EP3104946B1 - Dispositif d'obtention d'informations necessaires a une representation en 3d d'un mur artificiel d'escalade - Google Patents

Dispositif d'obtention d'informations necessaires a une representation en 3d d'un mur artificiel d'escalade Download PDF

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EP3104946B1
EP3104946B1 EP15709247.9A EP15709247A EP3104946B1 EP 3104946 B1 EP3104946 B1 EP 3104946B1 EP 15709247 A EP15709247 A EP 15709247A EP 3104946 B1 EP3104946 B1 EP 3104946B1
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EP
European Patent Office
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sensor
marker
hold
wall
angular orientation
Prior art date
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EP15709247.9A
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Jérôme DELACHANAL
Christophe Picard
Denis Garnier
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X'sin
Original Assignee
X'sin
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Publication date
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    • A63B2225/54—Transponders, e.g. RFID

Definitions

  • the present invention relates to a device for obtaining information necessary for a 3D representation (in three dimensions) of the topography of an artificial climbing wall.
  • the latter are conventionally composed of an assembly of wood panels with a thickness ranging from fifteen to thirty millimeters and having a regular mesh of holes arranged every fifteen to twenty-five centimeters. Said holes are able to receive preferably metal inserts that will fix with screws taken on said artificial walls climbing.
  • the receptacles generally consist of a resin body provided with a central orifice adapted to cooperate with a screw to ensure their attachment, said body comprising an outer portion for supporting a climber and a substantially planar mounting face suitable for to cooperate with said climbing wall.
  • the object of the present invention is to overcome the drawback mentioned above and to propose a device for 3D representation of the topography of an artificial climbing wall, said device being easy to implement and notably allowing a topography with a setting automatic update and in real time as soon as a plug is replaced or has a new angular position.
  • a device for obtaining information necessary for a 3D representation of the topography of an artificial wall having a plurality of remarkable sockets in that it comprises at least one measuring sensor the angular orientation of one of the catches of the artificial wall around an axis substantially perpendicular to said wall, a marker integral with the catch associated with the sensor and containing information relating to said catch and at least one parameter for identifying the latter, and a signal reader able to read the data contained in the marker.
  • each socket is equipped with a sensor for measuring the angular orientation, said sensor being secured at least in part to said plug.
  • each sensor makes it possible to measure the angular orientation of the associated socket with respect to a reference axis, advantageously the horizontal axis, and is of the inclinometer type.
  • the senor and marker then form one and the same piece.
  • Said signal reader is advantageously a card radiofrequency transmitter in order to allow, on the one hand, at least one activation of the marker by supplying him, in particular, the energy he needs and, on the other hand, the reading of the information it contains, as soon as the capture is in the immediate vicinity of said reader.
  • the device further comprises a control box of the various readers capable of collecting the measurements of the angular orientation of the different takes made by the sensors.
  • the device preferably comprises a multiplatform software interface.
  • the latter is advantageously in the form of a web server embedded in said control box.
  • the device comprises an interactive terminal for visualizing the 3D topography of the artificial wall, said control box comprising a connection means allowing the terminal to be connected to said embedded software interface via a protocol without wire, of the "WIFI” type, or via "ETHERNET” cables.
  • a device for obtaining information necessary for a 3D representation of the topography of an artificial vertical climbing wall will be described below. It goes without saying that the wall on which is disposed said device may also be more or less inclined, the terms such as, for example, vertical and / or horizontal will then be adapted according to the inclination of said wall.
  • FIG. 1 and 2 there is shown a device 1 for obtaining information necessary for a 3D representation of the topography of an artificial wall 2 according to the invention.
  • Said artificial wall 2 consists of an assembly of panels 4 of wood having a regular mesh of holes 5, for example, allowing the fixing of jacks 6 using screws 7 in particular.
  • the device 1 comprises at least one sensor 8 for measuring the angular orientation of one of the taps 6 of the artificial wall 2 about an axis substantially perpendicular to said wall 2, this orientation axis corresponding in a conventional manner to the longitudinal axis of the screw 7 for fixing said socket 6, said sensor 8 being powered by a source of energy such as for example the urban electrical network.
  • each socket 6 is advantageously equipped with a sensor 8 for measuring the angular orientation, said sensor 8 being secured at least in part to said socket 6.
  • each sensor 8 makes it possible to measure the angular orientation of the associated socket 6 with respect to a reference axis, advantageously the horizontal axis, and is of the inclinometer type.
  • said sensor 8 may be of another type such as, for example, an angular sensor for measuring the angular orientation of the associated socket 6 with respect to a given position.
  • the senor 8 according to the invention is interesting because it is a sensor that gives, directly and accurately, the measurement of the angular orientation of the associated socket 6 without the need to perform many tests and / or complementary calculations to obtain by an iterative method an estimate of said measurement.
  • Each sensor 8 is advantageously associated with a marker 9, advantageously of the RFID type (Radio Frequency IDentification in English, radio-identification in French).
  • Said marker 9 is integral with the socket 6 and contains information relating to the latter and at least one parameter for identifying said socket 6 such as, for example, its serial number. The latter will allow through a listing or a computer database to obtain additional information related to the socket 6 such as, for example, the type and morphology of the socket 6, the coordinates of the manufacturer, the date of manufacturing.
  • the marker 6 may contain more information.
  • the device 1 further comprises a signal reader 10 powered by a power source not shown in the figures, advantageously integral with the artificial wall 2, and able to read the data contained in the marker 9.
  • the reader 10 is a radiofrequency transmitter card in order to allow, on the one hand, an activation of the marker 9 in itself supplying in particular the energy it needs and, on the other hand, reading the information it contains, as soon as the plug 6, and therefore the marker 9, is in the immediate vicinity of said reader 10.
  • reader 10 secured to the artificial wall 2 the fact that the reader 10 (preferably a card issuer) may be fixed on or at least partly inserted in the front face of said artificial wall 2, or fixed on or at least partially inserted in the rear face of said artificial wall 2, or embedded in the thickness of said artificial wall 2.
  • the front face of the artificial wall 2 the vertical face which receives the sockets 3 and the rear face opposite.
  • the reader 10 is preferably attached to the rear face of the artificial wall 2 to the right of the associated socket 6.
  • the device 1 also comprises a control box 11 of the various readers 10 and a software interface preferably operating from an interactive terminal 12 for managing the activation of said readers 10 and thus the jacks 6 according to a route determined.
  • the control box 11 is also connected to the various sensors 8 and is able to collect the measurements of the angular orientation of the different taps 6 made by the latter.
  • the control box 11 comprises a power supply, not shown, for supplying power to the readers 10 and preferably the sensors 8, and a microcontroller not shown and for controlling the proper operation of the device 1 according to the invention.
  • the software interface can be also used on other hardware platforms with, for example, feature restrictions depending on the users.
  • a Smartphone / PC / interactive terminal version will make it possible to visualize and to choose lanes, and to save various parameters specific to the climbers 5.
  • a PC version (Personal Computer in English) will be mainly dedicated to the computer of the sports coach or the manager of the climbing room equipped with the device 1 according to the invention.
  • the software interface is preferably made in the form of a web server embedded in said control box 11, the latter comprising a connection means, not shown, allowing the terminal 12 to be connected to the software interface embedded in said control box 11 via a wireless protocol, type "WIFI”, or via cables "ETHERNET".
  • a user can at any time have a 3D visualization of an artificial wall 2 in general and the way he chose to achieve in particular. Indeed, he knows in real time information on the type of shots 6, their morphology and their angular orientation which allows him to visualize in the space the chosen course and thus prepare his ascent in all serenity.
  • the device for obtaining information necessary for a 3D representation of the topography of an artificial wall comprises a sensor for measuring the angular orientation of the grip provided with a marker, so that the sensor and marker, similar to those described above, then form a single piece.
  • the marker of the sensor-marker unit is advantageously of the RFID type.
  • Said device also comprises a signal reader, as described above, which is advantageously a radiofrequency-transmitting card in order to allow, on the one hand, an activation of the sensor-marker assembly by supplying it, in particular, with the energy of which it has need and, on the other hand, the reading of the information it contains, as soon as the plug, and therefore the sensor-marker assembly, is in the immediate vicinity of said reader.
  • a signal reader as described above, which is advantageously a radiofrequency-transmitting card in order to allow, on the one hand, an activation of the sensor-marker assembly by supplying it, in particular, with the energy of which it has need and, on the other hand, the reading of the information it contains, as soon as the plug, and therefore the sensor-marker assembly, is in the immediate vicinity of said reader.
  • the device 1 for obtaining information necessary for a 3D representation for a climber 3 of the topography of an artificial wall 2 applies to all types of climbers 3 during a course with or without a sports coach, but it can also be used, for example, for a recreational purpose or rehabilitation, forcing said climber to execute predefined movements that solicit specific muscles.

Landscapes

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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un dispositif d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D (en trois dimensions) de la topographie d'un mur artificiel d'escalade.
    • Technique antérieure
  • Depuis la démocratisation de l'escalade vers la fin des années 70, les grimpeurs ont toujours cherché à visualiser avec précision et à l'avance les voies d'escalade afin d'envisager sereinement leur ascension. Cette volonté a été d'autant plus grande avec l'apparition des murs artificiels d'escalade.
  • A cet égard, ces derniers se composent classiquement d'un assemblage de panneaux de bois d'une épaisseur allant de quinze à trente millimètres et comportant un maillage régulier de trous disposés tous les quinze à vingt-cinq centimètres. Lesdits trous sont aptes à recevoir des inserts de préférence métallique qui permettront de fixer à l'aide de vis des prises sur lesdits murs artificiels d'escalade. Par ailleurs, les prises se composent généralement d'un corps en résine pourvu d'un orifice central apte à coopérer avec une vis pour assurer leur fixation, ledit corps comprenant une partie extérieure destinée à supporter un grimpeur et une face de montage sensiblement plane apte à coopérer avec ledit mur d'escalade.
  • Toutefois, une fois les prises mises en place sur le mur artificiel par un ouvreur, il est très difficile de prévisualiser un parcours d'escalade donné, car lesdites prises sont positionnées de façon plus ou moins précise par ledit ouvreur et peuvent pivoter dans le temps, à cause notamment d'un desserrage intempestif de leur vis de fixation.
  • La publication "Static pose reconstruction with an instrumented bouldering wall" de Aladdin et Kry (2012) présente un mur artificiel d'escalade comportant une pluralité de prises, montées chacune sur un support frontal fixé à un capteur de force et de couple. La position et l'orientation de chaque capteur sont obtenues par calibration et utilisées pour permettre de mesurer les forces et couples appliqués par le grimpeur sur les prises associées lors de sa progression le long du mur dans un référentiel associé au système de capture de mouvement.
    • Exposé de l'invention
  • La présente invention a pour but de pallier l'inconvénient précédemment cité et de proposer un dispositif de représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel d'escalade, ledit dispositif étant facile à mettre en oeuvre et permettant notamment une topographie avec une mise à jour automatique et en temps réel dès qu'une prise est remplacée ou a une nouvelle position angulaire.
  • Conformément à l'invention, il est donc proposé un dispositif d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel comportant une pluralité de prises remarquable en ce qu'il comporte au moins un capteur de mesure de l'orientation angulaire de l'une des prises du mur artificiel autour d'un axe sensiblement perpendiculaire audit mur, un marqueur solidaire de la prise associée au capteur et contenant des informations relatives à ladite prise et au moins un paramètre permettant d'identifier cette dernière, et un lecteur de signal apte à lire les données contenues dans le marqueur.
  • De manière avantageuse, chaque prise est équipée d'un capteur de mesure de l'orientation angulaire, ledit capteur étant solidaire au moins en partie de ladite prise.
  • Selon un mode de réalisation préféré, chaque capteur permet de mesurer l'orientation angulaire de la prise associée par rapport à un axe de référence, avantageusement l'axe horizontal, et est du type inclinomètre.
  • Selon un mode de réalisation préféré, les capteur et marqueur ne forment alors qu'une seule et même pièce.
  • Ledit lecteur de signal est avantageusement une carte émettrice de radiofréquences afin de permettre, d'une part, une activation au moins du marqueur en lui fournissant notamment l'énergie dont il a besoin et, d'autre part, la lecture des informations qu'il contient, dès que la prise est à proximité immédiate dudit lecteur.
  • Le dispositif comporte en outre un boitier de commande des différents lecteurs apte à collecter les mesures de l'orientation angulaire des différentes prises effectuées par les capteurs.
  • De même, le dispositif comprend de préférence une interface logicielle multiplateforme. Cette dernière est réalisée avantageusement sous la forme d'un serveur web embarqué dans ledit boitier de commande.
  • Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comporte une borne interactive permettant de visualiser la topographie en 3D du mur artificiel, ledit boîtier de commande comportant un moyen de connexion permettant à la borne d'être connectée à ladite interface logicielle embarquée via un protocole sans fil, du type "WIFI", ou via des câbles "ETHERNET".
    • Description sommaire des figures
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une variante d'exécution d'un dispositif d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel d'escalade selon l'invention en référence aux figures suivantes :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un mur d'escalade équipé d'un dispositif de représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel d'escalade selon l'invention et d'une borne d'interface logicielle associée ;
    • la figure 2 est une section verticale d'une des prises de la figure 1.
    Meilleure manière de réaliser l'invention technique
  • On décrira ci-après un dispositif d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel d'escalade vertical. Il va de soi que le mur sur lequel est disposé ledit dispositif pourra également être plus ou moins incliné, les termes tels que, par exemple, vertical et/ou horizontal seront alors à adapter en fonction de l'inclinaison dudit mur.
  • Sur les figures 1 et 2, on a représenté un dispositif 1 d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel 2 selon l'invention. Ledit mur artificiel 2 se compose d'un assemblage de panneaux 4 de bois comportant un maillage régulier de trous 5, par exemple, permettant la fixation de prises 6 à l'aide de vis 7 notamment.
  • Le dispositif 1 comporte au moins un capteur 8 de mesure de l'orientation angulaire de l'une des prises 6 du mur artificiel 2 autour d'un axe sensiblement perpendiculaire audit mur 2, cet axe d'orientation correspondant de manière classique à l'axe longitudinal de la vis 7 de fixation de ladite prise 6, ledit capteur 8 étant alimenté par une source d'énergie telle que par exemple le réseau électrique urbain. On comprend bien que chaque prise 6 est avantageusement équipée d'un capteur 8 de mesure de l'orientation angulaire, ledit capteur 8 étant solidaire au moins en partie de ladite prise 6.
  • Selon un mode de réalisation préféré, chaque capteur 8 permet de mesurer l'orientation angulaire de la prise 6 associée par rapport à un axe de référence, avantageusement l'axe horizontal, et est du type inclinomètre.
  • Toutefois, sans sortir du cadre de la présente invention, ledit capteur 8 peut être d'un autre type tel que, par exemple, un capteur angulaire permettant de mesurer l'orientation angulaire de la prise 6 associée par rapport à une position donnée.
  • On comprend bien que le capteur 8 selon l'invention est intéressant car il est un capteur qui donne, directement et avec précision, la mesure de l'orientation angulaire de la prise 6 associée sans avoir besoin d'effectuer de nombreux essais et/ou calculs complémentaires pour obtenir par une méthode itérative une estimation de ladite mesure.
  • Chaque capteur 8 est avantageusement associé à un marqueur 9, avantageusement du type RFID (Radio Frequency IDentification en anglais, radio-identification en français). Ledit marqueur 9 est solidaire de la prise 6 et contient des informations relatives à cette dernière associée et au moins un paramètre permettant d'identifier ladite prise 6 tel que, par exemple son numéro de série. Ce dernier permettra grâce à un listing ou une base de données informatisée d'obtenir d'autres informations complémentaires relatives à la prise 6 telles que, par exemple, le type et la morphologie de la prise 6, les coordonnées du fabriquant, la date de fabrication.
  • Sans sortir du cadre de la présente invention et afin de ne pas avoir à utiliser une base de données, le marqueur 6 pourra contenir plus d'informations.
  • Le dispositif 1 comporte en outre un lecteur 10 de signal alimenté par une source d'énergie non représentée sur les figures, avantageusement solidaire du mur artificiel 2, et apte à lire les données contenues dans le marqueur 9.
  • Selon un mode de réalisation préféré, le lecteur 10 est une carte émettrice de radiofréquences afin de permettre, d'une part, une activation du marqueur 9 en lui fournissant notamment l'énergie dont il a besoin et, d'autre part, la lecture des informations qu'il contient, dès que la prise 6, et donc le marqueur 9, est à proximité immédiate dudit lecteur 10.
  • On entend par "lecteur 10 solidaire du mur artificiel 2" le fait que le lecteur 10 (de préférence une carte émettrice) pourra être fixé sur ou au moins en partie inséré dans la face avant dudit mur artificiel 2, ou fixé sur ou au moins en partie inséré dans la face arrière dudit mur artificiel 2, ou encore noyé dans l'épaisseur dudit mur artificiel 2.
  • On désigne ici par face avant du mur artificiel 2 la face verticale qui reçoit les prises 3 et par face arrière la face opposée.
  • Toutefois, pour des raisons de facilité de mise en oeuvre, le lecteur 10 est de préférence fixé sur la face arrière du mur artificiel 2 au droit de la prise 6 associée.
  • En référence à la figure 2, le dispositif 1 comprend également un boitier de commande 11 des différents lecteurs 10 et une interface logicielle fonctionnant de préférence à partir d'une borne 12 interactive permettant de gérer l'activation desdits lecteurs 10 et donc des prises 6 en fonction d'un parcours déterminé.
  • Le boitier de commande 11 est également relié aux différents capteurs 8 et est apte à collecter les mesures de l'orientation angulaire des différentes prises 6 effectuées par ces derniers.
  • Le boitier de commande 11 comporte une alimentation électrique, non représentée, pour alimenter en énergie les lecteurs 10 et de préférence les capteurs 8, et un microcontrôleur non représenté et permettant de contrôler le bon fonctionnement du dispositif 1 selon l'invention.
  • Toutefois, l'interface logicielle pourra être également utilisée sur d'autres plates-formes matérielles avec par exemple des restrictions de fonctionnalités en fonction des utilisateurs.
  • Ainsi, une version Smartphone/PC/borne interactive permettra de visualiser et de choisir des voies, et de sauvegarder différents paramètres propres aux grimpeurs 5.
  • Une version PC (Personal Computer en anglais) sera principalement dédiée à l'ordinateur du coach sportif ou du gestionnaire de la salle d'escalade équipée du dispositif 1 selon l'invention.
  • Afin d'assurer la compatibilité entre les diverses plateformes, l'interface logicielle est de préférence réalisée sous la forme d'un serveur web embarqué dans ledit boîtier de commande 11, ce dernier comportant un moyen de connexion, non représenté, permettant à la borne 12 d'être connectée à l'interface logicielle embarquée dans ledit boitier de commande 11 via un protocole sans fil, du type "WIFI", ou via des câbles "ETHERNET".
  • Avec le dispositif 1 selon l'invention, on comprend bien qu'un utilisateur peut à tout moment avoir une visualisation en 3D d'un mur artificiel 2 en général et de la voie qu'il a choisi de réaliser en particulier. En effet, il connait en temps réel des informations sur le type des prises 6, leur morphologie et leur orientation angulaire ce qui lui permet de visualiser dans l'espace le parcours choisi et donc préparer son ascension en toute sérénité.
  • En outre, on comprend bien que la connaissance de l'orientation angulaire des différentes prises 6 permet, le cas échéant, de déceler un desserrage intempestif d'une des prises 6 et d'éviter un accident tel qu'une chute de l'utilisateur.
  • De même, la connaissance du type des différentes prises 6 permet une traçabilité de ces dernières afin de vérifier leur provenance, leur qualité et leur date de fabrication et d'effectuer, le cas échéant, leur remplacement dans un souci de sécurité.
    • Description d'autres modes de réalisation
  • Selon une variante non représentée, le dispositif d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel comporte un capteur de mesure de l'orientation angulaire de prise muni d'un marqueur, de sorte que les capteur et marqueur, semblables à ceux décrits précédemment, ne forment alors qu'une seule et même pièce. Dans cette variante, le marqueur de l'ensemble capteur - marqueur est avantageusement du type RFID. Ledit dispositif comporte également un lecteur de signal, tel que décrit précédemment et qui est avantageusement une carte émettrice de radiofréquences afin de permettre, d'une part, une activation de l'ensemble capteur - marqueur en lui fournissant notamment l'énergie dont il a besoin et, d'autre part, la lecture des informations qu'il contient, dès que la prise, et donc l'ensemble capteur - marqueur, est à proximité immédiate dudit lecteur.
    • Possibilité d'application industrielle
  • Le dispositif 1 d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D pour un grimpeur 3 de la topographie d'un mur artificiel 2 selon l'invention s'applique à tout type de grimpeurs 3 lors d'un cours avec ou sans un coach sportif, mais il peut également être utilisé, par exemple, dans un but ludique ou de rééducation, en contraignant ledit grimpeur à exécuter des mouvements prédéfinis qui sollicitent des muscles bien spécifiques.
  • Enfin, il va de soi que les exemples de dispositif 1 conformes à l'invention qui viennent d'être décrits ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives de l'invention.

Claims (10)

  1. Dispositif (1) d'obtention d'informations nécessaires à une représentation en 3D de la topographie d'un mur artificiel (2) comportant une pluralité de prises (6) caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur (8) de mesure de l'orientation angulaire de l'une des prises (6) du mur artificiel (2) autour d'un axe sensiblement perpendiculaire audit mur (2), un marqueur (9) solidaire de la prise (6) associée au capteur (8) et contenant des informations relatives à ladite prise (6) et au moins un paramètre permettant d'identifier cette dernière et un lecteur (10) de signal apte à lire les données contenues dans le marqueur (9).
  2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque prise (6) est équipée d'un capteur (8) de mesure de l'orientation angulaire, ledit capteur (8) étant solidaire au moins en partie de ladite prise (6).
  3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque capteur (8) permet de mesurer l'orientation angulaire de la prise (6) associée par rapport à un axe de référence, avantageusement l'axe horizontal, et est du type inclinomètre.
  4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce chaque marqueur (9) est du type RFID.
  5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les capteur et marqueur ne forment alors qu'une seule et même pièce
  6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le lecteur (10) de signal est une carte émettrice de radiofréquences afin de permettre, d'une part, une activation au moins du marqueur en lui fournissant notamment l'énergie dont il a besoin et, d'autre part, la lecture des informations qu'il contient, dès que la prise est à proximité immédiate dudit lecteur
  7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un boitier de commande (11) des différents lecteurs (10) apte à collecter les mesures de l'orientation angulaire des différentes prises (6) effectuées par les capteurs (8).
  8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une interface logicielle multiplateforme.
  9. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'interface logicielle est réalisée sous la forme d'un serveur web embarqué dans ledit boitier de commande (11).
  10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une borne (12) interactive permettant de visualiser la topographie en 3D du mur artificiel (2) et en ce que ledit boîtier de commande (11) comporte un moyen de connexion permettant à la borne (12) d'être connectée à ladite interface logicielle embarquée via un protocole sans fil, du type "WIFI", ou via des câbles "ETHERNET".
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