GERÄT MIT EINER ELEKTRONIKEINRICHTUNG, SET UMFASSEND EIN SOLCHES GERÄT, DAMIT VERBUNDENE VERWENDUNG UND VERFAHREN ZUR NUTZUNG EINES SOLCHEN SETS
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein Gerät für Moderation und Schulung bei Projekt- oder Gruppenarbeiten umfassend ein Gehäuse mit einem Innenraum, wobei das Gehäuse mindestens drei Ecken und mindestens drei Kanten aufweist, welche die Ecken miteinander verbinden und ein Oberflächensegment umranden. Im Innenraum sind mindestens in jeder Ecke und/oder mindestens in den Kanten und/oder in Rastern angrenzend an das Oberflächensegment Käfige ausgestaltet, in denen jeweils ein Permanentmagnet unverlierbar und beweglich angeordnet ist, sodass sich alle Magnete je nach Polarisierung ausrichten können. Die Erfindung betrifft auch ein Set umfassend solche Geräte sowie eine Verwendung eines solchen Sets und ein Verfahren unter Verwendung dieses Sets. Stand der Technik
Solche Geräte, allerdings für andere Zwecke als sie eingangs beschrieben sind, sind bekannt und werden vor allem in der Spielzeugindustrie verwendet. So werden beispielsweise Platten ausgebildet, die dank der Magnete aneinanderhalten, sodass die Kinder damit Baugruppen erstellen können, die beispielsweise Häuser oder andere dreidimensionale Gebilde darstellen sollen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich allerdings nicht mit Spielsachen sondern mit didaktischen Hilfsmitteln für Moderation, Schulung, Projekt- und Gruppenarbeit. Für den Prozess der Ideenfindungen werden beispielsweise Inputs verschiedener Teilnehmer erfasst, notiert und in gewisser Weise dargestellt. So können Stichwörter auf selbsthaftende Notizpapiere geschrieben werden und an einer Tafel beliebig angeklebt und versetzt werden, um Zugehörigkeiten visuell
darzustellen. Aus anderen Veröffentlichungen sind wandgrosse elektronische Touchscreen Displays bekannt, auf welchen sich dort dargestellte Informationen von Benutzern mit wenigen Handgriffen vergrössern resp. verkleinern, verschieben, ergänzen oder löschen lassen. Neue Informationen können durch Tablets, Smartphones oder Computer auf die Wand hochgespielt werden.
All diese Hilfsmittel sind sehr begrenzt und lassen kaum zu, dass die dargestellten Informationen physisch getrennt werden. Auch werden dadurch keine Hilfestellungen geboten.
Die US 2012/0258436 AI beschreibt eingangs beschriebenen Bauteile in Form von Würfeln, mit deren Hilfe motorische und kognitive Fähigkeiten von Probanden untersucht und überwacht werden sollen, für therapeutische Zwecke. Die Probanden müssen beispielsweise mit allseitig bedruckten Würfeln vorgegebene Körper nachbilden oder andere Aufgaben lösen. Auf Grund der ermittelten Zeit zum Lösen der Aufgabe wird der Schwierigkeitsgrad der nächsten Aufgabe festgelegt. Darstellung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Hilfsmittel eingangs beschriebener Art für Moderation und Schulung bei Projekt- oder Gruppenarbeiten zur Verfügung zu stellen, welchen individuell Bedeutungen im Zusammenhang mit der jeweiligen Projekt- oder Gruppenarbeit zugeordnet werden können und welche sich in einem Arbeitsprozess physisch zu Teil- oder Gesamtergebnissen zusammenfügen und trennen lassen. Sie sollen zudem in der Lage sein, die jeweiligen Ergebnisse zu gewünschten Zeitpunkten von einer Steuerung elektronisch erfassen zu lassen sowie zu gewünschten Zeitpunkten weitere Informationen der Steuerung zukommen zu lassen. Es soll möglich sein, den einzelnen Geräten Bedeutungen zuzuordnen, wobei ein Gebilde aus mehreren solchen Geräten wiederum eine Bedeutung im Rahmen der angestrebten Arbeit repräsentieren kann. Die Ergebnisse sollen anschliessend von der Steuerung elektronisch ausgewertet und in geeigneter Form
dargestellt werden können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu gewünschten Zeitpunkten durch weitere Module oder Instrumente abgespeicherte Informationen aufzeigen zu lassen. Die Aufgabe umfasst auch die Beschreibung des Vorgehens bei einem entsprechenden Verfahren. Insbesondere soll ein System, das solche Hilfsmittel und die Steuerung umfasst, in der Lage sein, zu einem gewünschten Zeitpunkt Unterstützung zu liefern. Dies soll insbesondere in Form einer Anleitung oder eines Auswahlverfahrens geschehen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche jeder Anspruchskategorie, die ein Set, ein Ergänzungsgerät zu einem Set, eine Verwendung dieses Sets sowie ein Verfahren zum Verwenden dieses Sets beschreiben. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Das Ergänzungsgerät ist ein Gerät, beschrieben im ersten Patentanspruch, mit dem jedes bestehende Set beliebig erweiterbar ist.
Erfindung sgemäss umfasst das Gehäuse eines solchen, eingangs erwähnten Gerätes eine elektronische Einrichtung mit einem Datenspeicher, auf dem mindestens eine ID-Nummer elektronisch gespeichert ist. Zudem ist diese Einrichtung mit einem Schalter, der durch Betätigung eines Benutzers auslösbar ist, sowie mit einem mit dem Schalter und dem Datenspeicher verbundenen Sender mit einer Antenne versehen, welcher bei Betätigung des Schalters drahtlos mindestens die ID-Nummer an eine Steuerung senden und einen weiteren Prozess auslösen kann, welcher beispielsweise dem Gerät eine Bedeutung im Rahmen der Projekt- oder Gruppenarbeit zuordnet.
Durch den Schalter ist es dem Anwender möglich, zum von ihm gewünschten Zeitpunkt eine Anfrage auszulösen oder ein Programm zu starten, um eine Zuordnung in Form einer Bedeutung zu diesem Gerät herzustellen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das nächste Foto, das mit einer mit der Steuerung verbundenen Kamera aufgenommen wird, dem entsprechenden Gerät zugeordnet wird. So können bestimmte Personen, beispielsweise Entscheidungsträger einzelner
Tätigkeitsbereiche, einzelnen Geräten zugeteilt werden. Oder ein Eingabegerät in Form einer Tastatur kann Bedeutungen wie «Web Shop», «Marktstand» oder «Shop in Shop» erfassen, um verschiedene Vertriebskanäle einzelnen Geräten zuzuordnen.
Das erfindungsgemässe Set verfügt über mehrere solcher Geräte sowie über eine Steuerung, die drahtlosen Zugriff auf alle Datenspeicher aller ihr zugeordneten Geräte hat sowie gegebenenfalls auf die von diesen Geräten erfassten Messdaten. Zudem hat die Steuerung Zugriff auf eine Datenbank, welche die ID-Nummern aller ihr zugeordneten Geräte umfasst sowie weitere Daten zu diesen ID-Nummern.
Das erfindungsgemässe Set eignet sich zur Verwendung für Moderation und Schulung im Zusammenhang mit Projekt- und Gruppenarbeiten, da den einzelnen Geräten Informationen zugeordnet werden können und sie sich zu Gruppen oder Gebilden zusammenfügen lassen, und da die so entstandenen Informationen von Zusammengehörigkeit und Kausalität durch die Steuerung zu Verknüpfungen mit einer inneren Logik verarbeitet werden können. Das Resultat kann, je nachdem, wie die Steuerung programmiert ist, eine Darstellung sein, welche gewisse Informationen auf einer Projektionswand anzeigt, oder ein Plan wie ein Abfolgeplan, beispielsweise ein Projektplan, bei dem die in dem Gebilde vorgegebenen Instruktionen und Abfolge Richtlinien berücksichtigt sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren beschreibt ein Verfahren zum Digitalisieren von manuell zusammengestellten Vorgaben unter Verwendung eines solchen Sets. Dabei werden in einem Arbeitsprozess in einem Raum mit einer Steuerung zwei oder mehr Geräte anordnet und mittels ihrer Magnete aneinander befestigt. Anschliessend wird mindestens ein Schalter eines Gerätes betätigt, wodurch mindestens die ID-Nummer des betreffenden Gerätes an die Steuerung übermittelt wird. Die Steuerung greift auf die Datenbank zu und ruft Daten ab, die zur ID- Nummer dieses Gerätes abgelegt sind. Auf Grund dieser Daten erteilt die Steuerung Anweisungen an ein weiteres elektronisches Modul, mit dem sie verbunden ist.
Dies kann die Darstellung gewisser Informationen auf einem Display sein, die beispielsweise weitere Anweisungen oder erste Erkenntnisse enthalten.
In einem einfachen Beispiel sollen die Teilnehmer die Zubereitung einer Mahlzeit organisieren, eine Omelette. Ein Teilnehmer nimmt ein erstes Gerät und betätigt den Schalter. Die Steuerung erfasst das Gerät beispielsweise durch die ID-Nummer 01 und erkennt, dass dazu noch keine Daten hinterlegt sind. Es fordert den Benutzer daher auf, diesem Gerät eine Bedeutung zu geben. Diese Aufforderung kann akustisch geschehen oder durch Anzeige auf einem Display. Der Benutzer nimmt einen Schreiber und beschreibt das Gerät mit„Teig herstellen", zudem bringt er diese Information an die Steuerung. Dies kann wiederum akustisch geschehen, wodurch eine Spracherkennung daraus einen entsprechenden Text erstellt. Andererseits könnte eine dazugehörige Fotokamera oder Videokamera verwendet werden, welche das nächste erzeugte Bild automatisch dieser ID-Nummer zuordnet. Natürlich kann der Text auch beispielsweise auf einem Tablet eingegeben werden, mittels einer Tastatur oder handschriftlich, anschliessend verarbeitet durch eine Schrifterkennung .
Nun hat das Gerät mit der ID-Nummer 01 die Zuordnung oder Bedeutung„Teig herstellen" erhalten und eine entsprechende Information ist in der Datenbank bei der ID-Nummer 01 abgelegt. Anschliessend wird der Prozess wiederholt, sodass beispielsweise „Teig backen", „Füllung zubereiten", „Tisch decken" und „einkaufen" weiteren Geräten zugeordnet wird. Nun lassen sich die einzelnen Arbeitspakete weiter verfeinern, indem jeder Arbeitsschritt bei„Teig herstellen" einem weiteren Gerät zugeordnet wird, beispielsweise „Teigzutaten abmessen", „Teigzutaten vermengen", „Teig rühren" inklusive „Teig ruhen lassen". Diese einzelnen Geräte können nun mittels ihrer Permanentmagnete an das erste Gerät „Teig herstellen" angebracht werden, wobei Gebilde in drei Dimensionen erstellt werden können. Um deren Zugehörigkeit elektronisch zu erfassen kann beispielsweise der Schalter von„Teig herstellen" betätigt werden, gefolgt von allen Schaltern der zugeordneten Geräte, und schliesslich gefolgt und abgeschlossen vom
erneuten Betätigen des ersten Gerätes. Nun weiss die Steuerung, welche Geräte zu einer Gruppe zusammengeschlossen sind. Dieser Schritt kann weiter verfeinert werden, indem„Zutaten abmessen" erneut als Gruppe in kleinere Einzelpakete unterteilt wird, welche jede einzelne Zutat umfasst. Nachdem jede Gruppe von Teilnehmern ihre Grundplatte mit den einzelnen Aufgaben bestückt hat, befinden sich mehrere Gerätegruppen im Raum, die sich nun ihrerseits anordnen lassen. Zusatzinformationen können nun der Steuerung gegeben werden, wenn beispielsweise durch Sprachanweisung„Teig herstellen vor Teig backen" oder„Teig ruhen lassen während Füllung zubereiten" gesprochen wird, nachdem die entsprechenden Schalter betätigt wurden.
Parallel dazu kann die Steuerung die erhaltenen Informationen beispielsweise grafisch oder tabellarisch darstellen. Zudem können weitere Angaben an die Steuerung übermittelt werden wie die Dauer der einzelnen Tätigkeiten, Angaben darüber, wie viele Arbeiter für eine Tätigkeit benötigt werden, und/oder damit verbundene Kosten.
Je nachdem, was für ein Prozess erarbeitet werden soll, muss die Steuerung entsprechend programmiert werden, oder von bestehenden Programmen soll das jeweils passende ausgesucht werden. Die Steuerung kann die Angaben auswerten, Berechnungen anstellen wie Gesamtkosten, gesamter Zeitaufwand, Anzahl benötigte Arbeitskräfte etc.. Sie kann entsprechend Projektpläne oder auch grafische Darstellungen in Form von Mindmaps erstellen, oder auch architektonische Modelle, wenn beispielsweise jedes Gerät ein Küchenelement mit bestimmten Massen repräsentiert, deren Reihenfolge, Abstände und Ausrichtungen entsprechend eingegeben sind, sowie linearisierte Ergebnisprotokolle, Bildschirmpräsentationen oder Websites.
Erfindung sgemäss an der vorliegenden Erfindung ist die beidseitige Interaktion zwischen dem Anwender und der Steuerung, welche durch den Schalter ermöglicht wird. Sobald die Steuerung das Signal des Schalters erfasst, dessen Gerät er durch
die Übermittlung der ID Nummer erkennt, kann sie auf Grund der ihr bekannten Vorgaben Anweisungen geben und/oder empfangen. Da die Übermittlung der ID Nummer nur sehr wenig Energie benötigt, kommt das Gerät in der Regel ohne Energiespeicher aus. Die für das Senden der ID Nummer und allenfalls weiterer Daten benötigte Energie kann beispielsweise aus der Umgebung bezogen werden oder mittels eines piezoelektrischen Kristalls beim Drücken auf den Schalter selbst erzeugt werden. Dies gewährleistet einen einfachen und kostengünstigen Aufbau des erfindungsgemässen Gerätes. Der Schalter selbst ist vorzugsweise flach ausgestaltet und steht nicht aus der Oberfläche hervor, in der er angebracht ist. Dadurch lässt sich ein zweites erfindungsgemässes Gerät an die Oberfläche mit dem Schalter flächig anbringen, ohne dass dadurch ein Signal ausgelöst wird. Verfügen die Geräte über Hall Sensoren, welche die Nähe eines weiteren Gerätes erkennen können, so kann durch die Betätigung des Schalters des zweiten erfindungsgemässen Gerätes zusätzlich die Information übermittelt werden, dass das erste Gerät mit diesem verbunden ist, wodurch diese beiden Geräte als Gruppe erfasst werden können. Je nach Programm, das auf der Steuerung für die jeweilige Projektarbeit gewählt wird, kann das Betätigen eines Schalters eine andere Funktion auslösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Gerätes und eine Steuerung;
Fig. 2 perspektivische Innenansicht des Gerätes nach Fig. 1 im Schnitt A-A; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Schalters mit einem piezoelektrischen Element;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines dreidimensionalen Gebildes aus erfindungsgemässen Geräten;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemässen Sets umfassend mehrere Geräte sowie eine Steuerung, an welcher weitere elektronische Module angeschlossen sind, sowie mit einer
Ladestation;
Fig. 6 Beispiel eines Modells oder eines Modellplans;
Fig. 7 Gerät zum Senden und Empfangen von Energie und Information.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In den Figuren 1, 4 und 5 sind verschiedene erfindungsgemässe Geräte 1 dargestellt, die teilweise zu dreidimensionalen Gebilden zusammengefügt sind. Die Fig. 2 zeigt das Innere eines solchen Gerätes 1 im Schnitt. Jedes dieser Geräte 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einem Innenraum 3, wobei das Gehäuse 2 mindestens drei Ecken 4 und mindestens drei Kanten 5 aufweist, welche die Ecken 4 miteinander verbinden und ein Oberflächensegment 6 umranden. Im Innenraum 3 sind mindestens in jeder Ecke 4 und/oder mindestens in den Kanten 5 und/oder in Rastern 19 angrenzend an das Oberflächensegment 6 Käfige 7 ausgestaltet, in denen jeweils ein Permanentmagnet 8 unverlierbar und beweglich angeordnet ist, sodass sich alle Magnete 8 je nach Polarisierung ausrichten können. Obwohl hier durchwegs runde Magnete 8 dargestellt sind, können auch Magnete 8 in anderen Formen verwendet werden, beispielsweise zylindrische. Die Käfige 7 müssen gross genug sein, um die für die Ausrichtung nötige Beweglichkeit der Magnete 8 zuzulassen. Zusätzlich können sie grösser ausgestaltet sein, damit auch eine begrenzte örtliche Verschiebung der Magnete 8 zugelassen wird. Dies kann nötig sein, wenn Geräte 1 an ihren Magneten 8 befestigt werden sollen, die unterschiedliche Magnetpositionen aufweisen, weil beispielsweise ein Dreieck-förmiges Gerät 1 mit einem Kugelsegment-förmigen Gerät 1 verbunden werden soll. Vorzugsweise sind die Käfige 7 mit einem dämpfenden Material ausgekleidet, beispielsweise mit Filz, um ungewollte Geräusche beim Bewegen der Geräte 1 zu vermeiden oder zu reduzieren.
Erfindung sgemäss umfasst das Gehäuse 2 eine elektronische Einrichtung 9 mit einem Datenspeicher 10, auf dem mindestens eine ID-Nummer 11 elektronisch gespeichert ist, einem Schalter 12, der durch Betätigung eines Benutzers auslösbar ist, sowie mit einem mit dem Schalter 12 und dem Datenspeicher 10 verbundenen Sender 13 mit einer Antenne 14, welcher bei Betätigung des Schalters 12 drahtlos mindestens die ID-Nummer 11 an eine Steuerung 15 senden kann. Zudem kann dadurch ein weiterer Prozess ausgelöst werden, welcher dem Gerät 1 eine Bedeutung im Rahmen der Projekt- oder Gruppenarbeit zuordnet.
Eine solche elektronische Einrichtung 9 kann ohne Energiespeicher auskommen und ist somit sehr preisgünstig und benutzerfreundlich. Die ID-Nummer 11 wird in Form von Daten 16 an die Steuerung 15 übertragen, welche bei Erhalt, je nach dem, mit was für einem Programm sie betrieben ist, entsprechend reagiert. Sie kann, gemäss dem genannten Beispiel, den Benutzer auffordern, Informationen zu diesem Gerät 1 zu übermitteln. Entsprechende Informationen speichert die Steuerung 15 schliesslich in einer dafür vorgesehenen Datenbank 31. Für die Kommunikation mit dem Benutzer werden weitere elektronische Module 33 eingesetzt, beispielsweise Mikrophone und Lautsprecher, wenn die Kommunikation akustisch und mit Spracherkennung ausgeführt wird. Andere Möglichkeiten für elektronische Module 33 sind Bildschirm und Tastatur, ein Schrifterkennungsmodul, beispielsweise ein Touchscreen mit Pen oder Bild Verarbeitung oder eine Foto- oder Videokamera.
Der Sender 13 der elektronischen Einheit 9 kann mit der Antenne 14 bevorzugt auch drahtlos von einer Steuerung 15 gesendete Daten 16 empfangen und an den Datenspeicher 10 zur Speicherung weiterleiten. Der Schalter 12 ist durch den Benutzer auf verschiedene Arten betätigbar. Als besonders geeignet haben sich die Betätigung durch Berührung, kapazitiv, induktiv, durch Drücken oder durch das Nahebringen in einen Bereich eines Nahfeld-Signals erwiesen. Besonders vorteilhaft ist die Betätigung, wenn dadurch Energie zum Sender 13 gebracht werden kann, die ausreicht, um die erforderlichen Daten 16 an die Steuerung 15 zu übermitteln. Insbesondere kann der Schalter 12 mit einem piezoelektrischen
Element 17 ausgestattet sein zur Erzeugung der Übertragungsenergie, die für das Senden der ID-Nummer 11 benötigt wird. In Fig. 3 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel dargestellt, bei der das Gehäuse 2 um die Auflage um das piezoelektrische Element 17 herum mit reduzierter Wandstärke als Membran 2a ausgestaltet ist. Die auf das Element 17 durch den Benutzer aufgebrachte Energie wird in eine Spannung umgewandelt, welche anschliessend für das Senden der Daten 16 genutzt werden kann. Alternativ dazu kann der Schalter 12, wie in Fig. 1 dargestellt, einen RFID-Transponder 18 umfassen, welcher von einem Nahfeldsender aktiviert werden kann, wodurch der Schalter 12 ausgelöst wird. Die durch den Nahfeldsender eingebrachte Energie ist ebenfalls ausreichend für das Senden der ID-Nummer 11 an die Steuerung 15. Für alle genannten Beispiele ist es nicht notwendig, einen Energiespeicher vorzusehen. Zusätzlich oder alternativ kann Energie aus Radiowellen aus der Umgebung genutzt werden, um Daten zu übertragen. Weil das Gerät 1 eine elektronische Einrichtung 9 umfasst, hat es sich als zweckmässig erwiesen, das Gehäuse 2 wasserdicht auszugestalten. So kann das Gerät 1 beim Reinigen der Oberflächen in ein Bad getaucht werden, ohne dass es dabei beschädigt wird.
Ein weiterer Vorteil weist das Gerät 1 auf, wenn seine Ecken 4 und Kanten 5 Phasen oder Rundungen aufweisen. Solche Geräte 1 können an Ecken 4, Kanten 5 oder Oberflächensegmenten 6 eines gleichartigen Gerätes 1 in verschiedenen Winkeln anliegen.
Ein ebenfalls weiterer Vorteil ist gegeben, wenn Magnete 8 in Käfigen 7 des Gerätes 1 im Innenraum 3 angrenzend an das Oberflächensegment 6 in Rastern 19 angeordnet sind, vorzugsweise in gleichmässigen Rasterabständen a von 0.5- 10cm insbesondere von 5cm. Dies kann bei Geräten 1, die keine rechteckige oder quaderförmige Form aufweisen, nicht immer eingehalten werden. Daher sind grössere Käfige 7, bei denen sich die Magnete 8 in beschränkten Massen
verschieben können, vorteilhaft. Zudem wird bevorzugt ein Käfig 7 mit einem Magnet 8 im Innenraum 3 hinter dem Flächenmittelpunkt 20 des Oberflächensegments 6 angeordnet.
Die Geräte 1 haben vorzugsweise die Form eines Rechtecks, Quadrats, Dreiecks, Kreises, Trapez, Rhombus, Rhomboid, Quaders, Zylinders, einer Pyramide, eines Tetraeders, eines Oktaeders, eines Kugel segments, einer Kombination davon oder eines Teils davon. Platonische Körper aller Art sind geeigneter als Körper mit freien Formen. Insbesondere sind Geräte 1 geeignet, welche als Platte 21 flach ausgestaltet sind, sodass dem Oberflächensegment 6 jeweils ein hinteres Oberflächensegment 22 gleicher Grösse und gespiegelter Form parallel gegenüber liegt. Alle Magnete 8, welche in Käfigen 7 im Innenraum 3 angrenzend an das Oberflächensegment 6 in Rastern 19 und/oder im Flächenmittelpunkt 20 angeordnet sind, grenzen an das hintere Oberflächensegment 22 gleichsam an, sodass sie gleichzeitig in die Richtungen beider Oberflächensegmente 6, 22 wirken. Solche Platten 21, wie auch in den Figuren 4 und 5 dargestellt, lassen sich auf vielseitige Art zusammenbauen, auch dreidimensional. In der Fig. 4 sind vier dreieckige Platten 2 zu einer Pyramide zusammengehalten. Die elektronischen Einrichtungen 9 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Erfindung sgemäss kann die elektronische Einrichtung 9 eines Gerätes 1 einen Lagesensor 23 umfassen, der die Lage des Gerätes 1 bezüglich der Raumkoordinaten x, y und z erfassen kann. Dadurch kann beispielsweise erkannt werden, ob die Platte 21 steht oder liegt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die elektronische Einrichtung 9 einen oder mehrere Hall-Magnetsensoren 24 oder Sender-Empfänger-Systeme 25 umfassen, zum Erkennen und Identifizieren von nahe gelegenen anderen Geräten 1, die an diesem Gerät 1 magnetisch befestigt sind. Ein Hall-Magnetsensor 24 ist dazu vorzugsweise möglichst nahe an jedem der Magnete 8 angebracht, während die Sender-Empfänger-Systeme 25 bevorzugt mittig zwischen den Rastern angeordnet sind. Als Sender-Empfänger-Systeme 25 eignen sich insbesondere NFC-Transponder/Receiver. Diese bidirektional
kommunizierenden Nahfeldsender/Empfänger können abgesehen von Informationen auch Energie an den Empfänger übertragen. Sie verfügen zudem über eine erweiterte ID-Nummer, welche beispielsweise die ID-Nummer 11 ihres Gerätes 1 umfasst und zudem eine Angabe über die Position auf diesem Gerät 1, an der das betreffende Sender-Empfänger-System 25 angeordnet ist. Im Gebrauch kann das Sender-Empfänger-System 25 allenfalls mehrere andere Sender- Empfänger- Systeme 25 von benachbarten Geräten 1 erfassen, allerdings mit unterschiedlichen Signalstärken. Beim Auswerten kann die Signalstärke berücksichtigt werden, sodass die genaue Anordnung des benachbarten Gerätes 1 relativ zum eigenen Gerät 1 gut erfasst werden kann. In den Figuren sind die elektrischen Verbindungen zu den Sensoren 23, 24, 26, 27 und zu den Sender- Empfänger- Systemen 25 nur vereinzelt dargestellt, um die Übersichtlichkeit zu gewährleisten.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die elektronische Einrichtung 9 einen Beschleunigungssensor 26 und/oder einen Geräuschsensor 26 umfassen. Der Geräuschsensor 26 kann beispielsweise ein Klopfen auf das Oberflächensegment 6 erkennen. Werden alle Geräte 1, die aneinander angebracht sind, zusammen aufgehoben und an einen anderen Ort gebracht, so dann die Steuerung die Gruppenzugehörigkeit all dieser Geräte 1 dadurch erkennen, dass ihre Beschleunigungssensoren synchron reagieren. Dasselbe gilt beim gleichzeitigen Erfassen eines Klopfens bei allen Geräten 1, die zu einer Gruppe verbunden sind, wenn die Klopfgeräusche gut übertragbar sind.
Zudem oder alternativ dazu kann die elektronische Einrichtung 9 eines Gerätes 1 einen Funksender 28 umfassen, der die durch einen oder mehrere Sensoren 23, 24, 26, 27 erfassten Messdaten 16 und/oder die durch eines oder mehrere Sender- Empfänger- Systeme 25 erfasste Identitäten 11 naheliegender Sender-Empfänger- Systeme 25 an die Steuerung 15 senden kann. Dieser Funksender 28 kann der Funksender 13 mit der Antenne 14 sein, mit dem die ID-Nummer 11 an die
Steuerung 25 übertragen wird, oder es kann dafür ein weiterer Funksender 28 angeordnet sein.
Insbesondere kann bei einem Gerät 1, welches einen oder mehrere Hall- Magnetsensoren 24 oder Sender- Empfänger-Systeme 25 umfasst, der Schalter 12 in der Lage ist, beim Betätigen zu veranlassen, dass auch Daten 16 an die Steuerung 15 übermittelt werden, die auf Datenspeichern 10 anderer erkannten Geräte 1 gespeichert sind. Vorzugsweise verfügt die elektronische Einrichtung 9 eines solchen Gerätes 1 zudem über einen Energiespeicher 29 zum Speisen von Sensoren 23, 24, 26, 27, Sender-Empfänger-Systemen 25, RFID Transpondern 18 und/oder Funksendern 13, 28. Es ist aber zu beachten, dass es ausreicht, dass pro Gruppe ein Gerät 1 über einen solchen Energiespeicher 29 verfügt, da die anderen Geräte 1, die daran direkt oder indirekt anliegen, darüber gespeist werden können. Vorzugsweise ist der Energiespeicher 29 kontaktlos aufladbar. Dies erleichtert es, das Gehäuse 2 wasserdicht zu bauen. Zudem muss beim Laden nicht jedes Gerät an ein Kabel angeschlossen werden, es genügt das Nahebringen an die jeweilige Ladestation.
Die Fig. 5 zeigt ein erfindungsgemässes Set 30, das mehrere solche Geräte 1 umfasst sowie eine Steuerung 15, die diesen Geräten 1 zugeordnet ist. Die Steuerung 15 hat drahtlosen Zugriff auf alle Datenspeicher 10 aller ihr zugeordneten Geräte 1 sowie auf die von diesen Geräten 1 erfassten Messdaten 16, falls diese Sensoren 23, 24, 26, 27 und/oder Sender-Empfänger-Systeme 25 umfassen. Zudem hat die Steuerung 15 Zugriff auf eine Datenbank 31, welche die ID-Nummern 11 aller ihr zugeordneten Geräte 1 umfasst sowie weitere Daten 16 zu diesen ID- Nummern 11.
Diese weitere Daten 16 können Informationen sein, die von einem Benutzer während des Arbeitsprozesses erfasst wurden, oder Informationen zu dem Gerät 1, beispielsweise Angaben über seine Form, die Anzahl und Anordnung seiner Magnete 8 und/oder Angaben über seine Sensoren 23, 24, 26, 27 und/oder Sender- Empfänger- Systeme 25. Zu Beginn des Arbeitsprozesses ist der Datenbank 31
beispielsweise die Information zu entnehmen, dass noch keine Daten 16 zu diesem Gerät 1 abgespeichert sind.
Umfassen einzelne oder mehrere elektronische Einrichtungen 9 der Geräte 1 des Sets 30 einen oder mehrere Sensoren 23, 24, 26, 27 und/oder Sender- Empfänger- Systeme 25, so sind vorzugsweise auch die damit ermittelten Daten 16 mittels Funk an die Steuerung 15 übertragbar, sodass die Steuerung 15 auf Grund der erhaltenen Messdaten 16 Listen erstellen und/oder Berechnungen durchführen kann. Alternativ kann die Steuerung 15 auf Grund der erhaltenen Daten und Messdaten 16 dreidimensionale Modelle erstellen mit Körpern, welche die räumliche Anordnung der Geräte 1 zueinander repräsentieren. Insbesondere kann die Steuerung 15 daraus einen Modellplan 34 mit inneren logischen Zusammenhängen erstellen, wie beispielsweise ein Scrum/Kanban-Board-Darstellung, einen Prozessplan, einen Projektplan, einen Zeitplan, einen Entwicklungsplan, einen Produktionsplan, ein Organigramm, eine SWOT-Matrix, eine Wertkettenanalyse oder einen Verkaufsplan. Dies hängt von der Software und deren Einstellungen ab, die für das Set 30 verwendet wird. Dasselbe Set 30 kann demnach beispielsweise sowohl zum Visualisieren von Gebäudeteilen als auch zum Erstellen eines Businessplans verwendet werden.
Das Set 30 kann mit einer Ladestation 32 ergänzt werden, in welcher die Energiespeicher 29 der Geräte 1 aufgeladen werden können. Diese Ladestation 32 kann die Form eines Koffers haben, in dem die Geräte 1 transportiert werden können, und der bei der Lagerung mit einem Netzanschluss verbunden werden kann zum Aufladen der Geräte 1. So können die Geräte 1 stets bequem über Nacht aufgeladen werden, um am nächsten Tag wieder einsatzbereit zu sein. Der Vorteil von wieder aufladbaren Energiespeichern 29 liegt darin, dass während eines Arbeitsvorgangs keine Batterien gewechselt werden müssen. Zudem muss dadurch das Gehäuse 2 des Gerätes 1 nicht geöffnet werden, was die Wasserdichtheit des Gehäuses verringern könnte.
Zusammen mit einer eigens für den Zweck der Verwendung ausgesuchte oder adaptierte Software sowie mit für den jeweiligen Zweck geeigneten elektronischen Modulen 33, die einerseits für die Kommunikation mit dem Benutzer und für die Eingabe von Informationen, andererseits aber auch für die Darstellung der Zwischenresultate und Endresultate vorgesehen sind, bildet das Set 30 ein System, das gemäss dem Vorhaben einsatzfähig ist. Die elektronischen Module 33, beispielsweise Lautsprecher, Projektoren, Bildschirme, Tablets, Grafik-Tablets, Touch-Screens, Tastaturen, Smartphones und/oder Mikrophone für die interaktive Eingabe von Daten, können teilweise in einem Seminarraum bereits vorhanden sein und/oder von den Teilnehmern oder Moderatoren zur Verfügung gestellt werden. Die Software, die separat erstanden werden kann, gehört somit, zusammen mit den elektronischen Modulen 33, zum fertigen System, nicht aber zum Set 30, das ebenfalls separat erstanden werden kann. Zudem werden einzelne Geräte 1 als Zusatzkomponenten einzeln angeboten, um ein Set zu erweitern. Aus diesem Grund wird auf ein einzelnes Gerät 1 alleine Schutz beansprucht.
Erfindung sgemäss soll das Set 30 für Moderation, Schulung, Projektarbeit oder Gruppenarbeit verwendet werden.
Das erfindungsgemässe Set 30 kann zusammen mit mindestens einem elektronischen Modul 33, das mit der Steuerung 15 des Sets 30 verbunden ist, verwendet werden, um ein Verfahren zum Digitalisieren von manuell zusammengestellten Vorgaben durchzuführen. Dieses erfindungsgemässe Verfahren umfasst folgende Schritte: (a) In einem Arbeitsprozess werden in einem Raum mit einer Steuerung 15 zwei oder mehr Geräte 1 angeordnet und mittels ihrer Magnete 8 aneinander befestigt; (b) mindestens ein Schalter 12 eines Gerätes 1 wird betätigt; (c) mindestens die ID-Nummer 11 des betreffenden Gerätes 1 wird an die Steuerung
15 übermittelt; (d) die Steuerung 15 greift auf die Datenbank 31 zu und ruft Daten
16 ab, die zur ID-Nummer 11 dieses Gerätes 1 abgelegt sind; (e) (optional) die Steuerung 15 erteilt auf Grund dieser Daten 16 Anweisungen an das elektronische Modul 33; (f) dasselbe oder ein anderes elektronisches Modul 33 übermittelt
Informationen, die vom Benutzer eingegeben wurden, an die Steuerung 15; (g) die Steuerung 15 speichert die empfangene Information digital in der Datenbank 31 ab.
Die Anweisung im Schritt (e) an das elektronische Modul 33 kann beispielsweise lediglich darin bestehen, dass es einer Fotokamera mitteilt, dass das nächste Foto sogleich an die Steuerung 15 geschickt werden soll, oder dass es einem anderen Modul 33, beispielsweise einem Tablet, mitteilt, dass es nun an der Reihe ist und die nächsten erhaltenen Informationen an die Steuerung schicken soll. Wenn der Prozess sehr simpel gehalten wird und überhaupt nur ein einziges Gerät zur Verfügung steht, kann dieser Schritt (e) auch übersprungen werden. Bevorzugt werden mehrere Geräte 1 zusammengeführt, die an ihren Magneten 8 zusammenhalten, wodurch ein dreidimensionales Gebilde entsteht, bevor ein Schalter 12 betätigt wird. Beispielsweise können auch kleinere Würfel aus kleinen Geräten 1 gebaut werden, die ihrerseits von grösseren Würfeln aus grösseren Geräten 1 umhüllt werden. Auf diese Art kann die Zusammengehörigkeit in Form einer Integration verbildlicht werden. Insbesondere kann mit den unterschiedlichen Grössen der Geräte 1 sinnbildlich gearbeitet werden, wenn Bedeutung dargestellt werden soll.
In einem bevorzugten Verfahren fragt die Steuerung 15 sukzessive alle mit ihr verbundenen Geräte 1 regelmässig nach Daten 16 ab, die von allen dort integrierten Sensoren 23, 24, 26, 27 und Sender-Empfänger-Systemen 25 erfasst wurden. Anschliessend ordnet sie diese Daten den entsprechenden Geräten 1 zu und hinterlegt sie in der Datenbank 31. So wird eine geänderte Zusammengehörigkeit automatisch erfasst, das Betätigen der Schalter auf jedem Gerät 1 wird dann unter Umständen nur noch gebraucht, um dem Gerät eine Bezeichnung oder Bedeutung zuzuordnen und/oder um vom Gerät Hilfestellungen anzufordern. Solche können softwaremässig hinterlegt sein und beispielsweise Grundinformationen zum Vorgehen der nächsten Schritte umfassen.
Wenn die elektronischen Einheiten 9 der Geräte 1 Sender-Empfänger-Systeme 25 umfassen zum Erkennen und identifizieren von nahe gelegenen anderen Geräten 1, die an ihr magnetisch befestigt sind, dann können sowohl Energie als auch Informationen über jeweils nahegelegene Sender-Empfänger-Systeme 25 über mehrere Geräte 1 transportiert und wieder zurückgebracht werden. Schliesslich wird diese gesammelte Menge an Informationen, die von mehreren in verschiedenen Stufen aneinander angebrachten Geräten 1 stammen, gesammelt an die Steuerung 15 übermittelt. Dazu muss nur ein erstes der Geräte 1 über eine Speisung durch einen Energie Speicher 29 verfügen. Die anderen Geräte 1, bis zu maximal 8 Geräten insgesamt, werden durch die Sender-Empfänger-Systeme 25 ausreichend gespeist, sodass die Informationen gesammelt werden können.
Vorzugsweise werden mit dem Betätigen eines der Schalter 12 der Geräte 1 auch die Daten 16 der in der elektronischen Einrichtung 9 integrierten Sensoren 23, 24, 26, 27 und/oder der Sender-Empfänger-Systeme 25 an die Steuerung 15 übertragen. Vorzugsweise wertet die Steuerung 15 nach Erhalt von Daten 16 von einem oder mehreren der Geräte 1 diese Daten 16 aus und erteilt entsprechend einer Vorgabe Anweisungen an ein weiteres elektronisches Modul 33, mit dem sie verbunden ist. Eine solche Auswertung ist abhängig von der Vorgabe resp. von der gewählten Software. Entsprechend können die Resultate der Auswertungen sehr divergent sein.
Beispielsweise erfasst die Steuerung 15 die räumlichen Anordnungen der zusammengefügten Geräte 1, speichert sie und stellt sie auf einem dafür geeigneten Modul 33 grafisch dar. Oder sie erstellt auf Grund ihrer erhaltenen Daten 16 sowie auf Grund der Informationen aus der Datenbank 31 weitere Listen, führt eine Berechnung durch, und/oder erstellt eine Offerte oder einen Plan, wie beispielsweise einen Businessplan, einen Projektplan, einen Prozessplan, einen Bauplan, oder eine Scrum/Kanban-Board-Darstellung.
In der Fig. 6 ist ein Beispiel einer solchen Auswertung gegeben. Am Beispiel der Anordnung der Geräte 1 von Fig. 5 kann das Gerät mit der Nummer 1, gemäss dem eingangs genannten Beispiel des Kochens einer Omelette das „Einkaufen" darstellen, Gerät 1 mit der Nummer 2 repräsentiert dann das„Teig herstellen" und das„Teig backen", Gerät 1 mit der Nummer 4 das„Füllung herstellen" und das Gerät 1 mit der Nummer 3 das„ Essen", was das Ende des Projekts darstellt. Nicht sichtbar hinter dem Gerät 1 mit der Nummer 4, parallel zum Gerät 1 mit der Nummer 2 könnte ein weiteres Gerät 1 sein, welches„Tisch decken" darstellt. In diesem Beispiel verläuft die Zeitachse von links nach rechts, quer stehende Geräte 1 symbolisieren Zwischenresultate oder Endresultate, alle Prozesse, die auf der Zeitschiene am gleichen Ort sind, finden auch gleichzeitig statt. In der Fig. 6 ist dieses Beispiel visualisiert. Es liegt auf der Hand, dass ein derartiges Beispiel beliebig komplexer sein kann, beispielsweise beim Organisieren einer Hochzeit, eines Entwicklungsprojekts oder von olympischen Spielen. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Geräte 1 eine Haptik haben, ganz im Gegensatz zu virtuellen Gebilden, die auf einem Display abgebildet sind. Die einzelnen Tasks lassen sich somit anfassen, aneinander und ineinander verbinden und trennen, aufnehmen, auf einen anderen Tisch oder in einen Nebenraum bringen, zum ungestörten, gleichzeitigen und hierarchielosen Arbeiten der einzelnen Gruppen. Zudem lassen sich Vorder- und Rückseite eines Gerätes 1 unabhängig voneinander beschriften und erlauben somit weitere Arbeitsmöglichkeiten. Die Visualisierung der Gebilde spricht insbesondere deshalb an, weil sie dreidimensional verbunden werden können, verschiedene Höhen und Volumina darstellen, womit eine Mächtigkeit dargestellt wird. Die Teilnehmer oder Benutzer können um die Gebilde herumlaufen. Nicht alle Informationen erschliessen sich dem Benutzer gleichzeitig, so wird ein gewisser Filter, andererseits aber auch ein Fokus auf die Geräte 1 gesetzt, die beim Herumlaufen gerade vor einem auftauchen, während andere verschwinden.
In Fig. 7 ist ein weiterer Vorteil der Erfindung beschrieben. Es zeigt ein Gerät 1, das zum Senden und Empfangen von Energie und Information sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung geeignet ist. Es umfasst daher eine Elektronik mit zwei verbundenen NFC Transponder/Receiver 25, von denen je eines horizontal bzw. vertikal angeordnet ist. Entsprechend ihrer Ausrichtung können sie Energie und Information in beide Räume orthogonal zu ihren Flächenausrichtungen senden und auch von diesen empfangen. Befinden sich nun andere Geräte 1 in der Nähe dieses Gerätes 1, insbesondere, weil sie an ihren Magneten an diesem direkt oder indirekt befestigt sind, so können Energie und Information über mehrere NFC Transponder/Receiver 25 transportiert werden. Gespiesen wird das erste dieser Geräte 1 vorzugsweise induktiv, wiederum von einem NFC Transponder/Receiver, das an einer Speisung wie einer Batterie oder am Netz angeschlossen ist.
Informationen können somit über mehrere Stufen von verschiedenen Geräten 1 abgefragt und gesammelt werden, sodass schliesslich bei Knopfdruck die Gesamtinformation über eine ganze Gruppe an die Steuerung 15 übertragen werden kann. Jeder angefragte NFC Transponder/Receiver 25 kann nicht nur Informationen darüber liefern, welche weiteren NFC Transponder/Receiver 25 in der Nähe, d.h. in seiner Empfangsreichweite sind, sondern auch auf Grund der Stärke der Signalantwort eine Abschätzung der Distanz zu diesen liefern. Die Steuerung 15 kann auf Grund all dieser Informationen die räumliche Anordnung der einzelnen Geräte zueinander ermitteln und auswerten. So können Gruppen als Ganzes mit einem Knopfdruck erfasst und ausgewertet werden, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben wurde. Es zeigt sich, dass mit dieser Methode Informationen von mindestens 2 oder 3 bis 8 Geräten 1, bei ausreichender Versorgung und/oder geschickter Anordnung auch von bis zu 12 oder 15 Geräten 1 in einer Kaskade gesammelt werden können. Entsprechend mehr sind es, wenn seitliche Abzweigungen dazugezählt werden.
Als weiteres, nicht dargestelltes Beispiel werden hier Geräte 1 in Form von Quadern oder Würfeln genannt, die allseitig mit jeweils mindestens einem NFC Transponder/Receiver 25 versehen sind. Beim Stapeln von beispielsweise acht solcher Quader zu einem Turm lassen sich alle Informationen dieser Quader sammeln und gemeinsam per Knopfdruck zur Steuerung 15 senden. Dabei ist die Seitenlänge solcher Geräte 1 unerheblich, solange auf jedem Oberflächensegment 6 ausreichend viele NFC Transponder/Receiver 25, die intern miteinander verbunden sind, angeordnet sind. Da die Reichweite der NFC Transponder/Receiver 25 nur wenige Zentimeter, beispielsweise 7cm weit reicht, können die Geräte 1 entsprechend klein dimensioniert oder mit der nötigen Anzahl NFC Transpondern/Receivern 25 bestückt werden.
Zudem ist es sehr einfach möglich, eine zeitliche Reigenfolge vorzugeben. Zwei durch eine einfache Verbindung, beispielsweise durch eine Schnur, verbundene Objekte, die je einen NFC Transponder/Receiver 25 und vorzugsweise ein Permanentmagnet oder ein Ferromagnet umfassen, können als «zuerst» und «danach» gekennzeichnet und entsprechend in der Datenbank 31 mit ihren ID- Nummern 11 hinterlegt sein. Werden diese Objekte schliesslich an zwei verschiedenen Gruppen angebracht, so kann die Steuerung eindeutig erkennen, dass die Arbeiten der einen Gruppe «zuerst» und die der anderen Gruppe «danach» durchgeführt werden müssen. Solch verbundene Objekte, nicht dargestellt in den Figuren, lassen sich auch mit den anderen Geräten entsprechend nutzen, um Reihenfolgen, Hierarchien oder innere Strukturen festzulegen.
Bezugszeichenliste
1 Gerät
2 Gehäuse
2a Membran am Gehäuse
3 Innenraum
4 Ecke
5 Kante
6 Oberflächensegment
7 Käfig
8 Permanentmagnet, Magnet
9 Elektronische Einrichtung
10 Datenspeicher
11 ID-Nummer
12 Schalter
13 Sender
14 Antenne
15 Steuerung
16 Daten, Messdaten
17 Piezoelektrisches Element
18 RFID Transponder
19 Raster
20 Flächenmittelpunkt
21 Platte
22 hinteres Oberflächensegment
23 Lagesensor
24 Hall-Magnetsensor
25 Sender-Empfänger-System, NFC Transponder/Receiver
26 Beschleunigungssensor
27 Geräuschsensor
28 Funksender
29 Energiespeicher
30 Set
31 Datenbank
32 Ladestation
33 Elektronisches Modul
34 Modell, Modellplan
a Rasterabstände