NL1035862C - Basisstation voorzien van een processor, alsmede van lichamen, waarbij elk lichaam op verscheidene buitenvlakken daarvan is voorzien van visualisaties zodanig dat met behulp van een aantal buitenvlakken van verschillende lichamen een combinatie van visualisaties in ten minste een vlak te vormen is. - Google Patents

Description

Basisstation voorzien van een processor, alsmede van lichamen, waarbij elk lichaam op verscheidene buitenvlakken daarvan is voorzien van visualisaties zodanig dat met behulp van een aantal buitenvlakken van verschillende lichamen een combinatie van visualisaties in ten minste een vlak te vormen is 5

BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een basisstation voorzien van een processor, alsmede van lichamen, waarbij elk lichaam op verscheidene buitenvlakken daarvan is voorzien van visualisaties zodanig dat met 10 behulp van een aantal buitenvlakken van verschillende lichamen een combinatie van visualisaties in ten minste een vlak te vormen is.

Een dergelijk basisstation is op zich bekend uit het Nederlandse octrooi NL-1.028.435. In dit octrooi is in figuur 5 het basisstation in de vorm van een opbergdoos getoond, welke opbergdoos is voorzien van een processor om de 15 relatief intelligente lichamen van nieuwe informatie zoals nieuwe visualisaties te voorzien. Hierdoor is onafhankelijk van het soort lichamen; kaartvormig of blokvormig, een grote hoeveelheid aan combinaties van visualisaties met de buitenvlakken van de lichamen te verschaffen.

De relatief eenvoudige processor van de opbergdoos wordt 20 derhalve met name gebruikt om de data van een geheugen medium over te zetten naar de lichamen en verder wellicht om de status van het omzetten weer te geven in een display. Met behulp van deze processor is niet de met de visualisaties van de lichamen gevormde combinatie te controleren, aangezien deze combinatie wordt gecontroleerd met de processoren van de lichamen zelf.

25 De uit NL-1.028.435 bekende lichamen zijn zelfs zo uitgevoerd dat hiermee tevens de stimulans, zoals een geluid of een afbeelding, aan een gebruiker wordt afgegeven voor een met de visualisaties van de lichamen te vormen combinatie. Dit laatste maakt de vervaardigingskosten van een dergelijk intelligent lichaam relatief hoog. Verder is het uit een didactisch oogpunt gebleken dat door het 30 integreren van de afgifte van de stimulansen in de lichamen zelf, de stimulansen niet altijd even goed worden overgebracht aan de gebruikers, en zelfs voor verwarring kunnen zorgen, met name speelt dit probleem bij relatief jonge gebruikers.

Het is derhalve een doel van de onderhavige uitvinding om een 1035862 2 relatief robuust basisstation te verschaffen waarin de stimulansen op een didactisch verbeterde wijze worden afgegeven.

Dit doel wordt bij het basisstation volgens de onderhavige uitvinding bereikt doordat in elk lichaam ten minste een middel aanwezig is om met behulp van 5 de processor de oriëntatie en de positie van elk in een gevormde combinatie gebruikt lichaam vast te stellen, waarbij het basisstation verder is voorzien van een visualisatiemiddel waarop ten minste een gedeelte van een opdracht is bedrukt, welk visualisatiemiddel is voorzien van ten minste een communicatiemiddel met de processor voor het communiceren van de mogelijke antwoorden van de opdracht 10 naar de processor, waarbij het uitvoeren van de ten minste ene opdracht door het vormen van een antwoord met behulp van de buitenvlakken van de lichamen van een combinatie visualisaties in ten minste een voorafbepaald vlak met behulp van de processor controleerbaar is.

Van oudsher worden bedrukte visualisatiemiddelen zoals 15 bijvoorbeeld boeken om didactisch bewezen redenen ingezet voor het onderwijzen van kinderen. Een boek of een bedrukte plaat op zich met daarop een figuur met een opdracht verschaft weinig tot geen interactie met de gebruiker, aangezien de opdracht niet kan worden gecontroleerd. De onderhavige uitvinding omvat een van de lichamen gescheiden bedrukt visualisatiemiddel met daarop gedeeltelijke of 20 volledige visuele opdrachten, waarbij gedeeltelijke en eventueel volledige opdrachten aanvullend ook op tactiele en/of auditieve wijze met behulp van het basisstation worden ondersteund. Een dergelijke opdracht dient met de lichamen die bij voorkeur blokken zijn, te worden uitgevoerd waarbij het met behulp van de lichamen gevormd antwoord met behulp van de processor van het basisstation 25 wordt gecontroleerd. Op deze wijze wordt met behulp van de lichamen een interactief basisstation voor een gebruiker, in het bijzonder kinderen, verschaft met behulp waarvan spelenderwijs een taal of rekenkundige vraagstukken op een educatieve wijze kunnen worden behandeld. De interactie omvat bij het basisstation volgens de onderhavige uitvinding de stap dat een deel van opdracht bijvoorbeeld in 30 de vorm van een tekening met behulp met het visualisatiemiddel wordt weergeven. Het basisstation kan dan aanvullend een vraag stellen over de tekening waarop ten minste een antwoord mogelijk is. De antwoorden worden met behulp van een communicatiemiddel zoals bijvoorbeeld een Universele Seriële Bus verbinding of eventueel een draadloze bluetooth verbinding overgebracht naar de processor.

3

Indien de processor vaststelt dat met behulp van de lichamen in een specifiek vlak een goed dan wel fout antwoord is geformuleerd, kan het basisstation met behulp van de processor hierop visueel met licht en/of met geluid reageren.

Met behulp van het bedrukte visualisatiemiddel voor het weergeven 5 van een opdracht wordt in tegenstelling tot bijvoorbeeld een relatief gevoelig computerscherm een voor kinderen voldoende robuust basisstation ontwikkeld. Tevens is basisstation volgens de onderhavige uitvinding erop gericht om het steeds intensiever wordende gebruik van de computer, bijvoorbeeld een desktop of een laptop, zowel in het onderwijs als thuis, af te wisselen met educatieve fysieke 10 objecten.

Hoewel de in het Nederlandse octrooi 1.028.435 beschreven lichamen toe te passen zijn in het basisstation volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de processoren van de lichamen wel dienen te communiceren met de processor van het basisstation waarin de met de lichamen gevormde combinatie dan 15 (aanvullend) wordt gecontroleerd, heeft het de voorkeur om voor het basisstation volgens de onderhavige uitvinding minder intelligente lichamen, dat wil zeggen lichamen zonder processor, te gebruiken. Dergelijke lichamen zonder processoren zijn robuuster en hebben in het algemeen een langere levensduur. Bovendien zijn geen batterijen en dergelijke voor lichamen zonder processor vereist. Bij het 20 basisstation volgens de uitvinding is de processor die de interactie tussen een gebruiker en het basisstation is verschaft geïntegreerd in het basisstation, welk basisstation is voorzien van een energiebron zoals een oplaadbare batterij of aan te sluiten is op netspanning.

Het interactieve basisstation volgens de uitvinding is met name 25 geschikt voor kinderen, maar kan tevens worden gebruikt door volwassen voor het leren van bijvoorbeeld een vreemde taal of dergelijke.

Een bijzondere voorkeurs uitvoeringsvorm van het basisstation volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat het visualisatiemiddel een boek of een plaat is, waarbij het boek of de plaat losneembaar met het 30 basisstation te bevestigen is.

Op deze wijzen zijn verschillende visualisatiemiddelen met het basisstation volgens de onderhavige uitvinding compatibel. Het visualisatiemiddel is bij voorkeur een boek. Het is tevens mogelijk om een plaat of dergelijke met een daarop gedrukte tekening in het basisstation volgens de onderhavige uitvinding te 4 gebruiken. Met behulp van een boek of een losneembare plaat wordt een gebruiker actief betrokken bij het met het basisstation volgens de uitvinding uit te voeren proces door een volgende pagina van het boek open te slaan of door een nieuwe plaat aan het basisstation te bevestigen indien de opdrachten op de opengeslagen 5 pagina’s of de betreffende plaat zijn voltooid of indien een gebruiker om een andere reden de opdrachten van de volgende pagina of plaat wil bekijken en/of uitvoeren.

Doordat verschillende losneembare boeken of platen met een enkel basisstation volgens de onderhavige uitvinding te gebruiken zijn, is een en hetzelfde basisstation zowel in te zetten voor kleuters met een boek of plaat gericht op 10 kleuters, terwijl hetzelfde basisstation ook met boeken voor kinderen van bijvoorbeeld tien jaar kan worden gebruikt. Door het mogelijk te maken dat verschillende boeken in het basisstation gebruikt kunnen worden, wordt de flexibiliteit van het basisstation sterk vergroot.

Het boek is bij voorkeur voorzien van meer dan twee bladzijden met 15 opdrachten, waarbij het boek met de processor samenwerkende detectiemiddelen omvat voor het detecteren welke pagina’s door een gebruiker zijn opengeslagen. Bij voorkeur is het detectiemiddel ten minste een met de processor communicerende zender is, zoals bijvoorbeeld een ID tag. Een RF-ID tag is relatief goedkoop en de levensduur daarvan is relatief lang. Verder omvat het boek een voor de processor 20 toegankelijk geheugen, bij voorkeur een relatief robuust flashgeheugen, waarin de opdrachten en eventueel aanvullende spelregels zijn opgeslagen. Met behulp van dit geheugen heeft de processor toegang tot de antwoorden alsmede de aanvullende instructies behorende bij een ten minste gedeeltelijk visueel weergegeven opdracht, zoals het met behulp van een door de processor aangestuurde luidspreker stellen 25 van ten minste een bij de opdracht behorende vraag.

Bij voorkeur is het basisstation voorzien van een houder waarin de lichamen positioneerbaar zijn. De houder kan zijn geïntegreerd in het basisstation, maar het is ook mogelijk dat deze losneembaar is. Een dergelijke losneembare houder kan bijvoorbeeld draadloos via bluetooth communiceren met de processor in 30 het basisstation. Op deze wijze kan de houder op een voor de gebruiker gemakkelijke positie worden gehouden, welke positie, tijdens het gebruik van het interactieve basisstation volgens de onderhavige uitvinding, een van het basisstation gescheiden positie kan zijn.

De lichamen kunnen zijn voorzien van met de houder 5 samenwerkende middelen zoals passieve ID tags op in hoofdzaak elke binnenzijde van een buitenvlak, welke tags worden gedetecteerd door leesmiddelen in de houders zodat het lichaam in de houder met behulp van de processor wordt geïdentificeerd en de oriëntatie van de buitenvlakken met behulp van de processor 5 wordt herkend om zo te detecteren welk antwoord is geformuleerd. Afhankelijk van de houder kunnen tevens aanvullende magneten aan de binnenzijde in de hoeken van de buitenvlakken zijn voorzien om de oriëntatie van een buitenvlak te bepalen.

In een alternatief kunnen de lichamen zijn voorzien van magneten met verschillende karakteristieke magneetsterkten voor het identificeren van een 10 lichaam. De magneetsterkte en de positie van de enkele magneet in het lichaam ten opzichte van de leesmiddelen in de houder worden dan met behulp van de processor gebruikt om elk lichaam te identificeren en om de oriëntatie van het lichaam te bepalen, Het is tevens mogelijk om elk buitenvlak van een lichaam te voorzien van een magneet met een specifieke sterkte. Indien slechts een enkele 15 magneet in een lichaam is voorzien, is het wel nodig dat met behulp van de houder alle buitenvlakken van het lichaam op een na ten minste gedeeltelijk zijn omsloten, om de oriëntatie van het lichaam met behulp van de leesmiddelen in de houder en de processor te achterhalen.

Tevens is het mogelijk dat de lichamen zijn voorzien van ten minste 20 een oriëntatiesensor, alsmede van ten minste een met de processor communicerende zender, zoals bijvoorbeeld een actieve RF-ID tag, waarbij met behulp van de zender de met behulp van de oriëntatiesensor bepaalde oriëntatie van het lichaam communiceerbaar is naar de processor.

De uitvinding zal verder worden beschreven aan de hand van een 25 niet als beperking bedoelde uitvoeringsvorm, onder verwijzing naar de bijgevoegde figuur 1.

In figuur 1 is een basisstation 100 volgens de onderhavige uitvinding getoond. Het interactieve basisstation 100 is voorzien van een processor (niet getoond) gelegen achter de in figuur 1 weergegeven behuizing 2 van het 30 basisstation 100. Verder is het basisstation 100 voorzien van blokvormige lichamen 1. Elk blokvormig lichaam 1 omvat een zestal buitenvlakken, waarvan er in figuur 1 slechts het bovenste buitenvlak 3 van elk blokvormig lichaam 1 is getoond. Verscheidene buitenvlakken van elk lichaam 1 zijn voorzien van visualisaties, zoals in het getoonde voorbeeld letters b, a, I. Met behulp van een aantal buitenvlakken 6 van een drietal lichamen 1 is in het getoonde voorbeeld een combinatie van letters in ten minste een vlak te vormen: bal.

In elk lichaam 1 is ten minste een middel (niet getoond) aanwezig om met behulp van de processor de oriëntatie en de positie van elk in een gevormde 5 combinatie gebruikt lichaam 1 vast te stellen. Een dergelijk middel is bijvoorbeeld een oriëntatiesensor die via een RF-ID tag communiceert met de processor van het basisstation 1 of via een in het lichaam aanwezige processor, zie bijvoorbeeld de lichamen die bekend zijn uit NL-1.028.435, communiceert met de processor van het basisstation 100.

10 Bij voorkeur omvatten de lichamen 1 van het basisstation 100 volgens de onderhavige uitvinding echter geen processor. Dergelijke eenvoudige lichamen 1 zullen hieronder nader worden besproken.

Het basisstation 100 is verder voorzien van een losneembaar daaraan te bevestigen boek 5. Het boek 5 is voorzien van bladzijden 7, 9 alsmede 15 van een kaft 10. Op de bladzijden 7, 9 van het boek 5 zijn tekeningen 11,13 bedrukt die een gedeelte van een met de blokvormige lichamen 3 uit te voeren opdracht tonen.

De kaft 10 van het boek 5 is met behulp van aan weerszijden van het basisstation 100 aanwezige geleiders 15, 17 geklemd aan het basisstation 100 20 te bevestigen.

Verder omvat het getoonde basisstation 100 een volumeregelaar 19 voor het regelen van het volume van de luidspreker 21, alsmede een houder 23 opgebouwd uit compartimenten 25 waarin een lichaam 1 positioneerbaar is. Tevens is er een verlichting 27 aanwezig in de vorm van energiezuinige licht emitterende 25 diodes (LED’s). Bovendien is een koptelefoon aansluiting (niet getoond) voorzien, zodat op school in een klas verschillende basisstations volgens de uitvinding kunnen worden gebruikt zonder dat de gebruikers last van elkaar hebben.

Het boek 5 is voorzien van een flashgeheugen (niet getoond) waarin instructies voor de processor van het basisstation 100 alsmede antwoorden 30 van opdrachten zijn opgeslagen. Met behulp van een bus 31 zoals bijvoorbeeld een Universele Seriële Bus (USB) of een geheugenkaartachtige verbinding zoals een verbinding tussen een SD-kaart en een kaartlezer kan de processor van het basisstation de mogelijke antwoorden van de opdracht in het geheugen van het boek 5 raadplegen.

7

De werking van het basisstation 100 volgens de onderhavige uitvinding is als volgt:

In het in figuur 1 getoonde boek 5 zijn tekeningen 11,13 aanwezig die een deel van de door een gebruiker met behulp van de lichamen 1 uit te voeren 5 opdracht weergeven. De opdracht wordt volledig aan de gebruiker overgedragen door of op een vorige pagina een bedrukte instructie weer te geven of door met behulp van de luidspreker 21 een vraag aan de gebruiker te stellen. De gestelde vraag of de bedrukte instructie kan bijvoorbeeld zijn: “Welke voorwerpen zie je in de tekeningen ?”. De te stellen vraag is opgeslagen in het geheugen van het boek 5 en 10 via de USB-verbinding 31 naar de processor te communiceren. Verder kunnen de mogelijke antwoorden naar een geheugen (niet getoond) van het basisstation 100 worden overgebracht. Het is ook mogelijk dat antwoorden met behulp van de processor van het basisstation 100 in het geheugen van het boek 5 worden gecontroleerd.

15 Een van de in de tekeningen 7, 9 weergegeven voorwerpen is bijvoorbeeld een bal 35. De gebruiker kan dan met behulp van een drietal lichamen 1 het antwoord '‘bal" in de houder 23 formuleren.

De lichamen 1 omvatten bij voorkeur met de compartimenten 25 samenwerkende middelen (niet getoond) om met behulp van de processor de 20 oriëntatie en de positie van elk in een gevormde combinatie gebruikt lichaam 1 vast te stellen. De lichamen 1 omvatten bij voorkeur een passieve RF-ID Tag op iedere zijkant en een magneetje in de hoek van iedere zijkant die samenwerken met leesmiddelen (niet getoond) in de compartimenten 25, om de letter op het bovenvlak 3 en de oriëntatie van het bovenvlak 3 van het lichaam 1 alsmede de gevormde 25 combinatie met behulp van de processor van het basisstation 100 te bepalen. Vervolgens bepaald het basisstation 100 of de met de lichamen 1 gevormde lettercombinatie overeenkomt met een antwoordenlijst die uit het geheugen van het boek 5 is gehaald en hoort bij de opengeslagen bladzijde 7, 9. In de bladzijden 7, 9 van het boek 5 zijn bij voorkeur RF-ID tags geïntegreerd of eventueel ander 30 identificatiemiddelen aanwezig welke communiceren met de processor van het basisstation 100. Met behulp van de RF-ID tags in de bladzijden 7, 9 kan het basisstation 100 detecteren welke bladzijde 7, 9 opengeslagen ligt.

Door het met behulp van de processor van het basisstation 100 registeren van het met behulp van de lichamen 1 gevormde antwoord “bal" en het 8 vergelijken van dit antwoord “bal” met een voor de processor toegankelijke antwoordenlijst kan bijvoorbeeld bij een correct of een foutief antwoord een bijbehorende geluidsfragment uit het geheugen van het boekje worden afgespeeld. Verder kunnen de LED's 27 bij een juiste maar onvolledige combinatie bijvoorbeeld 5 blauw kleuren, bij een volledige combinatie groen, en bij een foutieve combinatie rood.

Doordat de spelregels en instructies in het geheugen van het boek 5 zijn opgeslagen en niet in het basisstation 100, kunnen oneindig veel boeken 5 worden toegepast met het basisstation 100.

10 Hoewel enkel letters op de buitenvlakken 3 van de lichamen 1 zijn getoond kunnen tevens op de overige buitenvlakken van de lichamen 1 letters zijn voorzien waarmee niet alleen in het bovenvlak maar ook in de zijkant woorden gemaakt en gecontroleerd kunnen worden. In plaats van letters kunnen tevens cijfers en rekentekens, zodat sommetjes gemaakt kunnen worden, muzieksymbolen 15 voor het componeren van muziek, etc zijn weergegeven op de lichamen. Verder kan er een met verschillende lichamen te vormen figuur zijn weergegeven op de lichamen 1.

Verder kan de houder 23 losneembaar bevestigbaar zijn aan het basisstation 100, zodat deze van het basisstation los te nemen is, waarbij met 20 behulp van een draad, maar bij voorkleur draadloos een verbinding tussen de houder 23 en de processor in het basisstation 100 in stand wordt gehouden, zodat de gebruiker de van het basisstation 100 losgemaakte houder 23 kan blijven gebruiken. Via de verbinding wordt dan de met behulp van de middelen van de lichamen en/of de houder gegenereerde data inzake de oriëntatie en positie van de 25 lichamen naar de processor gecommuniceerd.

In plaats van een boek 5 kan tevens een met bijvoorbeeld een tekening bedrukte kunststoffen plaat (niet getoond) als visualisatiemiddel bij het basisstation 1 worden toegepast.

1035862 30

Claims (10)

1. Basisstation voorzien van een processor, alsmede van lichamen, waarbij elk lichaam op verscheidene buitenvlakken daarvan is voorzien van 5 visualisaties zodanig dat met behulp van een aantal buitenvlakken van verschillende lichamen een combinatie van visualisaties in ten minste een vlak te vormen is, met het kenmerk, dat in elk lichaam ten minste een middel aanwezig is om met behulp van de processor de oriëntatie en de positie van elk in een gevormde combinatie gebruikt lichaam vast te stellen, waarbij het basisstation verder is voorzien van een 10 visualisatiemiddel waarop ten minste een gedeelte van een opdracht is bedrukt, welk visualisatiemiddel is voorzien van ten minste een communicatiemiddel met de processor voor het communiceren van de mogelijke antwoorden van de opdracht naar de processor, waarbij het uitvoeren van de ten minste ene opdracht door het vormen van een antwoord met behulp van de buitenvlakken van de lichamen van 15 een combinatie visualisaties in ten minste een voorafbepaald vlak met behulp van de processor controleerbaar is.

2. Basisstation volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het visualisatiemiddel een boek of een plaat is, waarbij het boek of de plaat losneembaar met het basisstation te bevestigen is.

3. Basisstation volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het boek is voorzien van bladzijden met ten minste gedeeltelijke opdrachten, waarbij het boek met de processor samenwerkende detectiemiddelen omvat voor het detecteren, welke pagina’s door een gebruiker zijn opengeslagen.

4. Basisstation volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het 25 detectiemiddel ten minste een met de processor communicerende zender is, zoals bijvoorbeeld een ID tag.

5. Basisstation volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het visualisatiemiddel is voorzien van een met behulp van het communicatiemiddel voor de processor toegankelijk geheugen waarin ten minste de 30 mogelijke antwoorden, alsmede bij voorkeur aanvullende instructies voor het basisstation zijn opgeslagen.

6. Basisstation volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het basisstation is voorzien van een houder waarin de lichamen positioneerbaarzijn. 1035862

7. Basisstation volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de houder losneembaar aan het basisstation bevestigbaar is.

8. Basisstation volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de houder is voorzien van met de middelen van de lichamen samenwerkende middelen 5 voor het identificeren van elk in de houder gepositioneerd lichaam en het identificeren van de oriëntatie van elk lichaam, waarbij met behulp van de houder de gevormde combinatie van de visualisaties van de buitenvlakken van de verschillende lichamen in ten minste een vlak, bij voorkeur gevormd door de bovenste buitenvlakken van de lichamen, communiceerbaar is naar de processor.

9. Basisstation volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het communicatiemiddel een draadloze verbinding zoals bijvoorbeeld een bluetooth verbinding of een bus is voor het verschaffen van een verbinding tussen het geheugen van een visualisatiemiddel en de processor, zoals bijvoorbeeld een Universele Seriële Bus (USB).

10. Visualisatiemiddel bedrukt met ten minste een gedeelte van een opdracht, welk visualisatiemiddel is voorzien van een geheugen en van communicatiemiddelen om te communiceren met een processor van een basisstation volgens een der conclusies 1-9. 1035862