Campos desta Patente.

• Segurança no trânsito.

• Inclusão social de idosos e portadores das necessidades especiais devidas ao daltonismo.

• Eliminação erros devidos a fatores humanos em manutenção semafórica. Estado da Técnica.

Para todos os efeitos desta Patente os termos "sinalização semafórica" ou "semáforos" se referem a equipamentos emissores de sinais luminosos codificados, por cores e posições das luzes, de funcionamento por temporização gerada por circuitos próprios, por comando através de controle remoto de qualquer natureza, incluindo acionamento de botões por pedestres.

Embora o termo "semáforo" seja de nobre origem etimológica - aportuguesadamente "semeion - o signo e phorein - portar", os mais de sessenta anos de uso no Brasil, inicialmente por cópia dos costumes de países que se anteciparam no uso do automóvel e, depois, por força de lei, a elegância do termo perdeu-se no tempo e não faz jus à evolução da ciência da "Comunicação Visual", que tanto avançou nestes últimos três quartos de século.

Naturalmente, neste período, a marcha da História mobilizou a sociedade no sentido da inclusão dos portadores de necessidades especiais, de forma que as calçadas têm rampas de acesso e coletivos têm acessos especiais para cadeirantes, veículos são especialmente adaptados para serem conduzidos por lesados no uso das pernas, dentre outras várias conquistas sociais.

Entretanto, os semáforos continuaram iguais: - constam de 3 fontes de luzes, em forma de discos de iguais diâmetros, sendo que, por convenção e legislação, quando o conjunto destas três fontes luminosas é colocado na vertical, a superior delas emite luz vermelha, que significa "pare", a colocada entre as duas é amarela e significa "atenção" e a inferior é verde e significa "siga".

Quando o conjunto delas é colocado na horizontal, a fonte de luz vermelha é colocada à esquerda, amarela no centro e, à direita, a fonte luminosa verde. Esta padronização da ordem de colocação é de suma importância para a inclusão social de um segmento ignorado de portadores de necessidades especiais: - os daltônicos.

A proporção de géneros dessa disfunção é de 75 homens daltônicos para cada mulher, o que fez com que se acreditasse durante muito tempo que as mulheres eram imunes a ele.

Esta afecção genética que altera a percepção das cores é tida como uma curiosidade rara pelos leigos e legisladores, entretanto conforme estudos realizados, atinge altas proporções da humanidade e é presente em 8 por cento dos homens e 0,5 por cento das mulheres no mundo.

Tal fato nos leva aos seguintes números de daltônicos no Brasil: - no Censo Brasil 2010 determina-se:

População masculina: - 93.390.500

População feminina: - 97.342.000

O que nos leva ao seguinte cálculo do número de daltônicos no Brasil:

Daltônicos masculinos = 93.390.500 X 8% = 7.471 .240

Daltônicos femininos = 97.342.000 X 0,5% = 486.710

Total de daltônicos - estimados - no Brasil = 7.957.950 ± 8.000.000.

O daltonismo (também chamado de discromatopsia ou discromopsia) é uma perturbação da percepção visual caracterizada pela incapacidade de diferenciar todas ou algumas cores, manifestando-se muitas vezes pela dificuldade em distinguir o verde do vermelho.

Esta perturbação tem normalmente origem genética, mas pode também resultar de lesão nos órgãos responsáveis pela visão, ou de lesão de origem neurológica. O distúrbio, que era desconhecido até o século XVIII, recebeu esse nome em homenagem ao químico John Dalton, que foi o primeiro cientista a estudar a anomalia de que ele mesmo era portador. Uma vez que esse problema está geneticamente ligado ao cromossomo X, ocorre mais frequentemente entre os homens (no caso das mulheres, será necessário que os dois cromossomas X contenham o gene anómalo).

Os portadores do gene anómalo apresentam dificuldade na percepção de determinadas cores primárias, como o verde e o vermelho, o que se repercute na percepção das restantes cores do espectro. Esta perturbação é causada por ausência ou menor número de alguns tipos de cones ou por uma perda de função parcial ou total destes, normalmente associada à diminuição de pigmento nos fotorreceptores que deixam de ser capazes de processar diferencialmente a informação luminosa de cor. As três cores primárias são captadas pelos cones e combinam-se formando uma imagem colorida.

A retina humana possui três tipos de células sensíveis à cor, chamadas cones. Cada um deles é sensível a um determinado faixa de comprimentos de onda do espectro luminoso, mais precisamente ao picos situados a 419 nm (azul-violeta), 531 nm (verde) e 559 nm (verde-amarelo).

A classificação dos cones em "vermelho", "verde" e "azul" (RGB) é uma simplificação usada por comodidade para tipificar as três frequências alvos, embora não corresponda à sensibilidade real dos foto-receptores dos cones. Todos os tons existentes derivam da combinação dessas três cores primárias.

As tonalidades visíveis dependem do modo como cada tipo de cone é estimulado. A luz azul, por exemplo, é captada pelos cones de "alta frequência". No caso dos daltônicos, algumas dessas células não estão presentes em número suficiente ou registram uma anomalia no pigmento característico dos fotorreceptores no interior dos cones.

Não existem níveis de Daltonismo, apenas tipos, que formam os seguintes três grupos de discromatopsias: Monocromacias, Dicromacias e Tricromacias Anómalas. A Dicromacia, que resulta da ausência de um tipo específico de cones, pode apresentar-se sob a forma de:

- Protanopia (em que há ausência na retina de cones "vermelhos" ou de "comprimento de onda longo", resultando na impossibilidade de discriminar cores no segmento verde-amarelo-vermelho do espectro). O seu ponto neutro encontra-se nos 492 nm. Há igualmente menor sensibilidade à luz na parte do espectro acima do laranja.

- Deuteranopia (em que há ausência de cones "verdes" ou de comprimento de onda intermédio, resultando, igualmente, na impossibilidade de discriminar cores no segmento verde-amarelo-vermelho do espectro). Trata-se uma das formas de daltonismo mais raras (cerca de 1% da população masculina), e corresponde àquela que afetou John Dalton (o diagnóstico foi confirmado em 1995, através do exame do DNA do seu globo ocular). O seu ponto neutro encontra-se nos 492 nm.

- Tritanopia (em que há ausência de cones "azuis" ou de comprimento de onda curta, resultando na impossibilidade de ver cores na faixa azul-amarelo).

A Tricromacia anómala resulta de uma mutação no pigmento dos fotorreceptores dos cones retinianos, e manifesta-se em três anomalias distintas:

- Protanomalia (presença de uma mutação do pigmento sensível às frequências mais longas ("cones vermelhos"). Resulta numa menor sensibilidade ao vermelho e num escurecimento das cores perto das frequências mais longas (que pode levar à confusão entre vermelho e preto). Atinge cerca de 1% da população masculina.

- Deuteranomalia (presença de uma mutação do pigmento sensível às frequências intermédias ("cones verdes")). Resulta numa maior dificuldade em discriminar o verde. É responsável por cerca de metade dos casos de daltonismo.

- Tritanomalia (presença de uma mutação do pigmento sensível às frequências curtas ("cones azuis"). Forma mais rara, que impossibilita a discriminação de cores na faixa do azul-amarelo. O gene afetado situa-se no cromossoma 7 ao contrário das outras tricromacias anómalas, em que a mutação genética atinge o cromossoma X.

A mutação genética que provoca o daltonismo sobreviveu pela vantagem dada aos daltônicos ao longo da história evolutiva. Essa vantagem advém, sobretudo, do fato de os portadores desses genes possuírem uma melhor capacidade de visão noturna, bem como maior capacidade de reconhecerem elementos semi-ocultos, como animais ou pessoas disfarçadas pela sua camuflagem.

Como o daltonismo é provocado por genes recessivos localizados no cromossomo X (sem alelos no Y), o problema ocorre muito mais frequentemente nos homens que nas mulheres. Estima-se que 8% da população masculina seja portadora do distúrbio, embora apenas 1 % das mulheres sejam atingidas.

No caso de um indivíduo do sexo masculino, como não aparece o alelo D, bastará um simples gene recessivo para que ele manifeste daltonismo, o que não acontece com o sexo feminino pois, para manifestar a doença, uma mulher necessita dos dois genes recessivos dd.

Se a mãe não for daltônica nem portadora (DD) e o pai possuir visão normal (D), nenhum dos descendentes será daltônico nem portador. Se a mãe possuir visão normal (DD) e o pai for daltônico (d), nenhum dos descendentes será daltônico, porém as filhas serão portadoras do gene (Dd).

Se a mãe for portadora do gene (Dd) e o pai possuir visão normal (D), há a probabilidade de 50% dos filhos serem daltônicos e 50% das filhas serem portadoras do gene.

Se a mãe for portadora do gene (Dd) e o pai for daltônico (d), 50% dos filhos e das filhas serão daltônicos.

Se a mãe for daltónica (dd) e o pai possuir visão normal (D), todos os filhos serão daltônicos (d) e todas as filhas serão portadoras (Dd).

Se a mãe for daitônica (dd) e o pai também (d) 100% dos filhos e filhas também serão daltônicos.

Algumas doenças que podem causar defeitos na visão em cores são:

• Diabetes

• Glaucoma

· Degeneração macular

• Mal de Alzheimer

• Mal de Parkinson

• Alcoolismo

• Leucemia

· Anemia falciforme

• Esclerose múltipla

O envelhecimento também afeta a visão em cores. As cores parecem apagar quando envelhecemos.

De acordo com o acima exposto - vantagens evolutivas dos daltônicos, o que garante que deixem descendência, diferentemente dos hemofílicos, de morte precoce, envelhecimento da população como um todo, aumento do consumo per capita de álcool e do diabetes em função do aumento de peso típico da atual civilização - conclui-se que o número de daltônicos tende a aumentar.

Atualmente não existe nenhum tipo de tratamento conhecido para esse distúrbio. Porém, um daltônico pode viver de modo perfeitamente normal, desde que tenha conhecimento das limitações de sua visão.

O portador do problema pode, por exemplo, observar a posição das cores de um semáforo, de modo a saber qual a cor indicada pela lâmpada.

Entretanto, há casos de erros de colocação dos semáforos durante a manutenção - com inversão da ordem de colocação das cores - incidência do sol sobre os semáforos, ou a presença do sol no campo visual dos condutores daitônicos, conforme a posição relativa dos mesmos em cada horário e em cada ângulo das vias de tráfico, o ofuscamento dos faróis dos veículos que trafegam em sentido contrário, chuva, neblina, que diminuem muito o poder de discriminação das informações transmitidas pelos semáforos.

Quando a sociedade, através de seus legisladores e de órgãos não governamentais permite que daitônicos sintam-se inseguros para conduzir veículos, ela está discriminando - apenas por preconceito e ignorância - cerca de 8% dos seus cidadãos, causando-lhe, sem nenhuma razão, inúmeros obstáculos na caminhada de construírem suas cidadanias, em suma, lesando, fundamentalmente, seus direitos de cidadania e humanidade.

Avanços no Estado da Técnica trazidos pelos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta Patente.

O objeto desta Patente faz avançar o Estado da Técnica pelas seguintes inovações, que mantém as atuais posições relativas das luzes dos semáforos e a colocação das mesmas na mesma ordem e pode agregar ou não, indicadores luminosos de dígitos referentes, de forma regressiva ao zero, do tempo restante do semáforo com a indicação que está acesa:

1 ^a Inovação - utilização de uma figura geométrica distinta para cada uma das lentes coloridas geradoras das cores das fontes de luzes dos semáforos, sendo mantida a forma circular para a luz vermelha, atribuídas às outras duas lentes quaisquer outras formas geométricas, tais como hexágonos, octógonos, a figura de um "X" ou de uma cruz, sendo, preferencialmente, utilizadas as figuras dos polígonos básicos como se segue: A - atribuída à luz amarela a forma triangular, colocada na mesma ordem de posição em que é colocada nos semáforos convencionais, podendo a forma triangular estar em qualquer posição em que o triângulo possa ser girado, podendo ser este triângulo isósceles ou não;

B - atribuída á luz verde a forma quadrada, colocada na mesma ordem de posição em que é colocada nos semáforos convencionais, podendo a forma quadrada estar em qualquer posição em que o quadrado possa ser girado; 2 ^a Inovação: - manutenção das formas circulares das lentes coloridas dos semáforos, mantida a lente vermelha como são atualmente, sendo, entretanto, agregados sobre elas, recursos de aplicações de materiais, por qualquer forma adequada, ou de circuitos eletrônicos, leds ou dispositivos especiais, de forma que as lentes amarelas farão sobressair, sobre o formato circular das mesmas, por qualquer uma destas opções, a figura destacada de um triângulo qualquer em qualquer posição e as lentes verdes farão sobressair, por qualquer uma destas opções, a figura destacada de um quadrado qualquer, em qualquer posição;

3 ^a Inovação - manter - ou não - as formas circulares das lentes dos semáforos, para a visão frontal e substituir as lentes planas e de formas circulares dos semáforos por calotas, pirâmides, cubos, paralelepípedos ou quaisquer formas poliédricas, facetadas internamente ou não, de forma que, por serem volumosas e estarem em relevo e destaque, sobressaiam-se e permitam que sejam vistas não apenas frontalmente, mas, também lateralmente, permitindo assim que, em caso de qualquer falha do funcionamento dos semáforos destinados a uma das vias que se cruzam, os usuários destas vias possam ver a indicação dos semáforos das vias que a cruzam.

Ilustrações dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta Patente.

A Figura 1 mostra a forma como um daitônico com grau acentuado de daltonismo enxerga, de modo igual, as luzes emitidas pela lente vermelha (2), lente amarela (2A) e lente verde (2B), emitidas pelos semáforos convencionais (1), o que referenda a necessidade da colocação das lentes na sequência correia, de forma que o portador desta necessidade especial possa se orientar pela posição das luzes acesas dos semáforos..

A Figura 2 é uma vista frontal, esquemática, dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL" (3), objeto desta Patente, colocado em posição vertical, no qual vemos a lente vermelha (2), mantida como nos semáforos convencionais (1) da Figura 1 , a lente triangular amarela (4) e a lente quadrada verde (5), respeitada a ordem de posição convencional de colocação das mesmas, sempre com a luz vermelha na parte superior. A Figura 3 é uma vista frontal, esquemática, dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL" (3), objeto desta Patente, colocado em posição horizontal, no qual vemos a lente vermelha (2), mantida como nos semáforos convencionais (1) da Figura 1 , a lente triangular amarela (4) e a lente quadrada verde (5), respeitada a ordem de posição convencional de colocação das mesmas, sempre com a luz vermelha à esquerda.

A Figura 4 é uma vista frontal esquemática da primeira variante construtiva dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta patente, que corresponde ao semáforo vertical (6) com o indicador de temporização (7), colocado à direita e na posição média do mesmo, contendo dois dígitos de tamanhos razoáveis para a leitura, geralmente formados por conjuntos de leds que se acendem em qualquer cor e mostrando, também, a lente vermelha (2), mantida como nos semáforos convencionais (1) da Figura 1 , a lente triangular amarela (4) e a lente quadrada verde (5), respeitada a ordem de posição convencional de colocação das mesmas, sempre com a luz vermelha na parte superior do mesmo.

A Figura 5 é uma vista frontal esquemática da segunda variante construtiva dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta patente, que corresponde ao semáforo horizontal (8), com o indicador de temporização (7), na posição média da parte superior do mesmo, contendo dois dígitos de tamanhos razoáveis para a leitura, geralmente formados por conjuntos de leds que se acendem em qualquer cor e mostrando, também, a lente vermelha (2), mantida como nos semáforos convencionais (1) da Figura 1 , a lente triangular amarela (4) e a lente quadrada verde (5), respeitada a ordem de posição convencional de colocação das mesmas, sempre com a luz vermelha na parte esquerda do mesmo.

A Figura 6 é uma vista esquemática, frontal, da terceira variante construtiva dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta patente, aplicada a semáforos verticais, na qual são mantidas as ordens de colocações convencionais e as formas circulares para as três lentes emissoras das três cores semafóricas, mas, na qual são agregados recursos luminosos para produzir maior brilho - ou maior intensidade luminosa - em forma de triângulo para a luz amarela e em forma de quadrado para a luz verde, ambas circunscritas às áreas circulares correspondentes, as quais brilharão com brilho normal.

Na Figura 6 vemos o semáforo (9) com destaque luminoso de figura triangular para a cor amarela e de figura quadrada para a cor verde, para ser colocado na posição vertical, mantidas as posições relativas das mesmas; nela vemos a lente vermelha (2) convencional, a lente circular amarela (10) com o destaque luminoso interno triangular amarelo de maior brilho (1 1 ), mostrando a região de maior brilho (12) e a lente circular verde (13) com destaque luminoso interno quadrado verde (14), mostrando a região de maior brilho (15).

A Figura 7 é uma vista esquemática, frontal, terceira variante construtiva dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta patente, aplicada a semáforos horizontais, na qual são mantidas as ordens de colocações convencionais e as formas circulares para as três lentes emissoras das três cores semafóricas, mas, na qual são agregados recursos luminosos para produzir maior brilho - ou maior intensidade luminosa - em forma de triângulo para a luz amarela e em forma de quadrado para a luz verde, ambas circunscritas às áreas circulares correspondentes, as quais brilharão com brilho normal.

Na Figura 7 vemos o semáforo (9) com destaque luminoso de figura triangular para a cor amarela e de figura quadrada para a cor verde, para ser colocado na posição vertical; nela vemos a lente vermelha (2) convencional, a lente circular amarela (10) com o destaque luminoso interno triangular amarelo de maior brilho (11), mostrando a região de maior brilho (12) e a lente circular verde (13) com destaque luminoso interno quadrado verde (14)), mostrando a região de maior brilho (15).

A obtenção de maior brilho nas regiões em destaque nas lentes amarela e verde da terceira variante construtiva pode ser conseguida de várias formas, tais como o emprego de leds mais brilhantes nestas regiões de destaque ou do fornecimento de maior potência para os leds colocados nestas regiões de destaque.

Uma quarta variante construtiva dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL" é apresentada na Figura 8 e consiste em uma vista frontal, esquemática do semáforo com destaque em contraste negativo da lente triangular de luz amarela e da lente quadrada de luz verde (16), como sempre, mantidas às ordens de colocação convencional das lentes luminosas do semáforo; nela vemos o semáforo com destaque em contraste negativo da lente triangular de luz amarela e da lente quadrada de luz verde (16), mostrado apenas para a forma de colocação vertical, embora a inovação se aplique também à forma de colocação horizontal, com o aplique feito por qualquer forma ou material, inclusive, para maior efeito de contraste, com o acréscimo da falta de leds e, consequentemente de iluminação na área de destaque negativo, com a lente vermelha (2) convencional, a lente circular amarela com aplique negativo triangular de contraste (17) e o aplique triangular de contraste (18), a lente circular verde com aplique negativo quadrado de contraste (19) e o aplique de contraste quadrado (20).

A Terceira inovação do objeto desta patente corresponde à quinta variante construtiva dos "SEMÁFOROS COM RECURSOS DE COMUNICAÇÃO VISUAL", objeto desta Patente e consiste em dar volume ou notável saliência, a quaisquer das formas das lentes do semáforos, sejam elas circulares, triangulares ou quadradas, preferencialmente substituindo as lentes planas circulares por calotas de alturas correspondentes até a semi-esfera, substituindo as lentes planas e de formas triangulares dos semáforos por pirâmides tetraédricas regulares ou não, e substituindo as lentes planas e de formas quadradas por cubos ou paralelepípedos, podendo também estas formas assumir a conformação de quaisquer poliedros e serem, ou não, facetadas internamente, como as lanternas de automóveis, de forma que, por serem volumosas e estarem em relevo e destaque, sobressaiam-se e permitam que sejam vistas não apenas frontalmente, mas, também lateralmente, permitindo assim que, em caso de qualquer falha do funcionamento dos semáforos destinados a uma das vias que se cruzam, como apagamento de uma ou de todas as suas luzes, os usuários destas vias possam ver a indicação dos semáforos das vias que a cruzam.

Tais inovações podem ser acrescidas a semáforos verticais ou horizontais.

A Figura 9 é uma vista lateral, esquemática, do semáforo com elementos luminosos volúmicos (21), com destaque para as formas que serão vistas em ângulo de 90° com sua vista frontal, na qual vemos a semi-esfera da luz vermelha (22), o perfil tetraédrico da luz amarela (23), que assume, ao ser visto lateralmente, o perfil de um triângulo e o perfil paralelepipedal da luz verde (24), cujas dimensões podem fazê-lo atingir a forma de cubo.

Resumidamente, o princípio básico das inovações, objeto de proteção da presente patente, o qual teve acima descritas algumas das possíveis realizações, é a alteração da forma geométrica luminosa que é gerada pelos semáforos e percebida pelas pessoas, ou seja, atualmente as 3 cores, vermelho, amarelo e verde são percebidas como formas circulares iguais e a presente patente propõe uma quebra desse paradigma, ao alterar a forma com que o olho humano percebe essa radiação luminosa.

O fundamento conceituai é manter o padrão "vermelho" (pare) inalterado e alterar a percepção da forma emitida pelas fontes radiantes amarela e verde.