BR102018003395A2 - sistema genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações - Google Patents

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Abstract

sistema genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações. o presente pedido de patente de privilégio de invenção, relacionado ao setor de jogos eletrônicos, transmissão de dados por proximidade, tecnologias vestíveis e esportes, é caracterizado essencialmente por um sistema eletrônico capaz de identificar e gerar dados relativos a eventos físicos, baseados na proximidade física entre objetos e jogadores, comumente associados a critérios e regras de esportes e jogos de interação física. a informação da interação entre jogadores e/ou objetos envolvidos no jogo é gerada a partir de módulos eletrônicos de hardware instalados nos mesmos, com transmissão de dados de interesse, como identificação do objeto, região e intensidade do impacto, do módulo de objeto (instalado em objetos) para o módulo de agente (instalado na veste/equipamento do jogador) fisicamente próximo, que por sua vez trata esses dados, acrescentando informações de interesse de acordo com a aplicação, como identificação do jogador e região atingida, e por fim transmitindo todos esses dados via rádio a uma central de comunicação, que, conectada ou integrada a um computador ou console de videogame, faz a interface com os softwares desenvolvidos de acordo com as aplicações (diferentes jogos e esportes). este processará estes dados de acordo com as regras do jogo ou esporte em questão, fornecendo os resultados de forma visual, sonora ou outros métodos. a central de comunicação também recebe dados do software, podendo reenviá-los a módulos instalados em jogadores ou objetos específicos, possibilitando um feedback em tempo real dos resultados do processamento do evento ocorrido de forma visual ou sonora.

Description

SISTEMA GENÉRICO DE INFORMATIZAÇÃO PARA JOGOS DE INTERAÇÃO FÍSICA, ESPORTES E SIMULAÇÕES
1. CAMPO DE APLICAÇÃO: O referido sistema, cuja proteção será reivindicada neste relatório, foi desenvolvido com o intuito de suprir deficiências, amenizar dificuldades e solucionar problemas até então encontrados pelos usuários do setor, mais precisamente, setores eletrônicos, tecnologias vestíveis, entretenimento, jogos eletrônicos, esportes, equipamentos para pratica esportiva.
2. INTRODUÇÃO: Refere-se o presente pedido de patente de Privilégio de Invenção, a um sistema eletrônico genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações, tratando-se mais especificamente de um sistema eletrônico capaz de identificar e gerar dados relativos a eventos físicos comumente associados a critérios e regras de esportes e jogos de interação física.
3. A informação da interação entre jogadores e objetos envolvidos no jogo é gerada a partir de módulos de hardware instalados nos mesmos, com transmissão de dados de interesse, como identificação do objeto, região e intensidade do impacto, do módulo de objeto (3) para o módulo de agente (4) (jogador), que por sua vez trata esses dados, acrescentando informações de interesse de acordo com a aplicação, como identificação do jogador e região atingida, e por fim transmitindo todos esses dados a uma central de comunicação que faz a interface com o software desenvolvido de acordo com a aplicação.
4. Este processará os dados de acordo com as regras do jogo ou esporte, fornecendo os resultados de forma visual, sonora ou outros métodos, a central também recebe dados do software, podendo reenviá-los a módulos de agentes e objetos específicos, possibilitando um feedback em tempo real dos resultados do processamento do evento ocorrido.
5. O referido sistema destaca-se, fundamentalmente, pela forma mais prática, simples e funcional a um sistema eletrônico capaz de identificar e gerar dados relativos a eventos físicos comumente associados a critérios e regras de esportes e jogos de interação física, sendo o mesmo dotado de aspectos funcionais únicos, exclusivos e inovadores, que serão descritos a seguir.
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6. CARACTERÍSTICAS: O sistema em questão, apresentado por meio deste relatório, é composto por: três tipos de módulos básicos: Módulos de Objeto, Módulos de Agente e Central de Comunicação.
7. Módulo de objeto (3) (figura 1): são os elementos do sistema que durante a partida/jogo/simulação enviam dados por acoplamento magnético (ou outros métodos) quando um evento de disparo é detectado (por seus sensores (2), botões, etc) podendo estes dados serem recebidos por módulos de agentes que estejam próximos o suficiente para se acoplarem magneticamente.
8. É constituído por arranjos de bobinas (1) (ou outros elementos relativos ao método de troca de informação entre o agente (4) e o objeto (3)) conectadas a um circuito eletrônico (central eletrônica) que as excitará de acordo com a informação a ser enviada. Também há sensores (2) de acordo com a aplicação, fornecendo os dados que a central necessita para definir quando e que informação deve ser enviada através dos arranjos de bobinas (1).
9. Por fim, possui possibilidade de conexão com a Central de Comunicações para permitir a configuração de objetos a serem incluídos no sistema. Por ser uma conexão necessária apenas em um momento de inicialização do objeto (e não durante a partida) pode ser realizada através fios, mas, dependendo da aplicação, pode-se optar por realizá-la através métodos de conexão wireless.
10. Podendo ser instalado em uma superfície da arena ou cenário em que se deseje determinar quando é pisada ou tocada por um jogador, utilizando diferentes arranjos de bobinas (1) e sensores (2) para definir cada região de interesse.
11. Em objetos utilizados por um jogador para atingir outro (como simulações de armas brancas, calçados, caneleiras, joelheiras, luvas, cotoveleiras e capacetes) com arranjos de bobinas (1) dispostos no objeto de forma que se identifique qual jogador está portando o objeto e qual está sendo atingido e por qual parte do objeto, além da intensidade do impacto (fornecida por sensores (2) como acelerômetros ou elementos piezoelétricos).
12. Em objetos que são colocados, arremessados, chutados e disparados (como bolas, flechas, discos) em determinadas regiões da arena, campo, quadra ou cenário (com módulo de Agente (4) instalado, como traves, redes, cestas, alvos). Também em projéteis disparados para atingir outros jogadores.
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13. Módulo de Agente (4) (figura 2): são os elementos do sistema que durante a partida/jogo/simulação recebem dados dos módulos de Objetos via acoplamento magnético (ou outros métodos) e enviam e recebem informações da Central de Comunicação via um transceptor RF (ou outros métodos).
14. É constituído por arranjos de bobinas (1) (ou outros elementos relativos ao método de troca de informação entre o módulo de agente (4) e o de objeto (3)) conectadas a um circuito eletrônico (central eletrônica) que tratará o sinal recebido por um desses arranjos, decodificando a informação nele contida, além de determinar qual arranjo recebeu este sinal.
15. Nesse circuito há um microcontrolador que processa essa informação recebida, podendo adicionar dados de sua memória (como identificadores de jogador) ou gerados a partir do processamento do sinal de sensores (2) presentes no módulo do agente de acordo com a aplicação (por exemplo: acelerômetros, giroscópios, termômetros, sensores piezoelétricos), enviando todo esse pacote de dados através de um transceptor RF e por fim, há dispositivos de feedback de acordo com a aplicação (LED's, buzzers, alto falantes, óculos de realidade aumentada ou realidade virtual) que são acionados de acordo com comandos ou dados recebidos pelo microcontrolador através do transceptor RF vindos da Central de Comunicação.
16. Podendo ser instalado nas vestes, calçados e/ou equipamentos de proteção dos jogadores, tendo os seus arranjos de bobinas (1) distribuídos conforme as regiões do corpo onde se deseja detectar e localizar o contato com outros objetos ou superfícies pertinentes ao jogo.
17. Em superfícies de veículos para detectar sua colisão com objetos específicos ou regiões específicas de uma pista ou trajeto e em determinadas regiões da arena, campo, quadra ou cenário (como traves, redes, cestas, alvos) onde se deseja detectar que um objeto foi colocado, arremessado, chutado e disparado.
18. Central de Comunicação (figura 3): é o elemento do sistema que envia e recebe dados dos módulos de Agente através de um transceptor RF e se conecta ao computador onde o software da aplicação desejada está funcionando, se comunicando com este.
19. Também podem enviar dados por acoplamento magnético para módulos de Agente para inicialização dos mesmos e outras necessidades de aplicações específicas e também
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4/15 pode se comunicar com módulos de objetos, para permitir a configuração daqueles a serem incluídos no sistema.
20. É constituído por uma central eletrônica que possui conexão para um computador (por exemplo USB) através da qual se comunica com o software de determinada aplicação, possui um transceptor RF conectado a central por onde envia e recebe dados das unidades de Agentes e para executar comunicações de configuração e cadastro dos módulos de Agentes, também possui arranjos de bobinas (1).
21. Por fim, possui uma conexão para comunicação com módulos de objetos para permitir a configuração daqueles a serem incluídos no sistema, por ser uma conexão necessária apenas em um momento de inicialização do objeto (e não durante a partida) pode ser realizada através fios, mas, dependendo da aplicação pode-se optar por realizá-la através métodos de conexão wireless.
22. A central eletrônica possui um microcontrolador que faz a decodificação, tratamento e encaminhamento das informações vindas dos módulos de Agentes, módulos de armas e do software.
23. Dependendo da aplicação, pode-se combinar módulos de Objeto e módulos de Agente em um mesmo objeto físico, por exemplo: projéteis que contenham um módulo de Agente (4) para receber os dados do objeto que o disparou e um módulo de Objeto (3) para enviar dados aos objetos físicos que venham a atingir (os quais devem possuir módulos de Agente instalados).
24. Objetos utilizados por um jogador e que estão fixos a este de forma que somente ele seja capaz de utilizar (por exemplo, calçados, caneleiras, joelheiras, luvas, cotoveleiras), neste caso não há necessidade de arranjos de bobinas (1) e transmissão de dados por acoplamento magnético destes objetos para o módulo de Agente (4) do jogador que os está portando, pois, a identificação do objeto já é suficiente para determinar o jogador (desde que previamente configurado).
25. Objetos utilizados por um jogador, mas não fixos a este, e que devam gerar dados da interação com outros objetos (por exemplo, escudos) e neste caso há um módulo de Agente (4) para receber os dados do objeto com o qual há interação e um módulo de Objeto (3) para transmitir dados ao módulo de Agente (4) do jogador que o está portando.
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26. Por estarem fixos a um mesmo ente físico, podem se interligar eletricamente por fios, seja para compartilhar fontes de energia, comunicação entre os módulos ou mesmo uso de um mesmo microcontrolador. Além disso, um mesmo arranjo de bobina (1) pode ser utilizado tanto para as recepções (módulo de agente (4)) quanto para envio (módulo de objeto (3)) de dados por acoplamento magnético.
27. FIGURAS: Inicialmente, para melhor demonstrar tais características, e visando uma compreensão clara e objetiva acerca das disposições aplicadas no presente privilégio de invenção, serão apresentados desenhos em caráter demonstrativo, fazendo referências ao relatório que seguem em anexo.
28. A FIGURA 1 ilustra o fluxograma do módulo de objeto (3).
29. A FIGURA 2 ilustra o fluxograma do módulo de agente (4).
30. A FIGURA 3 ilustra o fluxograma da central de comunicação.
31. A FIGURA 4 ilustra o fluxograma da central eletrônica do módulo de Agente (4) interligada ao arranjo das bobinas (1) e esse por fim interligado a central eletrônica do módulo de Objeto (3).
32. A FIGURA 5 ilustra um exemplo de uma aplicação onde se deseja detectar quando um jogador específico está sobre determinada região específica (6), no calçado do jogador há bobinas (1) instaladas e conectadas ao módulo de Agente (4) e no piso há dois arranjos de bobinas (1) delimitando duas regiões diferentes, além de sensores (2) de impacto, todos conectados a um módulo de Objeto (3).
33. A FIGURA 6 ilustra um exemplo de uma aplicação onde se deseja identificar qual jogador específico arremessou ou agarrou determinado objeto, na palma da luva do jogador há bobinas (1) instaladas e conectadas ao módulo de Agente (4) e abaixo da superfície do objeto estão instaladas bobinas (1), além de um sensor (2) de movimento (como acelerômetros), todos conectados a um módulo de Objeto (3).
34. A FIGURA 7 ilustra um exemplo de uma aplicação onde se deseja identificar qual jogador específico utilizou um determinado objeto capaz de disparar outros objetos (projéteis) os quais podem atingir outro jogador específico em determinada região (6) do corpo, na região (6) onde se deve segurar o objeto (por exemplo, no punho de uma arma) estão instaladas bobinas (1), assim como na região (6) em que esse objeto está em contato
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6/15 com o objeto a ser projetado, além do módulo de Objeto (3) com algum tipo de sensor (2) que o informe quando o objeto será disparado e o objeto a ser projetado possui uma combinação (5) do módulo de Agente (4) e de Objeto (3), além de bobinas (1) e um sensor (2) de impacto.
35. A FIGURA 8 ilustra um exemplo de uma aplicação onde se deseja detectar quando um jogador específico é atingido em determinada região específica (6), por determinada região (6) de determinado objeto utilizado por um jogador específico, na veste do jogador há vários arranjos de bobinas (1) instaladas e conectadas ao módulo de Agente (4), que delimitam as diferentes regiões do corpo do jogador e no obj eto há outros arranj os de bobinas (1) delimitando regiões diferentes do objeto, além de sensores (2) de impacto, todos conectados a um módulo de Objeto (3).
36. Cabe esclarecer que as imagens acima relacionadas ilustram o sistema em caráter demonstrativo e não restritivo, cuja concepção poderá variar quanto às suas medidas, matéria-prima, dimensões, etc, sem fugir logicamente, do escopo principal cuja proteção é reivindicada.
37. FUNCIONALIDADE: Inicialmente o referido sistema, descrito por meio deste relatório, será utilizado nos setores eletrônicos, tecnologias vestíveis, entretenimento, jogos eletrônicos, esportes, equipamentos para pratica esportiva.
38. Os objetos utilizados numa determinada prática esportiva, luta ou jogo de interação física e que se deseja detectar suas interações com os jogadores, recebem a instalação de módulos de Objeto.
39. Os jogadores, veículos ou outros itens em que se deseje detectar as interações com os objetos, recebem a instalação de módulos de Agente, também há determinados objetos que devem receber a combinação (5) desses módulos, seja porque seu funcionamento baseiase na interação com jogadores e objetos (como no caso de um objeto disparado a partir de um outro objeto para atingir um jogador) ou por questões de otimização da aplicação (como no caso de objetos fixos a jogadores).
40. A Central de comunicação deve estar conectada (ou integrada) a um computador onde funcionará o software, os algoritmos deste software são desenvolvidos de acordo com a aplicação, de forma a se analisar os eventos ocorridos de acordo com as regras e critérios
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7/15 do jogo em questão, disponibilizando os recursos audiovisuais de interesse, se utilizando das tecnologias disponíveis para tal.
41. Configuração inicial: O software é iniciado em um computador (consoles, etc) e fará uma busca pela Central de Comunicação, que deve estar conectada a este mesmo computador, até que se estabeleça uma conexão estável.
42. Na primeira utilização de um objeto, seu módulo de Objeto (3) deve ser configurado, para tal existe uma conexão na central de comunicação, essa configuração consiste em salvar na memória do microcontrolador do módulo de Objeto (3) alguns identificadores gerados pelo software, normalmente operado por um usuário, de forma que este seja capaz de identificar qual tipo de objeto dentre os tipos existentes na aplicação e qual o objeto específico dentre os outros objetos do mesmo tipo, além de outros identificadores que podem variar com o tipo do objeto e com as necessidades da aplicação e caso os objetos venham a ser utilizados diversas vezes pelo mesmo software, este pode manter um registro dos mesmos de forma que não seja necessária uma nova inicialização destes objetos numa próxima utilização.
43. De forma similar, os jogadores (veículos ou outros objetos) também devem ser inicializados, pode-se criar contas para estes com seus dados pessoais, onde o nome será importante para a compreensão dos eventos ocorridos, pelos usuários ou possível público, essa conta pode dar acesso a estatísticas, históricos, propriedades, atributos, etc e é através desta que se faz a referência com o módulo de Agente (4) instalado na veste ou equipamento utilizado pelo jogador, ou seja, por acoplamento magnético (ou outro método de transmissão de dados) através da Central de Comunicação, o software deve enviar pelo menos um identificador para o módulo de Agente (4) utilizado pelo jogador que acabou de acessar sua conta de forma a ser possível relacionar um jogador cadastrado no software com o módulo de Agente (4) utilizado por este em determinado momento.
44. Por fim, o software deve ser configurado pelo usuário de acordo com as opções disponíveis, desenvolvidas de acordo com a aplicação específica, possibilitando, por exemplo, a seleção de regras para a partida, tempo de duração, formação de equipes e compra de itens do jogo.
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45. Funcionamento durante o j ogo/partida: o funcionamento do sistema durante a partida pode mudar muito de acordo com a aplicação, mas de forma geral, existem alguns fluxos de informação entre os módulos que abrangem a maioria dos eventos de interesse, a partir dos quais pode-se analisar o que está ocorrendo, aplicando as regras e critérios do esporte ou jogo em questão.
46. Para compreensão dos fluxos seguem algumas definições básicas: evento de disparo - a maioria dos fluxos de informação se iniciam com um evento de disparo do módulo de Objeto (3) ou do módulo de Agente (4), um evento de disparo pode ser o fechar ou abrir de contatos ou mesmo quando as medições enviadas por determinado sensor (2) ultrapassam determinado limite, indicando ao módulo que uma mensagem deve ser enviada, além de que dados devem compor esta mensagem; mensagem por acoplamento magnético - são mensagens enviadas dos módulos de Objeto para os módulos de Agente através do acoplamento magnético de seus arranjos de bobinas (1) que estão fisicamente próximos (até 5 cm), devem conter informações sobre o tipo de obj eto, identificador único dentre os obj etos de mesmo tipo, tipo de evento, região (6) de contato do objeto e grandezas relativas às medições realizadas pelos sensores (2) do módulo de Objeto (3); mensagem por radiofrequência - são mensagens enviadas dos módulos de Agente para a Central de comunicações e da Central para os módulos de Agente através de módulos transceptores de radiofrequência, contém informações sobre o tipo da mensagem e identificação de quem envia, nos casos das mensagens por radiofrequência enviadas pelos módulos de Agente em função da interação com um módulo de objeto (3), estas contém toda a informação recebida do módulo objeto além das informações sobre qual arranjo de bobinas (1) do módulo de Agente (4) recebeu a informação, de forma a se determinar a região onde houve contato, e também dados de sensores (2) do módulo de agente (4) que sejam de interesse.
47. Durante a partida temos a ocorrências dos seguintes fluxos de informação: Objeto > agente > central: o módulo de Objeto (3) detecta um evento de disparo através de seus sensores (2) e envia uma mensagem por acoplamento magnético ao módulo de Agente (4) que estiver em contato ou próximo, este último envia a central uma mensagem por radiofrequência contendo todas as informações sobre o evento.
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48. Este é o fluxo de informação utilizado em eventos como: jogador em contato com determinada região do cenário ou arena; jogador em contato com determinada região do cenário ou arena.
49. Objeto > agente 1 > central > agente 2 > central: o módulo de Objeto (3) detecta um evento de disparo através de seus sensores (2) e envia uma mensagem por acoplamento magnético aos módulos de Agente que estiverem em contato ou próximo de duas regiões diferentes do objeto, os módulos de Agente enviam a central mensagens por radiofrequência contendo todas as informações sobre os dois eventos.
50. Este é o fluxo de informação utilizado em eventos como: um jogador utiliza um objeto para atingir outro jogador.
51. Objeto A > agente 1 > objeto B > agente 2 > central: o módulo de Objeto (3) A detecta um evento de disparo através de seus sensores (2) e envia uma mensagem por acoplamento magnético ao módulo de Agente (4) 1 que está conectado ao módulo de objeto (3) B, pois estão fisicamente instalados num mesmo objeto ou jogador, o módulo de Objeto (3) B recebe um evento de disparo através do módulo de Agente (4) 1 e envia uma mensagem por acoplamento magnético ao módulo de Agente (4) 2 que estiver em contato ou próximo e este último envia a central uma mensagem por radiofrequência contendo todas as informações sobre o evento.
52. Este é o fluxo de informação utilizado em eventos como: jogador utilizando um objeto para bloquear outro objeto.
53. Objeto A > agente 1 > objeto B > agente 2 > central > agente 3 > central: o módulo de Objeto (3) A detecta um evento de disparo através de seus sensores (2) e envia uma mensagem por acoplamento magnético ao módulo de Agente (4) 3 e outra ao módulo de Agente (4) 1, que está conectado ao módulo de objeto (3) B, pois estão fisicamente instalados num mesmo objeto ou jogador, o módulo de Objeto (3) B recebe um evento de disparo através do módulo de Agente (4) 1 e envia uma mensagem por acoplamento magnético ao módulo de Agente (4) 2 que estiver em contato ou próximo e os módulos de Agente 2 e 3 enviam a central mensagens por radiofrequência contendo todas as informações sobre os dois eventos.
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54. Este é o fluxo de informação utilizado em eventos como: jogador utilizando um objeto capaz de disparar outros objetos para atingir outro jogador.
55. Agente > central: o módulo de agente (4) detecta um evento de disparo através de seus sensores (2) e envia à central uma mensagem por radiofrequência contendo todas as informações sobre o evento.
56. Este é o fluxo de informação utilizado em eventos como: jogador passa da posição em pé para agachado ou deitado; jogador realiza determinado movimento.
57. Informar nível de bateria dos módulos: toda informação recebida pela Central de comunicação é transmitida ao software que analisará os eventos de acordo com as regras do esporte ou jogo, podendo enviar mensagens aos módulos de agente, através da Central, para atualizar informações ou mesmo atuar em meios de feedback presentes nesses módulos, como LED's, buzzers, displays, falantes, etc.
58. INOVAÇÃO: Em termos gerais, o referido sistema representa uma solução no que diz respeito a um sistema eletrônico genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações.
59. Trata-se de um sistema único, exclusivo e inovador, sendo altamente confiável e recomendável para uso em seu momento de oferecer uma profundidade ainda maior ao possibilitar que jogos, nos moldes dos jogos virtuais, sejam jogados fisicamente, mesclando a objetividade de resultados, gama de possibilidades e imersão do virtual com a energia, interação e emoção do mundo físico, além da criação destes jogos de interação física e simuladores, a tecnologia pode oferecer uma reformulação das práticas esportivas existentes, possibilitando avaliações automáticas e objetivas de múltiplos eventos, eliminação ou diminuição da necessidade de árbitros, juízes e juris, além de resultados em tempo real com respostas audiovisuais, possibilitando inclusive a expansão do número de jogadores simultâneos em lutas e artes marciais sem a necessidade de juízes ou auxiliares.
60. O sistema é capaz de computar e tratar dados relativos a eventos de interesse para diversos esportes e jogos físicos (não diretamente virtuais), possibilitando que a realização destes seja analisada e processada por softwares, o qual pode fornecer resultados destes eventos por meios audiovisuais, inclusive através de dispositivos portados pelos jogadores.
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61. De forma geral, as regras ou critérios de avaliação de jogos, esportes e simulações está baseada no contato físico entre jogadores, entre objetos e entre jogadores e objetos e determinadas características e propriedades desses jogadores e objetos num determinado instante, assim, para que um sistema seja capaz de processar esses eventos é necessário que se forneça a informação dos jogadores e objetos específicos envolvidos num determinado contato, além das características e propriedades de interesse destes no momento do contato.
62. Enviar dados sobre características e propriedades de um j ogador ou obj eto não é uma grande dificuldade atualmente, dada a enorme oferta de conexões wireless e meios de sensoriamento disponíveis no mercado, inclusive a baixo custo, a dificuldade está em determinar especificamente quais dois objetos ou jogadores, dentre vários outros objetos e jogadores, entraram em contato entre si num determinado instante, incluindo informações sobre características desse contato (por exemplo, região (6) do jogador e objeto, intensidade do impacto).
63. Baseado nas tecnologias disponíveis, há duas abordagens básicas que possibilitam a obtenção dessa informação para uso computacional em tempo real: localização espacial (tridimensional) das superfícies dos jogadores e objetos e transmissão de dados de identificação entre jogadores e objetos.
64. A localização espacial (tridimensional) dos jogadores e objetos pode ser realizada através de GPS, triangulação de antenas, câmeras, movimentação a partir de um ponto inicial (com uso de magnetômetro, acelerômetro e giroscópio), além de outros métodos, em geral essa abordagem se mostra pouco viável pois devido a possibilidade de elevado número de jogadores e principalmente objetos, somado ao fato de que deve-se localizar especificamente cada uma das partes destes (que podem se movimentar entre si), aumentando o número de localizações a se informar, é necessário que o sistema se utilize de métodos de baixo custo financeiro e de baixo custo de processamento computacional, restrição essa que limita a soluções de localização espacial de baixa precisão, incompatível com as necessidades do sistema.
65. A transmissão de dados de identificação entre jogadores e objetos pode ser realizada através de contato entre superfícies condutoras, transceptores infravermelhos, tags RFIDs, leitores de código de barras, além de outros métodos, o uso de superfícies condutoras e
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12/15 transceptores infravermelhos impossibilitam a instalação genérica dos módulos em diversos objetos, pois estes métodos requerem determinadas características das superfícies dos objetos onde seriam implantados, sendo necessárias grandes alterações destes (principalmente visuais), além de que danos causados a essa superfície em função do contato entre objetos, poderia causar o não funcionamento dos módulos.
66. Por fim, o uso de tags RFID disponíveis no mercado também apresentam limitações importantes, os tags RFID ativos tem custo elevado e como devem cobrir toda superfície dos jogadores e objetos em que se deseje identificar o contato, sua utilização encarece demasiadamente sua aplicação, além de que em geral são lidos a distâncias maiores de forma que poderiam acusar o contato de um objeto de regiões de um jogador além daquelas que realmente foram atingidas, dos tags RFIDs passivos disponíveis no mercado, apenas os de baixa frequência (125kHz-134kHz) possuem leitura a uma distância limitada o suficiente para evitar a leitura de regiões não atingidas, no entanto devido ao tempo para realização da leitura dos dados (somando o tempo para energização e verificação seguindo os protocolos existentes), contatos rápidos entre objetos e jogadores (como por exemplo, em acertos de golpes ou de projéteis) não seriam identificados e além disso, como toda superfície de objetos identificável pelo sistema deveria conter tags, sendo que cada um possui identificação única, a inicialização de objetos e jogadores seria extremamente trabalhosa, sendo que cada tag deveria ser lida individualmente e vinculado por um usuário a determinada região (6) de determinado jogador ou objeto no software.
67. Então desenvolveu-se um método para determinar especificamente quais dois objetos ou jogadores, dentre vários outros objetos e jogadores, entraram em contato entre si num determinado instante, incluindo informações sobre características desse contato através da transmissão de dados de identificação entre jogadores e objetos por acoplamento magnético entre arranjos de bobinas (1).
68. (Figura 4) - Basicamente há um módulo receptor (que integra os módulos de Agentes) com um número de canais de recepção igual ao número de regiões distintas que este módulo deve detectar e um módulo emissor (que integra os módulos de Objeto) com um número de canais de emissão igual ao número de localizações distintas por onde este é capaz de emitir o sinal contendo os dados a transmitir.
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69. A cada canal de recepção ou emissão é conectado um arranjo de bobinas (1) com um número de bobinas (1) suficiente para cobrir a área da superfície da região (6) que se deseja detectar as dimensões dessas bobinas (1) são determinadas pelo tamanho das menores regiões de interação detectáveis, buscando tamanhos e formas parecidas entre bobinas (1) de recepção e emissão de maneira a se obter um melhor acoplamento magnético, como não é desejável níveis de intensidade de recepção elevados, de forma a limitar a distância de recepção em menos de 5 cm, as bobinas (1) são constituídas de fios de cobre esmaltado bem finos e de até 30 voltas, logo formam arranjos leves e flexíveis que podem ser facilmente instalados nos objetos de interesse sem drásticas alterações.
70. Quando o microcontrolador do módulo de Objeto (3) detecta um determinado evento através de se seus sensores (2), o qual deva ser transmitido a módulos de Agente próximos, após a codificação das respectivas mensagens (contendo informações sobre o evento, tipos de mensagem, identificadores de objeto e região (6) de contato, nível de bateria, etc), ele aciona o circuito de acionamento dos arranjos de bobinas (1) das devidas regiões, que chaveiam a excitação em determinada frequência nas bobinas (1) conforme a codificação da mensagem a ser enviada, que é curta para atender a demanda de velocidade, não contendo mais de 20 bits.
71. Os arranjos de bobinas (1) de módulos de Agente que estiverem próximos dos arranjos de bobinas (1) acionadas do módulo de Objeto (3) emissor, se acoplam magneticamente, recebendo o sinal que contém a informação transmitida, na central eletrônica do módulo de Agente (4), há um detector de região (6) que informa ao microcontrolador através de quais canais esse sinal foi recebido, também há um circuito para filtragem e tratamento desse sinal que envia ao microcontrolador a mensagem recebida já digitalizada e baseado no tipo da mensagem recebida, o microcontrolador acrescenta informações pertinentes (como identificador de Agente, região (6) de contato, tipos de mensagem e dados obtidos dos sensores (2) do módulo de agente (4)) gerando uma nova mensagem que é enviada a central de comunicações através do transceptor RF.
72. DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA: Durante o desenvolvimento do referido sistema, foram realizadas inúmeras pesquisas para identificar a existência de eventuais anterioridades ou sistemas afins. Tais levantamentos, contudo, não apontaram a existência
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14/15 de nenhum outro sistema com as mesmas características técnicas preponderantes ou funcionais.
73. O Sistema traz uma solução prática, abrangente e de fácil instalação em vestes e equipamentos de esporte, oferecendo uma profundidade ainda maior ao possibilitar que jogos, nos moldes dos jogos virtuais, sejam jogados fisicamente, mesclando a objetividade de resultados, gama de possibilidades e imersão do virtual com a energia, interação e emoção do mundo físico, além da criação destes jogos de interação física e simuladores, a tecnologia pode oferecer uma reformulação das práticas esportivas existentes, possibilitando avaliações automáticas e objetivas de múltiplos eventos, eliminação ou diminuição da necessidade de árbitros, juízes e juris, além de resultados em tempo real com respostas audiovisuais, possibilitando inclusive a expansão do número de jogadores simultâneos em lutas e artes marciais sem a necessidade de juízes ou auxiliares.
74. Hoje, com o enorme avanço e domínio da informática, nossa necessidade por entretenimento vem sendo, cada vez mais, suprida por atividades que não envolvem ou pouco envolvem atividades físicas.
75. Dentre estas atividades temos os jogos eletrônicos e simuladores, que com processamento e qualidade gráfica crescente, nos oferecem uma experiência visual muito próxima da realidade, de forma que as práticas esportivas tradicionais estão se tornando menos atrativas para as novas gerações, culminando em sedentarismo e problemas de saúde decorrentes do mesmo.
76. Apesar de alguns produtos no mercado que envolvem alguma ação física mais significativa, como controles de consoles com sensores de movimento, parece que a tendência seja uma crescente busca por entretenimento virtual, de forma que o corpo, evoluído para funcionar em movimento, tenha cada vez menos funcionalidade direta nessas ações.
77. Portanto a aplicação do sistema em esportes e novos jogos de interação física podem atrair as pessoas, principalmente as novas gerações, para a prática de atividades físicas, sendo uma boa ferramenta no combate ao sedentarismo.
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78. Não há no mercado um sistema para análise em tempo real de diversos esportes e jogos, de baixo custo e fácil implantação em equipamentos esportivos e genérico para atender a uma gama diversa de aplicações.
79. Por fim, como este sistema processa os dados dos eventos em seus módulos e fornece toda a informação no fim do processo através de uma pequena mensagem digital de 32bits, facilmente processável por qualquer computador ou console, é possível o fácil desenvolvimento de softwares desenvolvidos para atender diferentes aplicações.
80. Diante dessa necessidade e oportunidade comercial, criou-se o referido sistema, mais precisamente a um sistema eletrônico genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações, tratando-se mais especificamente de um sistema eletrônico capaz de identificar e gerar dados relativos a eventos físicos comumente associados a critérios e regras de esportes e jogos de interação física.
81. Logo, em conformidade com o artigo 8° da Lei da Propriedade Industrial n° 9.279/96 e por todos os aspectos apresentados neste relatório, o objeto do presente pedido de patente se faz merecedor da proteção como Privilégio de Invenção, que ora se pleiteia.

Claims (3)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. SISTEMA GENÉRICO DE INFORMATIZAÇÃO PARA JOGOS DE INTERAÇÃO FÍSICA, ESPORTES E SIMULAÇÕES - Trata-se de um sistema eletrônico genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações, caracterizado pelo fato de compreender: pelo menos um módulo eletrônico (módulo de objeto (3)) instalado em objetos que: durante a partida, jogo ou simulação, quando um evento de disparo é detectado por seus sensores (2), enviam dados de interesse (como identificadores do objeto, tags, região de contato, coeficientes de impacto) pelo acoplamento magnético de seus arranjos de bobinas (1) (ou outros métodos), podendo estes dados serem recebidos por outros módulos eletrônicos que possuam arranjos de bobinas (1) fisicamente próximos o suficiente para se acoplarem magneticamente, pelo menos um módulo eletrônico (módulo de agente (4)) instalado em equipamentos de proteção, vestes ou superfície de um jogador, veículo ou objeto que: durante a partida, jogo ou simulação recebe dados por acoplamento magnético (ou outros métodos) de seus arranjos de bobinas (1), caso estes estejam fisicamente próximos a um arranjo de bobinas (1) que esteja enviando dados; trata estes dados, de acordo com a informação recebida, acrescentando outros dados de interesse (como identificadores de jogador, região atingida, tipo de mensagem); transmite todos estes dados através de um transceptor sem fio para outro módulo eletrônico; recebe informações da central de comunicações através de um transceptor sem fio, tratando a mensagem e atuando sobre outros dispositivos audiovisuais ao qual possa estar conectado; pelo menos um módulo eletrônico (central de comunicação) que: durante a partida, jogo ou simulação se comunique com o software que fará a análise dos eventos; se comunique com os módulos eletrônicos de jogadores, veículos ou objetos através de um transceptor sem fio;
  2. 2. SISTEMA GENÉRICO DE INFORMATIZAÇÃO PARA JOGOS DE INTERAÇÃO FÍSICA, ESPORTES E SIMULAÇÕES - Trata-se de um sistema eletrônico genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações, conforme descrito na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender: pelo menos um módulo eletrônico (módulo combinado (5)) instalado em equipamentos de proteção, vestes ou superfície de um jogador, veículo ou objeto que: combine uma ou mais das funções desempenhadas pelos módulos eletrônicos;
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  3. 3. SISTEMA GENÉRICO DE INFORMATIZAÇÃO PARA JOGOS DE INTERAÇÃO FÍSICA, ESPORTES E SIMULAÇÕES - Trata-se de um sistema eletrônico genérico de informatização para jogos de interação física, esportes e simulações, conforme descrito nas reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender: o funcionamento do sistema integrado a sistemas audiovisuais de realidade aumentada, para criação de ambientação, efeitos visuais baseados nos dados dos eventos informados pelo sistema e apresentação de informações relativas ao andamento da partida, jogo ou simulação.
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