MODULES COMMUNICANTS AUTO-ADAPTATIFS FORMES DE BRIQUES ELEMENTAIRES MUNIES D'ELEMENTS DE SIGNALISATION

Domaine de 1 ' invention

La présente invention concerne des modules communicants auto-adaptatifs formés de briques élémentaires munies d'éléments de signalisation, notamment lumineux, sonore ou mécanique dont l'état change automatiquement en fonction de l'état et/ou du nombre de briques adjacentes et/ou de son environnement (température, interaction avec un utilisateur, etc . )

De tels modules permettent de construire des ensembles ayant des comportements autonomes, gérés de manière décentralisée sans intervention d'un serveur interagissant séparément avec chacun des modules.

De tels modules sont utilisés pour des jeux pédagogiques, des matériels de rééducation, des simulations et de nombreuses autres applications. Ces modules sont particulièrement destinés à l'étude de l'interaction homme machine, ou IHM, qui s'intéresse à la conception et au développement de systèmes interactifs permettant les échanges entre un humain et une machine ou entre plusieurs humains à l'aide d'une machine, pour de nouvelles expériences utilisateurs. Par exemple :

· L'amélioration de l'ergonomie des interfaces est aujourd'hui très étudiée pour optimiser l'aménagement du poste de travail et ainsi limiter les risques du travail sur écran (troubles musculosquelettiques , fatigue oculaire, stress numérique, etc.) et aussi pour innover quant aux méthodes de travail collaborative.

• Dans le domaine de la santé, de nombreux travaux portent sur la notion d'environnement interactif et stimulant pour redonner de l'autonomie aux personnes âgées et faciliter leur interaction avec le personnel soignant ou d'environnement sensible à destination des enfants atteints de TDAH (troubles du déficit de 1 ' attention-hyperactivité ) ou d'autisme.

• Dans le domaine de l'industrie, certains constructeurs cherchent à améliorer l'expérience utilisateur au travers d'interfaces innovantes et immersives. A titre d'exemple, nous pouvons citer le secteur automobile qui travaille sur le « cockpit » de demain en repensant l'habitacle pour que le conducteur reçoive les bonnes informations au bon moment (vitesse, environnement, danger, etc.).

Le kit de construction robotique Cubelets présenté comme « un jouet qui favorise la pensée informatique sur les systèmes complexes » constitue un exemple de tels solutions, créé par Eric Schweikardt et Mark D brut du Design Lab informatique à l'Université Carnegie Mellon à Pittsburgh.

Etat de la technique

On connaît dans l'état de la technique différentes solutions pour la réalisation de tels modules communiquant.

La demande de brevet US2006172787 décrit un exemple connu de procédé et système de module de simulation interactive à environnement multiple interconnectable activé par Internet. Chaque module comprend un processeur, un affichage couplé de manière fonctionnelle au processeur et un dispositif de communication couplé de manière fonctionnelle au processeur. Le processeur est configuré pour contrôler un caractère simulé et une image associée au caractère simulé peut être affichée sur l'écran. L'image peut être affichée sur un second affichage d'un second module pour simuler le mouvement du caractère simulé vers le second module. Le module communique via un réseau électronique avec le deuxième module en utilisant le dispositif de communication. Le réseau électronique peut être Internet. En outre, l'image n'est pas affichée sur l'écran du module si l'image est affichée sur le deuxième affichage du deuxième module .

La demande de brevet US2017136380 décrit un exemple connu de jouet constitué de blocs pouvant communiquer électroniquement entre eux et fournir des informations concernant les jouets ou leur relation. Un utilisateur peut organiser des blocs de lettres ou de chiffres pour former des mots ou des équations mathématiques, et les jouets intelligents peuvent réciter le mot ou la réponse résultant via un haut- parleur intégré. Les jouets intelligents peuvent contenir des composants électroniques internes qui permettent aux jouets intelligents de fonctionner et de communiquer les uns avec les autres sans avoir besoin, par exemple, de périphériques supplémentaires tels qu'un tapis ou un tableau.

La demande de brevet US2013217294 décrit un autre exemple de jouet comprenant un boîtier, un premier élément de couplage, un ensemble de fonctionnement et une source d'alimentation. Le premier élément de couplage relie de manière libérable le boîtier au boîtier d'au moins une autre brique de jouet. L'ensemble de fonctionnement est porté par le boîtier. L'ensemble de commande comprend un élément de commande informatique reprogrammable par l'utilisateur, et au moins un élément de détection capable de détecter une valeur d'entrée, le au moins un élément de détection étant couplé de manière fonctionnelle à l'élément de commande informatique. L'élément de calcul et de commande reprogrammable par l'utilisateur est configuré pour générer une sortie d' actionneur basée au moins en partie sur la valeur d'entrée détectée. L'ensemble de fonctionnement comprend également au moins un actionneur couplé de manière opérationnelle à l'élément de commande informatique pour recevoir la sortie de 1 ' actionneur . Une source de courant est couplée à l'ensemble de commande pour lui fournir de l'énergie électrique. Inconvénients de l'art antérieur

Les solutions de l'art antérieur présentent plusieurs inconvénients : consommation élevée car le calculateur assure des traitements pour des faces dépourvues de modules adjacents, gestion de 1 ' anticollision et des protocoles de transmission radiofréquences , ...

En premier lieu, les solutions de l'art antérieur nécessitent une communication avec un équipement maître communiquant avec chacun des modules fonctionnant en mode esclave. L'auto-organisation des modules est donc complexe et limitée .

En deuxième lieu, elles nécessitent une puissance de calcul significative présentant, au côté des éléments de communication, des consommations électriques élevées réduisant l'autonomie des dispositifs.

En troisième lieu, lorsqu'un grand nombre de modules sont placés dans un espace restreint, les rayonnements électromagnétiques créent des perturbations des modules éloignés .

Solution apportée par l'invention

Afin de répondre à ces inconvénients, l'invention vise à proposer une solution robuste, fiable et frugale tant sur le plan de la consommation énergétique que sur le plan des protocoles de communication.

A cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un système constitué par une pluralité de modules physiques autonomes interactifs M _± , chacun desdits modules physiques M _± présentant une pluralité de zones d'interaction latérales ZIL _± , _j comprenant chacune

O un émetteur E _± , _j

O un récepteur R _± , _j de moyens d'accrochage physique A _{lfj (} avec une quelconque zone A _x , _y d'une zone d'interaction latérale d'un autre module

M _x

au moins un moyen de signalisation pilotée

un calculateur pour le traitement des données et la commande dudit moyen de signalisation pilotée

une mémoire pour l'enregistrement d'au moins un fichier commandant le fonctionnement du calculateur par au moins une loi de commande .

Chacune des zones d'interaction latérales ZIL _± , _j présente un capteur de présence d'un module adjacent M _j

ledit calculateur commande lesdits émetteurs et lesdits récepteurs pour :

O détecter la ou les zones d'interaction latérales ZIL _± , _j auxquelles est associé un module complémentaire M _j

O recevoir périodiquement les informations transmises par un module M _± adjacent ainsi détecté, et reçu par au moins un récepteur R _± , _j

O modifier l'état dudit moyen de signalisation du module en fonction desdites informations et/ou d'au moins une information enregistrée dans une mémoire locale représentative de son état et/ou d'informations captées dans l'environnement par un récepteur additionnel

O commander la transmission par chaque émetteur E _lfj d'une information correspondant à l'état modifié du module M _± .

On entend par « moyen de signalisation » au sens du présent brevet un moyen délivrant un message perceptible par un humain : - par la vue, par exemple une source lumineuse, un écran d'affichage, ...

- par l'ouïe, par exemple un buzzer ou une carte sonore commandant un haut-parleur, ...

- par le toucher, par exemple une zone haptique et éventuellement par l'odorat, par exemple un diffuseur de particules odorantes.

Selon des variantes :

- La détection d'un nouveau contact commandant le traitement par ledit calculateur central des données reçues par les récepteurs des zones d'interaction latérales ZIL _± , _j (2 à 5) adjacentes à un module complémentaire, la détection d'une perte de contact avec l'un au moins desdits modules complémentaires interrompant le traitement des signaux provenant du récepteur de la zone latérales ZIL _± , _j libérée.

On entend par « libéré » le fait que le module adjacent a été écarté et n'est plus détecté par le capteur de présence de la face considérée.

- les informations échangées entre les modules sont constituées par des trames constituées par 4 octets de type [0 _a ,

ledit calculateur procède périodiquement au recalcule de l'état du module en fonction de l'état antérieur dudit module, des informations transmises par la zone interactive locale ZIL _± , _j active, des informations provenant des informations environnementales, le résultat du traitement de calcul commandant ensuite la transmission par les émetteurs E _lfj d'une information représentative dudit nouvel état.

- pour chacune desdites zones interactives locales ZIL _± , _j un circuit électronique local comprenant un émetteur Ei,j, un récepteur Ri,j, des moyens de prétraitement des signaux transmis par le récepteur Ri,j chargés de délivrer une information audit calculateur central, et un circuit central comportant des moyens pour activer séquentiellement l'un desdits circuits électroniques locaux, des moyens pour recevoir et traiter les informations environnementales, des moyens pour commander l'état desdits moyens de signalisation et un calculateur pour calculer un signal de commande transmis audit moyen de commande des moyens de signalisation et aux émetteurs Ei,j des circuits électroniques locaux.

- lesdits circuits électroniques locaux comportent en outre des moyens de commande de l'émetteur Ei,j, associé.

- le système comporte en outre un serveur commun à plusieurs modules et le calculateur de chacun des modules comporte des moyens de communication avec ledit serveur commun.

le système comporte en outre un périphérique commandé par ledit serveur commun en fonction de l'état de chacun desdits modules M _± .

lesdits moyens d'accrochage physique A _± , _j sont magnétiques .

lesdits moyens d'accrochage physique A _± , _j magnétiques intègrent des zones de conduction électrique pour la transmission d'un courant de recharge ou pour la transmission d'un signal de communication.

- lesdits capteurs de présence sont des capteurs magnétiques activés par un aimant prévu sur la face latéral d'un module adjacent.

- lesdits capteurs de présence sont des capteurs infrarouges .

L'invention concerne aussi un module physique autonome interactive M _± pour un système précité, présentant une pluralité de zones d'interaction latérales ZIL _± , _j comprenant chacune

O un émetteur E _± , _j O un récepteur R _± , _j de moyens d'accrochage physique A _{lfj (} avec une quelconque zone A _x , _y d'une zone d'interaction latérale d'un autre module

M _x

au moins un moyen de signalisation pilotée

un calculateur pour le traitement des données et la commande dudit au moins un moyen de signalisation pilotée

une mémoire pour l'enregistrement d'au moins un fichier commandant le fonctionnement du calculateur par au moins une loi de commande,

chacune des zones d'interaction latérales ZIL _± , _j présentant un capteurs de présence d'un module adjacent M _j

ledit calculateur commandant lesdits émetteurs et lesdits récepteurs pour :

O détecter la ou les zones d'interaction latérales ZIL _± , _j auxquelles est associé un module complémentaire M _j

O recevoir périodiquement les informations transmises par un module M _± adjacent ainsi détecté, et reçu par au moins un récepteur R _± , _j

O modifier l'état dudit moyen de signalisation du module en fonction desdites informations et/ou d'au moins une information enregistrée dans une mémoire local représentative de son état et/ou d'informations captées dans l'environnement par un récepteur additionnel

O commander la transmission par chaque émetteur E _± , _j d'une information correspondant à l'état modifié du module M _± .

Description détaillée d'exemples non limitatifs de l'invention La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, se référant aux dessins annexés relatifs à des exemples non limitatifs de réalisation, où :

- la figure 1 représente une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un ensemble de modules conformes à l'invention la figure 2 représente une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un module conforme à l'invention

la figure 3 représente un schéma de principe des circuits électroniques d'un module selon l'invention.

Description du système

Le système selon l'invention est constitué par une pluralité de modules élémentaires (100 à 107). Chaque module est autonome en ce qui concerne son alimentation électrique et son fonctionnement. Le module (100 à 107) détermine seul son état en fonction de traitements réalisés par un calculateur propre au module ; et non pas en fonction d'instruction provenant d'un serveur central agissant en maître sur des modules fonctionnant en mode esclave.

Chacun des modules élémentaires (100 à 107) présente des interfaces de communication, par exemple une source lumineuse pilotée par le calculateur du module pour commander la couleur, l'intensité, la fréquence de clignotement par exemple ou encore un écran d'affichage.

Les modules (100 à 107) peuvent être manipulés pour former des ensembles de modules adjacents, de regrouper ou séparer des modules pour observer l'effet qui en résulte.

Les modules sont représentés dans l'exemple de figure 1 sous une forme parallélépipédique, qui n'est pas limitative. Les modules peuvent présenter une section polygonale voire de fantaisie. Le comportement d'un module élémentaire (100 à 107) est défini en fonction des trois paramètres suivants :

Donnée entrante (internet, cellule distante ou locale, utilisateur, environnement, aucune, etc.)

- Opérations logiques (moyenne, inverse, temporisation, aléatoire, aucune, etc.)

Donnée sortante (signal lumineux, signal sonore, internet, cellule distante ou locale, etc.)

La donnée sortante est constituée par une résultante de la donnée entrante à laquelle une opération logique a été appliquée .

Chaque module élémentaire (100 à 107) est capable de communiquer indépendamment via chacune de ces faces (émission, réception) de manière synchrone ou asynchrone. Cette fonction lui permet d'échanger des informations avec les cellules qui lui sont assemblées.

Lorsque la donnée entrante paramétrée est le voisinage direct de la cellule (1 à 4 cellules pour une forme carré), la séquence d'actualisation de son état est la suivante :

1. Test existence Voisins (Si oui, réception de leurs états . )

2. Actualisation état (application de l'opération logique sur la donnée sortante)

3. Partage de son nouvel état à son voisinage direct tout en adoptant un comportement actualisé traduction de son état (lumière, son, changement de forme, émission de la donnée sortant de l'opération sur une base de données web ou à distance vers une autre cellule),

4. retour à l'étape 1.

Selon un exemple non limitatif de l'invention, la communication avec les voisins repose sur l'utilisation de la technologie infra rouge, présentant des avantages en matière de fiabilité, de consommation et d'une sensibilité quasi-nulle aux perturbations extérieures (dans le cas d'un signal modulé).

Pour ce faire, un module présente sur chacune de ces faces, un émetteur (23, 33, 43, 53) et un récepteur (22, 32, 42, 52) infra rouge, positionnés en miroir lui permettant de capter le signal provenant de ses voisins et en même temps d'émettre son propre état.

Afin de pouvoir réaliser ses deux opérations en parallèle, la réception et le traitement du signal infra-rouge sont réalisés par des microcontrôleurs dédiés. La partie émission étant gérée par le microcontrôleur central.

La communication entre le microcontrôleur central et les microcontrôleurs secondaires est réalisée avec le protocole I2C.

La cinématique suivante est opérée toutes les 500 ms par le microcontrôleur central :

1. Détection du nombre de voisins présents (via des contacteurs de type ILS)

2. Si un voisin est détecté, le microcontrôleur central interroge le microcontrôleur secondaire de la face concernée par la détection pour récupérer les données reçues. Le microcontrôleur secondaire envoie alors un byte indiquant le statut de la réception de données : - 0x00 = Pas de signal reçu

0x01 = En cours de réception

0x02 = Réception d'un signal complet

Si la valeur reçue est différente de 0x02, le microcontrôleur central considère que le voisin n'est pas encore présent (même s'il a été détecté auparavant) pour laisser le temps au microcontrôleur secondaire de récupérer un signal complet. Dans ce cas, le microcontrôleur retourne à la tache 1 ou passe au voisin suivant le cas échéant.

Si le signal reçu est égal 0x02, le microcontrôleur central récupère le signal reçu par le microcontrôleur secondaire sous la forme de 4 bytes correspondant aux valeurs suivantes :

M (mode )

R ( rouge )

- G (vert) - B (bleu)

Les valeurs R, G, B correspondent au système de codage informatique des couleurs. Le mode est une information complémentaire sur la loi de commande appliquée par le voisin détecté .

3. Le microcontrôleur répète la tache 2 autant de fois que de voisins détectés en tache 1.

4. Une fois les informations récupérées auprès des voisins présents, le microcontrôleur central actualise le nouvel état de la Living Cell en fonction de la loi de commande appliquée .

A noter qu'entre les intervalles de 500ms d'interrogation des voisins (détection et récupération du signal le cas échéant), le microcontrôleur central envoie en continue son état.

Description détaillée d'un module élémentaire

Le module élémentaire illustré par la figure 2 est constitué par un boîtier rigide (100) présentant dans l'exemple décrit quatre zones d'interaction (2 à 5) constituées par les faces latérales du boîtier. Chaque zone d'interaction (2 à 5) présente :

un moyen d'accrochage (21, 31) constitué par exemple par une surface à bouclette de type Velcro (nom commercial) ou par des aimants - un récepteur (22, 32, 42, 52) constitué par exemple par une diode photosensible ou une cellule infrarouge, ou encore une boucle d'induction un émetteur (23, 33, 43, 53) disposé de manière complémentaire au récepteur (22, 32, 42, 52), par exemple respectivement une diode électroluminescente, un diode infrarouge ou une boucle électromagnétique.

Le module présente sur sa face supérieure une dalle lumineuse dont la couleur et l'intensité varie.

Chaque module est équipé d'au moins un moyen de signalisation sous forme de couleur ( led ou dalle lumineuse). Son état est caractérisé par 3 octets correspondant aux composantes R, G et B de sa couleur ainsi qu'un octet complémentaire M portant sur la nature de la loi de commande appliquée.

Il peut aussi comporter un contacteur pour permettre une interaction par un utilisateur, un transducteur sonore, un afficheur et plus généralement tout moyen de signalisation sensorielle .

Circuit électronique

La figure 3 représente une vue schématique du circuit électronique d'un module.

Le module comporte un calculateur central (60) associé à une mémoire (62) pour l'enregistrement d'une part des données provenant des capteurs du module et d'autre part un fichier correspondant à la loi de commande déterminant le traitement déterminant les données de sortie commandant l'état du ou des moyens de signalisation en fonction des données d'entrées provenant des récepteurs (22, 32, 42, 52), et des moyens d'interaction environnementaux (81, 82).

Ces moyens d'interaction (81, 82) sont par exemple un capteur de température, un capteur sonore, ou encore un module de communication avec équipement extérieur ou un réseau informatique .

Ces moyens d'interaction (81, 82) peuvent être constitués de :

Interaction homme ou environnement vers machine O Capter un appui de l'utilisateur (bouton) O Capter la température locale

O Capter un son

O Capter le mouvement

Interaction Machine vers machine

O Collecter / envoyer une donnée sur internet

O Transformer un signal entrant (opérations logiques)

O Communiquer (à distance ou par contact entre deux machines ici les cellules

Interaction Machine vers Homme

O Emettre un signal lumineux

O Emettre un signal sonore

O Faire varier la température locale O Faire varier une forme.

Interaction Machine vers Environnement

O Emettre un signal radiofréquence

O Emettre un signal ultrasonore

O Emettre un faisceau infrarouge ou ultraviolet O Émettre une particule chimique, par exemple une phéromone ou un composé olfactif.

Les capteurs de présence (25, 35, 45) délivrent un signal au calculateur ( 60 ) . Les signaux déterminent le changement du voisinage du module ( 100 ) par ajout contre l'une des zones d'interaction (2 à 5) d'un nouveau module, ou du retrait d'un module.

Lors d'un changement de voisinage, le calculateur ( 60 ) active le circuit (24, 34, 44, 54) correspondant à la zone d'interaction (2 à 5) contre laquelle un nouveau module a été positionné, pour commander la lecture des informations reçues par le capteur (22, 32, 42, 52) correspondant et transmettre l'information au calculateur ( 60 ) .

Le calculateur calcule le nouvel état du module et transmet ensuite à chacun des circuits (24, 34, 44, 54) correspondant à une zone d'interaction (2 à 5) associée à un module adjacent l'information pour la transmission auxdits modules adjacents. Les autres circuits correspondant à des zones d'interaction momentanément libres ne sont pas activés.

Les signaux sont transmis sous forme d'une trame simplifiée de 4 octets, correspondant au code RGB plus un octet additionnel. Le code Rouge, vert, bleu, abrégé en RVB ou en RGB, de l'anglais « Red, Green, Blue » est un système de codage informatique des couleurs plus proche du matériel ce qui permet de simplifier le fonctionnement du calculateur.

L'invention concerne un ensemble de modules ; tous les modules d'un ensemble peuvent être identiques tant en ce qui concerne la partie matérielle que la partie logicielle. Le fonctionnement autonome de chaque module et la loi de commande enregistrée dans chaque module assure une évolution de l'ensemble à la manière des « jeux de vie » ou automates cellulaires, sans intelligence centralisée. Le système peut aussi comporter des sous-ensembles de modules, avec des groupes de modules différents matériellement et/ou fonctionnellement .

La loi de commande peut être téléchargée par l'intermédiaire du module de communication (81) pour modifier le comportement de tous les modules susceptibles d' interagir.

Par ailleurs, les modules peuvent transmettre les informations à un serveur (70) procédant en outre à un traitement global en fonction de l'état individuel de chacun des modules, pour piloter un équipement périphérique, par exemple un écran d'affichage ou un objet connecté ou un ensemble d'objets connectés .

A cet effet, chaque module est équipé d'un composant Bluetooth Low Energy (61) permettant de communiquer avec un ordinateur ou avec une autre cellule distante.

La communication avec un ordinateur est bidirectionnelle. Elle permet de récupérer l'état du module, les données collectées éventuellement par les capteurs embarqués (interrupteur, capteur de température, etc.) mais aussi de recevoir des commandes et/ou des informations provenant de l'ordinateur ou encore d' internet.

En outre, la communication sans fil permet, au travers d'une application dédiée, de paramétrer la loi de commande des modules .

Autres caractéristiques optionnelles

Les modules peuvent présenter un fond magnétique pour faciliter le positionnement sur une surface métallique. Le fond peut présenter des interfaces de paramétrage, par exemple un bouton pour la sélection d'une loi de commande parmi une pluralité de lois de commande préenregistrées. Ils peuvent également présenter des connections électrique pour le rechargement. Ces connections sont préférentiellement agencées pour permettre la recharge d'une pluralité de modules regroupés. Il s'agit par exemple de contacts électriques affleurant à la surface du module, sur deux faces opposées pour permettre la transmission du courant électrique de recharge d'un module au suivant.

Ces contacts peuvent aussi assurer la transmission des informations intermodules, par exemple par une modulation de la tension en modulation de largeur d'impulsion.

Chaque module est équipé selon une variante d'un ensemble de capteurs lui permettant de collecter des informations issues de son environnement direct. Par exemple :

1 interrupteur sur sa face supérieure pour capter les interactions utilisateurs

1 capteur de température

1 capteur de son de type micro

1 cellule photosensible

1 accéléromètre

En fonction de la loi de commande appliquée, ces informations peuvent être prises en compte pour définir le nouvel état du module.

Chaque module dispose d'un interrupteur accessible par le dessous permettant simplement de sélectionner une loi de commande parmi un nombre défini de lois de commande préalablement enregistrées .

Chaque module est optionnellement équipé d ' actionneurs venant compléter le dispositif de signalisation évoqués précédemment (led). Par exemple :

1 haut-parleur permettant d'émettre des sons simples 1 vibreur pour simuler un retour haptique

Chaque module peut être équipé d'un port micro-USB permettant de : - Recharger la batterie embarquée (Lipo)

Programmer le microcontrôleur principal

Autre variante de réalisation L'exemple de variante de réalisation décrit ci-après permet de conférer à chaque module la capacité de connaître l'état de l'assemblage de module auquel il est intégré, par la simple transmission d'informations de proche en proche (sans unité centrale) et ainsi de remonter l'information sans avoir une connexion Bluetooth pour chaque module.

A cet effet, chaque module crée une liste à taille variable ayant pour valeurs des quadruplets composés de l'Identifiant d'un module associé, l'Etat du module, le Voisinage du dit module, et un Indice (ou Distance) utilisé lors de la transmission des listes entre modules.

Le Voisinage traduit à la fois la disposition des voisins immédiats mais donne aussi l'information de la face de son voisin concernée par la transmission.

ex : J'ai 1 voisin sur ma face 1, il me touche par sa face 3, et j'ai un voisin sur ma face 4 qui me touche par sa face 3.

Pour que chaque module puisse savoir par quelle face d'un voisin ce dernier lui est accolé, on peut utiliser la méthode suivante :

Quand un module transmet son état à ses voisins par ses faces, il indique par quelle face cette information est donnée à son voisin. Ainsi le module voisin qui reçoit l'information peut savoir au travers de laquelle de ses faces et de celles de son voisin, il reçoit l'état de son voisin. Ceci permet d'orienter clairement les liaisons entre modules.

Cette liaison est représentée par une série de chiffre donnant à chaque fois la paire - voisin sur ma face x par sa face Y - traduisant le voisinage immédiat d'un module.

La connaissance des variables Voisinage de chaque module d'un agrégat en plus de la distance, ou indice, à n'importe quel autre module permet de décrire de façon unique la disposition des modules et ainsi la forme finale d'un agrégat. La distance à un autre module sera donnée par une variable indice, indiquée par la suite.

Lorsqu'un module est seul, sa liste n'a qu'une valeur quadruplets dans sa liste, correspondant à son Identifiant, son Etat, son Voisinage et un Indice 0. Un indice 0 signifie que les informations Etat et Voisinage sont sures car elles proviennent de lui-même et ne sont pas des valeurs transmises de proche en proche comportant des erreurs possibles dû à des phénomènes de rebond, d'écho etc..

Lorsqu'on ajoute un voisin, le module et son voisin se transmettent leurs listes respectives et actualisent leur propre liste en fonction des informations qu'ils reçoivent ainsi .

Si le voisin n'a lui-même pas d'autre voisin, le module augmente sa liste d'une seule valeur correspondant au quadruplet du voisin. L'indice correspondant au quadruplet du voisin est alors incrémenté de 1. Cela indiquera la distance à l'information contenue dans le quadruplet. Voisin immédiat (indice 1) ou voisin d'un voisin (indice 2) etc..

Si le voisin a d'autres voisins, de la même façon, la liste de chaque module est augmentée en taille pour accueillir le nombre de quadruplets que lui transmettront son ou ses voisins. De la même façon le module incrémente les indices des quadruplets autres que le sien de 1.

Lorsque qu'un module reçoit deux quadruplets correspondant à un même identifiant ou que l'état du triplet reçu diffère de celui qu'il avait déjà inscrit dans sa liste, le module actualise sa liste avec les états et voisinages du quadruplet de même identifiant, transmis dans les listes des voisins, ayant l'indice le plus faible. Si le quadruplet de sa propre liste à l'indice le plus faible, il le conserve. Il privilégie ainsi l'information transmise par les modules les plus proches de l'information originale.

Ainsi l'indice permet d'éviter la persistance d'une information obsolète nommé Echo: Par la simple transmission entre voisins de valeurs sans système d'indice, une ancienne valeur d'un module de l'agrégat pourrait être répétée si on ne privilégie pas la nouvelle valeur. Pour ce faire on privilégie l'information qui a été le moins de fois répétée de proche en proche. L'indice permet ceci.

Au bout de m transmissions dans un laps de temps inférieur à l'actualisation des états, un module aura une liste remplie des valeurs d'état de chaque module de la chaîne. Ainsi à partir d'une liste complète de n'importe quel module il est possible d'en déduire de façon unique la forme de l'agrégat des modules. (Disposition spatiale et état de chaque module). Si cette information est envoyée à une unité centrale, la forme de l'agrégat peut être reconstituée de façon unique au moyen d'algorithmes simples.

Ce principe de transmission de liste est utilisé dans le paragraphe ci-dessous, pour reconstituer en direct sur une unité centrale les manipulations de modules successives par un usager. Adaptation des règles et comportements des modules en fonction des manipulations effectuées par l'utilisateur via des mécanismes d'intelligence artificielle

Chaque module peut enregistrer dans sa mémoire temporaire un historique de ses états successifs et de l'ensemble des interactions subies sur chacune de ces faces (détection d'un voisin, durée de contact avec un voisin, réception d'un état voisin)

Cette information est périodiquement remontée à une unité centrale (ordinateur, smartphone, etc.). Elle peut être remontée par le module lui-même ou par un autre module dès contact avec un module connecté à une unité centrale, en utilisant les principes de transmission des états de chaque module par des listes décrits précédemment.

En traitant les informations ainsi renvoyées par plusieurs modules, ou une liste d'un agrégat renvoyée par un des modules, l'unité centrale est capable de reconstituer les différentes étapes d'assemblages et de manipulations opérées par un utilisateur dans une période d'utilisation donnée. A partir de ces informations et grâce à des mécanismes de machine Learning ou d'intelligence artificielle, il sera possible d'analyser les réactions d'un utilisateur aux informations émises par les modules (couleurs, sons, etc.) et d'adapter les règles / comportements des modules en conséquence.

Exemple simple : Un jeu dans lequel un utilisateur doit reproduire, en associant les modules, des combinaisons colorées proposées sur l'écran d'une unité centrale.

En mettant en œuvre les principes vus ci-dessus, l'unité centrale pourra adapter la complexité des formes et couleurs proposées en fonction du niveau du joueur. C'est à dire proposer des nuances de couleur et des formes définies en fonction de la vitesse d'exécution et des erreurs d'association de l'utilisateur. Au fur et à mesure du jeu, l'unité centrale pourra alors définir un profil du joueur présentant ses forces et faiblesses comme, par exemple, sa rapidité d'exécution ou ses difficultés à percevoir les nuances de vert.

A titre d'exemple le déroulement est le suivant : 1 - L'unité centrale propose au moyen d'un écran, une forme à reproduire. Les modules prennent la bonne couleur. A l'utilisateur d'associer les modules pour reproduire 1 ' agrégat .

2 — Si l'utilisateur a bien reproduit la forme mais a inversé le module orange et le module jaune, l'unité centrale compare cette erreur aux erreurs des parties précédentes et observe que le jaune et orange sont toujours confondus.

3 - L'unité centrale propose alors des figures séparant distinctement ces couleurs. Ou alors peut proposer des séquences travaillant spécifiquement cette nuance.