Brevet FR3111000A1 — publié le 20211203

Dispositif intelligent (1) pour jeux éducatifs, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble d’objets (10) et une ardoise intelligente (11), ladite ardoise intelligente (11) comprenant un tableau intelligent (110) incorporant un lecteur RFID (111), chaque objet (10) désignant un motif donné associé à un jeu éducatif donné et incorporant une étiquette RFID (100) composée d’une puce RFID stockant des données définissant ledit motif donné, ledit lecteur RFID (111) étant configuré pour lire les données stockées dans la puce RFID incorporée dans un objet (10) lorsque ledit objet (10) est posé sur le tableau intelligent (110), et pour transmettre lesdites données à un processeur (112) implémenté dans ladite ardoise intelligente (11), ledit processeur (112) étant configuré pour déterminer une ou plusieurs actions à exécuter en fonction desdites données. Figure pour l’abrégé : Figure 1 DISPOSITIF INTELLIGENT POUR JEUX EDUCATIFS L’invention concerne de manière générale les jeux éducatifs et en particulier un dispositif intelligent pour jeux éducatifs. Art Antérieur Un jeu éducatif est un jeu visant l’apprentissage de compétences ou de connaissances et le développement de plusieurs aptitudes. Les jeux éducatifs peuvent être des jeux vidéo, des jeux traditionnels, ou encore des jeux en ligne utilisant les technologies et les réseaux de communications modernes. Les jeux éducatifs sont notamment utilisés comme outils pédagogiques et pour perfectionner les compétences ou en acquérir de nouvelles. Dans le contexte de l’apprentissage à lire, écrire, compter et coder aux enfants, une multitude de jeux éducatifs existe et utilise la pédagogie Montessori qui repose sur l’éducation sensorielle et kinesthésique de l’enfant. Des exemples de tels jeux éducatifs comprennent des jouets en bois (par exemples les bouliers, les tableaux de multiplications, les formes et nombre colorés à insérer, les balances à poids, etc.), des cartes, des ensembles de calcul, des tableaux en ardoises magnétiques, et des applications en ligne. Avec le développement des technologies de l’information et de la communication, divers jeux numériques éducatifs ont été développés, notamment les jeux éducatifs connus sous les noms de ‘lettres intelligentes’ et ‘chiffres intelligents’ (‘Smart Letters’ et ‘Smart Numbers’ en langue anglo-saxonne). Inspirés par la pédagogie Montessori, ces jeux aident l’enfant à apprendre les lettres, apprendre les chiffres et à apprendre à compter. Ces jeux éducatifs numériques consistent en des objets représentant les chiffres et les lettres, qui interagissent avec une tablette en possession de l’enfant et des applications éducatives installées sur la tablette. Bien que ce type de jeux repose sur la pédagogie Montessori et permet aux enfants d’apprendre la lecture, l’écriture, et le comptage par le jeu, ces jeux présentent des inconvénients. En effet, avec ce type de jeux, il est nécessaire que l’enfant soit équipé d’une tablette qui soit compatible avec les objets intelligents. Cette contrainte peut réduire l’utilisation du jeu par l’enfant soit parce qu’il ne possède pas la tablette compatible avec le jeu, soit en raison des risques sur la santé des enfants du fait de l’utilisation de la tablette et l’exposition à son écran (par exemple l’exposition aux écrans peut favoriser les troubles d’apprentissage et du langage). Il existe donc un besoin pour développer des dispositifs intelligents pour les jeux éducatifs qui permettent aux enfants l’apprentissage par le jeu tout en bénéficiant des avantages de la pédagogie Montessori sans une exposition à un écran et tout en bénéficiant des technologies de l’information numériques modernes. Définition Générale de l’invention A cet effet, l’invention propose un dispositif intelligent pour jeux éducatifs Dispositif intelligent pour jeux éducatifs, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble d’objets et une ardoise intelligente, l’ardoise intelligente comprenant un tableau intelligent incorporant un lecteur RFID, chaque objet désignant un motif donné associé à un jeu éducatif donné et incorporant une étiquette RFID composée d’une puce RFID stockant des données définissant le motif donné, le lecteur RFID étant configuré pour lire les données stockées dans la puce RFID incorporée dans un objet lorsque l’objet est posé sur le tableau intelligent, et pour transmettre lesdites données à un processeur implémenté dans l’ardoise intelligente, le processeur étant configuré pour déterminer une ou plusieurs actions à exécuter en fonction desdites données. Selon certains modes de réalisation, l’ardoise intelligente peut être configurée pour générer une dictée audio, le processeur étant configuré pour déterminer une réponse à la dictée audio à partir des données lues et comparer la réponse à la dictée audio, une action consistant à allumer un voyant lumineux de l’ardoise intelligente dans une première couleur si la réponse est identique à la dictée audio et à allumer le voyant lumineux dans une seconde couleur si la réponse n’est pas identique à la dictée audio. Selon certains modes de réalisation, l’ardoise intelligente peut comprendre un afficheur, le processeur étant configuré pour déterminer une action consistant à afficher la réponse par l’afficheur. Selon certains modes de réalisation, la réponse peut être constituée d’une pluralité de symboles alphanumériques, le processeur étant configuré pour comparer la pluralité de symboles à la pluralité de symboles définissant la dictée audio et identifier les symboles de réponse qui sont erronés, le processeur étant en outre configuré pour déterminer une action consistant à afficher la pluralité de symboles par l’afficheur et afficher les symboles erronés en clignotant. Selon certains modes de réalisation, la dictée audio peut être préalablement enregistrée dans une mémoire de stockage implémentée dans l’ardoise intelligente. Selon certains modes de réalisation, l’ardoise intelligente peut disposer d’une connectivité Bluetooth, la dictée audio étant transmise par un terminal mobile à l’ardoise intelligente à travers une connectivité Bluetooth. Selon certains modes de réalisation, l’afficheur peut être un afficheur à cristaux liquides. Selon certains modes de réalisation, l’ardoise intelligente peut comprendre un haut-parleur configuré pour exécuter une action consistant à générer un signal sonore correspondant au motif donné défini par les données lues par le lecteur RFID. Selon certains modes de réalisation, le jeu éducatif donné peut être choisi dans un groupe comprenant l’apprentissage des lettres, l’apprentissage des chiffres et des nombres, la reconnaissance d’animaux, la reconnaissance de couleurs, la reconnaissance des sons d’animaux, et l’apprentissage du solfège rythmique. Selon certains modes de réalisation, le motif donné peut représenter un motif choisi dans un groupe comprenant des lettres, des chiffres, des images représentant des couleurs, des motifs rythmiques, et des animaux. Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention offrent un dispositif intelligent permettant à l’enfant d’apprendre par le jeu sans une quelconque exposition à un écran. Avantageusement, certains modes de réalisation de l’invention permettent aux enfants d’apprendre à lire, à écrire, à compter, d’apprendre les chiffres et les nombres, et à apprendre le solfège rythmique. Avantageusement, les modes de réalisation de l’invention offrent un dispositif de jeu intelligent exploitant les avantages de la technologie RFID et de l’apprentissage reposant sur la pédagogie Montessori. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’aide de la description qui suit faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d’exemple, et qui représentent, respectivement : La figure 1 est un schéma représentant un dispositif intelligent pour jeux éducatifs, selon certains modes de réalisation de l’invention. Description détaillée Les modes de réalisation de l’invention fournissent un dispositif intelligent pour jeux éducatifs reposant sur les technologies RFID (acronyme de ‘Radio Frequency IDentification’ en langue anglo-saxonne) ou encore les technologies ‘Identification par Radio Fréquence’ en français. Ces technologies utilisent les ondes radio à des fins d’identification. La technologie RFID permet d’identifier un objet, d’en suivre le cheminement et d’en connaître les caractéristiques à distance grâce à un marqueur émettant des ondes radio, attaché ou incorporé à l’objet. Ce marqueur est appelé ‘transpondeur’ ou ‘étiquette radiofréquence’ ou encore ‘radio-étiquette’ ou ‘étiquette RFID’ ou ‘tag RFID’. L’étiquette RFID est composée d’une puce RFID reliée à une antenne. La puce RFID stocke des informations et agit comme un support d’informations programmé avec un code unique. Cette étiquette est lue par un lecteur/encodeur RFID (aussi appelé ‘récepteur’) qui capte l’information stockée dans la puce RFID. Le lecteur/encodeur RFID est capable, moyennant un logiciel RFID, de lire une ou plusieurs puces RFID, interpréter, et transmettre les informations lues de ces puces. Il existe trois types de puces RFID différentes : les puces passives, les puces actives, et les puces intelligentes. Les puces passives fonctionnent sans batterie et sont activées grâce à un système qui transmet les ondes magnétiques. Les puces actives possèdent une batterie et peuvent transmettre de manière autonome les informations à un récepteur sans être activées. Les puces intelligentes sont équipées d’un système de sécurité permettant de crypter les informations stockées, ce qui rend l’accès aux données stockées dans une puce RFID intelligente possible seulement si une authentification est réussie. Une étiquette RFID peut être en lecture seule, à écriture seule et lecture multiple, ou à écriture et lecture multiples. Les étiquettes RFID en lecture seule comprennent des puces RFID non modifiables. Les données y sont sauvegardées par le fabriquant lors de la création de l’étiquette RFID. Les étiquettes RFID à écriture seule et lecture multiple sont elles aussi non modifiables en matière de contenu stocké dans leurs puces RFID mais peuvent être lues plusieurs fois sur différents lecteurs. Les étiquettes RFID à écriture et lecture multiples comprennent des puces RFID dont le contenu peut être modifié plusieurs fois et peut être lu plusieurs fois sur différents lecteurs. La technologie RFID permet la lecture des radio-étiquette même sans ligne de vue directe et peut traverser de fines couches de matériaux. La collecte des données stockées dans les puces RFID est rapide et numérique. La technologie RFID est utilisée dans de nombreuses applications comprenant la gestion des ressources et équipements, la prévention des vols et traçabilité, l’étiquetage de sécurité, la maintenance, l’étiquetage de bagages, et l’identification des véhicules. Les modes de réalisation de l’invention permettent la mise en œuvre de la technologie RFID pour l’apprentissage par le jeu et les jeux éducatifs pour enfants. En référence à la figure 1, les modes de réalisation de l’invention fournissent un dispositif intelligent 1 pour jeux éducatifs, le dispositif intelligent 1 comprenant une ardoise intelligente 11 et un ensemble d’objets 10. L’ardoise intelligente 11 peut comprendre un bouton de marche/arrêt, un ou plusieurs boutons 118 adaptés pour démarrer une dictée audio ou pour démarrer la génération d’un son en fonction du jeu éducatif visé. L’ardoise intelligente 11 est une ardoise numérique comprenant un processeur 112, un afficheur 114, une mémoire de stockage de données 115, un haut-parleur 116, et un voyant 113. Selon les modes de réalisation de l’invention, l’ardoise intelligente 11 comprend un tableau intelligent 110 incorporant un lecteur RFID 111. Chaque objet 10 du dispositif intelligent 1 désigne un motif donné associé à un jeu éducatif donné et incorpore une étiquette RFID 100 composée d’une puce RFID stockant des données définissant le motif donné désigné par l’objet 10. Le lecteur RFID 111 est configuré pour lire les données stockées dans la puce RFID incorporée dans un objet 10 lorsque l’objet 10 est posé sur le tableau intelligent 110 et pour transmettre les données lues à un processeur 112 implémenté dans l’ardoise intelligente, le processeur 112 étant configuré pour déterminer une ou plusieurs actions à exécuter en fonction des données lues lorsque un objet 10 est posé sur le tableau intelligent 110. Les modes de réalisation de l’invention peuvent être appliqués dans divers jeux éducatifs comprenant, à titre d’exemples non limitatifs, les jeux éducatifs pour l’apprentissage des lettres, de la lecture, des chiffres et des nombres, la reconnaissance d’objets du quotidien, la reconnaissance des sons (par exemple la reconnaissance des sons des animaux, la reconnaissance de couleurs), l’apprentissage de couleurs, les jeux de plateau, et l’apprentissage du solfège rythmique. En fonction du jeu éducatif visé, les objets 10 désignent des motifs associés audit jeu éducatif. Selon certains modes de réalisation, un motif donné peut représenter un motif choisi dans un groupe comprenant des lettres, des chiffres, des images représentant des couleurs, des motifs rythmiques, et des animaux. Dans une première application de la présente invention aux jeux éducatifs relatifs à l’apprentissage les lettres et la lecture, le dispositif intelligent 1 peut comprendre 26 objets 10, chaque objet 10 désignant une lettre de l’alphabet. Dans une deuxième application de l’invention aux jeux éducatifs relatifs à l’apprentissage des chiffres et à compter, le dispositif intelligent 1 peut comprendre dix objets 10, chaque objet 10 désignant un chiffre de ‘0’ à ‘9’. Dans une troisième application de l’invention aux jeux éducatifs relatifs à la reconnaissance des objets du quotidien, chaque objet 10 peut désigner un objet par exemple un moyen de transport (voiture, train, vélo, avion, etc.), un animal, etc. Dans une quatrième application de l’invention aux jeux éducatifs relatifs à l’apprentissage du solfège rythmique, le dispositif intelligent 1 peut comprendre au moins neuf objets 10, chaque objet 10 désignant une notre choisi dans un groupe comprenant une noire, une blanche, une ronde, deux croches, quatre double croche, trois triolets, une pause, une demi-pause, et un soupire. Dans une cinquième application de l’invention aux jeux éducatifs relatifs à l’apprentissage de couleurs, le dispositif intelligent 1 peut comprendre une pluralité d’objets 10, chaque objet désignant une couleur donnée. L’étiquette RFID 100 comprise dans chaque objet 10 est composée d’une antenne (non illustrée dans la figure 1) et d’une puce RFID qui stocke des données définissant le motif donné désigné par l’objet 10 de manière à ce que lorsque l’objet 10 est posé sur le tableau intelligent 110, le lecteur RFID 111 lit les données stockées dans la puce RFID qui permettent de reconnaître le motif donné désigné par l’objet 10 qui a été posé sur le tableau intelligent 110. Le tableau intelligent 110 peut être configuré pour transmettre les données lues au processeur 112, à partir de ces données, le processeur 112 peut déterminer une ou plusieurs actions à exécuter par l’ardoise intelligente 11 en fonction de ces données. Selon certains modes de réalisation, le jeu éducatif peut consister à l’apprentissage des motifs désignés par les différents objets 10 du dispositif intelligent 1 (par exemple l’apprentissage des lettres, des chiffres, des mots, des couleurs, des objets de quotidien, des sons des animaux, etc.). Selon ces modes de réalisation, l’utilisateur pose un ou plusieurs objets 10 sur le tableau intelligent 110 et l’ardoise intelligente 11 peut être configurée à générer, à travers le haut-parleur 116, un signal sonore correspondant au motif donné défini par les données lues par le lecteur RFID 111 lorsque l’un ou plusieurs objets 10 sont posés sur le tableau intelligent 110. Par exemple, dans une application de l’invention à l’apprentissage des lettres où chaque objet 10 désigne une lettre de l’alphabet, le haut-parleur 116 peut générer un son indiquant la lettre qui correspond à l’objet 10 posé sur le tableau intelligent 110. Dans une application de l’invention à l’apprentissage des chiffres où chaque objet 10 désigne un chiffre, le haut-parleur 116 peut générer un son indiquant le chiffre qui correspond à l’objet 10 posé sur le tableau intelligent 110. Dans une autre application de l’invention à l’apprentissage des mots, lorsque deux objets 10 ou plus sont posés de manière séquentielle sur le tableau intelligent 110, le processeur 112 peut être configuré à déterminer le mot formé par les différentes lettres associées aux objets 10 posés sur le tableau intelligent 110, le haut-parleur 116 peut être configuré pour générer un son indiquant le mot formé. Dans une autre application de l’invention à l’apprentissage du solfège rythmique où chaque objet 10 désigne une notre rythmique et deux objets 10 ou plus sont posés de manière séquentielle sur le tableau intelligent 110, le processeur 112 peut être configuré pour déterminer le motif rythmique constitué par les différentes notes rythmiques, le haut-parleur 116 peut être configuré pour générer un son indiquant le motif rythmique constitué. Selon certains modes de réalisation, le jeu éducatif peut consister à répondre à une dictée audio, l’utilisateur du dispositif intelligent 1 doit alors poser un ou plusieurs objets 10 sur le tableau intelligent 111 pour constituer sa réponse à la dictée audio. Selon certains modes de réalisation, l’ardoise intelligente 11 peut être configurée pour générer une dictée audio. L’ardoise intelligent 11 peut comprendre un ou plusieurs boutons 118 adaptés pour générer, lorsque l’utilisateur appuie dessus, une ou plusieurs dictées audio. Une dictée audio peut consister en un signal sonore indiquant, à titre d’exemples non limitatifs, une lettre, un mot, un chiffre, un nombre, une couleur, un motif rythmique, ou un objet du quotidien, en fonction du jeu éducatif visé. Selon certains modes de réalisation, la dictée audio peut être préalablement enregistrée dans une mémoire de stockage de données (115) implémentée dans l’ardoise intelligente (11). Selon d’autres modes de réalisation où l’ardoise intelligente (11) dispose d’une connectivité Bluetooth, la dictée audio peut être transmise par un terminal mobile 12 à l’ardoise intelligente 11 à travers une connectivité Bluetooth 13. Le terminal mobile 12 peut être un téléphone mobile ou une tablette, à titre d’exemples non limitatifs. Selon certains modes de réalisation où l’ardoise intelligente 11 est configurée pour générer une dictée audio, le processeur 112 peut être configuré pour déterminer une réponse à la dictée audio à partir des données lues et transmises par le lecteur RFID 111, le processeur 112 peut être configuré pour comparer la réponse déterminée à la dictée audio générée par l’ardoise intelligente 11 et déterminer une action qui consiste à allumer le voyant lumineux 113 dans une première couleur (par exemple le vert) si la réponse est identique à la dictée audio générée par l’ardoise intelligente 11, et à allumer le voyant lumineux 113 dans une seconde couleur (par exemple le rouge) si la réponse n’est pas identique à la dictée audio générée. Selon certains modes de réalisation, l’ardoise intelligente 11 peut comprendre un afficheur 114, le processeur 112 peut être configuré pour déterminer une action consistant à afficher la réponse par l’afficheur 114. Selon certains modes de réalisation, la réponse déterminée par le processeur 112 peut être constituée d’une pluralité de symboles alphanumériques, le processeur 112 peut être configuré pour comparer la pluralité de symboles constituant la réponse à la pluralité de symboles définissant la dictée audio et identifier les symboles de la réponse qui sont erronés. Dans ces modes de réalisation, le processeur 112 peut être configuré pour déterminer une action consistant à afficher la pluralité de symboles constituant la réponse par l’afficheur 112 et déterminer une action consistant à afficher les symboles erronés en clignotant. Ce mode de réalisation permet avantageusement à l’utilisateur de détecter les erreurs dans sa réponse à la dictée audio et de les corriger. Selon certains modes de réalisation, l’afficheur 114 peut être un afficheur à cristaux liquides. Selon certains modes de réalisation, les étiquettes RFID 100 peuvent être composées de puces RFID passives. Selon d’autres modes de réalisation, les étiquettes RFID 100 peuvent être composées de puces RFID actives. Selon certains modes de réalisation, les étiquettes RFID 100 peuvent être des étiquettes RFID à écriture seule et lecture multiple. Selon certains modes de réalisation (illustrés par la figure 1), les objets 10 du dispositif intelligent 1 peuvent avoir une forme cubique, avec une des faces latérales du cube représentant les motifs associés au jeu éducatif visé. Selon d’autre modes de réalisation (non illustré par la figure 1), les objets 10 peuvent avoir la forme géométrique des motifs qui leurs sont associés. Par exemples, un objet 10 peut avoir la forme d’une lettre ou d’un chiffre en trois dimensions. Selon certains modes de réalisation, les objets 10 peuvent être fabriqués en bois. L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-avant à titre d’exemple non limitatif. Elle englobe toutes les variantes de réalisation qui pourront être envisagée par l’homme du métier. Dispositif intelligent (1) pour jeux éducatifs, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble d’objets (10) et une ardoise intelligente (11), ladite ardoise intelligente (11) comprenant un tableau intelligent (110) incorporant un lecteur RFID (111), chaque objet (10) désignant un motif donné associé à un jeu éducatif donné et incorporant une étiquette RFID (100) composée d’une puce RFID stockant des données définissant ledit motif donné, ledit lecteur RFID (111) étant configuré pour lire les données stockées dans la puce RFID incorporée dans un objet (10) lorsque ledit objet (10) est posé sur le tableau intelligent (110), et pour transmettre lesdites données à un processeur (112) implémenté dans ladite ardoise intelligente (11), ledit processeur (112) étant configuré pour déterminer une ou plusieurs actions à exécuter en fonction desdites données. Dispositif intelligent selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ardoise intelligente (11) est configurée pour générer une dictée audio, ledit processeur (112) étant configuré pour déterminer une réponse à ladite dictée audio à partir desdites données et comparer ladite réponse à ladite dictée audio, une action consistant à allumer un voyant lumineux (113) de l’ardoise intelligente (11) dans une première couleur si ladite réponse est identique à ladite dictée audio et à allumer ledit voyant lumineux (113) dans une seconde couleur si ladite réponse n’est pas identique à ladite dictée audio. Dispositif intelligent selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite ardoise intelligente (11) comprend un afficheur (114), ledit processeur (112) étant configuré pour déterminer une action consistant à afficher ladite réponse par ledit afficheur (114). Dispositif intelligent selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite réponse est constituée d’une pluralité de symboles alphanumériques, ledit processeur (112) étant configuré pour comparer ladite pluralité de symboles à la pluralité de symboles définissant ladite dictée audio et identifier les symboles de réponse qui sont erronés, ledit processeur (112) étant en outre configuré pour déterminer une action consistant à afficher ladite pluralité de symboles par ledit afficheur (112) et afficher lesdits symboles erronés en clignotant. Dispositif intelligent selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce ladite dictée audio est préalablement enregistrée dans une mémoire de stockage (115) implémentée dans ladite ardoise intelligente (11). Dispositif intelligent selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite ardoise intelligente (11) dispose d’une connectivité Bluetooth, ladite dictée audio étant transmise par un terminal mobile (12) à ladite ardoise intelligente (11) à travers une connectivité Bluetooth (13). Dispositif intelligent selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que ledit afficheur (114) est un afficheur à cristaux liquides. Dispositif intelligent selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ardoise intelligente (11) comprend un haut-parleur (116) configuré pour exécuter une action consistant à générer un signal sonore correspondant au motif donné défini par lesdites données.