NL1028435C1

NL1028435C1 - Stelsel van lichamen die door onderling afvragen een voorafbepaalde opeenvolging detecteren en dan gezamenlijk signaleren, bergdoos voor een dergelijk stelsel en geheugen geschikt voor gebruik in een dergelijke bergdoos.

Info

Publication number: NL1028435C1
Application number: NL1028435A
Authority: NL
Inventors: Jeroen Frederik De Weerd
Original assignee: Prima Support B V
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-06
Also published as: WO2006092358A3; WO2006092358A2; US20080153559A1

Description

Stelsel van lichamen die door onderling afvragen een voorafbepaalde opeenvolging detecteren en dan gezamenlijk signaleren, bergdoos voor een dergelijk stelsel en geheugen geschikt voor gebruik in een dergelijke bergdoos.

5 ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding betreft een stelsel van lichamen die elk voorzien zijn van een elektronische identiteitsrepresentatie, en welk stelsel selectief respectievelijke fysieke opeenvolgingen van zulke identiteiten detecteert en naar buiten signaleert, één en ander als i 10 gereciteerd in de kop van Conclusie 1. De uitvinding betreft een voortbrengsel dat als educatief speelgoed gebruikt kan worden. Door de visualisaties kunnen woorden, spellingen, tellen, sommen, logische combinaties en dergelijke worden geleerd.

Een dergelijk stelsel is bekend uit de Amerikaanse gepubliceerde Octrooiaanvrage US 2003/0148700 A1, uitvinders Arlinsky en Marantz, waarbij de lichamen als kubussen 15 zijn gevormd, die op verscheidene oppervlakken een weergave hebben van een letter, cijfer, arithmetisch teken, voorwerp, dier, en dergelijke. Een speciaal besturingsblok detecteert of de fysieke reeks van blokken overeenkomt met een woord, een som, en dergelijke. Daartoe maken naburige blokken met elkaar elektrisch contact en geeft het besturingsblok bij positieve uitkomst een signaleercommando.

20 De uitvinder heeft verscheidene verbeteringen op de stand der techniek gerealiseerd. Met name is de noodzaak tot het voorzien van zo een gespecialiseerd besturingsblok een nadeel: het zou voordelig zijn als het stelsel in principe vrijwel ongestoord zou blijven functioneren, zelfs wanneer een willekeurig lichaam afwezig of defect is. Verder is een draadloze verbinding tussen opeenvolgende lichamen voordelig 25 omdat dan geen vervuiling van de verbinding kan optreden, er geen kortsluiting kan optreden waardoor de elektronica kan beschadigen, en verder dat het detecteren van lange opeenvolgingen van lichamen beter mogelijk wordt omdat de signalen per lichaam weer op een standaard-niveau gebracht kunnen worden. Ook zouden naburige blokken elkaar niet per sé hoeven aan te raken.

30

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

1028435 2

Dientengevolge is het een doelstelling van de uitvinding om een stelsel volgens de kop van Conclusie 1 te verschaffen, waarin de lichamen draadloos en in democratische samenwerking de detectie kunnen uitvoeren.

Derhalve is volgens één harer aspecten de uitvinding gekenmerkt door hetgeen is 5 gereciteerd in het kenmerk van Conclusie 1. De lichamen kunnen de vorm hebben van blokken, of bijvoorbeeld van kaarten, zoals geformatteerd volgens de ISO standaard voor betaalkaarten en dergelijke.

Volgens een voorkeursuitvoering vindt genoemde visualisatie plaats door een veranderbare elektronische afbeeldstructuur die door genoemde elektrische voeding wordt 10 bekrachtigd. Door een veranderbare afbeelding kan een zeer groot aantal “lessen” worden ingebouwd, waardoor tellen, spellen, logica, en andere dingen geleerd kunnen worden. Op zichzelf zijn zulke veranderbare afbeeldingen technisch goed realiseerbaar. Als specifiek voorbeeld wordt hier het gebruik van zogenaamde “elektronische inkt” genoemd.

Volgens een voorkeursuitvoering zijn voorafbepaalde opeenvolgingen van 15 identiteiten binnen een individueel lichaam in een geheugen opgeslagen. Daarbij kunnen bijvoorbeeld in een bepaald lichaam alleen woorden en dergelijke zijn opgeslagen, waarvan het betreffende lichaam het eerste of laatste moet zijn. Zo wordt geheugencapaciteit bespaard. Het is ook mogelijk om in alle lichamen dezelfde informatie op te slaan. In het geval van sommen kunnen deze als zodanig in het geheugen zijn 20 opgeslagen. Het is ook mogelijk om een elektronisch rekenelement de sommen te laten uitrekenen.

Volgens een voorkeursuitvoering kunnen de fysieke opeenvolgingen in twee matrixrichtingen werkzaam kunnen zijn. Dan kan gecontroleerd worden of een tweedimensionaal beeld aanwezig is. Een andere toepassing kan een kruiswoordpuzzel of 25 “scrabble”-achtige toepassing zijn, waarbij telkens gedurende korte tijd het vormen van een nieuw geldig woord gesignaleerd wordt. Volgens een verdere voorkeursuitvoering is het geheugen in een lichaam van buitenaf laadbaar. Dan kan het aantal toepassingen sterk worden uitgebreid.

30 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENING

Deze en verdere eigenschappen, aspecten en voordelen van de uitvinding zullen hierna meer in detail worden besproken aan de hand van de beschrijving van een 1028435 3 voorkeursuitvoering, en meer in het bijzonder aan de hand van Figuren die het volgende illustreren:

Figuur 1, een beeld van de logische samenwerking binnen een fysieke opeenvolging van lichamen; 5 Figuur 2, een blokdiagram van de elektronische componenten binnen zo een lichaam;

Figuur 3, een stroomdiagram van het detecteren en signaleren van een bepaalde fysieke opeenvolging;

Figuur 4, een perspectivisch beeld van een blok-vormig lichaam; 10 Figuur 5, een beeld van een opbergdoos met besturings- en laadvoorzieningen;

Figuur 6, een geheugen-element om nieuwe informatie in de lichamen te laden;

Figuur 7, een tweedimensionale configuratie van lichamen;

Figuren 8a, 8b, een verder toepassingsvoorbeeld van de uitvinding.

15 GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERING

Figuur 1 geeft een beeld van de logische samenwerking binnen een fysieke opeenvolging van lichamen, hierna verder blokken genoemd. Door op zichzelf bekende draadloos werkende middelen, zoals InfraRood, ultrasoon, of met elektromagnetische 20 golven kan elk blok digitale informatie zenden naar, en/of ontvangen van zijn directe linker of rechter buurman. Zo kan elk blok detecteren dat zo een linker of rechter buurman (of ook onder- en boven-) inderdaad aanwezig is, en bovendien welke identiteit van het blok in kwestie geldt. In het geval van kaarten kan een “blok” één of twee identiteiten hebben (boven of onder), in het geval van een kubus- of balk-vorm kan elk blok tot vier of zelfs 25 zes verschillende identiteiten geldend maken, onder besturing van een in het blok aanwezige orientatiesensor die vier, respectievelijk zes oriëntaties kan onderscheiden. In het geval van een balk met driehoekige doorsnede zouden dat er drie kunnen zijn. Andere blokvormen zijn te gebruiken. Zoals getekend zijn de blokken opgenomen in een logische lus; deze kan als een zogenaamde “BUS” werken, waarop in de reeks der blokken een 30 prioriteitsvolgorde wordt geëffectueerd, bij voorbeeld doordat het meest linkse blok het afvragen start. Dit is aangegeven door de rondkoppeling in een streepjeslijn. Het meest linkse blok vraagt dan zijn buurman af, en zo verder.

Als uitbreiding van het bovenstaande kan ook een tweedimensionale opstelling van blokken worden gebruikt, waarbij een combinatie van een matrix van blokken dan de 1028435 4 afbeelding van een dier, voorwerp, of scène toont. Als de juiste combinatie van zo’n “legpuzzle” gevormd wordt zal dit worden gesignaleerd. De uitvinding kan ook tot de organisatie als in een kruiswoordpuzzle dienen: dan werkt de communicatie tussen blokken in vier richtingen, zodat een blok tegelijkertijd van twee opeenvolgingen deel uitmaakt. In 5 de praktijk zullen de “woorden” en dergelijke niet tegelijkertijd gevormd worden, zodat het slechts kort signaleren van een “nieuwe” correcte opeenvolging geen verwarring geeft.

Figuur 2 geeft een blokdiagram van de elektronische componenten (“blokken”) binnen zo een lichaam. Eenvoudshalve zijn de onderlinge verbindingen tussen de componenten niet getekend. Het logisch-organisatorische centrum is de CPU 40, waarin de 10 volgorde van de stappen wordt bestuurd en het detecteren van het al of niet aanwezig zijn van een “goede” combinatie wordt uitgevoerd. Blokken 38 en 42 geven de draadloze communicatiestations naar links en rechts weer. In voorkomende gevallen kunnen er tot zes communicatierichtingen gerealiseerd zijn. Blok 44 is het geheugen dat een statisch programma kan bevatten en ook laadbaar kan zijn doordat een aantal combinaties 15 (opeenvolgingen van blokken) extern vanuit een uitleesbaar geheugen zoals een CD-ROM wordt aangeboden. Blok 46 is de positie of orientatiesensor. PSE blok 34 voert de nodige voedingsspanningen toe aan de onderdelen, daartoe zelf gevoed door accu- of batterij-eenheid 48. Laatstgenoemde is aan te sluiten op een oplaad-eenheid die werkzaam kan zijn als de speelblokken in een daartoe ingerichte doos met vakken worden opgeborgen, 20 waarbij de doos van een verbinding op het lichtnet is voorzien, zie verder Figuur 5. Het laden van de afzonderlijke batterijen kan inductief gebeuren. Als de communicatie tussen blokken ook inductief gebeurt, kan voor het laden een andere frequentieband worden gebruikt.

Blok 36 kan gebruikt worden om het geheugen 44 met nieuwe informatie te laden, 25 bijvoorbeeld om tussen de gebieden “rekenen” en “taal” om te schakelen. De laadvoorziening kan ook in de bovengenoemde doos zijn opgenomen. Tenslotte zijn de geluids-eenheid 30 en de licht-eenheid 32 werkzaam om aan de gebruiker een geluid-, respektievelijk licht- te tonen om aan te geven dat een correct woord, som, en dergelijke is “gelegd”. Niet getekend is een eventueel te voorzien display op een vlak van het blok, 30 waardoor de identiteit van het blok wordt gevisualiseerd in de vorm van een cijfer, letter, teken of afbeelding, en welke identiteit dus eventueel door laden kan worden veranderd.

Figuur 3 illustreert een stroomdiagram van het detecteren van een bepaalde fysieke opeenvolging en het signaleren daarvan. In blok 60 wordt de procedure gestart, bijvoorbeeld doordat een bepaald blok een signaal van een ander blok opvangt; daarbij 1028435 5 detecteert een blok of hij een “linker”*buurman heeft. Als dat zo is, zal het betreffende blok ophouden met zelfstandig naar een “goede” combinatie te zoeken. Als een blok daarentegen detecteert dat hij geen linker, maar wel een rechterbuurman heeft, gaat de operatie verder naar blok 62. In blok 62 detecteert het startblok of met zijn eigen identiteit 5 en die van zijn gevonden buurman een combinatie gemaakt is. Veelal zal dat nog niet zo zijn In dat geval wordt in blok 64 gedetecteerd of met de gevonden reeks een combinatie gemaakt zal kunnen worden. Als dat niet zo is, bijvoorbeeld door een lettercombinatie “xy” die niet in een woord voorkomt, gaat het systeem naar blok 74 “stop”; eventueel geven de onderzochte blokken een zoemtoon om een mislukking aan te duiden.

10 Als de combinatie “mogelijk” is, maar nog niet gerealiseerd, bijvoorbeeld door de lettercombinatie “ko” die te zijner tijd tot “koe” kan leiden, dan gaat het onderzoekende blok naar blok 66, waarin een korte vertraging wordt gerealiseerd, bijvoorbeeld om alle afvraagprocessen tot een einde (er is inderdaad een linker buurman) te laten komen. Dan wordt in blok 68 de volgende buurman afgevraagd, dus allereerst de tweede van links. Als 15 na enkele cycli in blok 62 een positief resultaat ontstaat, gaat het systeem naar blok 70. Daar wordt aan de leden van de combinatie, die welke dus inderdaad zijn afgevraagd, een signaal OK gestuurd. Die blokken geven dan in blok 72 een signaal, bijvoorbeeld gedurende 5 seconden een lichtsignaal, een audio-jingle, en dergelijke. Daarna gaat het I systeem naar blok 74.

20 Verschillende mogelijkheden kunnen nog optreden: 1. Een blok dat niet afgevraagd is, signaleert niet. Als de gelegde combinatie “koet” is, zal het afvragen van links ophouden bij de “e”, omdat dan een goed woord is gevonden. De “t” is niet afgevraagd, en zal niet signaleren. Het is dus ook mogelijk om altijd alle blokken af te vragen, en alleen te signaleren als de hele reeks een goed woord vormt. In de verbinding 25 tussen blok 62 en blok 70 wordt dan dus gevraagd: “laatste?” en alleen als dat “ja” is gaat het systeem naar blok 70, anders naar blok 66.

2. Het afvragen kan in een andere volgorde gebeuren, bijvoorbeeld startend van rechts, of steeds beginnend met het eerst gelegde blok. Dit laatste wordt dan gesignaleerd doordat het blok een positieverandering detecteert, bijvoorbeeld door een bewegingssensor.

30 3. Afvragen in twee matrix-richtingen kan onafhankelijk van elkaar worden uitgevoerd. Bij het detecteren van een “combinatie” wordt in de desbetreffende blokken een “EN” functie tussen de twee coördinaatrichtingen gevormd.

Figuur 4 illustreert een perspectivisch beeld van een blok-vormig lichaam. In het algemeen zal het bovenvlak als identiteit gelden, in dit geval dus “E”. Het is ook mogelijk 1028435 6 dat subsidiair een voorvlak als identiteit kan tellen, hier dus “A”. In het geval van letters of cijfers die “ondersteboven” ook zouden kunnen gelden is een apart teken, bijvoorbeeld punt of onderstreping aangebracht om onderscheid te maken. De cirkels op de zijkanten geven bijvoorbeeld LEDs aan die bij een gevormde goede volgorde aan de desbetreffende 5 kant van het blok gaan knipperen. Een voordelige voorziening is nog dat bij aanraken van een blok de identiteit (letter, cijfer, teken, dier, en dergelijke) door audio wordt weergegeven, dus bijvoorbeeld de desbetreffende klank, de naam (van een cijfer, teken, of plant), of het geluid (van een dier). Ook kan de klank van het gehele gevormde woord worden weergegeven.

10 Figuur 5 illustreert een beeld van een opbergdoos met besturing- en laadvoorzieningen. In de praktijk zal het aantal vakken veelal groter zijn, bijvoorbeeld zestien. In elk vak past hier een blok. Verder is een laadvoorziening aanwezig, zowel voor het opladen van de batterijen in de blokken, als voor het laden van de geheugens in de blokken met nieuwe informatie. Zo kan het stelsel als het ware “met het kind meegroeien”.

15 Element 80 is de netspanningsadaptor. Element 82 is een aan-uit wip-schakelaar. Element 84 is een display die bijvoorbeeld de verschillende modes van de doos weergeeft, zoals “stroom laden”, “informatie laden”, “klaar”, ”aan-uit”, en zo verder. Element 86 is een drukknop voor het geven van een commando “informatie laden”. Element 88 is een sleuf voor het invoeren van een geheugen-medium, zoals een floppy disk, een CD-ROM, een 20 memory stick, of een optisch leesbare kaart met nieuwe informatie om in de blok-geheugens te laden. Aansluiting 83 is bijvoorbeeld geschikt voor een USB steker.

Figuur 6 illustreert een geheugen-element om nieuwe informatie in de lichamen te laden. Dit kan op zichzelf van een gebruikelijk formaat en organisatie zijn. Bij het aanschaffen van een nieuw geheugenelement, bijvoorbeeld voor een ander vocabulaire of 25 andere taal wordt een boekje bijgeleverd met voorbeelden en andere informatie. Op zichzelf kan de te laden informatie ook direct aan een computer worden ontleend. Onder omstandigheden kan de computer zelfs doorlopend via aansluiting 83 op de opbergdoos volgens Figuur 5 aangesloten blijven.

Figuur 7 illustreert een tweedimensionale configuratie van lichamen. Een eerste 30 toepassing is als legpuzzel, waarbij in dit geval het vormen van een beeld met “koe” wordt gedetecteerd en gesignaleerd, bijvoorbeeld met het reproduceren van een loeiend geluid. Een andere mogelijkheid is dat - zoals aangegeven - het beeld verticaal door stapeling gevormd wordt, en de bovenste vlakken het woord “koe” vertonen.

1028435 7

Figuren 8a, 8b illustreren een verder toepassingsvoorbeeld van de uitvinding. Op het moment dat de blokken een juiste combinatie detecteren kan één van de effecten zijn dat de afbeelding op de zijkanten van de blokken verandert. Zie fig. 8a. Op het moment dat de blokken van elkaar verwijderd worden komen de oorspronkelijke afbeeldingen weer 5 terug. Zie fig. 8b.

In het bovenstaande is de uitvinding beschreven aan de hand van voorkeursuitvoeringen daarvan. Zij die deskundig zijn in de techniek zullen zich echter vele wijzigingen en aanvullingen realiseren die kunnen worden aangebracht zonder de omvang van de uitvinding volgens de conclusies te buiten te gaan. Dientengevolge moeten 10 de voorkeursuitvoeringen beschouwd worden als illustratief en mogen daaruit geen andere beperkingen worden geconcludeerd dan zulke welke op basis van de conclusies zouden gelden.

1028435

Claims

1. Een stelsel van lichamen (20-28) die elk voorzien zijn van een eigen elektronische identiteitsrepresentatie, welke corresponderend daarmee op een buitenvlak 5 van zulk een lichaam door een visualisatie is aangegeven, welke lichamen bevatten afvraagmiddelen (38,42) om deze identiteitsrepresentaties extern te laten afvragen, en welk stelsel voorzien is van detecteermiddelen (62) om selectief respectievelijke voorafbepaalde fysieke opeenvolgingen van zulke identiteiten te detecteren als representatie van corresponderende visualisaties en alsdan een uitwendige signalering te 10 produceren (72), doch bij afwezigheid van enige dergelijke voorafbepaalde opeenvolging de signalering na te laten, met het kenmerk dat de lichamen geschikt zijn om hun fysieke buren in genoemde opeenvolging wederzijds en draadloos af te vragen, en dat ze daartoe elk voorzien zijn van aktief-elektronisch-logische middelen (40,44) met bijbehorende 15 elektrische batterij-voeding (34,48), en dat genoemd afvragen (68) tussen de lichamen (20-28) democratisch en zonder tussenkomst van een gespecialiseerde meester-module plaatsvindt.

2. Een stelsel volgens Conclusie 1, waarbij genoemde lichamen de vorm 20 hebben van blokken.

3. Een stelsel volgens Conclusie 1, waarbij genoemde uitwendige signalering beperkt is tot lichamen die deel uitmaken van genoemde fysieke opeenvolging van identiteiten. 25

4. Een stelsel volgens Conclusie 3, waarbij genoemde uitwendige signalering geblokkeerd wordt als genoemde fysieke opeenvolging aansluit op een verder lichaam dat geen deel uitmaakt van zo een gedetecteerde opeenvolging van identiteiten.

5. Een stelsel volgens Conclusie 1, waarbij de lichamen een orientatiesensor hebben, waarbij bedoelde elektronische identiteitsrepresentatie alleen in een bepaalde oriëntatie van het lichaam werkzaam is. 1 028435

6. Een stelsel volgens Conclusie 5, waarbij per lichaam in respectievelijke oriëntaties verschillende identiteitrepresentaties werkzaam zijn, die corresponderend op respectievelijke buitenvlakken van zulk een lichaam door visualisaties zijn aangegeven.

7. Een stelsel volgens Conclusie 1 .waarbij genoemde visualisatie plaatsvindt door een veranderbare elektronische afbeeldstructuur die door genoemde elektrische voeding wordt bekrachtigd.

8. Een stelsel volgens Conclusie 1, waarbij genoemde voorafbepaalde 10 opeenvolgingen van identiteiten binnen een individueel lichaam in een geheugen is opgeslagen.

9. Een stelsel volgens Conclusie 1, waarbij genoemde fysieke opeenvolgingen in twee matrixrichtingen werkzaam kunnen zijn, voor gebruik in de vorm van een 15 legpuzzel of kruiswoordpuzzel.

10. Een stelsel volgens Conclusie 8, waarbij genoemd geheugen van buitenaf laadbaar is.

11. Een stelsel volgens Conclusie 1 en voorzien van een bergdoos met een elektrische laadinrichting voor genoemde batterijvoeding.

12. Bergdoos voor een stelsel volgens Conclusie 1, en voorzien van een elektrische laadinrichting voor genoemde batterijvoeding en/of een elektronische 25 laadinrichting voor het laden van informatie die een te wijzigen identiteit van een lichaam aangeeft en/of een ander stel van genoemde fysieke opeenvolgingen.

13. Geheugen, te gebruiken in samenwerking met een bergdoos volgens Conclusie 12, dat is geladen met informatie die een te wijzigen identiteit van een lichaam 30 aangeeft en/of een ander stel van genoemde fysieke opeenvolgingen. 1028435