence à une plaque à circuit imprimé électrique 24.

La construction, tant du point du vue électrique que du point de vue mécanique, de l'ensemble 22 peut être tout à fait quelconque et ne sera pas décriteen détail ci-après. Il suffit de noter qu'une pression exercée sur l'une des zones distinctes 30 correspondant aux trois rangées horizontales comprenant chacune 10 éléments du couvre-clavier 14 et indiquées respectivement "A, B, C... Z, espace 1, 2, CLR", provoque la fermeture d'une paire de contacts électriques différents, l'un des contacts correspondant à la rangée, l'autre correspondant à la colonne. Une logique classique de codage et de balayage de la matrice peut être utilisée pour produire un mot numérique différent à 5 bits

à chaque fois qu'une paire différente 30 des paires d'interrupteurs de la ma-

trice est actionnée. En variante, chaque zone distincte 30 peut comprendre son propre élément de commutation électrique comportant six contacts électriques (correspondant aux 5 bits de sortie plus une entrée commune) et le clavier

peut ainsi être du type à codage automatique dans lequel la combinaison néc-

essaire de "1" et "0" constituant un mot de sortie séparé et distinct de 5 bits pour chaque zone séparée (5 bits suffisant pour définir 32 mots binai- res différents) est produite directement par l'ensemble des interrupteurs de la

matrice du clavier sans la nécessité de prévoir une logique séparée externe.

Le couvre-clavier 14, représenté sur le dessin comme étant une seu-

le feuille rectangulaire d'une matière plastique souple portant les lettres de l'alphabet ou d'autres désignations de clavier imprimées sur une de ces surfaces, peut en variante comprendre des parties souples situées directement au-dessus des zones actives d'interruption, séparées par des parties rigides, ce qui évite que l'enfant ou l'étudiant se servant de l'appareil appuie sur

une zone de la matrice située entre deux zones actives données et la possibi-

lité d'un signal erroné (c'est-à-dire l'encodage de l'entrée de l'étudiant

comme un "P" alors qu'il a voulu appuyer sur la lettre "Q").

En outre, l'appareil peut comprendre un haut parleur ou autres transducteurs sonores (non représenté sur les figures) relié au clavier par l'intermédiaire d'un circuit électronique approprié, de sorte que l'étudiant

entend un signal sonore à chaque fois qu'il appuie sur une "touche".

Le couvre-clavier 14 et le disque d'instruction 12 représentés sur la figure 1 sont conçus pour un jeu ou leçon d'orthographe; par conséquent, toutes les 26 lettres de l'alphabet sont imprimées sur le couvre-clavier ainsi que le symbole pour espace; le couvre-clavier comporte également des carrés désignés "1", "2" et "CLR". Ces trois carrés, comme on le verra ci-après,

permettent de sélectionner le mode de fonctionnement du dispositif et d'eff a-

cer une entrée du clavier. Bien qu'ils fassent partie de l'ensemble d'interrup-

teurs de la matrice du clavier, ils pourraient être des interrupteurs séparés montés sur le boîtier 10 de la même manière que l'interrupteur mardie/arrêt

26, parce que les touches "1", "2", et "CLR" n'ont pas pour rôle l'introduc-

tion de données mais plutôt le contrôle du fonctionnement de l'appareil.

La base 12 du boîtier 10 comporte en outre deux indicateurs lumineux, le premier 32 qui est vert porte la mention "Oui" et le second 34 qui est rouge porte la mention "Non". Une lumière verte apparaissant sur l'indicateur "Oui" 32 indique une correspondance correcte entre les données portées par le disque et associée au cadre d'image affiché à ce moment là dans la fenêtre d'affichage

et les données introduites manuellement par l'étudiant à l'aide de son cla-

vier. Une lumière rouge apparaissant sur l'indicateur "Non" 34 indique soit une absence d'un cadre correspondant sur le disque 12 (au cas o la touche "1" ou "2" vient d'être enfoncée) ou une erreur de la part de l'étudiant (au

cas o il a essayé d'introduire à l'aide de son clavier des données correspon-

dant à l'image affichée à ce moment là). L'appareil décrit est conçu pour fonctionner selon deux manières tout à fait différentes, la première sera désignée ci-après "A DECLENCHEMENT PAR L'ETUDIANT", tandis que la seconde sera désignée "A DECLENCHEMENT PAR LA

MACHINE".

Dans le mode DECLENCHE PAR L'ETUDIANT, celui-ci appuie d'abord sur la touche "CLR" pour effacer toutes données introduites préalablement à l'aide

du clavier, et inscrit ensuite sa question en appuyant sur la séquence corres-

pondant de touches de données associées à un couvre-clavier particulier. Dans le mode de réalisation décrit, la longueur maximale d'une telle question ou phrase que l'on peut introduire manuellement à l'aide du clavier est de 8 pressions successives sur les touches (suivant les indications portées par les divers couvre-claviers, chaque touche individuelle peut représentée un chiffre, un nombre, une lettre, une syllabe, un mot, une locution, une note de musique, ou un concept abstrait); toutefois, l'étudiant n'est pas obligé d'appuyer toujours sur toutes les 8 touches pour chaque question. Après avoir inscrit sa question (supposons que l'étudiant inscrit les lettres "CUP"), il appuie ensuite soit sur la touche "1" soit sur la touche "2". La touche "1" a pour effet d'allumer l'indicateur "Oui" 32 si, et seulement dans ce cas, tous les 8 caractères encodés dans la zone de données associée à l'un des cadres du disque correspondent exactement aux données introduites par l'étudiant, au quel cas le disque s'arrête pour afficher le cadre d'image correspondant dans la fenêtre 30. Dans le cas de cet exemple, si l'un des cadres visuels du

disque 12 représente une tasse, les données encodées, lues optiquement, asso-

ciées au cadre représentant la tasse constituent la représentation enc8dée des

lettres "CUP" suivies par 5 blancs (si l'étudiant introduit un nombre de carac-

tères inférieur à 8, la machine ajoute automatiquement des blancs à la série de caractères introduits par l'étudiant de sorte qu'elle dispose d'un total de 8 caractères pour effectuer la comparaison); la machine commence à lire les

12 zones de données du disque d'instruction, une à la fois, en comparant cha-

cune à la série de caractères introduits par l'étudiant pour détecter une cor-

respondance identique; s'il y a un cadre correspondant, la machine arrête le

disque 12 pour que le cadre affichant l'image d'une tasse soit positionné de-

vant la fenêtre d'affichage d'image 30.

Si, toutefois, le disque 12 ne porte pas d'image d'une tasse et les lettres"CUP " encodées de manière appropriée mais seulement l'image d'un "CUPCAKE " et les lettres "CUPCAKE_", il n'y a pas de détection d'une correspondance exacte, et après avoir fait un tour le disque s'arrête dans une position sélectionnée par hasard et l'indicateur "Non" 34 s'allume, sur quoi

l'étudiant appuie sur la touche "CLR" et essaie à nouveau, comme précédemment.

Ou encore il peut considérer l'image qui vient d'être sélectionnée par hasard

par l'appareil comme une question déclanchée par la machine, à laquelle l'étu-

diant doit répondre (ce qu'on décrit en détail ci-après) ou bien il peut répé-

ter le procédé déclenché par l'étudiant, se servant facultativement cette fois

de la touche "2" ce qu'on va décrire maintenant. Lorsqu'on appuie sur la touche "2", la logique de la machine com-

pare seule la partie de la série de caractères que l'étudiant a déjà introdui-

te à la partie correspondante des données encodées sur le disque d'instruction

et donne à l'étudiant la possibilité de faire des essais en changeant le der-

nier caractère introduit (sans être obligé d'effacer d'abord toute la série) tout en regardant les indicateurs "Oui" et "Non" pour voir s'il a trouvé le caractère correct. Ainsi, si l'étudiant introduit seulement la lettre "C" et appuie ensuite sur la touche "2", le disque 12 s'arrêtera à la première image

dont le nom commence par la lettre "C" (a cup, a chair, a clock). Si l'étu-

diant appuie alors sur la touche "A', et à nouveau sur la touche "2", le dis-

que tourne, s'arrête dans une position choisie au hasard et la lumière rouge "Non" s'allume pour indiquer que le "A' n'est pas bon pour la deuxième lettre et qu'il doit faire un nouvel essai. S'il introduit ensuite la lettre "H" et

appuie à nouveau sur la touche "2", la machine compare les représentations en-

codées des deux premières lettres de chaque image pour rechercher la séquence "CH", et s'arrête par conséquent sur l'image d'une CHAIR et l'indicateur vert

"Oui" s'allume à nouveau.

Du fait que l'image d'une chaise se trouve déjà dans la fenêtre 30 et que les données encodées correspondant à celle-ci se trouvent déjà dans le circuit de comparaison, la lumière verte reste allumée tant que l'étudiant

continue à épeler correctement le mot "C-H-A-I-R".

A chaque fois que l'indicateur rouge s'allume, l'étudiant a le choix

d'appuyer à nouveau sur la touche "2" pour rechercher un cadre possible diffé-

rent du disque qui appartient à la même série initiale de caractèresque celui qu'i-l vient d'introduire, ou il peut laisser le disque tel qu'il est et

essayer de sélectionner la lettre correcte suivante (ou autre symbole) asso-

ciée à l'image affichée à ce moment là.

Si, par contre, l'étudiant appuie sur la touche "CLR" et sur la

touche "2", il se sert dans ce-cas de la machine pour poser une question dé-

clenchée par la machine. Le fait d'appuyer sur la touche "CLR" a eu pour effet d'effacer toute introduction précédente manuelle de données, et dans le

mode "2" il n'y aurait rien à comparer et le disque s'arrêterait par consé-

quent dans une position quelconque et l'indicateur vert s'allumerait et res-

terait allumé tant que l'étudiant introduit les lettres correctes suivant la séquence correcte correspondant à l'image ainsi sélectionnée au hasard et affichée. Si l'on appuie sur la touche "CLR" et ensuite sur la touche "1", la-machine choisit au hasard un cadre, mais cette fois, l'indicateur rouge reste allumé jusqu'à ce que l'étudiant ait introduit tous les huit caractères de la série de caractères associée à l'image affichée à ce moment là. (S'il a tort, il peut effacer tout ce qu'il vient d'introduire en appuyant sur la

touche "CLR" et peut ensuite essayer une série différente de huit caractères).

Ainsi, on voit qu'il se produit une forme réitérative d'instruc-

tion. La machine peut poser au hasard des questions successives à chacune des-

quelles l'étudiant répond correctement (indiqué par l'apparition d'une lu-

mière verte après que l'étudiant ait introduit la réponse correcte) jusqu'à ce que l'étudiant introduiseenfin une réponse incorrecte. Il peut ensuite appuyer sur la touche "CLR" et essayer à nouveau (cette fois la touche du mode "2", un caractère à la fois). Ou bien, en se servant dela touche "" ou "2" sans avoir appuyé précédemment sur la touche "CLR", il peut vérifier s'il se souvient d'une réponse correcte d'une question différente (c'est-à-dire,

si, par suite de son expérience précédente, il savait que "LAMP" était l'or-

thographe correct de l'une des images du disque, mais qu'il avait inscrit erronément "LAMP" lorsque "MUSHROOM" était affiché, il pourrait provoquer la rotation du disque jusqu'à ce que l'image de la lampe soit affichée simplement

en appuyant sur la touche "1").

Si on se réfère aux figures 2 et 3, on peut voir que le disque d'instruction 12 est porté par sa périphérie 40 par une roue folle 42 et par une roue entraînée revêtue de caoutchouc 44, et il est également supporté par une fente de guidage 48 prévue au bas et en arrière de la base 12 et par les bords d'une fente 50 dimensionnée de manière appropriée située en haut et à

l'arrière de la base. La roue entraînée 44 tourne sur un axe 52 et est asso-

ciée à un pignon droit 54 qui engrène avec une roue dentée correspondante 56 montée sur l'arbre de sortie d'un moteur électrique 58. Ainsi, lorsque le moteur électrique 58 est alimenté en courant, le disque 12 commence à tourner

et des cadres d'images successifs apparaissent dans la fenêtre d'affichage 30.

La roue 44 est de préférence sous forme de poulie, comme le montre la figure 2. Le courant alimentant ledit moteur, les circuits électroniques montés sur une plaque à circuit imprimé 24 et un lecteur optique à quatre pistes 60 est fourni par une pile sèche 64, qui peut être une pile standard de 9 V pour transistor si la consommation de courant des divers éléments de circuit est faible,autrement la pile 64 peut comprendre une pluralité de piles

miniatures reliées en série pour fournir la tension nécessaire au bon fonc-

tionnement des composants électroniques et électriques. Bien que sur les figures 1 et 2 on représente le lecteur optique à quatre pistes 60 comme étant en face de la partie du disque 12 situé au voisinage immédiat du cadre affiché dans la fenêtre 30, ce lecteur 60 pourrait être monté en d'autres emplacements à l'intérieur du boîtier 10, par exemple à proximité de la fente de guidage 48, la seule modification nécessaire étant le décalage des données comprises sur la périphérie 62 concernant un cadre particulier 28 de la meme

distance angulaire que la distance d'éloignement du lecteur optique de la po-

sition représentée sur les figures (c'est-à-dire de 90 s'il est déplacé de la position représentée vers une position située sensiblement au centre du

guide 48).

Si on se réfère à la partie droite du disque d'instruction 12 re-

présenté sur la figure 3, on peut voir que la partie comprenant le cadre APPLE

28, ainsi que le cadre au-dessus 66 portant l'image d'un CUP et le cadre au-

dessous 68 portant l'image d'un STAR, est représentée avec plus de détail sur

la figure 4. Il ressort notamment de cette figure 4 que le disque d'instruc-

tion comprend non seulement une pluralité de cadres d'images (tels que le cadre APPLE 28) permettant d'afficher des images graphiques individuelles, mais aussi une zone de données numériques, désignée globalement par le chiffre 70, disposée le long de la circonférence extérieure 62 du disque et portant un motif de zonessombreset de zonesclaiesdisposées surquatre pistes voisines de

* façon qu'elles puissent être lues par les quatre éléments à diodes électro-

luminescentes et à cellules photorésistantes du lecteur 60.

Pour être complet, les 12 images des 12 cadres du disque d'ins-

truction représentées sur les figures 1 et 3 seront nommées en séquence dans le sens des aiguilles d'une montre en commençant par le cadre 28 portant la représentation d'une pommme (APPLE), avec l'orthographe correct des mots anglo-saxons correspondants:

1. APPLE

2. STAR

3. MUSHROOM

4. HAT

5. LAMP

6. FIS1

7. MOON

8. CLOCK

9. TABLE

10. ELEPHANT

II. CHAIR

12. CUP

On fait remarquer que huit actionnements successifs des touches du couvreclavier 14 comportant l'alphabet illustré sur la figure 1 suffisent pour écrire l'un quelconque des mots de la liste ci-dessus correspondant aux 12 images différentes illustrées. Du fait que la matrice 22 est conçue pour accepter un tel couvre-clavier alphabétique permettant d'écrire des mots de la

langue anglaise, elle doit être en mesure de produire au moins 26 codes bi-

naires différents, un pour chaque lettre de l'alphabet anglais.

Il ressort du tableau 1, qui donne les chiffres décimaux de 0 à 31, qu'un code binaire à cinq niveaux suffit à cette application et le tableau 1 donne un code binaire à cinq chiffres qui peut âtre utilisé pour représenter

les 26 lettres de l'alphabet anglais.

Par conséquent, selon le mode de réalisation préféré, la zone de données contenant les données relatives à un cadre d'image déterminé est conçue pour accepter au moins huit mots numériques (caractères), chacun de bits, assurant ainsi un total de 40 bits de données par cadre. La figure 5 donne un exemple d'une telle zone de données contenant des données binaires

sous forme pouvant être lue optiquement, devant être associées au cadre (visi-

ble en haut des figures 1 et 3) portant l'image d'un éléphant. Si on se ré-

fère aux tableaux 1 et 2, on constate que le mot "ELEPHANT" peut être représen-

té par le code binaire donné sur le tableau I comme suit

0010101100001011000001000000010111010100.

Du fait qu'il y a 12 cadres sur une face du disque d'instruction, et que 3600 constituent un cercle, on dispose par conséquent de 30 sur la circonférence du disque pour représenter les données. Sur ces 30 , 6 ser-

vent à désigner un repère d'arrêt 100, dont la fonction sera explicitée ci-

après. Le repère d'arrêt 100 est disposé sur une piste "ARRET" 102, située

à l'intérieur de quatre pistes de données concentriques disposées sur la pé-

riphérie 62 du disque d'instruction 12. Les autres pistes optiques sont la

piste HORLOGE 104, la piste de données I (106) et la piste de données 2 (108).

Si l'on examine d'abord la piste HORLOGE 104, on constate qu'elle comprend 20 repères d'horloge rectangulaires noirs orientés radialement 110 qui sont espacés à des intervalles égaux sur les premiers 24 de la zone de données, suivis par 6 d'espace de garde. Chacun des repères d'horloge 110 définit une zone séparée de bits de données sur chacune des pistes de données (piste de données I (106) et la piste de données 2 (108) ). Les espaces blancs 112 compris entre des repères d'horloge voisins 110 n'ont pas de signification

particulière, ils servent uniquement à délimiter le début et la fin des re-

pères effectifs.

On rappelle que le lecteur de donnés optique 60 comprend quatre

diodes électroluminescentes (LED), dont chacune est associée à une photo-

résistance. Si l'on éclaire ces diodes électroluminescentes à l'aide d'une source d'alimentation adéquate (telle qu'une pile sèche) et si l'on raccorde chacune des photo-résistances à une source de courant constante, la borne non mise à la masse de chaque photo-résistance sera à un premier niveau de tension

(représentant un I binaire) lorsque la lumière émise par la diode électrolu-

minescente correspondante est absorbée par un repère noir sur une piste de

données correspondante du disque d'instruction et à un second niveau de ten-

sion (représentant un O binaire) lorsque la lumière émise par la diode élec-

troluminescente est renvoyé sur la photo-résistance correspondante par une

zone blanche de la piste de données correspondante du disque d'instruction.

Par conséquent, à mesure que les 20 repères d'horloge associés à un cadre d'image particulier défilent successivement devant l'élément diode électro-lu minescente-photo-résistance situé devant la piste HORLOGE 104, il se produit

une suite régulière de I et O binaires qui peuvent servir d'impulsions d'hor-

loge et qui sont utilisés par les éléments de circuit électronique, représen-

tés sur la figure 6, pour décoder les zones noires et blanches des pistes DONNEES 1 et DONNEES 2 afin d'obtenir deux séquences de données respectives,

chacune d'une longueur de 20 bits.

Si l'on se réfère à la partie des quatre pistes optiques illus-

trée sur la figure 5, et si on commence par la portion de celle-ci située di- rectement au-dessus du repère d'horloge portant le numéro de référence 106, on constate que la piste DONNEE 1 représente sous forme binaire encodée les chiffres binaires 00101011000010110000 qui (voir les tableaux 1 et 2)

constituent la représentatioh encodée des quatre premières lettres de l'or-

thographe correct, en langue anglaise, du mot éléphant, à savoir "ELEP". Di-

rectement au-dessus, sur la piste de données 2, on voit encodé le chiffre binaire "01000000010111010100" qui constitue la représentation encodée du

second groupe de quatre lettres de ce mot, à savoir "HANT".

Si on se réfère maintenant à la figure 6, qui comprend deux figu-

res séparées, à gauche la figure 6A et à droite la figure 6B, on voit que les

diverses opérations assurées par l'appareil conformément au mode de réalisa-

tion préféré peuvent être réalisées pardes circuits électroniques tels que registres à décalage, bascules,portes-ET, portes-OU, circuits de comparaison, circuits de pilotage logiques et circuits"siressearsdereboeis!' éléments qui peuvent être aisément réalisés à l'aide de. composantsdisponiblesdans le commerce. (Il va de soi que certaines ou toutes les fonctions assurées par les

circuits logiques isolés à câblage classique représentés pourraient être assu-

rées par un microprocesseur sous le contr3le d'un programme stocke).

En se référant au mode de réalisation représenté sur les figures 6A et 6B, on rappelle que le lecteur de données optique 60 comprend quatre diodes électroluminescentes et quatre résistances associées sensibles à la

lumière reliées à une source de courant appropriéepour fournir un signal nu-

mérique logique "1" lorsqu'un repère noir défile devant la diode électrolu-

minescente/photo-résistance et un signal numérique logique "0" lorsqu'une zone

réfléchissante se trouve devant l'ensemble diode électroluminescente/photo-

résistance. Par conséquent, en haut et à gauche dela figure 6A, la référence désigne le circuit du lecteur optique positionné devant la piste ARRET 102 sur la périphérie 62 du disque d'instruction, et sa sortie est désignée

par la référence 202.

Un "1" est fourni par le circuit 100 lorsqu'un repère d'alignement de cadre 100 (ou un autre repère d'alignement correspondant à un autre des 12 cadres visuels séparés compris sur une seule face du disque d'instruction)

se trouve directement en face de l'ensemble diode électroluminescente/photo-

résistance correspondant au repère ARRET. Autrement, la sortie sur la ligne

202 du circuit de lecteur de position 200 sera un "O".

La ligne de sortie 202 conduit directement à un porte-ET 204 (re-

présenté sur la figure selon le symbolisme logique numérique classique par

un point, ".", une porte-ET fournissant en sortie un "1" si toutes les en-

trées sont des "1"; une porte-OU est désignée conventionnellement par "+"

et fournit en sortie un "O" si toutes les entrées sont des "O"). L'autre en-

trée de la porte-ET 204 est constituée par la sortie 206 de la porte-OU 208 la porte-OU 208 reçoit, lui aussi, deux entrées, la première étant la sortie "OUI" 210 issue du circuit de comparaison 212 tandis que la seconde 214 est la sortie ARRET d'un circuit générateur de retard aléatoire 216. La sortie de la première porte-ET 204 est appliquée à l'entrée de remise à zéro 218 d'une bascule 220 dont la sortie Q 222 pilote un moteur électrique 58. Lorsque

l'entrée de remise à zéro 218 de la bascule 220 passe au niveau haut, la sor-

tie Q 222 de celle-ci passe au niveau bas et le courant alimentant le moteur 58 est coupé. L'entrée de remise à zéro 218 passera au niveau haut lorsque,

à la fois, (a) le lecteur de piste 200 se trouve directement en face d'un re-

père d'alignement noir 100, ce qui a pour effet le passage de la ligne de sor-

tie 232 au niveau haut, et (b) la porte-OU 208 fournit également un "1" à la porte-ET 204. Cette dernière condition existera si (a) la sortie du circuit de comparaison 212 est un OUI (c'est-à-dire que le résultat de l'opération de comparaison assuré par ledit circuit est positif) ou bien si (b) le retard établi par le circuit de retard 216 s'est écoulé. (On fait remarquer ici que la durée du retard établi par le circuit 216, quoique aléatoire, est toujours

suffisamment longue pour permettre au moteur 58 d'entraîner le disque d'ins-

truction 12 pour qu'il fasse au moins un tour complet). La second sortie, une sortie DEPART 224 du circuit de retard 216 est reliée à l'entrée de mise à "1" de la bascule 220, cette entrée entraînant la bascule à lancer le moteur 58

en faisant apparaître un "1" sur la sortie Q 222.

Le circuit de retard 216 se met à remplir sa fonction (production au hasard d'un intervalle de temps commençant par une impulsion DEPART sur sa

sortie DEPART et se terminant par la production d'un signal ARRET sur sa sor-

tie ARRET) en réponse à un déclanchement assuré par la sortie 226 de la porte

OU 228, dont les entrées sont fournies par les touches "1" et "2".

Ainsi donc, lorsqu'on appuie sur la touche "1" ou sur la touche "2", le moteur 58 se met en marche, ce qui entraîne en rotation le disque

d'instruction 12 jusqu'à ce que le circuit de comparaison 212 émette un ré-

sultat de comparaison positif ou jusqu'à l'expiration d'un délai dû au hasard à la suite de cet actionnement de touche ou que la ligne de sortie d'arrêt 214 soit passée au niveau haut (l'une ou l'autre de ces conditions ayant pour effet le passage au niveau haut de la seconde entrée 206 de la porte-ET 204), après quoi le disque s'arrête de façon que son repère de position suivant se

trouve en face du lecteur de pistes 200.

Le circuit de comparaison 212 comprend en outre une ligne de sortie

"NON" désignée par la référence 230, laquelle, lorsqu'elle se trouve au ni-

veau haut fait que la lampe 232 associée à l'indicateur NO 34 s'allume: une sortie OUI 210 est en outre associée à une lampe OUI 234 qui s'allume lorsque

la sortie OUI passe au niveau haut.

Un bus, fournissant un premier groupe d'entréesappliqué sur le cir-

cuit de comparaison 212, véhicule 40 bits de données en parallèle (symbolisé en 236) provenant d'un premier registre à décalage à 20 bits 238 et un second

registre analogue 239.

Le premier registre 238 est associé à la piste DONNEE 1 (106) et

au circuit associé du lecteur optique à diode électroluminescente/photorésis-

tance 240 qui envoie des données en série vers la position du bit le moins significatif (LSB) 242 du premier registre à décalage, chaque introduction en

série dans le registre d'un bit de données étant en réponse à une seule impul-

sion d'horloge apparaissant sur la ligne HORLOGE 244 et provenant de la piste

HORLOGE 106, située sur la marge extérieure du disque et envoyée par le lec-

teur HORLOGE 246, qui comme on l'a vu plus haut émet un "1" à chaque fois

qu'un repère d'horloge 106 défile devant la diode électroluminescente/photo-

résistance située en face de la piste HORLOGE 104.

De manière identique, les données contenues sur la piste DONNEE 2 (108) sont lues par le circuit du lecteur optique 248 et transférées dans la cellule LSB 250 du second registre à décalage en série 239 en réponse au même train d'impulsions d'horloge apparaissant sur la ligne HORLOGE 244. Ainsi, lorsque 20 repères d'horloge associés aux données relatives à une seule image ont défilé devant le lecteur de piste HORLOGE et le circuit associé 246, 20 bits de données correspondants provenant de la piste DONNEE 1 (106) ont été

transférés dans le premier registre à décalage 238 et 20 bits de données pro-

venant de la piste DONNEE 2 108 ont été transférés dans le second registre à décalage en série à 20 bits 239, et par conséquent tous les 40 bits de données

relatifs à l'image en question sont par conséquent véhiculés par le bus d'en-

trée 236 vers le circuit de comparaison 212.

Les autres données reçues par-le circuit de comparaison 212 passent

par un second bus de données à40bits 252, que l'on voit à droite de la figu-

re 6Aet également à gauche de la figure 6B. Si l'on se réfère notamment à la

figure 6B, on voit que les données arrivant sur le bus à 40 bits 252 provien-

nent des huit registres de stockage à 5 bits à entrées parallèles et sorties parallèles, registres qui sont désignés sur la figure par les références 254,

256, 258, 260, 264, 266 et 268.

Si on se réfère notamment au premier registre de stockage à 5 bits (désigné 254 sur la figure), on voit qu'il fournit au bus 252 à 40 bits et à données les 5 bits de sortie les plus significatifs et qu'il comprend un bus d'entrée à 5 bits désigné par la référence 272 qui recharge le premier

registre 254 de 5 nouveaux bits de données à chaque fois que la ligne corres-

pondante WRTI (désigné en 274) est débloquée.

Le contrôle du premier bus à 5 bits 272 et de sa ligne d'écriture

associée 274 est assuré par le circuit de logique de pilotage de données 276.

Les données provenant du circuit d'encodage du clavier 278 sont traitées par

un circuit sqpzesseur derebonds 280 avant d'arriver au circuit 276 par l'in-

termédiaire du bus de données d'entrée 282 sous forme d'un courant parallèle

d'une largeur de 5 bits.

Comme on l'a signalé à propos de la description de l'ensemble d'in-

terrupteurs de matrice 22, il serait possible d'envisager un clavier à auto-

encodage, pour lequel l'actionnement d'une seule touche a pour conséquence la production automatique de la sortie à 5 bits appropriée, sans la nécessité de

prévoir d'autres circuits logiques. Plus classiquement, un tel clavier de ma-

trice est balayé et encodé par un circuit d'encodage séparé de multiplexage de construction classique. Dans les deux cas, le circuit suppresseur de rebonds 280 reçoit sur son canal d'entrée (désigné en 284) un mot binaire à 5 bits provenant du clavier/encodeur 278 (mot encodé selon le tableau 1) à chaque fois que l'on appuie sur l'une des touches correspondant à l'une des 26 lettres de l'alphabet; et il reçoit un signal différent (qui peut être, par exemple, "11111") si aucune touche du clavier n'est enfoncée. Après que le circuit 280 ait détecté l'activation de l'une des touches du clavier après

247688 1

un délai approprié, et que le code correspondant à ladite touche soit resté inchangé pendant une durée prédéterminée, une seule impulsion de CHARGEMENT est émise sur la ligne CHARGEMENT 286, sur quoi le circuit 276 transfert les

données présentes sur le canal de données d'entrée 282 dans le prochain re-

gistre disponible de données à 5 bits par l'intermédiaire (dans le cas du premier registre à 5 bits 254) du premier canal à 5 bits 272; l'impulsion de chargement (retardée de manière appropriée) sur la ligne CHARGEMENT 286 étant appliquée sur la première ligne d'écriture de sortie 274, et les données encodées correspondant à la touche enfoncée étant transférées dans le premier

registre 254.

Il est à noter que le circuit 276 comprend en outre une entrée de contrôle désignée "SUIVANT", à laquelle est reliée la sortie d'une porte- OU 288, représentée à droite de la figure 6A. L'une des entrées de la porte-OU est la sortie Q 290 de la bascule de mode 292 dont l'entrée de mise à "1"'294 est reliée directement à la touche "1". Ainsi, si l'on vient d'appuyer sur la touche "1", la sortie de la bascule 292-sera au niveau haut, ce qui fait que la sortie de la porte-OU 288 est au niveau haut et qu'un "1" est appliqué sur

l'entrée "SUIVANT" du circuit logique 276. Il en résulte que le circuit lo-

gique 276, à chaque fois qu'une impulsion CHARGEMENT est reçue sur la ligne de contrôle de CHARGEMENT 286, "pilote" les données apparaissant sur le bus d'entrée 282 pour les diriger vers le prochain-registre à 5 bits disponible, qui devrait être le premier registre 254, si aucune autre touche de données n'a été enfoncée depuis la dernière utilisation de la touche "CLR", et par conséquent le signal CLR est également envoyé au circuit logique 276 par l'entrée de remise à zéro 296. Ainsi, si l'on appuie sur 8 touches du clavier, l'une après l'autre, après avoir appuyé sur la touche "1" et sur la touche

"CLR", les représentations encodées de ces huit manoeuvres de touches appa-

raîtront respectivement dans le registre B-1 254, le registre B-2 256, etc..., en séquence. Si ellescorrespondent exactement aux 40 bits contenus dans le premier registre à décalage 238 et dans le second registre à décalage 239 et apparaissant sur le canal d'entrée du circuit de comparaison 212, un signal OUI apparaîtra sur la sortie OUI 210 et la lampe 234 de l'indicateur OUI 32 s'allumera. Au cas o l'étudiant n'a pas introduit un mot entier à 8 caractères, mais, par exemple, seulement les lettres "CUP, (TASSE)." alors si l'on appuie sur la touche "1" qui, on fait remarquer, fournit également une entrée directe au circuit logique 276 par l'intermédiaire de l'entrée désignée "BLANCS" 298,

la représentation encodée des lettres C, U et P. sera stockée respective-

ment, dans le registre BI, dans le registre B2 et dans le registre B3, tan-

dis que les registres B4 à B8 seront portés à un état "BLANC" et l'indicateur OUI 32 s'allumera, bien que, au moins dans le cas du mode de réalisation illustré, l'étudiant voie tourner le disque d'instruction qui fera un nombre

quelconque de tours avant de s'arrêter pour afficher la représentation vi-

suelle d'une tasse dans la fenêtre d'affichage 30.

Si la touche "2" était la dernière des deux touches de mode à être enfoncée, elle activerait la borne remise à ZERO 300 de la bascule mode 292, ce qui bloque sa sortie Q 290. Par conséquent, la sortie de la porteOU 288 qui est le signal apparaissant sur la borne "SUIVANT" 287 du circuit logique 276, sera au niveau haut seulement si la ligne de sortie OUI 210 de la logique de comparaison 212 est positive. Ainsi, après que la touche "2" a été enfoncée, le circuit logique 276 dirige chaque caractère encodé apparaissant sur son

canal d'entrée de données du clavier-vers le prochain registre à 5 bits dis-

ponible seulement si la logique de comparaison 212 indique que le caractère

précédent était correct. Autrement, le circuit logique 276 continue à trans-

férer chaque nouvelle entrée de caractère provenant du clavier dans le même registre à 5 bits jusqu'à ce que la sortie (résultat intermédiaire) 210 de

circuit de comparaison 212 passe au niveau haut, réalisant ainsi la possibili-

té de comparer (si l'on appuie sur la touche "2") seuls les caractères stockés dans les premier et second registres d'entrées 238 et 239 qui correspondent aux caractères déjà introduits par l'étudiant et qui sont tous corrects à

l'exception éventuelldu dernier caractère de la série de caractères. Le cir-

cuit de comparaison 212 est également relié à la sortie Q 290 de la bascule de mode 292 qui est au niveau haut si, et seulement si, la touche"1" était la dernière des deux touches de mode à être enfoncée. Si le signal sur la

ligne mode est au niveau haut, le circuit de comparaison 212 compare les re-

présentations de tous les 8 caractères introduits à tous les 8 caractères encodés provenant de l'encodeur de clavier 278. Si, par contre, la touche "2" était la dernière touche mode à être enfoncée, le circuit de comparaison 212 ne compare que les premières positions de caractère, si une seule impulsion

a été présente sur l'entrée AVANCE 304; deux impulsions successives présen-

tes sur l'entrée 304 du circuit de comparaison après que la touche "CLR" a été enfoncée, font que seules les deux premières positions de caractèrEssont comparées, et ainsi de suite. Une telle fonction en escalier pourrait être réalisée, par exemple, à l'aide d'un masque de registre de décalage à 8 bits, chaque bit "1" non déplacé dans les limites du masque entraînant un résultat

OUI d'une comparaison déterminée (intermédiaire) au niveau d'une seule posi-

tion de caractère jusqu'à ce que des données correspondantes introduites ma- nuellement aient été transférées par la logique 276 dans le registre de

stockage à 5 bits approprié 254, 256, etc..., et que le masque se soit dé-

placé d'I bit. Il est à noter qu'en mode 2, le circuit logique 276 ne charge

le registre suivant à 5 bits en séquence que s'il y a correspondance à la po-

lo sition actuelle de caractères.Le signal d'avance sur l'entrée 304 est produit par la porte-ET 306, dont une entrée est reliée à la borne SUIVANT 287 de la logique 276, l'autre entrée étant reliée à l'entrée CONTROLE DE CHARGEMENT 286 du circuit logique 276. Ainsi, le circuit de comparaison 212 compte en

effet le nombre de registres à un seul caractère 254,-256, etc..., déjà char-

gésde données de clavier en mode "2", et assure ainsi que seuls les caractères correspondant dans les registres à décalage sont comparés avec eux. A chaque fois que l'on enfonce la touche "CLR" un signal CLR est envoyé au circuit de

comparaison 212 par la borne 308 et le masque à 8 bits de comparaison inter-

médiaire est remis à "11111111".

Si l'on se réfère maintenant à la figure 7, qui représente une va-

riante de réalisation, on voit que l'appareil de la figure 7 comporte, lui aussi, une base 11A, une fenêtre d'affichage d'images 30A, un indicateur OUI 32A, un indicateur NON 34A, et un support 18A d'un couvre- clavier particulier 14A. En outre, la base 12A comprend un interrupteur marche/arrêt 26A et un élément de lecture optique 60A est situé à proximité d'une fenêtre d'affichage A. Jusqu'ici,le mode de réalisation de la figure 7 est sensiblement le même que celui de la figure 1. Toutefois, la touche "1" 400, la touche "2" 402 et la touche "CLR" 404 ne font plus partie de la matrice de clavier mais sont représentées comme étant des interrupteurs séparés à contact momentané par bouton-poussoir, qui sont disposés au-dessus du clavier à proximité de

l'indicateur OUI 32A et de l'indicateur-NON 34A.

En outre, le couvre-clavier 14A ne porte plus les 26 lettres de l'alphabet anglais et un symbole pour "espace",mais comporte les désignations

de clavier suivantes, de gauche à droite et commençant par la rangée supérieu-

re: NOIR, JAUNE, ROUGE, BLEU, un carré vert, un carré orange, un carré mauve, un carré gris, FRAPPE, AIME; une lune, un ballon, une fillette, un chat., une maison,un cEd-volant, un chien, un garçon, ABOIE, SAUTE; PARDESSUS, APRES,

ET, LE,(LA, LES, L'), UN (UNE), DEUX, TROIS, QUATRE, CINQ, SIX.

A l'aide de ce couvre-clavier, un enfant (ou autre étudiant) assis devant le clavier peut composer des phrases ou locutions comme suit: LE

CHIEN ABOIE; LE GARCON FRAPPE LE BALLON; LE CHIEN SAUTE PAR-DESSUS LA LUNE

LES TROIS BATUID)M ROUGES; LES QUATRE CEWRVOLANTS BLEUS; LA LUNE JAUNE; LE

GARCON ET LA FILLETTE; LES GARCONS ET LES DEUX FILLETTES; LE BALLON ORANGE

ET MAUVE.

Il est à noter que le clavier comprend 30 touches et, par consé-

quent, le code numérique à 5 bits décrit ci-dessus suffit pour représenter l'une quelconque des zones de touches particulières et que 8 manoeuvres au

plus de touches suffisent pour chacune des phrases ou locutions ci-dessus.

Par conséquent, les pistes de données optiques et-les pistes d'horloge repré-

sentées sur la figure 5 peuvent être utilisées sans modification appréciable, à l'exception que les repères individuelles, au lieu d'être orientés le long du rayon d'un disque, sont orientés perpendiculairement au bord d'une carte

rectangulaire 412. Sr la figure 7, en 406, on voit ainsi modifiées les don-

nées encodées associées à un cadre d'image illustrant "LE BAILîiJAUNE ET

ROUGE" 408, situé au-dessus et à gauche de la zone de données 406.

De même, la référence 410 indique des données encodées représen-

tant la locution "LE CHIEN ET LE CHAT" tandis que la référence 412 indique le cadre d'image associé. On voit également sur la carte rectangulaire 412 une portion d'un cadre d'image représentant "UN CEWVOLANT ROUGE" (désigné par la référence 414) et un cadre d'image 416 visible dans la fenêtre d'affichage

30A représentant la phrase "LE CHIEN ABOIE APRES LE CHAT".

Il est à noter que le bord vertical de la carte 412, bord opposé au bord vertical proche des zones de données encodées 406, 410, etc..., comporte plusieurs encoches, dont une est indiquée en 418. Du fait que la variante de réalisation de la figure 7 montre le moteur électrique 58 du mode de réalisation représenté sur la figure 1 ainsi que les circuits de commande et de positionnement associés, il n'y a pas besoin de prévoir une piste ARRET, lisible par voie optique, sur la carte 412. A la place, on prévoit plusieurs encoches (telles que celles indiquées en 418) qui coopèrent avec un cran 420 lorsqu'un cadre d'image individuel est correctement aligné derrière la fenêtre 30A et que le lecteur optique 60A est positionné dans une des zones de garde

422 prévue à chaque extrémité d'une zone de données encodées.

Bien que la carte d'instruction 412, représentée sur la figure 7, soit représentée sous forme d'une simple carte portant au moins quatre cadres d'images séparés et quatre zones de données encodées associées séparées, on peut évidemment utiliser l'appareil représenté avec des cartes plus petites telles que celles représentées sur la figure 7A et désignées par la référence

424. Cette carte 424 ne porte qu'un seul cadre d'image 426 (l'image représen-

tée correspondant à la locution "LE GARCON ET LA FILLETTE), avec une zone de

données associée 428 et une seule encoche de positionnement 430.

Du fait que le mode de réalisation représenté sur les figures 7 et

7A fait appel au même système de données lues par voie optique que celui re-

présenté sur la figure 1, on peut utiliser les mêmes circuits électroniques que pour le mode de réalisation de la figure 6, la seule modification étant la suppression du circuit lecteur de position 200, du moteur 58, de la bascule

220, du circuit de retard 216 et des portes associées 204, 208 et 228.

Il est également à noter que le mode de réalisation représenté sur la figure 1 et celui représenté sur la figure 7 utilisent des données encodées, pouvant être lues optiquement, associées à chacun des divers cadres d'images, mais on pourrait évidemment envisager d'autres systèmes d'encodage de données

pouvant être lues par machine qui sont équivalents au système représenté.

Parmi ces systèmes de données équivalents on peut citer les sui-

vants: 1) une bande d'oxyde magnétique telle que celle portée par de nom-

breuses cartes de crédit en matière plastique; 2) des codes de traits iGines pouvant être lus par un stylo lumineuxtels que ceux utilisés dans les systèmes

de codage de produit dans les supermarchés; 3) des caractères imprimés pou-

vant être lus par voie magnétique tels que ceux utilisés par les banques pour enregistrer les données sur les chèques; 4) une matrice perforée de trous et de blancs telle que celle apparaissant sur les étiquettes des grands magasins pour enregistrer des informations relatives à la comptabilité matières; 5) des

cartes perforées sur les bords telles que celles utilisées dans les bibliothè-

ques pour enregistrer les prêts de livres.

On donne ci-après quelques exemples de mise en pratique de nouveaux procédés d'instruction à l'aide de l'appareil que l'on vient de décrire

Exemple 1 (orthographe-jeune enfant).

Etape 1: présenter à l'enfant un groupe d'images représentant un

vocabulaire prédéterminé de mots à apprendre.

Etape 2: choisir au hasard un mot déterminé dans le vocabulaire prédéterminé.

Etape 3: attirer l'attention de l'enfant sur l'image correspon-

dant au mot choisi.

Etape 4: stocker dans un dispositif de stockage électronique une séquence de représentationsnumériquesdes lettres individuelles constituant l'orthographe correctedudit mot. Etape 5: présenter à l'enfant un clavier électronique actionnable

manuellement et comportant une pluralité de touches, chaque touche correspon-

dant à une lettre différente de l'alphabet et fournissant en sortie une repré-

sentation numérique différente.

Etape 6: encourager l'enfant à choisir la première lettre du mot choisi en appuyant sur la touche du clavier correspondant à la première lettre. Etape 7: comparer la représentation numérique de la lettre choisie par l'enfant à l'étape 6 à la représentation numérique de la première lettre

de l'orthographe correctestockée à l'étape 4.

Etape 8: si le résultat de la comparaison effectuée àl'étape 7 est positif, permettre à l'enfant d'essayer de choisir la lettre suivante du mot choisi. Etape 9: si le résultat de la comparaison effectué à l'étape 7 est négatif, indiquer à l'enfant que son choix précédent était incorrect et lui

permettre d'essayer à nouveau de choisir la lettre correcte.

Etape 10: répéter les étapes 7, 8 et 9 jusqu'à ce que le mot choi-

si ait été correctement écrit par l'enfant en choisissant toutes les lettres

correctes dans l'ordre correct.

Etape 11: répéter les étapes 2 à 10 aussi longtemps que l'enfant

s'y intéresse.

Exemple 2 (orthographe, enfant plus âé.

Etape 1: présenter à l'enfant un groupe d'images représentant un

vocabulaire prédéterminé de mots à apprendre.

Etape 2: choisir au hasard un mot dans le vocabulaire prédéterminé.

Etape 3: attirer l'attention de l'enfant à l'image correspondant

au mot choisi.

Etape 4: stocker dans un dispositif de stockage électronique une séquence de représentantiomnsnumériqus des lettres individuelles constituant

l'orthographe correctedudit mot.

Etape 5: présenter à l'enfant un clavier électronique actionnable manuellement comportant une pluralité de touches, chaque touche correspondant

à une lettre différente de l'alphabet et fournissant en sortie une représen-

*tation numérique différente.

Etape 6: encourager l'enfant à essayer de choisir la première lettre du mot choisi en appuyant sur la touche du clavier correspondant à la première lettre.

Etape 7: comparer la représentation numérique de la lettre choi-

sie par l'enfant à l'étape 6 à la représentation numérique de la première

lettre de l'orthographe correct stockée àl'étape 4.

Etape 8: si le résultat de la comparaison effectuée à l'étape 7 est positif, permettre à l'enfant d'essayer de choisir la lettre suivante du

mot choisi.

Etape 9: si le résultat de la comparaison effectuée àl'étape 7 est négatif, signaler à l'enfant que son choix précédent était incorrect

et lui permettre d'essayer à nouveau de choisir la lettre correcte.

Etape 10: répéter les étapes 7, 8 et 9 jusqu'à ce que l'enfant

ait correctement écrit le mot choisi en choisissant toutes les lettres correc-

tes dans l'ordre correct.

Etape Il: répéter les étapes 2 à 10 jusqu'à ce que l'enfant puisse

écrire correctement tous les mots contenus dans ledit vocabulaire.

Exemple 3 (relations mathématiques).

Etape I: présenter à l'enfant un groupe d'images représentant un

répertoire de relations arithmétiques à apprendre.

Etape 2: choisir au hasard une relation particulière dans le ré-

pertoire prédéterminé.

Etape 3: attirer l'attention de l'enfant à l'image correspondant

à la relation choisie.

Etape 4: stocker dans un dispositif de stockage électronique une

séquence de représentatiors numériquesdes symboles et chiffres individuels dé-

finissant la relation choisie et la réponse associée.

Etape 5: présenter à l'enfant un clavier électronique actionnable

manuellement comportant une pluralité de touches, les diverses touches corres-

pondant à des caractères arithmétiques constitués de divers symboles et chif-

fres, chaque touche fournissant en sortie une représentation numérique diffé-

rente correspondant à un caractère différent.

Etape 6: encourager l'enfant à essayer de choisir le premier carac-

tère définissant la relation- choisie en appuyant sur la touche du clavier cor-

respondant au premier caractère.

Etape 7: comparer la représentation numérique du caractère choisi par l'enfant à l'étape 6 à la représentation numérique du premier caractère

de la relation choisie stockée à l'étape 4.

Etape 8: si le résultat de la comparaison effectuée à l'étape 7 est positif, permettre à l'enfant d'essayer de choisir le caractère suivant

de la relation.

Etape 9: si le résultat de la comparaison effectuée à l'étape 7 est négatif, signaler à l'enfant que son choix précédent était incorrect et

lui permettre d'essayer à nouveau de choisir le caractère correct.

Etape 10: répéter les étapes 7, 8 et 9 jusqu'à ce que l'enfant

ait correctement précisé la relation choisie en choisissant tous les carac-

tères dans l'ordre correct.

Etape Il: encourager l'enfant à essayer de choisir le premier

chiffre de la réponse correcte en appuyant sur la touche du clavier c9rres-

pondant au premier chiffre.

Etape 12: comparer la représentation numérique du chiffre choisi par l'enfant à l'étape 6 à la représentation numérique du premier chiffre de

la réponse correcte stockée a l'étape 4.

Etape 13: si le résultat de la comparaison effectuée à l'étape 12 est positif, permettre à l'enfant d'essayer de choisir le chiffre suivant de

la réponse correcte relative à la relation choisie.

Etape 14: si le résultat de la comparaison effectuée à l'étape 7 est négatif, signaler à l'enfant que son choix précédent-était incorrect et

lui permettre d'essayer à nouveau de choisir le chiffre correct.

Etape 15: répéter les étapes 12, 13 et 14 jusqu'à ce que la répon-

se correcte relative à la relation choisie ait été correctement précisée par

l'enfant en choisissant tous les chiffres corrects dans leur ordre correct.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent Ctre apportées à l'appareil décrit et représenté sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

28 2476881

TABLEAU I

BINAIRE DEC. AIPHA.

00000 0

00001 1 A

2 B

00011 3 C

4 D

00101 5 E

6 F

00111 7 G

01000 8 H

01001 9 I

01010 10 J

01011 11 K

01100 12 L

01101 13 M

01110 14 N

01111 15 0

10000 16 P

10001 17 Q

10010 18 R

10011 19 S

10100 20 T

10101 21 U

10110 22 v

10111 23 W

11000 24 X

11001 25 Y

11010 26 Z

11011 27 *

11100 28 *

11101 29 *

11110 30 *

11111 31 **

* Inutilisés pour la langue anglaise ** indisponible

TABLEAU II

BINAIRE ALPHA.

00101 E

01100 L

00101 E

10000 P

01000 H

00001 A

01110 N

10100 T

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Appareil électronique éducatif, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un boîtier (10)

(b) un clavier (18) comprenant une pluralité de touches action-

nables manuellement disposées de manière sensiblement planaire et supportées par une surface supérieure du boîtier, ce clavier étant équipé de moyens (14) destinés à indiquer à l'utilisateur la signification de chacune des touches; 6 (c) une pluralité de modules de leçon, comprenant chacun une zone d'images ( 4) contenant une image bidimensionnelle perceptible à l'oeil et une zomededonnéesassociée (5) contenant des données relatives à l'image sous forme

numérique pouvant être lues par machine.

(d) des moyens(42,44)permettant de maintenir une des zones d'images sélectionnée en une position sensiblement fixe par rapport au clavier et d'afficher l'image associée à l'intention d'un utilisateur placé devant le clavier (18);

(e) des moyens permettant de traduire une séquence de données in-

troduites manuellement sous forme d'une séquence de coups frappés sur les tou-

ches, chaque coup correspondant à un seul actionnement d'une seule touche du clavier, en une première phase numérique, et de stocker cette première phase numérique dans un premier registre de stockage numérique électronique (238), chaque combinaison différente de coupssur les touches ayant pour résultat une phase numérique différente-; (f) des moyens destinés à lire les données contenues dans la zone de données (4) relative à la zone d'imagessélectionnée (66), de traduire ces

données en une seconde phase numérique et de stocker cette seconde phase nu-

mérique dans un second registre de stockage numérique électronique (239); (g) des moyens pour comparer la première phase numérique stockée dans le premier registre de stockage numérique électronique à la seconde phase numérique stockée dans le second registre de stockage numérique électronique; et (h) des moyens(32,34)permettant de signaler à l'utilisateur si le

résultat de cette comparaison est positif ou négatif.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il permet de comparer une première phase numérique déterminée introduite à l'aide

du clavier à une série de zones de données de module de leçon jusqu'à l'obten-

tion d'une comparaison positive.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il

permet d'effectuer la fonction de comparaisonpar étapes,de comparer des in-

créments respectifs des premières et secondes phases numériques à mesure que chaque incrément successif de la seconde phase numérique est introduit ma- nuellement à l'aide du clavier et de signaler à l'utilisateur le résultat de

chaque comparaison successive.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: des moyens de blocage, sensibles à un signal indiquant qu'une comparaison successive déterminée était négative, pour comparer

(a) des tentatives successives d'introduire manuellement un in-

crément déterminé correct de la seconde phase numérique avec (b) le même incrément respectif de la phase numérique jusqu'à

l'obtention d'une comparaison positive.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est propre à effectuer cette opération de comparaison après que la seconde

phase numérique ait été entièrement introduite manuellement à l'aide du cla-

vier et à signaler à l'utilisateur le résultat de cette comparaison seulement

après l'introduction de toXte la seconde phase numérique.

6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins deux de ladite pluralité de modules de leçon sont compris sur une seule carte d'instruction (412) et en ce que le boîtier (10) comprend

des moyens d'entraînement (418) destinés à déplacer la carte d'ins-

truction d'une première position dans laquelle une première image (416) con-

tenue sur la carte constitue la zone d'image maintenue en position fixe par rapport au clavier vers une seconde position dans laquelle la seconde zone

d'image constitue la zone d'image sélectionnée ainsi maintenue en position.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le

boîtier comprend en outre une fenêtre (30A) par laquelle la zone d'image se-

lectionnée peut être vue.

8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la carte d'instruction est sous forme de disque (12) et en ce que les zones de

données associées (5) sont situées sur la périphérie du disque.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de lecture de données est un lecteur de donnéesoptique (60) situé en position fixe par rapport au boîtier à proximité de la périphérie du disque, la rotation du disque par les moyens d'entraînement ayant pour conséquence le défilement des zones de données devant le lecteur de donnéesoptique pour

être lues par lui.

10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clavier comprend au moins 26 touches, chacune étant relative à une lettre

différente de l'alphabet, et en ce que la séquence de donnéesintroduite ma-

nuellement peut signifier une tentative pour épeler un mot quelconque de la langue anglaise d'une longueur inférieure ou égale à une longueur maximale prédéterminée, y compris des mots dans lesquels la même lettre est utilisée

plus d'une fois.

Il. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données relatives à chaque image sont classées en séquence, et en ce que l'appareil comprend en outre des moyens destinés à guider les zones de données devant les moyens de lecture afin de permettre à ces moyens de lecture de lire une séquence de donnéeslorsque l'image associée à cette séquence de

donnéesest mise dans une position o elle peut être vue par l'utilisateur.