教育玩具套装的制作方法

1.本发明涉及一种教育玩具套装及一种特定来说通过教育玩具套装产生听觉输出的方法，所有这些都根据独立权利要求的序言。


背景技术：

2.最近，随着触摸屏平板电脑的兴起，教育及益智的玩具的发展已经使计算成为结合学习刺激的主要工具之一。尽管这可为教导儿童且让他们接触计算机的工作方式以及甚至符号思维的很好的选择，但在教育学理论中，最好的学习方法是刺激所有可用的感官的方法，这长期以来一直是公认的真理。平板电脑及普通电脑大多只用于刺激视觉及听觉。同样地，自古以来就被用作儿童的益智玩具的积木及操纵器受到高度重视，因为它们除了刺激视觉之外还刺激触觉，但它们在听觉领域缺乏刺激，也缺乏提供交互式学习体验的能力。
3.因此，需要能够进行触觉及知觉学习的教育及益智玩具，这些玩具是现成的材料，且可用于学习各种各样的科目，例如也可用于支持数学理解且可用于逻辑教学。
4.wo 2015/073530 a1公开一种玩具，其根据以某一顺序布置的一组块编写可为用户播放的故事。所述顺序确定主题中的哪一者(例如科目、人物、情节、角色或其它故事属性或元件)以哪种顺序播放。装置仍然主要依赖于通过提供一个屏幕的虚拟刺激，在所述屏幕上，故事根据由用户布置的一系列块展开，且然后作为由屏幕上的确定的故事块组成的故事播放。尽管这可从某一组块提供较大的故事组合，且当然也需要实验，且甚至可刺激叙事思维及故事构建，但教育玩具本身在理解及参与复杂抽象的科目(例如数学及语言)时在触觉刺激的形式下获得《把握》方面几乎没有什么作用。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的是提供一种克服背景技术的至少一个问题的教育玩具。本发明的特定目的是提供一种教育玩具，所述玩具对1到16岁的儿童来说易于使用及安全，并且在视觉、听觉及触觉领域提供学习刺激。本发明的另一特定目的是提供一种教育玩具套装，其提供交互体验且同时减少儿童的屏幕时间。
6.本发明的一个特定目的涉及提供一种教育玩具及一种用于在教育玩具套装中给出听觉输出的方法，所述听觉输出反映所述玩具套装的至少部分的预期学习体验及/或处置。
7.这些目标中的至少一者通过独立权利要求的特性化部分中的特征来解决。
8.本发明的一个方面是一种教育玩具套装。所述玩具套装包括具有对应于一或多个形状特征的至少一个形状识别器的形状。
9.所述教育玩具套装进一步包括形状识别元件，所述形状识别元件具有至少一个读取器，以检测及/或激活在所述至少一个读取器的有效范围内的至少一个形状识别器。
10.所述教育玩具套装进一步包括处理单元，其适于处理由所述读取器对至少一个形状识别器的检测及/或激活。
11.其进一步包括输出单元，所述输出单元适于给出听觉输出。所述输出反映所述检测及/或激活所述一或多个形状特征的处理并与所述一或多个形状特征结合。
12.在本发明的上下文中，《套装》可理解为例如功能上属于一起的多个项。在此上下文中，套装可理解为彼此配合的多个项。
13.此外，在本发明的上下文中，《形状》可理解为由其外部边界界定的项，使得其表示特定的几何形式。
14.在本发明的优选实施例中，所述形状是积木，特别优选地，所述积木是由六个相等的正方形含有的基本对称的三维形状，即所述形状是立方体。
15.在本发明的特定实施例中，所述形状特征包括关于所述形状的特定特性的信息。例如，这可为关于形状的特定几何形式的信息。替代地，或除此之外，所述形状特征可包括关于以下任一者或组合的信息：所述形状的颜色、所述形状的表面性质、在所述形状的任何一个表面上表示的图像及/或字母、单词、句子、数字。
16.在特别优选的实施例中，所述形状特征对应于在所述形状的至少一个表面上表示的运算符。
17.在本发明的上下文中，运算符应理解为数学意义上的运算符，因为它代表数学运算。最常用的数学运算符号有： 、-、＝、:、x。这些运算分别象征着加、减、等于、除、乘。
18.本发明的所述教育玩具套装提供一种可用于刺激多种科目的学习的玩具套装。所述科目可通过在所述形状上提供相应的形状特征(其可通过所述处理单元识别所述形状而彼此交互)，将一系列所述形状置于逻辑顺序中，且为反映其的输出单元提供可感知的输出而实施。所述教育玩具套装可通过使用所述形状特征来增强学习刺激，所述形状特征本身可被设计成吸引儿童与之交互并刺激用户的听觉、视觉及触觉。通过所述形状的触觉处置对体感系统的刺激对于与所述教育玩具套装相关联的学习体验特别有利。
19.在本发明的特定实施例中，所述玩具套装包括多个形状，其每一者具有对应于一或多个形状特征的至少一个形状识别器。
20.在本发明的特别优选的实施例中，所述多个形状是在一个形状与二十五个形状之间，特定来说是在一个形状与十五个形状之间，甚至更特定言之是在三个形状与十个形状之间的若干形状。
21.在本发明的特定实施例中，所述玩具套装包括多个形状识别元件。每个形状识别元件具有至少一个读取器，并且每个形状识别元件具有所述至少一个读取器的至少一个有效范围。
22.在本发明的上下文中，所述有效范围可被理解为在读取器与特定形状的形状识别器之间可发生无接触检测的区域。所述有效范围可从形状识别元件以一个角度延伸，使得靠近彼此布置的多个有效范围不重叠。凭借此配置，所述教育玩具套装能够识别具有特定形状识别器的特定形状放置在多个形状识别元件位置中的哪个位置。这为所述教育玩具套装提供在例如具有对应于数字的形状特征的若干形状上执行运算符的可能性。在有效的使用中，这意味着如果放置三个形状的序列，其中第一形状具有对应于一个数字(例如一)的形状特征，第二形状具有对应于一个运算符(例如，加号，即，加法)的形状特征，且第三形状具有一个数字(例如二)的形状特征，那么所述教育玩具套装上的三个形状识别元件的所述有效范围将经布置以不重叠，使得每个所述形状识别元件能够明确地识别其以某种方式与
之交互的所述形状的特定形状特征，使得所述教育玩具套装能够提供对应于相应数学运算的结果的听觉输出，即，在特定实例中，所述听觉输出将大声地声明《三》。
23.在本发明的特定实施例中，当一个形状识别器在至少一个读取器的有效范围内时执行所述检测及/或激活。
24.替代地，或另外，可布置某些形状识别器，以例如仅当两个有效范围重叠时才激活及/或检测形状识别器。此特定实施例可例如检测堆叠形状。
25.在特定实施例中，所述形状识别器适于通过电磁场来激活及/或检测。
26.在特别优选的实施例中，所述形状识别器是无源射频标签。替代地，所述形状识别器是主动发送标签。
27.在特别优选的实施例中，所述形状识别器及所述读取器使用近场通信作为通信协议。在此实施例中，所述有效范围基本上对应于射频场，并且所述检测及/或激活包括对呈所述形状识别器形式的无源标签供电。
28.在特定实施例中，所述形状识别器包括唯一的识别码，所述识别码使形状识别元件能够明确地识别特定形状识别器所关联的所述形状。在特定实例中，所述唯一识别码是序列号。
29.在本发明的特别优选的实施例中，所述教育玩具套装具备一或多个遮蔽物，所述遮蔽物塑形所述至少一个读取器的有效范围，以例如能够清楚地且明确地检测形状识别器。用于塑形所述有效范围的合适遮蔽物可由典型的射频阻挡材料制成，例如铝层及/或其它金属层阻挡射频电磁波从所述读取器以特定角度延伸。在特别优选的实施例中，所述一或多个遮蔽物被布置在具有多个形状识别元件的游戏托盘内，使得各自与一个形状识别元件相关联的读取器仅具有彼此不重叠或彼此确实重叠的是受控区域的经塑形有效范围。
30.在特别优选的实施例中，具有至少一个读取器的所述形状识别元件布置在游戏托盘中。优选地，所述游戏托盘具有多个凹部，每个凹部能够接收形状并与相应的形状相配合。所述凹部可集成在所述托盘中，使得用于所述读取器的遮蔽物材料可经布置以例如塑形所述有效范围。
31.在另外替代或附加实施例中，所述处理单元适于在某些时间间隔内通过所述读取器执行读取，并根据第一检测对随后的读取作出反应。例如，所述读取器可为适于在0.1到5cm之间的第一有效范围内检测形状识别器的第一天线，并且在检测到时，接合第二天线，所述第二天线适于在0.1到10cm之间的范围内检测形状识别器。凭借此布置，例如可在一个形状识别元件上检测堆叠形状。
32.在本发明的特定实施例中，所述输出反映已执行检测及/或激活所述至少一个形状识别器的多个形状识别元件中的特定一者的特征。对于此实施例，每个形状识别元件可归因于特定的特征。此特征可对应于例如所述形状识别元件在所述教育玩具套装的所述布置中的位置，例如托盘上的位置。在其中所述教育玩具套装包括在其上布置形状识别元件的托盘的特定实例中，此特征可例如为所述形状识别元件在托盘上的定位。样本定位可分别为例如：来自所述托盘的一端的所述第一形状识别元件及反映所述形状识别元件的位置计数的对应数字。
33.在替代及/或附加实施例中，所述特征还可反映所述形状识别元件的特定特性。例如，当所述形状识别元件适合以特定形状制造时，此特性可例如为所述形状识别元件的几
何结构。在此实例中，形状识别元件的形状可基本上为二次的，例如与呈立方体形式的形状配合。当然，所属领域的技术人员完全理解，在本发明的上下文中可实现形状识别元件几何结构及形状的任何组合。所述特征还可为颜色码、数字码、字母码及/或运算符码，其是特定形状识别元件的属性，并且在基于在此形状识别元件的有效范围内的形状识别器的激活及/或检测提供输出时由处理单元纳入考虑。
34.在本发明的特定实施例中，所述输出反映已执行检测及/或激活至少一个形状识别器的所述多个形状识别元件的特征，由此所述特征可为：激活的读取器的数量及/或先前激活步骤的数量。
35.在特定实施例中，所述教育玩具套装包括存储器单元，其用于存储由任一数量的读取器检测及/或激活至少一个形状识别器的序列。所述存储器单元可例如包括随机存取存储器，其中所有检测及/或激活事件至少临时存储以由所述处理单元处理。
36.在另外特定实施例中，所述教育玩具套装包括另外存储器单元，所述存储器单元存储在如上文所述确定反映形状特征及/或形状识别元件特征的适当输出时所述处理单元可存取的听觉输出文件的集合。例如，这些听觉输出文件可包括所述处理单元可从中选择的特定特征和指令的语音记录。
37.在特定实施例中，本发明的所述教育玩具套装包括无线通信单元。此无线通信单元可例如用于将教育玩具套装与因特网连接，并在因特网上提供对存储器或数据库的存取，其中所述处理单元可存取听觉输出文件及/或存储如上文所述的激活及/或检测序列。
38.在特别优选的实施例中，所述教育玩具套装进一步适于结合机器学习协议的过程。所述机器学习协议用于在使用所述教育玩具套装时处理用户数据。激活及/或检测的特定事件序列可用于识别反复出现的使用模式或集群，并由此提供关于重复出现的某些类型区域的定向教学反馈。通过分析用户数据，可为所述用户提供定制的挑战级别。例如，如果所述机器学习协议认识到任务是在非常短的时间间隔内解决的，并且因此可视为对用户来说太容易，那么可通过通过听觉信号输出给出相应的指令来设置更困难的任务。
39.在特定实施例中，所述教育玩具套装不并入任何类型的电子显示器。通过不并入显示器，所述教育玩具套装通过提供一种交互体验是对当今广泛使用平板电脑进行教育和学习刺激的理想补充，所述交互体验具有强烈的触觉和听觉组件，所述组件在视觉刺激中保持平衡，通过所述形状执行，并且不以牺牲其它感官为代价而偏袒一种感官。因此，所述教育玩具套装是无屏幕玩具，其在其使用中仍然是交互的。
40.在特定实施例中，所述机器学习协议适于在使用多个教育玩具时处理其数据。例如，这可导致重要用户数据库的建立，其可用于标定其中已基于参数识别教学需求的特定区域，所述参数例如区域、一天中的小时、使用时间和用户同意以匿名方式与所述教育玩具套装的提供者共享的任何其它变量。
41.在特定实施例中，所述教育玩具套装的所述无线连接单元进一步适于提供用于更新控制所述处理单元的操作的计算机程序产品的更新构件。
42.在特定实施例中，所述无线连接是接口。在另外特定实施例中，本发明的所述教育玩具套装包括用于将所述处理单元与至少一个另外信息处理装置连接的接口。这可采取例如用于接口及相应连接的usb协议的形式，其优选地是如所属领域的技术人员认为是实用的最新一代的标准及/或迷你及/或微型usb连接中的任一者。
43.在特定实施例中，所述教育玩具套装包括多个有效范围，每个有效范围用于特定读取器，并且所述有效范围经适配以使得其基本上不重叠。替代地，其可被布置成在选定的重叠区域中重叠，其然后通过提供能够在所述区域中更具体地激活及/或检测形状识别器的重叠区域来利用。特定形状可包括例如与多个读取器交互并由此桥接一或多个形状识别构件的形状识别器。这可触发由所述处理单元处理的所述输出单元的特定听觉输出。
44.在特定实施例中，所述形状包括至少一个形状遮蔽物，其可例如采取布置在所述形状内侧的射频电磁波阻挡材料的形式，使得仅可存取所述形状识别器(例如标签)且因此其仅可从特定角度激活及/或检测。这可使所述形状归因于多个特征。例如，呈立方体形式的形状可归因于六个不同的特征，每个特征反映特定立方体表面并与形状识别器相关联，所述形状识别器只有在正确地放置在形状识别元件中时才可读取，所述元件具有来自反映其表面的其它五个形状识别器的形状识别器，由所述立方体内的遮蔽物阻挡每个所述表面被读取。
45.在特定实施例中，与所述一或多个形状特征结合的输出反映例如所述形状的形状形式值、数字值、字母值、图片值等特征。
46.在本发明的特定实施例中，所述形状识别元件包括至少一个形状接受器，所述形状接受器适于接收形状，例如以使所述形状进入与所述形状接受器相关联的有效范围。
47.在特定实施例中，所述形状识别元件包括多个形状接受器。
48.在特定实施例中，所述形状接受器以例如与所述形状紧密地制造的方式匹配所述形状。特别优选地，所述形状接受器被设计成游戏托盘上的凹部。
49.替代地，或另外，所述形状接受器可被设计成包括标记及/或合适的图标，其分别在图示上与所述形状匹配，例如以使后者的放置直观。这允许将形状可靠地带入形状识别元件的有效范围中。
50.在本发明的特定实施例中，所述教育玩具套装具有拥有基本上由木材制成的形状表面的形状。具有表面基本上由木材制成的形状的一个优点是因为木材的触觉性质。木材触感温暖，且在外观和感觉上接近于传统的玩具砖，使得本发明的教育玩具套装可从使用中期望得到较大的接受度。替代地或另外，所述教育玩具套装具有拥有基本上由塑料及/或纸板制成的形状表面的形状。在特定实施例中，形状具有可由包括所有电子单元(例如形状识别器等)的内部单元填充的内部体积。在此实施例中，所述形状的表面可由可折叠成特定形状的纸板制成且所述内部单元放置在其内。
51.在本发明的特定实施例中，所述处理单元进一步适于通过所述输出单元的听觉输出来提示用户。这种提示可采取口头邀请的形式来执行某个操作。这可在空白状态下完成，即，当还没有形状以邀请的形式被带入形状识别元件的有效范围时，所述教育玩具套装上已经存在的序列可提示所有形状。例如，如果数学运算已经通过装配到形状识别元件的相应接受器中的形状序列放置，那么处理器可提示用户将正确的答案(即所述数学运算的结果)放置到剩余的空闲接受器中。这之后可进一步得到输出，所述输出声明所述形状是否具有表示所述数学运算的结果的正确数字值。
52.在另外特定实施例中，所述处理单元适于产生反映由所述输出单元输出的正确答案的特定输出信号。这可用来为正确的答案提供即时的满足感，且借此增加学习动力。
53.在本发明的特定实施例中，所述形状识别元件、所述处理单元和所述输出单元以
及优选地还有所述形状接受器是游戏托盘的部分。然后，所述形状是单独的并适于被带入所述游戏托盘内的至少一个读取器的有效范围中。这可优选地通过将形状装配到形状接受器中来完成。在此特定实施例中，根据本发明的游戏托盘也可被制成具有基本上木材外表面。
54.在特别优选的实施例中，所述游戏托盘提供木材触觉体验，其仅具有一个小接口，例如用于将所述托盘与中断所述表面的另外计算装置连接的迷你usb连接。所述托盘可经上漆或涂布，以减少磨损并延长使用寿命。
55.在特定实施例中，所述教育玩具套装进一步适于提供触觉反馈。这可呈振动单元的形式，例如偏心旋转质量块、压电致动器及/或线性共振致动器(例如通常并入在智能手机中)。
56.在特定的优选实施例中，所述游戏托盘由可装配在一起并紧固的至少两个半形部分制成，优选地不需要延伸到所述游戏托盘的表面并固持电子设备(即，所述形状识别元件、所述处理单元、所述输出单元以及优选地还有所述接口及内侧上的电源)的螺丝。
57.在本发明的特定实施例中，所述电子设备是另外可拆卸元件的部分，例如可从只具有呈天线形式的读取器的游戏托盘上移除的侧边栏，所述读取器接着连接到可插入到游戏托盘上的处理装置。
58.在特定实施例中，所述教育玩具套装进一步包括用于为所述处理单元提供输入的输入构件。在另外特定实施例中，所述输入构件是适于将声音转换成所述处理单元可处理的电信息的麦克风。特别优选地，所述处理单元适于被语音控制。这使得能够在不需要例如开关、杠杆等物理控制工具的情况下控制所述教育玩具套装。其进一步改进无屏幕玩具的价值，因为所述教育玩具套装可适于通过例如用于设置难度级别、定义存取时间及/或存取跟踪记录和分数保持的语音控制来存取。在特定实施例中，所述教育玩具套装包括用于对所述处理单元进行基于语音识别的控制的语音用户界面。还可例如通过基于短波长uhf无线电波的通信协议(即通过蓝牙)，将所述教育玩具套装与具备语音用户界面的另外装置(例如智能手机)连接。
59.在特定实施例中，多个形状中的至少两者被设计成可堆叠的。例如，这可通过以立方体的形式制成所述形状来实现。
60.对于所属领域的技术人员来说，显而易见的是，本发明的实施方案可采取所描述的任何特定实施例的组合的形式，只要其本身不互斥。此外，本发明的实施方案可包括以下方法中的其它结构或功能特征。
61.本发明的一个方面涉及一种用于产生听觉输出的方法。特定来说，所述听觉输出是通过如前所述的教育玩具套装产生的。所述方法包括通过将固持至少一个形状识别器的此至少一个形状带入至少一个读取器的有效范围内而触发所述至少一个形状识别器的检测及/或激活的步骤。所述方法进一步包括取决于至少一个参数处理触发，所述参数取决于形状特征中的一者或组合。所述参数还可取决于形状识别器的数量、读取器的位置及/或读取时间。
62.所述方法进一步包括通过所述输出单元输出听觉输出作为所述处理的结果。
63.在特定实施例中，所述形状特征反映所述形状的形状形式值、数字值、字母值、图片值中的任何一者或组合，并且所述处理包括在具有形状特征序列的上下文中设置所述
值，借此产生反映所述序列的有意义的输出。此输出采用听觉输出的形式。
64.在本发明的特定实施例中，所述处理单元将所述形状特征序列与存储在存储器中的一组预定操作相匹配。这可进一步包含通过由扬声器播放听觉输出文件来输出所述预定操作。
65.在本发明的特定实施例中，所述处理单元将所述形状特征序列与存储器中的一组预定操作相匹配。
66.在本发明的另外特定实施例中，如果一或多个形状特征的序列与存储在存储器中的预定操作不匹配，那么所述处理单元提示错误通知。
67.在以下段落中，本发明通过附图和具体实施例进一步说明，但不限于此。
68.所属领域的技术人员通过开始这些实例进一步认识到优点、实施方案和实施例。附图只是为了说明原因而展示，且是示意性的，并不希望按比例绘制。
附图说明
69.图1示意性地展示根据本发明的教育玩具套装的说明；
70.图2示意性地展示提示用户的游戏托盘；
71.图3a示意性地展示图1的教育玩具套装的使用步骤；
72.图3b展示图1的教育玩具套装的后续使用步骤；
73.图3c展示根据图1的教育玩具套装的最终使用步骤；
74.图4展示游戏托盘和部分的细节；
75.图5展示图1的游戏托盘的一系列替代实施例；
76.图6a展示对游戏托盘的内部观察，及
77.图6b展示与根据本发明的教育玩具套装一起使用的形状的示意性内部观察。
具体实施方式
78.图1展示根据本发明的教育玩具套装的最基础实施方案。这里的教育玩具套装包括游戏托盘1，其是细长的托盘，其具有基本上木材表面及在前端处的两个端件。在此特定实例中，前端处的端件由不同于木材的材料制成。这些可有利于将扬声器并入到教育玩具套装中，这可比在木材件中具有用于扬声器的相应钻孔更容易在金属前端件中实施。前端件可进一步设计成可移除的，例如能够打开教育玩具套装并存取内侧的电子设备。优选地，前端件还容纳用于为教育玩具套装的电子功能供电的电池及/或电源。
79.在特别优选的实施方案中，前端件由适于触摸及/或提供良好抓握的材料制成或涂布有所述材料，例如硅及/或橡胶材料。替代地，前端件也可围封在木材表面中。
80.图1的教育玩具套装具有放置在游戏托盘1上的若干五个形状2、3、2'、4。如在本实例中可见，形状2、3、2'、4中的每一者具有相应的数字值或运算符值作为形状特征。三个第一形状2、2'具有数字值，且两个第二形状3、4具有运算符值。目前，具有数字值的形状具有数字值为3的第一形状和数字值为2的第二形状2'。具有运算符值的第一形状具有表示加法的《 》号，且具有运算符值的第二形状4具有《＝》运算符。最后，正确的答案以数字值《5》的形状的形式放置在图1的游戏托盘1上。
81.本发明的游戏托盘和教育玩具套装的使用可由教育玩具套装以提示用户执行某
一任务的形式启动。这在图2中说明，其中教育玩具套装邀请用户执行某些动作。在本实例中，还没有形状放置在游戏托盘上，并且游戏托盘通过扬声器发出听觉邀请a：《请把任何一个玩具块放在托盘上！》。替代地或除此之外，教育玩具套装可发出将特定形状放置到托盘b上的邀请：《请把数字三的玩具块放在托盘上！》。
82.根据本发明，游戏托盘具备形状识别元件，所述形状识别元件可检测及/或激活附近形状的呈现，并且可由处理单元(未在本图中展示)根据特定定时器执行验证步骤，验证是否已经履行已经提示的相应邀请。处理单元然后可决定是重复邀请还是继续发出另一提示，其可为不同于第一提示的提示。
83.为了本实例，在图3a中，用户在游戏托盘1上放置具有数字值3的呈玩具块形式的形状2。然后，教育玩具套装可提供输出c：《数字三！》。然后在下文中，如图3b所描绘，教育玩具套装可发出另外的邀请d：《请在托盘上放置有运算符的玩具块！》。这是交互地进行，直到完整的数学运算被放置在游戏托盘上，在所述托盘上可输出以下听觉输出序列：a：《三！》e：《加！》f：《二！》g：《等于！》h：《五！》。这对应于已经放置在游戏托盘上的形状序列。第一形状2具有数字值3，第二形状3具有运算符值 ，第三形状2'具有数字值2，第四形状4具有运算符值＝2。
84.图4中展示更详细的实例，其表示根据本发明的具有形状2的游戏托盘1的端部，形状2已经放置在第一形状接受器中。游戏托盘端部具有由金属制成的前端件1.1，并具有在播放音频输出的一侧(未明确展示)上的扬声器。第一形状2已经被放置到第一形状接受器中，所述第一形状接受器被制成使得形状2紧密地配合在其中。第二形状接受器1.2没有用形状填充。在第二形状接受器1.2中可见的是形状接受器特征1.3，其在本实例中采取印刷表面1.3的形式。此印刷表面1.3可用于提供某些任务和特征，例如将与形状接受器特征1.3相同颜色的形状从左侧放置到第二形状接受器中。
85.在此特定的实例中，形状具有三个可见的形状表面。第一形状表面2.1展示与相应形状相关联的数字值。第二形状特征2.3可印刷有特定的颜色或设计，例如，在可由教育玩具形成的任务中与相应对应形状接受器特征1.3组合使用。第三形状表面2.2还可用特定的特征(例如另外颜色)来实施，或例如用图片值、字母值或运算符值来实施。在本发明的上下文中，处理单元可取决于特定形状与游戏托盘上的其它形状结合放置的上下文来处理并提供输出。这意味着与加法相关联的形状识别器也可与特定的数字(例如“二”)相关联。取决于形状放置在游戏托盘上的上下文，处理器自行或依赖于数据库来确定哪些功能将与特定上下文相关。然后提供输出以适应相应的上下文。在特定实例中，这可意味着以后续方式放置具有值“二”的两个形状可被解释为意指“二十二”，而不仅仅是《二》和《二》。图5中展示形状表面可如何用于形状特征的不同变体，其中形状2、3、2'用于将数字描述为线计数、骰子点数或字母。因此，在图5中的线棒的例子中，结果将提示《这个答案不正确，再试一次！》的意义上的输出。在图5的实例中，展示托盘，其中复杂任务在给用户的上下文中。例如，可通过将具有苹果图像的第一形状5放置到游戏托盘上来开始图5的任务。下面的任务可涵盖后续形状6、6'的放置，其字母值写出单词苹果，或其可涵盖将丢失的字母以特定顺序放置在游戏托盘上的任务。其还可涵盖声明放置在游戏托盘上的单词中缺少多少个字母的任务，其中正确的答案以具有数字值1的形状2的形式放置在第一形状5上。另一不同的任务可为通过放置比如一个苹果的正确的词尾来对苹果计数，两个苹果在末尾需要一个形状，从而
分别在末尾需要另外两个形状。对所属领域的技术人员来说，显而易见的是，实施本发明的可能性几乎是无穷无尽的。由于图4中已经概述的本实例的所展示形状是具有六个不同表面的简单立方体，所以已经可在由游戏托盘和呈立方体形式的一组六到十个形状组成的教育玩具套装中实施几乎无限数量的操作。
86.本发明的一个特别优点是，在图5的实例中，形状是可堆叠的。这种可堆叠性要求游戏托盘具有用于辨识彼此上方的两个形状的相应特征，即，要求在读取器的有效范围内区分两个形状识别器的构件。
87.图6a展示与根据本发明的教育玩具套装一起使用的游戏托盘1，其中盖的部分被移除，例如以允许对内部进行示意性观察。从左到右，前端件后面跟着第一形状接受器1.2，其印刷表面作为第一形状接受器特征1.3。展示第n个形状接受器，其盖被移除，并且在形状识别元件12内具有rfid天线10。形状识别元件12通过遮蔽物单元18与随后的第n加1形状接受器分离，所述遮蔽物单元18是插入在第一天线10与第二天线10'之间的金属块。在操作中，两个天线10、10'的每一者提供天线10、10'的唯一且特定的有效范围，在本实施方案中，天线10、10'代替读取器。在任何数量的此类形状识别元件之后，处理单元11处理由天线执行的检测及/或激活，并基于通过放置在形状内侧且由天线10、10'感应激活的个别形状特征标签辨识的激活及/或形状特征的序列，产生呈听觉信号形式的从输出单元17发射的输出。上面已经详述的此听觉信号折射这些形状特征及/或在相应形状识别元件中的放置的顺序和定时。为了更新全部软件以加载电源14，提供连接13。在本实例中，连接13是usb协议连接。电池16可为外围装置中通常使用的任何种类的可再充电电池。
88.在本实例中，处理单元11还可存取存储有特定语音文件或提供逻辑的序列的数据库的存储器单元16，并且处理单元可再次检查所述序列的数据库以确定特定操作是否有意义，并且正确的输出将是什么。
89.在图6a的当前实施方案中，游戏托盘还具备能够与另外装置进行wifi通信的tcp/ip微控制器。
90.在本实例中，天线10、10'是适于在形状识别元件附近提供有效范围的rfid/nfc天线，使得只有正确放置的形状才能够被激活/检测，例如以防止靠近彼此放置的不同形状之间的干扰。
91.可用于此装置的形状示于图6b中。本实例中的形状2具有取决于两个形状识别器2.1、2.2的两个形状特征。在本实例中，形状识别器2.1、2.2是两个无源标签，其可通过如上所述的游戏托盘中的rfid/nfc天线激活及/或检测。
92.通过本发明的教育玩具，提供一种刺激儿童的触觉、视觉和听觉的玩具，所述玩具可提出各种学习问题和对不同科目的游戏方法，同时在其使用中以不落后于通常的平板电脑实施的教育应用程序的方式高度可定制和具有交互性。