[0001] 本公开总体上涉及进行运动的装置、系统、过程、技术和方法，并且更具体地，涉及将用于电子运动和物理运动(诸如足球(例如，足球/英式足球、美式足球、加拿大足球、橄榄球协会、橄榄球联盟、澳大利亚规则或类似运动)、篮球、

[0002] 网球、曲棍球、长曲棍球或其他基于球门(例如，球门、蓝圈、立柱(uprights)等)的运动)的游戏机制相结合的装置、系统、过程、技术和方法，并且涉及使用这样的装置、系统、过程、技术和方法提供娱乐。

[0003] 电子运动(也称为e‑sport)和物理运动都是游戏、娱乐和竞赛的流行形式。随着电子运动的发展，存在将电子和物理运动体验合并的趋势，例如专利申请号2020/0,368,616描述了交互式混合现实系统，其中，真实世界实体和虚拟世界实体被集成以允许物理世界的各方面成为电子游戏或运动环境的一部分。组合电子和物理运动的其他方法也使用物理作为电子游戏的输入。例如，美国专利No.8,313,379描述了用于视频游戏系统的家庭娱乐系统，其包括具有包括位置感测的能力的模块化远程无线手持游戏控制装置。任家庭娱乐系统允许用户使用逼真的身体运动来控制各种电子游戏和体育中的
运动。

[0004] 美国专利No.5,860,862描述了交互式装置和方法，其允许参与者基于实时发生的事件在交互式游戏中进行竞争。此外，该系统和方法试图允许远程或电子玩家实时地与物理运动交互。然而，电子运动玩家仍然不能在与物理运动玩家相同的时间和同一团队中进行电子运动。另外，用于电子运动玩家影响物理环境的方法和系统尚未集成到物理运动游戏中以允许更令人满意的游戏、娱乐和竞争。

[0005] 本公开试图通过提供允许电子运动玩家在物理运动游戏过程中为了他们的团队的优势或对方团队的劣势而控制物理运动环境的系统和方法来克服这些限制。

[0036] 本文公开了通过允许电子运动玩家控制物理运动环境来集成电子和体育运动的系统和方法。

[0037] 如本文所使用的，术语“电子通信”表示使用电子介质传输、存储或查看的任何形式的通信，例如无线以及有线传输(诸如Wi‑Fi、蓝牙等以及经由线缆的传输，包括LAN线缆、MIDI线缆、音频线缆、HDMI线缆，等)、电子存储介质(诸如计算机可读存储介质，例如，固定(硬盘)驱动器、磁盘、光盘、磁带、诸如只读存储器(ROM)或闪存等的半导体存储器，或诸如因特网或其他通信网络或链路的任何传输/接收介质，或任何其他电子存储介质)，以及电子显示器(诸如CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)或LED(发光二极管)或其它类型的电子监视器)来显示信息。本文描述的系统和方法的各种实施方式可以使用数字电子电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合来实现。这些各种实施方式可以包括在可编程系统上可执行和/或可解释的一个或多个计算机程序中的实施方式，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该可编程处理器可以是专用的或通用的，被耦接以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令，并将数据和指令发送到存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置。

[0038] 用于混合的电子和物理运动体验的系统包括物理游戏环境，其中，物理游戏环境的至少一个部件可以由多个电子游戏控制器中的至少一个电子游戏控制器控制和修改。一个电子游戏控制器与每个团队相关联，并且第三电子游戏控制器可以与中立游戏指导者或裁判员相关联。

[0039] 物理游戏环境的部件包括一对球门，每个球门与一个团队相关联。物理游戏环境的部件还可以包括照明系统、声音系统、交互式地板投影系统、全息投影系统以及烟雾和风扇系统。物理游戏环境的其他部件可以由电子游戏控制器控制和修改，如本领域技术人员或每个特定运动已知的。照明系统、声音系统、交互式地板投影系统、全息图投影系统以及烟雾和风扇系统与多个电子游戏控制器中的至少一个电子游戏控制器进行电子通信。在一些实施例中，例如，仅与中立游戏指导者或裁判员相关联的电子游戏控制器与烟雾和风扇系统进行电子通信。在其他一些实施例中，照明系统、声音系统、交互式地板投影系统、全息图投影系统以及烟雾和风扇系统与所有电子游戏控制器进行电子通信。

[0040] 用于混合的电子和物理运动体验的系统包括用于一对团队(未示出)进行物理运动的物理运动环境(100)，如图1所示。在一些实施例中，该对团队都是人类团队。在其他实施例中，该对团队可以包括人类团队和包括一些或所有计算机化和/或机器人玩家的团队。物理游戏环境(100)包括游戏环境的多个部件，例如具有与第一团队相关联的第一半区(110)和与第二团队相关联的第二半区(120)的球场、边线(170)、罚球区(165)、中心圆(160)、角弧(155)、球门线(150)以及栅栏或屏障(180)。用于在物理游戏环境(100)内进行物理运动的运动对象(例如球、羽毛球、冰球等)也是系统的一部分。在优选实施例中，球场的大小必须在12‑15米宽和20‑25米长之间，其中，罚球区(165)半圆形半径为2米和4米宽。

[0041] 此外，游戏环境(100)的部件包括一对球门(130，140)，其中，每个球门与和每个相应的半区(110，120)相关联的团队中的一个团队相关联。第一球门(130)与第一团队和第一半区(110)相关联，并且第二球门(140)与第二团队和第二半区(120)相关联。此外，可以通过接收来自电子游戏控制器的指令来调整至少一个球门(130、140)的高度。高度调整可以在进行游戏的持续时间内或在预定时间内进行。例如，第一球门(130)的高度可以由第二团队的电子运动玩家使用相关联的电子游戏控制器来增加。可选地，第一团队的电子运动玩家可以使用相关联的电子游戏控制器来减小第一球门(130)的高度。在一些实施例中，可以通过从电子游戏控制器接收指令来调整球门(130、140)中的至少一个的宽度。使用与任何团队无关的另一电子游戏控制器的中立游戏指导者或裁判员可以增加或减少任一球门的高度作为惩罚或用于其他娱乐或运动目的。

[0042] 混合系统还包括未示出的显示板，用于显示游戏状态和规则变化。显示板能够从电子游戏控制器接收电子通信并显示混合的电子和物理运动体验的状态。例如，显示板可以被配置成响应于从电子游戏控制器接收到电子通信而显示游戏或游戏时钟中剩余时间的变化，提供关于游戏规则、游戏玩家或电子运动玩家玩的项目等的变化的通知。显示板还可以被配置成显示和更新得分和游戏中剩余的时间或游戏时钟。

[0043] 图2示出了游戏环境(200)，该游戏环境(200)包括具有与第一团队相关联的第一半区(210)、与第二团队相关联的第二半区(220)、球门(240)和罚球区(260)以及安装在天花板(230)上的照明系统(290)的场地。游戏环境(200)的部件包括照明系统(290)，其中，照明系统(290)包括安装在天花板(230)上的多个灯，如图2所示。替代实施例可以包括在游戏场地周围具有独立式灯的照明系统。照明系统(290)还包括用于对照明方向和强度进行电子控制并从电子游戏控制器接收指令的电子电路的阵列。物理游戏环境(200)的照明系统(290)能够从至少一个电子游戏控制器接收预定电子通信。物理游戏环境(200)的照明系统(290)能够响应于用于电子游戏控制器的预定电子通信，调整来自照明系统(290)的球场和/或球场的一部分上的照明的方向和/或强度。

[0044] 电子游戏控制器可以装载多个预定电子通信，用于在进行游戏期间的策略性使用。在一些实施例中，来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信指示照明系统(290)在预定时间段内将附加的光投影到第二团队的视线中。在一些实施例中，来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信指示照明系统(290)在预定时间段内减少游戏场地上的一些或全部光。在一些实施例中，来自电子游戏控制器的预定电子通信可以指示声音系统改变游戏音频的节奏或音量，或者播放诸如警报器的分散注意力的声音。例如，来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信可以指示声音系统在预定时间段内播放大声音乐以阻碍第二团队的口头通信。

[0045] 电子游戏控制器允许用户(包括电子运动团队成员、中立游戏指导者和裁判员)向照明系统(290)发送指令，从而通过调整从照明系统(290)到物理运动场地的照明的方向和/或强度来修改运动环境(200)。

[0046] 用于混合的电子和物理运动体验的系统包括显示板，其中，显示板与电子游戏控制器进行电子通信。电子游戏控制器允许用户(包括电子运动团队成员、中立游戏指导者和裁判员)修改显示板。显示板接收来自电子游戏控制器的电子通信，并显示混合的电子和物理运动体验的状态。例如，显示板可以显示得分、游戏中剩余的时间、由电子运动玩家进行的任何修改的剩余时间、由电子运动玩家进行的任何修改的状态等。

[0047] 球门的大小响应于来自电子游戏控制器的预定电子通信而被机械地控制，并且根据电子游戏控制器的用户使用的电子运动项目而扩展和收缩。例如，可以液压地或通过一个或多个电机和线性致动器来调整球门。图3示出了根据一些实施例的球门部件的一部分的特写视图。该部件包括轨道(141)、滚轮(142)、框架(143)、第一机械齿条(144)和屏障网(145)。电机可以驱动小齿轮以接合第一机械齿条(144)以滑动将屏障网(145)保持在轨道(141)中的滚轮(142)上的框架(143)，使得框架(143)和屏障网(145)覆盖球门(140)的侧部。轨道(141)可以集成到球门(140)的顶杆中。可选地，可以使用其他方法来调整球门的大小。

[0048] 图4示出了根据一些实施例的用于调整球门的高度的电机部件的特写视图。该部件包括附接到第二框架的第二机械齿条(147)、小齿轮(148)和电机(146)。电机通过旋转小齿轮(148)来驱动第二机械齿条(147)和小齿轮(148)机构，从而提升或降低由在小齿轮(148)下方延伸的框架包围的屏障网的面板，以覆盖或露出球门(140)的至少顶部。在一些实施例中，可以降低面板以覆盖球门(140)的整个入口。第二机械齿条(147)和小齿轮(148)机构通过垂直提升或降低由在小齿轮(148)下方延伸的框架包围的屏障网的面板来调整球门部件的高度。在一些实施例中，电机(146)可以是电动马达。当部件从多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器接收指令时，启动电机(146)。例如，当第一团队的电子运动玩家使用相关联的电子游戏控制器向电机(146)发送对应的指令时，可以增加第二球门(140)(如图1所示)的高度。另外，当第二团队的电子运动玩家使用相关联的电子游戏控制器向电机(146)发送对应的指令时，可以减小第二球门(140)(如图1所示)的高度。

[0049] 在一个示例性实施例中，本发明公开了混合的电子和物理运动体验，其包括一对团队进行五人赛的物理游戏环境，包括两个球门，其中，第一球门与第一团队相关联，并且第二球门与第二团队相关联。此外，通过从多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器接收指令来调整球门的高度。第一控制器与第一团队相关联，并且第二控制器与第二团队相关联。此外，可以响应于来自多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器的指令来修改物理游戏环境的照明系统、声音系统、交互式地板投影系统、全息投影系统和/或烟雾和风扇系统。

[0050] 在另一示例性实施例中，本发明公开了混合的电子和物理运动体验，其包括用于一对团队进行冰球游戏的物理游戏环境，其中，该系统包括两个球门，其中，第一球门与第一团队相关联，并且第二球门与第二团队相关联。此外，通过从多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器接收指令来调整球门的高度和宽度。第一控制器与第一团队相关联，并且第二控制器与第二团队相关联。此外，可以响应于来自多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器的指令来修改物理游戏环境的照明系统、声音系统、交互式地板投影系统、全息投影系统和/或烟雾和风扇系统。

[0051] 在另一示例性实施例中，本发明公开了进行足球(例如，五人足球、足球、美式足球、加拿大足球、橄榄球协会、橄榄球联盟、澳大利亚规则或类似运动)的装置和方法，其中，该系统包括两个球门，其中，第一球门与第一团队相关联，并且第二球门与第二团队相关联。此外，通过从多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器接收指令来调整球门的高度。第一控制器与第一团队相关联，并且第二控制器与第二团队相关联。此外，可以响应于来自多个电子游戏控制器中的一个电子游戏控制器的指令来修改物理游戏环境的照明系统、声音系统、交互式地板投影系统、全息投影系统和/或烟雾和风扇系统。

[0052] 图5示出了用于进行混合物理和电子篮球的物理游戏环境的另一个示例性实施例。所示的用于混合的电子和物理运动体验的系统包括适合进行篮球物理运动的物理游戏环境(500)、两个篮圈部件(530、540)，各自具有球门或篮圈，其中，第一球门与和第一团队相关联的篮球场(510)的第一半区相关联，并且第二球门与和第二团队相关联的篮球场(520)的第二半区相关联。篮圈部件(530、540)可以包括篮板、球门(即篮圈)、机器人臂、支撑结构和轮。篮圈部件(530、540)包括机器人臂，用于支撑篮板和球门，并根据来自电子游戏控制器的电子通信调整篮板和球门的高度。篮圈部件(530、540)也可以安装在轮上并被机动化，以允许整个部件响应于来自电子游戏控制器的电子通信而移动。例如，篮圈部件(540)可以响应于来自与所述第二团队相关联的电子游戏控制器的通信而移动远离篮球场(520)的第二半区，以使第一团队的物理运动玩家更难以得分。

[0053] 多个电子游戏控制器与球门进行电子通信，并且至少一个电子游戏控制器与每个团队相关联。此外，修改物理游戏环境(500)的至少一个球门，以从至少一个电子游戏控制器接收预定的电子通信。在一些实施例中，预定电子通信包括用于改变篮圈或球门的直径或宽度的指令。在一些实施例中，预定电子通信包括用于通过修改支撑件的高度来改变球门(即篮圈)的高度的指令。例如，可以通过机器人臂液压地或通过一个或多个电机来调整球门。在一些实施例中，来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信指示作为与第二团队相关联的篮圈部件(540)的一部分的机器人臂减小球门的高度。除此之外，来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的另一预定电子通信可以指示作为与第一团队相关联的篮圈部件(530)的一部分的机器人臂增加球门的高度。

[0054] 图6(a)和图6(b)是与第一团队相关联的篮圈部件(530)的一部分的俯视图细节。在一些实施例中，篮圈部件(530)包括篮板(532)、球门(531)、第一预备球门(533)、第二预备球门(534)和用于将预备球门(533、534)从篮板后面移动到篮板前面的机构(535)，该篮板面向球门(531)的游戏场地。机构(535)可以是任何电子控制机构，诸如电机和致动器，并且可以部分地或全部地集成到篮板(532)中。在一些实施例中，篮板(532)包括LED(发光二极管)显示器，并且执行显示板的一些或全部功能。

[0055] 在一些实施例中，电子游戏控制器可以被配置成传递指令以将另外的球门移动到游戏场地内。例如，用于进行混合物理和电子篮球的物理游戏环境可以设置有具有多个篮圈或球门的篮圈部件，如图6所示。响应于来自与所述第二团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信，一个或多个预备球门(533、534)可以在预定时间内通过机构(535)移动到游戏场地中。在该时间段期间，第二团队的物理运动玩家可以通过使用游戏场地中的任何球门来收集点数，从而为物理运动玩家提供附加的球门。在其他实施例中，附加的篮圈部件可以移动到游戏场地上，从而为物理运动玩家提供附加的球门。

[0056] 本发明提供了装置、系统、过程、技术和方法，用于电子运动玩家影响作为混合物理和电子运动团队成员的物理运动玩家的物理运动环境。在物理游戏过程中，电子运动玩家为了他们的团队的优势或对方团队的劣势而修改物理运动环境。例如，在一些实施例中，物理运动环境可以包括烟雾和风扇系统、全息投影系统和/或交互式投影系统。

[0057] 例如，在一些实施例中，交互式投影系统可以响应于来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信，在预定时间段内将对象投影到游戏场地、游戏场地的一部分或至少一个球门上。在该时间段期间，第一团队的物理运动玩家可以通过将球传给投影对象上或踏上投影对象来收集附加的点数。在一些实施例中，只有控制运动对象(球、羽毛球、冰球等)的物理运动玩家将通过在投影对象上跑步或带球来收集点数。交互式投影系统可以被配置成利用红外或数字光处理 技术监视与投影对象的交互，在投影对象已经与之交互后删除投影对象，并向显示板提供更新的得分。

[0058] 例如，在一些实施例中，全息图投影系统可以响应于来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信，在预定时间段内将三维对象或全息图投影到游戏场地、游戏场地的一部分或至少一个球门上。在该时间段期间，第一团队的物理运动玩家可能能够通过与投影全息图交互来收集附加点数。例如，电子游戏控制器可以向全息图投影系统发送指令以投影指示球门内的较小球门的全息图。在一些实施例中，只有控制物理对象(球、羽毛球、冰球等)的物理运动玩家将通过命中或穿过指示球门内的较小球门的全息图来收集附加的点数。全息图投影系统可以被配置成监视与投影全息图的交互，在与投影全息图交互之后删除投影全息图，并向显示板提供更新的得分。

[0059] 在一些实施例中，烟雾和风扇系统可以包括，例如，剧院烟雾和/或烟雾机和风扇，其被配置成从游戏场地快速去除烟雾。如本文所使用的，“烟雾”可以指烟、雾、雾霾或为遮蔽游戏场地上的视野而产生的其他物质。在一些实施例中，烟雾和风扇系统可以响应于来自与第一团队相关联的电子游戏控制器的预定电子通信，将烟雾引入到游戏场地上或球门附近。响应于来自与第二团队相关联的第二电子游戏控制器的第二预定电子通信，烟雾和风扇系统可以吹走响应于第一团队的电子运动玩家的电子运动游戏而引入的烟雾。电子运动借助于诸如蜂窝电话、平板电脑、触摸屏装置、虚拟现实耳机、音频输入耳机、音频输入装置、用于音频和/或触摸输入的可穿戴装置等的电子装置来进行。此外，进行电子运动的一个装置与第一团队相关联，并且用于进行电子运动的另一装置与第二团队相关联。

[0060] 在一个实施例中，用于进行电子运动的系统包括三个电子游戏控制器，其中，第一游戏控制器与第一团队相关联，第二游戏控制器与第二团队相关联，并且第三游戏控制器与中立游戏管理者相关联。在一个实施例中，中立游戏管理者被称为指导者。在另一实施例中，中立游戏管理者可以被称为裁判员。

[0061] 图7(a)和图7(b)示出了用于混合的电子和物理运动体验的系统架构的实施例。电子游戏控制器是例如由电子运动玩家和中立游戏指导者使用的游戏客户端。电子游戏控制器可以经由诸如HTTP和MQTT的协议与服务器交互。在一些实施例中，服务器包括使用例如React.JS的web控制器、例如使用Node.JS的服务器侧应用、诸如使用PostgreSQL的数据库，以及MQTT代理。所示的架构允许电子运动玩家和中立游戏指导者递送指令以修改球门中的至少一个、照明系统、用于提供游戏音频的声音系统、显示板和记分牌。在其他实施例中，其他输出可以允许一个或多个用户将指令传递到烟雾和风扇系统、全息图投影系统或交互式投影系统。服务器通过使用诸如MIDI线缆、音频线缆、HDMI线缆、LAN线缆、Wi‑Fi等的接口，经由诸如Web MIDI、Web音频、HDMI、MQTT等的协议发送指令。指令可以包括增加球门的大小、减小球门的大小、调整球门的大小、在预定时间段内将附加的光投影到第二团队的视线中、在预定时间段内减少光、调整光的方向和强度、播放分散注意力的声音(诸如警报器)、改变音乐或其他游戏音频的节奏或音量、改变游戏或游戏时钟中剩余的时间、更新得分、提供关于游戏规则、游戏玩家或电子运动玩家所进行的项目的变化的通知等的指令。

[0062] 本文公开的装置、系统、过程、技术和方法不限于五人赛、足球和篮球。它们还适用于网球、曲棍球、冰球长曲棍球或其他基于球门(例如球门、篮圈、立柱等)的运动，并使用本文公开的这些装置、系统、过程、技术和方法提供游戏、竞赛和娱乐。在另一个示例性实施例中，本发明公开了进行具有至少一个球门的任何物理运动的装置和方法，其中每个球门与团队相关联。例如，混合物理和电子街头篮球或半场篮球体验可以具有包括一个球门的物理游戏环境。球门与第一团队进攻相关联。当进攻团队得分时或当防守团队获得球的控制权并将球越过三点线以使球门与第二团队相关联时，球门的关联改变到另一团队。在其他实施例中，电子游戏控制器可以被配置成递送指令以将附加球门移动到游戏场地中，例如上文参考图6所讨论的。

[0063] 应当理解，前述说明书仅通过说明的方式给出，而不是限制本发明，并且在不脱离所要求保护的本发明的精神的情况下，可以对其进行各种修改。

[0064] 在理解本发明的范围时，如本文所用的，术语“包含”及其派生词旨在是开放式术语，其指定所陈述的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。但是不排除其他未陈述的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。前述内容也适用于具有类似含义的词语，诸如术语“具有”和“包括”及其派生词。此外，当以单数形式使用时，术语“片段”、“部件”、“部分”、“构件”或“元件”可以具有单个部分或多个部分的双重含义。

[0065] 此外，在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际关系或顺序。术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括、具有、包含、含有一系列元件的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元件，而且可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或装置固有的其他元件。以“包括…”、“具有…”、“包含…”开头的元件在没有更多约束的情况下，不排除在包括、具有、包含、含有元件的过程、方法、物品或装置中存在另外的相同元件。除非本文另有明确说明，否则术语“一”被定义为一个或多个。术语“基本上”、“本质上”、“近似”、“约”或其任何其他版本被定义为如本领域普通技术人员所理解的“接近”。如本文所使用的术语“耦接”被定义为连接，尽管不一定是直接连接并且不一定是机械连接。以某种方式“配置”的装置或结构至少以该方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。