FR3103112A1

FR3103112A1 - Virtual reality exercise system

Info

Publication number: FR3103112A1
Application number: FR1912813A
Authority: FR
Inventors: Jean-Charles TRAN VAN HO; Jean-Baptiste Martin
Original assignee: Ezygain
Current assignee: Ezygain
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-05-21
Also published as: EP3821953A1

Abstract

La présente invention concerne un système (1) pour la pratique par une personne (10) d’un exercice physique dans un environnement de réalité virtuelle, le système (1) comprenant :- un châssis (2), - un détecteur (3) d’un mouvement de la personne (10) relativement au châssis (2), le détecteur (2) étant monté fixe sur le châssis (2),- une unité de traitement (4) configurée pour reconstituer ledit environnement de réalité virtuelle en fonction du mouvement détecté de la personne (10) relativement au châssis (2), et- des moyens de projection (5) dudit environnement de réalité virtuelle dans un champ de vision de la personne (10). Figure pour l’abrégé : Fig. 1The present invention relates to a system (1) for the practice by a person (10) of a physical exercise in a virtual reality environment, the system (1) comprising: - a frame (2), - a detector (3) movement of the person (10) relative to the frame (2), the detector (2) being fixedly mounted on the frame (2), - a processing unit (4) configured to reconstitute said virtual reality environment as a function the detected movement of the person (10) relative to the frame (2), and - projection means (5) of said virtual reality environment in a field of vision of the person (10). Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Virtual reality exercise system

La présente invention concerne la pratique d’un exercice physique, tel que ceux pratiqués pour la rééducation d’un patient, dans un environnement de réalité virtuelle.The present invention relates to the practice of a physical exercise, such as those practiced for the rehabilitation of a patient, in a virtual reality environment.

L’exercice physique à l’aide de machines est connu de l’état de la technique. De telles machines sont, par exemple, utilisées pour l’entraînement sportif.Physical exercise using machines is known from the state of the art. Such machines are, for example, used for sports training.

Dans le domaine de la rééducation médicale, il est commun de faire pratiquer un exercice physique à un patient afin de lui faire recouvrir tout ou partie d’une fonctionnalité somatique. Certaines rééducations peuvent être mises en œuvre à l’aide de machines adaptées, dont la structure et les propriétés sont similaires à celles utilisées pour l’entraînement sportif. Il est par exemple connu d’utiliser un tapis roulant muni d’un dispositif de verticalisation afin de rééduquer des fonctions motrices d’un patient.In the field of medical rehabilitation, it is common to make a patient practice physical exercise in order to make him recover all or part of a somatic functionality. Some rehabilitations can be implemented using adapted machines, whose structure and properties are similar to those used for sports training. For example, it is known to use a treadmill fitted with a verticalization device in order to rehabilitate the motor functions of a patient.

De tels systèmes de rééducation n’apportent toutefois pas entière satisfaction. En effet, l’environnement entourant les machines est, bien souvent, peu propice à la motivation du patient, qui demeure généralement inhibé, ce qui ralentit ses progrès. Il a donc été proposé d’immerger le patient dans un environnement de réalité virtuelle lors d’un exercice physique de rééducation. Dans un tel environnement, le patient se voit offrir des défis ludiques et immersifs qui aident à le désinhiber et à le motiver.However, such rehabilitation systems are not entirely satisfactory. Indeed, the environment surrounding the machines is very often not conducive to the motivation of the patient, who generally remains inhibited, which slows down his progress. It was therefore proposed to immerse the patient in a virtual reality environment during a physical rehabilitation exercise. In such an environment, the patient is offered fun and immersive challenges that help to uninhibit and motivate him.

La reconstitution d’un environnement de réalité virtuelle nécessite la présence de détecteur des mouvements du patient lors de l’exercice physique. L’unité de traitement qui reconstitue l’environnement de réalité virtuelle retranscrit alors les mouvements détectés dans l’environnement de réalité de virtuelle qui est projeté dans le champ de vision du patient.The reconstruction of a virtual reality environment requires the presence of a patient movement detector during physical exercise. The processing unit which reconstructs the virtual reality environment then transcribes the movements detected in the virtual reality environment which is projected into the patient's field of vision.

Dans les systèmes de rééducation physique à l’aide de la réalité virtuelle qui sont connus de l’état de la technique, les détecteurs sont fixés sur les parois de la pièce où le système est disposé ou montés fixes sur des trépieds disposés autour du système.In physical rehabilitation systems using virtual reality which are known from the state of the art, the detectors are fixed to the walls of the room where the system is arranged or mounted fixed on tripods arranged around the system .

Ceci présente néanmoins de nombreux inconvénients.However, this has many drawbacks.

En effet, l’utilisation et le transport du système sont rendus complexes à cause de l’encombrement important des trépieds.Indeed, the use and transport of the system are made complex because of the large size of the tripods.

De plus, les trépieds sont susceptibles d’être déplacés de manière accidentelle. Ceci oblige à recalibrer le système afin de pouvoir poursuivre l’exercice. Autrement, les mouvements du patient ne sont pas restitués fidèlement dans l’environnement de réalité virtuelle, ce qui entraîne une gêne importante pour le patient. Ces recalibrations régulières rendent l’utilisation de tels systèmes longue et fastidieuse.In addition, tripods are susceptible to being moved accidentally. This makes it necessary to recalibrate the system in order to be able to continue the exercise. Otherwise, the patient's movements are not reproduced faithfully in the virtual reality environment, which causes significant discomfort for the patient. These regular recalibrations make the use of such systems long and tedious.

Les déplacements accidentels des trépieds entraînent également des instabilités de la projection de l’environnement de réalité virtuelle dans le champ de vision du patient. Or, ce phénomène peut notamment cause des vertiges au patient, ce qui est inacceptable dans le cadre d’une rééducation médicale.Accidental movements of the tripods also lead to instabilities in the projection of the virtual reality environment in the patient's field of vision. However, this phenomenon can in particular cause dizziness to the patient, which is unacceptable in the context of medical rehabilitation.

Enfin, en fixant les détecteurs sur les parois de la pièce, il existe un risque d’interférences de la part des personnes évoluant autour du système lors de l’exercice physique, mais aussi d’autres objets présents dans la pièce. Ceci peut également entraîner des disfonctionnements importants du système. En outre, la fixation des détecteurs aux parois de la pièce peut entraîner une détérioration desdites parois.Finally, by fixing the detectors on the walls of the room, there is a risk of interference from people moving around the system during physical exercise, but also from other objects present in the room. This can also lead to significant system malfunctions. In addition, attaching the detectors to the walls of the room can lead to deterioration of said walls.

Il existe donc un besoin de pallier au moins un des inconvénients précités.There is therefore a need to overcome at least one of the aforementioned drawbacks.

Un but de l’invention est de proposer un système pour la pratique par une personne d’un exercice physique dans un environnement de réalité virtuelle, qui soit compact et facile à manipuler, tout en offrant à la personne une reconstitution stable et continue au sein de l’environnement de réalité virtuelle tout au long de son exercice physique.An object of the invention is to propose a system for the practice by a person of a physical exercise in a virtual reality environment, which is compact and easy to handle, while offering the person a stable and continuous reconstitution within of the virtual reality environment throughout his physical exercise.

Il est à cet effet proposé, selon un aspect de l’invention, un système pour la pratique par une personne d’un exercice physique dans un environnement de réalité virtuelle, le système comprenant:
- un châssis,
- un détecteur d’un mouvement de la personne relativement au châssis, le détecteur étant monté fixe sur le châssis,
- une unité de traitement configurée pour reconstituer ledit environnement de réalité virtuelle en fonction du mouvement détecté de la personne relativement au châssis, et
- des moyens de projection dudit environnement de réalité virtuelle dans un champ de vision de la personne.To this end, according to one aspect of the invention, a system is proposed for the practice by a person of a physical exercise in a virtual reality environment, the system comprising:
- a chassis,
- a detector of a movement of the person relative to the frame, the detector being mounted fixed on the frame,
- a processing unit configured to reconstitute said virtual reality environment according to the detected movement of the person relative to the frame, and
- Means for projecting said virtual reality environment into a field of vision of the person.

En montant fixe le détecteur sur le châssis, l’encombrement du système est réduit, puisqu’il n’est plus nécessaire de disposer de trépieds supplémentaires. En outre, il n’est plus nécessaire de recalibrer le système au cours de l’exercice physique de la personne car il n’y a aucun risque que le détecteur ne soit accidentellement déplacé. Ceci améliore donc la stabilité de l’environnement de réalité virtuelle dans le champ de vision de la personne. Enfin, en plaçant le détecteur au plus près de la zone d’exercice de la personne, le risque d’interférence est réduit voire supprimé.By mounting the detector permanently on the frame, the overall dimensions of the system are reduced, since it is no longer necessary to have additional tripods. In addition, there is no longer any need to recalibrate the system during the person's physical exercise because there is no risk of the detector being accidentally moved. This therefore improves the stability of the virtual reality environment in the person's field of vision. Finally, by placing the detector as close as possible to the person's exercise area, the risk of interference is reduced or even eliminated.

Avantageusement, mais facultativement, le système selon l’invention peut en outre comprendre l’une ou plusieurs parmi les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison:
- le système comprend en outre au moins une balise à porter par la personne, la balise étant configurée pour recevoir un signal émis par le détecteur en direction de la personne et/ou pour émettre un signal en direction du détecteur, afin de déterminer le mouvement de la personne relativement au châssis,
- le châssis est monté fixe dans un référentiel terrestre,
- le système comprend plus d’un détecteur d’un mouvement de la personne relativement au châssis, de préférence quatre détecteurs,
- le système comprend en outre deux extensions, de préférence deux baguettes, et
* le châssis comprend un cadre présentant une première extrémité de cadre et une deuxième extrémité de cadre, la deuxième extrémité de cadre étant de préférence opposée à la première extrémité de cadre, la première extension et/ou la deuxième extension étant monté fixe à la première extrémité de cadre ou à la deuxième extrémité de cadre, et s’étendant de préférence dans le prolongement du cadre, et
* deux premiers détecteurs sont respectivement montés fixes sur chacune des deux extensions, les deux autres détecteurs étant montés fixes sur le cadre, de préférence entre la première extrémité de cadre et la deuxième extrémité de cadre,
- le système comprend en outre quatre éléments supports, deux éléments supports étant respectivement montés fixes sur chacune des deux extensions, les deux autres éléments supports étant montés fixes sur le cadre, de préférence entre la première extrémité de cadre et la deuxième extrémité de cadre, chaque détecteur étant respectivement monté fixe sur un élément support,
- chaque élément support s’étend sensiblement selon un plan support, le cadre s’étendant sensiblement selon un plan de cadre, le plan support étant incliné par rapport au plan de cadre, avec un angle compris entre 90° et 180°, de préférence entre 100° et 130°,
- chaque détecteur présente une orientation privilégiée selon laquelle ledit détecteur est adapté pour émettre et recevoir un signal, ladite orientation privilégiée étant inclinée par rapport à un plan orthogonal au plan de cadre, avec un angle compris entre 5° et 30°, de préférence entre 10° et 20°,
- chaque extension présente une première extrémité d’extension et une deuxième extrémité d’extension, la deuxième extrémité d’extension étant de préférence opposée à la première extrémité d’extension, chaque extension étant montée fixe sur le châssis au niveau de la deuxième extrémité d’extension, la première extrémité d’extension étant distante de l‘extrémité du châssis sur laquelle ladite extension est montée fixe, d’une longueur comprise entre 20 et 70 cm, de préférence entre 30 et 50 cm,
- le châssis présente en outre un revêtement apte à absorber un signal émis par le détecteur en direction du châssis,
- le système comprend en outre un dispositif de verticalisation:
* adapté pour:
° verticaliser la personne depuis une position assise à une position debout, et
° maintenir la personne dans ladite position debout, et
* monté fixe sur le châssis, et
le système comprend en outre un tapis roulant, de préférence monté à pivotement sur le châssis.Advantageously, but optionally, the system according to the invention may further comprise one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
- the system further comprises at least one beacon to be worn by the person, the beacon being configured to receive a signal emitted by the detector in the direction of the person and/or to emit a signal in the direction of the detector, in order to determine the movement of the person relative to the chassis,
- the chassis is mounted fixed in a terrestrial reference,
- the system comprises more than one detector of a movement of the person relative to the frame, preferably four detectors,
- the system further comprises two extensions, preferably two rods, and
* the chassis comprises a frame having a first frame end and a second frame end, the second frame end being preferably opposite the first frame end, the first extension and/or the second extension being mounted fixed to the first frame end or at the second frame end, and preferably extending in the extension of the frame, and
* two first detectors are respectively mounted fixed on each of the two extensions, the other two detectors being mounted fixed on the frame, preferably between the first end of the frame and the second end of the frame,
- the system further comprises four support elements, two support elements being respectively mounted fixed on each of the two extensions, the two other support elements being mounted fixed on the frame, preferably between the first end of the frame and the second end of the frame, each detector being respectively mounted fixed on a support element,
- each support element extends substantially along a support plane, the frame extending substantially along a frame plane, the support plane being inclined relative to the frame plane, with an angle between 90° and 180°, preferably between 100° and 130°,
- each detector has a preferred orientation in which said detector is suitable for transmitting and receiving a signal, said preferred orientation being inclined with respect to a plane orthogonal to the plane of the frame, with an angle comprised between 5° and 30°, preferably between 10° and 20°,
- each extension has a first extension end and a second extension end, the second extension end preferably being opposite the first extension end, each extension being fixedly mounted on the frame at the second end extension, the first extension end being remote from the end of the frame on which said extension is fixedly mounted, with a length of between 20 and 70 cm, preferably between 30 and 50 cm,
- the chassis also has a coating capable of absorbing a signal emitted by the detector in the direction of the chassis,
- the system also includes a standing device:
* suitable for:
° raise the person from a seated position to a standing position, and
° hold the person in said standing position, and
* fixed mounted on the chassis, and
the system further includes a treadmill, preferably pivotally mounted on the frame.

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels:Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting, and which must be read in conjunction with the appended drawings in which:

La figure 1 illustre de façon schématique un système pour la pratique par la personne d’un exercice physique dans un environnement de réalité virtuelle selon un premier mode de réalisation de l’invention. FIG. 1 schematically illustrates a system for the practice by the person of a physical exercise in a virtual reality environment according to a first embodiment of the invention.

La figure 2 illustre de façon schématique un système pour la pratique par la personne d’un exercice physique dans un environnement de réalité virtuelle selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. FIG. 2 schematically illustrates a system for the practice by the person of a physical exercise in a virtual reality environment according to a second embodiment of the invention.

La figure 3 est une vue de côté d’une partie du système illustré sur la figure 1. Figure 3 is a side view of part of the system shown in Figure 1.

La figure 4 est une vue de dessus d’une partie du système illustré sur la figure 1. Figure 4 is a top view of part of the system shown in Figure 1.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.In all the figures, similar elements bear identical references.

Système 1System 1

En référence aux figures 1 et 2, un système 1 pour la pratique par une personne 10 d’un exercice physique comprend un châssis 2.Referring to Figures 1 and 2, a system 1 for the practice by a person 10 of a physical exercise comprises a frame 2.

Le système 1 est particulièrement adapté à la pratique par la personne 10 d’un exercice physique dans un environnement de réalité virtuelle. En effet, le système 1 comprend un détecteur 3 d’un mouvement de la personne 10 relativement au châssis 2, le détecteur 3 étant monté fixe sur le châssis 2, une unité de traitement 4 configurée pour reconstituer l’environnement de réalité virtuelle en fonction du mouvement détecté de la personne 10 relativement au châssis 2, et des moyens de projection 5 dudit environnement de réalité virtuelle dans un champ de vision de la personne 10.The system 1 is particularly suitable for the practice by the person 10 of a physical exercise in a virtual reality environment. Indeed, the system 1 comprises a detector 3 of a movement of the person 10 relative to the frame 2, the detector 3 being mounted fixed on the frame 2, a processing unit 4 configured to reconstitute the virtual reality environment according to of the detected movement of the person 10 relative to the frame 2, and means 5 for projecting said virtual reality environment into a field of vision of the person 10.

De manière générale, on entend par «monté fixe» le fait qu’un élément soit solidaire d’un autre élément lors du fonctionnement du système 1, c’est-à-dire lors d’un exercice physique pratiqué par une personne 10. Ceci ne préjuge en rien du caractère modulaire et/ou démontable des éléments du système 1, les uns par rapport aux autres, en dehors des phases de fonctionnement, par exemple lors du transport ou de l’installation du système 1. Il est toutefois à noter que l’ensemble des éléments qui sont décrits comme montés fixes sur le châssis 2 sont bien immobiles dans le référentiel terrestre en fonctionnement, la personne 10 étant en mouvement par rapport au châssis 2.In general, the term "fixed mounted" means the fact that an element is integral with another element during the operation of the system 1, that is to say during a physical exercise practiced by a person 10. This in no way prejudges the modular and/or removable nature of the elements of the system 1, relative to each other, outside the operating phases, for example during transport or installation of the system 1. It is however to note that all the elements which are described as fixed mounted on the frame 2 are indeed immobile in the terrestrial reference frame in operation, the person 10 being in motion relative to the frame 2.

De même, par «mouvement», on comprend tout type de déplacement de la personne 10 par rapport au référentiel du châssis 2, immobile, en fonctionnement, dans le référentiel terrestre. De tels mouvements peuvent par exemple être la marche de la personne 10, ou un mouvement de tête ou d’un membre supérieur de la personne 10.Likewise, “movement” means any type of movement of the person 10 with respect to the reference of the frame 2, motionless, in operation, in the terrestrial reference. Such movements can for example be the walk of person 10, or a movement of the head or an upper limb of person 10.

Le système 1 peut également être utilisé pour la pratique par une personne 10 d’un exercice physique sans immersion dans un environnement de réalité virtuelle. Dans ce cas, la personne 10 peut se défaire des moyens de projection 5. De plus, la présence de l’unité de traitement 4 et du détecteur 3 n’entrave pas l’exercice physique, puisque le détecteur 3 et l’unité de traitement 4 ne sont pas situés à l’intérieur de la zone d’exercice de la personne 10.The system 1 can also be used for the practice by a person 10 of a physical exercise without immersion in a virtual reality environment. In this case, the person 10 can get rid of the projection means 5. In addition, the presence of the processing unit 4 and the detector 3 does not hinder physical exercise, since the detector 3 and the treatment 4 are not located within the exercise area of person 10.

En tout état de cause, l’exercice physique pratiqué par la personne 10 peut être de différentes natures. En effet, cet exercice physique peut s’inscrire dans un cadre d’entraînement sportif ou de rééducation.In any case, the physical exercise practiced by person 10 can be of different natures. Indeed, this physical exercise can be part of a sports training or rehabilitation framework.

Châssis 2Chassis 2

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le châssis 2 comprend un cadre 20 présentant une première extrémité de cadre 201 et une deuxième extrémité de cadre 202, la deuxième extrémité de cadre 202 étant de préférence opposée à la première extrémité de cadre 201. En référence aux figures 3 et 4, le cadre 20 s’étend sensiblement selon un plan de cadre C, les deux extrémités de cadre 201, 202 appartenant au plan C. Ceci n’est toutefois pas limitatif, puisque le cadre 20 peut également se présenter sous une forme circulaire ou en partie circulaire entourant la personne 10 lors de la pratique de l’exercice physique. Dans ce cas, les extrémités de cadre 201, 202 forment deux points quelconques du cercle ou de la portion de cercle formée par le cadre 20.In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the frame 2 comprises a frame 20 having a first end of frame 201 and a second end of frame 202, the second end of frame 202 being preferably opposite the first end of frame 201. Referring to Figures 3 and 4, the frame 20 extends substantially along a frame plane C, the two frame ends 201, 202 belonging to the plane C. This is however not limiting, since the frame 20 can also be in a circular or partly circular shape surrounding the person 10 during the practice of the physical exercise. In this case, the frame ends 201, 202 form any two points of the circle or of the portion of a circle formed by the frame 20.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, le cadre 20 comprend deux traverses longitudinales 21, 22 s’étendant entre la première extrémité de cadre 201 et la deuxième extrémité de cadre 202.In the embodiment illustrated in Figures 1 to 4, the frame 20 comprises two longitudinal crosspieces 21, 22 extending between the first frame end 201 and the second frame end 202.

Deux poutres transversales 23, 24 peuvent avantageusement être montées fixes au niveau de la première extrémité de cadre 201, et s’étendre transversalement à la direction principale des traverses longitudinales 21, 22.Two transverse beams 23, 24 can advantageously be mounted fixed at the first frame end 201, and extend transversely to the main direction of the longitudinal crosspieces 21, 22.

Le châssis 2 est monté fixe dans un référentiel terrestre. Plus précisément, le châssis 2 demeure fixe dans le référentiel terrestre tout au long de l’exercice physique pratiqué par la personne 10. Pour ce faire, comme visible sur les figures 1 et 2, chacune des deux traverses longitudinales 21, 22 peut avantageusement reposer par sa base sur une traverse support 25, 26 adaptée pour être posée sur le sol.The frame 2 is mounted fixed in a terrestrial reference. More specifically, the frame 2 remains fixed in the terrestrial reference throughout the physical exercise practiced by the person 10. To do this, as visible in Figures 1 and 2, each of the two longitudinal crosspieces 21, 22 can advantageously rest by its base on a cross support 25, 26 adapted to be placed on the ground.

Par ailleurs, le châssis 2 peut toutefois être déplacé, par exemple pour être rangé et/ou transporté. Pour ce faire, le châssis 2 peut avantageusement être muni d’au moins une roue 250, 260, de préférence deux ou quatre roues 250, 260 permettant au châssis 2 de rouler sur le sol afin d’en simplifier la manipulation. Chaque roue 250, 260 du châssis 2 peut alors avantageusement être logée à une extrémité de chacune des traverses supports 25, 26, comme visible sur la figure 2.Furthermore, the frame 2 can however be moved, for example to be stored and/or transported. To do this, the frame 2 can advantageously be provided with at least one wheel 250, 260, preferably two or four wheels 250, 260 allowing the frame 2 to roll on the ground in order to simplify handling. Each wheel 250, 260 of the frame 2 can then advantageously be housed at one end of each of the support crosspieces 25, 26, as shown in Figure 2.

Comme visible sur les figures 1 à 3, le système 1 peut avantageusement comprendre deux extensions 61, 62. La première extension 61 et/ou la deuxième extension 62 est alors montée fixe à la première extrémité de cadre 201 ou à la deuxième extrémité de cadre 202. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, chacune des extensions 61, 62 est montée fixe à la première extrémité de cadre 201. Ceci n’est toutefois pas limitatif, car les deux extensions 61, 62 peuvent également être montées fixes à la deuxième extrémité de cadre 202, ou l’une des extensions 61, 62 être montée à la première extrémité de cadre 201, et l’autre des extensions 61, 62 être montée à la deuxième extrémité de cadre 202. Cette configuration peut par exemple se présenter dans le mode de réalisation où le cadre 20 se présente sous une forme circulaire ou en partie circulaire, les extensions 61, 62 pouvant alors être montées fixes sur le cadre 20 en différents endroits du cadre 20 entourant la personne 10.As visible in Figures 1 to 3, the system 1 can advantageously comprise two extensions 61, 62. The first extension 61 and/or the second extension 62 is then mounted fixed to the first frame end 201 or to the second frame end 202. In the embodiment illustrated in Figures 1 to 3, each of the extensions 61, 62 is mounted fixed to the first frame end 201. This is however not limiting, because the two extensions 61, 62 can also be fixedly mounted to the second frame end 202, or one of the extensions 61, 62 be mounted to the first frame end 201, and the other of the extensions 61, 62 be mounted to the second frame end 202. This configuration can for example appear in the embodiment where the frame 20 is in a circular or partly circular shape, the extensions 61, 62 then being able to be mounted fixed on the frame 20 in different places of the frame 20 surrounding the person 10.

En tout état de cause, chacune de la première extension 61 et de la deuxième extension 62 s’étend de préférence dans le prolongement du cadre 20, comme par exemple visible sur les figures 1 à 3. Par ailleurs, chaque extension 61, 62 présente une première extrémité d’extension 611, 621 et une deuxième extrémité d’extension 612, 622, la deuxième extrémité d’extension 612, 622 étant de préférence opposée à la première extrémité d’extension 611, 621, l’extension 61, 62 étant montée fixe sur le châssis 2 au niveau de la deuxième extrémité d’extension 612, 622. Avantageusement, la première extrémité d’extension 611, 621 est distante de l’extrémité du châssis 201, 202 sur laquelle ladite extension 611, 621 est montée fixe (en l’occurrence la première extrémité de châssis 201 dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3) d’une longueur l comprise entre 20 et 70 cm, de préférence entre 30 et 50 cm.In any case, each of the first extension 61 and of the second extension 62 preferably extends in the extension of the frame 20, as for example visible in FIGS. 1 to 3. Furthermore, each extension 61, 62 has a first extension end 611, 621 and a second extension end 612, 622, the second extension end 612, 622 being preferably opposed to the first extension end 611, 621, the extension 61, 62 being fixedly mounted on the chassis 2 at the level of the second extension end 612, 622. Advantageously, the first extension end 611, 621 is remote from the end of the chassis 201, 202 on which said extension 611, 621 is fixed mounted (in this case the first end of frame 201 in the embodiment illustrated in Figure 3) with a length l of between 20 and 70 cm, preferably between 30 and 50 cm.

Comme visible sur les figures 1 à 3, les extensions 61, 62 se présentent avantageusement sous la forme de baguettes 61, 62 qui présentent l’avantage d’être peu encombrantes et dont le montage fixe sur le châssis 2 peut être mis en œuvre de manière aisée.As visible in Figures 1 to 3, the extensions 61, 62 are advantageously in the form of rods 61, 62 which have the advantage of being compact and whose fixed mounting on the frame 2 can be implemented easy way.

De manière davantage préférentielle, le système 1 comprend en outre quatre éléments supports 71, 72, 73, 74, par exemple des platines. Deux éléments supports 73, 74 parmi ces quatre éléments supports 71, 72, 73, 74 sont montés fixes sur chacune des deux extensions 61, 62, de préférence au niveau de la première extrémité respective 611, 621 de ces extensions 61, 62. Les deux autres éléments supports 71, 72 sont, quant à eux, montés fixes sur le cadre 20, de préférence entre la première extrémité de cadre 201 et la deuxième extrémité de cadre 202 comme visible sur la figure 1. Par ailleurs, comme particulièrement visible sur les figures 3, et 4, chaque élément support 71, 72, 73, 74 s’étend sensiblement selon un plan support S. Dans un mode de réalisation privilégié, le plan support S est incliné par rapport au plan de cadre C, avec un angle a compris entre 90° et 180°, de préférence entre 100° et 130°. De préférence, comme visible sur la figure 3, la droite qui forme l’intersection entre le plan support S et le plan cadre C est parallèle au sol lors du fonctionnement du système 1.More preferably, the system 1 further comprises four support elements 71, 72, 73, 74, for example plates. Two support elements 73, 74 among these four support elements 71, 72, 73, 74 are mounted fixed on each of the two extensions 61, 62, preferably at the level of the respective first end 611, 621 of these extensions 61, 62. two other support elements 71, 72 are, for their part, mounted fixed on the frame 20, preferably between the first frame end 201 and the second frame end 202 as visible in FIG. 1. Moreover, as particularly visible on Figures 3, and 4, each support element 71, 72, 73, 74 extends substantially along a support plane S. In a preferred embodiment, the support plane S is inclined relative to the frame plane C, with a angle a comprised between 90° and 180°, preferably between 100° and 130°. Preferably, as visible in figure 3, the straight line which forms the intersection between the support plane S and the frame plane C is parallel to the ground during the operation of the system 1.

Enfin, dans un mode de réalisation avantageux, le châssis 2 présent en outre un revêtement apte à absorber un signal émis par le détecteur 3 en direction du châssis 2. Ceci permet d’éviter de multiples réflexions des signaux émis par le détecteur 3 qui seraient susceptibles de perturber la reconstruction de l’environnement de réalité virtuelle.Finally, in an advantageous embodiment, the frame 2 also has a coating capable of absorbing a signal emitted by the detector 3 in the direction of the frame 2. This makes it possible to avoid multiple reflections of the signals emitted by the detector 3 which would likely to disturb the reconstruction of the virtual reality environment.

Tapis roulant 8Treadmill 8

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le système 1 comprend un tapis roulant 8. Le tapis roulant 8 est propre à la pratique de la marche, par exemple pour la rééducation de membres inférieurs d’une personne 10. Ceci n’est toutefois pas limitatif, puisque le système 1 pourrait également comprendre tout type de dispositif apte à la pratique d’un exercice physique, tel qu’une plateforme de force, une plateforme motorisée multiaxes équipée de capteurs de forces, un support muni de capteurs de suivi de l’équilibre, une ou plusieurs semelles dotée(s) de capteurs de suivi de la marche, le support et les semelles pouvant alors être utilisés avec un châssis 2 et/ou un cadre 20 sur lequel la personne 10 est susceptible de s’appuyer lors de l’exercice, ou un vélo d’appartement.In the embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the system 1 comprises a treadmill 8. The treadmill 8 is specific to the practice of walking, for example for the rehabilitation of lower limbs of a person 10. This is not however limiting, since the system 1 could also comprise any type of device suitable for the practice of a physical exercise, such as a force platform, a multi-axis motorized platform equipped with force sensors, a support equipped with balance tracking sensors, one or more soles provided with gait tracking sensors, the support and the soles then being able to be used with a chassis 2 and/or a frame 20 on which the person 10 is susceptible to lean on when exercising, or an exercise bike.

Avantageusement, le tapis roulant 8 est entraîné par un moteur, de préférence un moteur électrique, pouvant être logé dans un logement du châssis 2 prévu à cet effet. La vitesse du moteur électrique peut être pilotée, par exemple par asservissement, grâce à des mesures relevées par des capteurs de vitesse de rotation du tapis roulant 8, de préférence disposés au sein du tapis roulant 8. De manière également avantageuse, le système 1 comprend des capteurs du poids et du centre de pression de la personne 10. Au repos, le centre de pression de la personne 10 correspond à la projection du centre de gravité de la personne 10 sur le sol. Pendant la marche, en revanche, le centre de pression et la projection du centre de gravité ne sont plus confondus Ces capteurs peuvent alors être disposés sous la surface du tapis roulant 8 qui entre en contact avec la personne 10. Les mesures relevées par ces capteurs peuvent avantageusement être utilisés pour analyser les propriétés de la marche et de la position de la personne 10 au cours de l’exercice physique.Advantageously, the treadmill 8 is driven by a motor, preferably an electric motor, which can be housed in a housing of the frame 2 provided for this purpose. The speed of the electric motor can be controlled, for example by servo-control, thanks to measurements recorded by rotation speed sensors of the treadmill 8, preferably arranged within the treadmill 8. Also advantageously, the system 1 comprises weight sensors and the center of pressure of the person 10. At rest, the center of pressure of the person 10 corresponds to the projection of the center of gravity of the person 10 on the ground. During walking, on the other hand, the center of pressure and the projection of the center of gravity are no longer confused. These sensors can then be arranged under the surface of the treadmill 8 which comes into contact with the person 10. The measurements recorded by these sensors can advantageously be used to analyze the properties of the person's gait and posture during physical exercise.

Comme visible sur les figures 1 et 2, le tapis roulant 8 est avantageusement monté à pivotement sur le châssis 2. Plus précisément, le tapis roulant 8 est susceptible de pivoter entre une position basse où le tapis roulant 8 repose à plat sur le sol, comme illustré en figure 1, et une position haute où le tapis roulant 8 est rapproché du cadre 20 du châssis 2, comme illustré en figure 2. Ce caractère pivotable du tapis roulant 8 rend le système 1 plus compact et plus facile à transporter.As visible in Figures 1 and 2, the treadmill 8 is advantageously pivotally mounted on the frame 2. More specifically, the treadmill 8 is capable of pivoting between a low position where the treadmill 8 rests flat on the ground, as shown in Figure 1, and a high position where the treadmill 8 is close to the frame 20 of the chassis 2, as shown in Figure 2. This swiveling character of the treadmill 8 makes the system 1 more compact and easier to transport.

Ceci n’est toutefois par limitatif, puisque le tapis roulant 8 peut également être monté à translation par rapport au châssis 2. En tout état de cause, le tapis roulant 8 est monté fixe par rapport au châssis 2, par exemple dans sa position basse, et, ainsi, immobile dans le référentiel terrestre, au cours du fonctionnement du système 1. De cette manière, les mouvements de la personne 10 par rapport au tapis roulant 8 sont également détectés par le détecteur 3.However, this is not limiting, since the treadmill 8 can also be mounted in translation relative to the frame 2. In any event, the treadmill 8 is mounted fixed relative to the frame 2, for example in its low position. , and, thus, immobile in the terrestrial frame of reference, during the operation of the system 1. In this way, the movements of the person 10 with respect to the treadmill 8 are also detected by the detector 3.

Rampe 80Ramp 80

Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le système 1 comprend également une rampe 80. Cette rampe facilite avantageusement un accès au tapis roulant 8 pour une personne 10 à mobilité réduite évoluant en fauteuil.In the embodiment illustrated in FIG. 1, the system 1 also comprises a ramp 80. This ramp advantageously facilitates access to the treadmill 8 for a person 10 with reduced mobility in a wheelchair.

De préférence, la rampe 80 est rapportée à une extrémité du tapis roulant 8 opposée à l’extrémité du tapis roulant 8 par laquelle le tapis roulant est monté à pivotement sur le châssis 2.Preferably, the ramp 80 is attached to one end of the treadmill 8 opposite the end of the treadmill 8 by which the treadmill is pivotally mounted on the frame 2.

Système de verticalisation 9Standing system 9

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le système comprend également un système de verticalisation 9 adapté pour verticaliser la personne 10 depuis une position assise à une position debout, et pour maintenir la personne 10 dans ladite position debout, éventuellement en soulageant tout ou partie de son poids.In the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, the system also comprises a standing system 9 adapted to stand the person 10 upright from a seated position to a standing position, and to maintain the person 10 in said standing position, possibly by relieving all or part of its weight.

Le système de verticalisation 9 est monté fixe sur le châssis 2.The standing system 9 is mounted fixed on the frame 2.

Plus précisément, le système de verticalisation 9 comprend deux sangles 91, 92, chaque sangle présentant une extrémité d’accroche 911, 921 et une extrémité d’entraînement 912, 922. Comme visible sur les figures 1 et 2, chaque sangle 91, 92 comprend une boucle 910, 920 au niveau de son extrémité d’accroche 911, 921. Chaque boucle 910, 920 est apte à coopérer avec une boucle complémentaire d’un harnais disposé au niveau du bassin de la personne 10 pratiquant l’exercice physique. L’extrémité d’entraînement 912, 922 de chaque sangle 91, 92 est par ailleurs reliée à un organe d’entraînement, par exemple un moteur, de préférence électrique. Chaque sangle 91, 92 est, en outre, passée à travers un œillet 230, 240 ménagé dans chacune des poutres transversales 23, 24 du châssis 2.More specifically, the standing system 9 comprises two straps 91, 92, each strap having a hook end 911, 921 and a drive end 912, 922. As visible in Figures 1 and 2, each strap 91, 92 comprises a loop 910, 920 at its attachment end 911, 921. Each loop 910, 920 is capable of cooperating with a complementary loop of a harness placed at the level of the pelvis of the person performing the physical exercise. The drive end 912, 922 of each strap 91, 92 is also connected to a drive member, for example a motor, preferably electric. Each strap 91, 92 is also passed through an eyelet 230, 240 made in each of the transverse beams 23, 24 of the frame 2.

Ainsi, une personne 10 est verticalisée, puis maintenue debout, pour enfin être reposée en position assise, par entraînement des extrémités d’entraînement 912, 922 et défilement des sangles 91, 92 à travers les œillets 230, 240 des poutres transversales 23, 24 du châssis 2. Cette verticalisation peut en outre être pilotée grâce à un moyen de commande relié à l’organe d’entraînement.Thus, a person 10 is verticalized, then kept upright, to finally be rested in a seated position, by driving the drive ends 912, 922 and running the straps 91, 92 through the eyelets 230, 240 of the transverse beams 23, 24 of the frame 2. This verticalization can also be controlled by means of a control means connected to the drive member.

Balise 30 et détecteur 3Beacon 30 and Detector 3

En référence à la figure 1, le détecteur 3 est monté fixe sur le châssis 2, de sorte à pouvoir détecter un mouvement de la personne 10 par rapport au châssis 2. Par ailleurs, le système 1 comprend avantageusement au moins une balise 30 à porter par la personne 10.Referring to Figure 1, the detector 3 is mounted fixed on the frame 2, so as to be able to detect a movement of the person 10 relative to the frame 2. Furthermore, the system 1 advantageously comprises at least one beacon 30 to be worn by person 10.

Dans un premier mode de réalisation, le détecteur 3 est configuré pour émettre un signal, par exemple un signal électromagnétique, en direction de la personne 10,. De préférence, le détecteur 3 émet un signal dans tout son champ de vision afin de balayer tout l’espace disponible. Pour ce faire, le détecteur 3 comprend, par exemple, au moins un laser monté sur des moteurs qui permettent de balayer l’espace dans deux directions privilégiées. En outre, le détecteur 3 est configuré pour encoder l’angle d’émission au sein du signal émis, de manière connue de l’homme du métier. Par exemple, lorsque le détecteur 3 comprend un laser, le détecteur 3 est susceptible de faire clignoter le laser. Dans ce premier mode de réalisation, la balise 30 est configurée pour recevoir un signal émis par le détecteur 3 en direction de la personne 10. De cette réception, la balise 30 est apte à déterminer sa propre position et sa propre rotation. De préférence, la balise 30 est apte à communiquer ladite position et ladite rotation à une unité de traitement 4 du système 1. L’unité de traitement est alors configurée pour déterminer un mouvement de la personne 10 par rapport au châssis 2 à partir des informations communiquées par la balise 30. Les échanges entre la balise 30 et l’unité de traitement 4 peuvent être réalisés par communication filaire, ou par communication sans fil de type «Wifi», «Bluetooth», ou infrarouge.In a first embodiment, the detector 3 is configured to emit a signal, for example an electromagnetic signal, in the direction of the person 10 ,. Preferably, the detector 3 emits a signal in its entire field of vision in order to scan all the available space. To do this, the detector 3 comprises, for example, at least one laser mounted on motors which make it possible to scan space in two preferred directions. In addition, the detector 3 is configured to encode the emission angle within the transmitted signal, in a manner known to those skilled in the art. For example, when detector 3 includes a laser, detector 3 is capable of causing the laser to flash. In this first embodiment, beacon 30 is configured to receive a signal emitted by detector 3 in the direction of person 10. From this reception, beacon 30 is able to determine its own position and its own rotation. Preferably, the beacon 30 is capable of communicating said position and said rotation to a processing unit 4 of the system 1. The processing unit is then configured to determine a movement of the person 10 relative to the chassis 2 from the information communicated by the beacon 30. The exchanges between the beacon 30 and the processing unit 4 can be carried out by wired communication, or by wireless communication of the "Wifi", "Bluetooth" or infrared type.

Dans un deuxième mode de réalisation, la balise 30 est configurée pour émettre un signal, par exemple un signal électromagnétique, typiquement un signal infrarouge, en direction du détecteur 3. En fonction des propriétés du signal reçu, le détecteur 3 est, en outre, configuré pour échanger avec l’unité de traitement 4 afin de communiquer à cette-dernière tout ou partie des mouvements de la personne 10 par rapport au châssis 2 que ledit détecteur 3 a détecté. Ces échanges peuvent être réalisés par communication filaire, ou par communication sans fil de type «Wifi», «Bluetooth», ou infrarouge.In a second embodiment, beacon 30 is configured to emit a signal, for example an electromagnetic signal, typically an infrared signal, in the direction of detector 3. Depending on the properties of the signal received, detector 3 is, moreover, configured to exchange with the processing unit 4 in order to communicate to the latter all or part of the movements of the person 10 relative to the frame 2 that said detector 3 has detected. These exchanges can be carried out by wired communication, or by wireless communication of the "Wifi", "Bluetooth" or infrared type.

En tout état de cause, et comme visible sur la figure 4, chaque détecteur 3 présente une orientation privilégiée V dans un plan parallèle au sol lorsque le système 1 est en fonctionnement, qui peut être représentée par une droite correspondant à la direction de visée moyenne selon laquelle ledit détecteur 3 est adapté pour émettre et/ou recevoir un signal.In any case, and as can be seen in FIG. 4, each detector 3 has a preferred orientation V in a plane parallel to the ground when the system 1 is in operation, which can be represented by a straight line corresponding to the mean direction of sight wherein said detector 3 is suitable for transmitting and/or receiving a signal.

Par ailleurs, il est avantageux de doter la personne 10 d’une pluralité de balises 30, par exemple au niveau des articulations de la personne 10, de préférence en la dotant d’une balise 30 par cheville, par genou, par poignet et par épaule, mais également en équipant la personne 10 avec une balise au niveau de chacun de son torse et de sa tête.Furthermore, it is advantageous to provide the person 10 with a plurality of markers 30, for example at the level of the joints of the person 10, preferably by providing him with one marker 30 per ankle, per knee, per wrist and per shoulder, but also by equipping person 10 with a beacon at each of their torso and head.

Une ou plusieurs balises 30 peuvent également être disposé(s) sur le châssis 2 et/ou le tapis roulant 8 afin d’en faciliter la reconstitution dans l’environnement de réalité virtuelle projeté dans le champ de vision de la personne 10.One or more beacons 30 can also be arranged on the chassis 2 and/or the conveyor belt 8 in order to facilitate their reconstitution in the virtual reality environment projected in the field of vision of the person 10.

Dans un mode de réalisation avantageux, le système 1 comprend au moins deux détecteurs 3, de préférence quatre détecteurs 3. Au moins un, de préférence deux, détecteur(s) 3 est (sont) placé(s) à une altitude supérieure à l’altitude de l’autre, de préférence des deux autres, détecteur(s) 3. Le (ou les) détecteur(s) 3 positionné(s) à l’altitude la plus élevée (i.e. les plus éloignés du tapis roulant 8) permet(tent) de détecter les mouvements du haut du corps de la personne 10 (e.g. tête, bras, tronc), tandis que le (ou les) détecteur(s) 3 positionné(s) à l’altitude la moins élevée (i.e. les plus proches du tapis roulant 8) permet(tent) de détecter les mouvements du bas du corps de la personne 10 (i.e. bassin, jambes). En référence aux figures 1 et 2, dans un mode de réalisation privilégié, deux premiers détecteurs 3 sont respectivement montés fixes sur chacune des deux extensions 61, 62, les deux autres détecteurs 3 étant montés fixes sur le cadre 20, entre la première extrémité de cadre 201 et la deuxième extrémité de cadre 202. Par «altitude», on désigne l’élévation par rapport au sol sur lequel repose le châssis lors du fonctionnement du système 1.In an advantageous embodiment, the system 1 comprises at least two detectors 3, preferably four detectors 3. At least one, preferably two, detector(s) 3 is (are) placed at an altitude higher than the altitude of the other, preferably the other two, detector(s) 3. The detector(s) 3 positioned at the highest altitude (i.e. furthest from the treadmill 8) makes it possible to detect the movements of the upper body of the person 10 (e.g. head, arm, trunk), while the detector(s) 3 positioned at the lowest altitude (i.e. closest to the treadmill 8) makes it possible(tent) to detect the movements of the lower body of the person 10 (i.e. pelvis, legs). Referring to Figures 1 and 2, in a preferred embodiment, two first detectors 3 are respectively mounted fixed on each of the two extensions 61, 62, the other two detectors 3 being mounted fixed on the frame 20, between the first end of frame 201 and the second end of frame 202. By "altitude" is meant the elevation relative to the ground on which the frame rests during operation of the system 1.

Dans un autre mode de réalisation, le système 1 peut comprendre un seul détecteur 3 monté fixe par rapport au châssis 2, à une altitude supérieure à la première extrémité 201 du châssis 2, par exemple en étant monté fixe sur une extension centrale, montée fixe sur le châssis 2 entre les deux traverses longitudinales 21, 22, par exemple à égale distance de celles-ci. De cette manière, le détecteur 3 est susceptible de détecter principalement les mouvements de la partie supérieure de la personne 10, typiquement sa tête munie des moyens de projection 5.In another embodiment, the system 1 can comprise a single detector 3 mounted fixed relative to the frame 2, at an altitude higher than the first end 201 of the frame 2, for example by being mounted fixed on a central extension, mounted fixed on the frame 2 between the two longitudinal crosspieces 21, 22, for example at equal distance therefrom. In this way, the detector 3 is capable of mainly detecting the movements of the upper part of the person 10, typically his head provided with the projection means 5.

La présence des deux paires de détecteurs 3, chaque paire étant disposée à une altitude différente de l’altitude de l’autre paire, est préférée.The presence of the two pairs of detectors 3, each pair being arranged at an altitude different from the altitude of the other pair, is preferred.

En effet, elle permet de conserver une profondeur de champ suffisamment importante, quelle que soit la position de la personne 10 au sein de la zone d’exercice. De fait, si la personne 10 s’approche d’un des détecteurs 3 au point qu’il est impossible audit détecteur 3 d’échanger avec les balises 30 en un temps d’acquisition suffisant, alors l’autre détecteur 3 est, quant à lui, suffisamment éloigné de la personne 10, pour pouvoir échanger avec les balises 30 en un temps d’acquisition suffisant, et ainsi fournir une estimation précise du mouvement de la personne 10 par rapport au châssis 2, lors de son exercice physique.Indeed, it makes it possible to maintain a sufficiently large depth of field, regardless of the position of the person 10 within the exercise area. In fact, if the person 10 approaches one of the detectors 3 to the point that it is impossible for said detector 3 to exchange with the beacons 30 in a sufficient acquisition time, then the other detector 3 is, as far as to him, sufficiently distant from the person 10, to be able to exchange with the beacons 30 in a sufficient acquisition time, and thus provide an accurate estimate of the movement of the person 10 relative to the frame 2, during his physical exercise.

De plus, l’utilisation de paires de détecteurs 3 améliore le champ de détection des différents membres de la personne 10. Par exemple, le mouvement de va-et-vient des jambes lors de la marche peut être avantageusement détectés par une paire de détecteurs 3, tandis qu’un seul détecteur 3 serait dans l’impossibilité de fournir la position précise d’une jambe lorsque la jambe opposée vient à passer dans le champ de détection.In addition, the use of pairs of detectors 3 improves the field of detection of the different limbs of the person 10. For example, the to-and-fro movement of the legs when walking can be advantageously detected by a pair of detectors 3, while a single detector 3 would be unable to provide the precise position of a leg when the opposite leg comes to pass through the detection field.

Il est toutefois à noter que l’utilisation d’un unique détecteur 3, typiquement monté fixe sur une extension centrale comme précédemment décrit, peut suffire à la pratique de certains exercices physiques, typiquement ceux où seuls les mouvements de de la partie supérieure de la personne 10, typiquement sa tête munie des moyens de projection 5, est nécessaire.It should however be noted that the use of a single detector 3, typically mounted fixed on a central extension as previously described, may suffice for the practice of certain physical exercises, typically those where only the movements of the upper part of the person 10, typically his head fitted with projection means 5, is necessary.

Afin de garantir une détection optimale de l’ensemble d’une personne 10 lors de l’exercice physique, quelle que soit la taille et la corpulence de ladite personne 10, chaque détecteur 3 est respectivement monté fixe, de préférence par sa face inférieure, comme illustré sur les figures 1 à 4, sur un élément support 71, 72, 73, 74 précédemment décrits du châssis 2. En outre, l’orientation privilégiée V de chaque détecteur 3 est inclinée par rapport à un plan P orthogonal au plan de cadre C, avec un angle compris entre 5° et 30°, de préférence entre 10° et 20°. Grâce à la position des éléments supports 71, 72, 73, 74 au niveau de la première extrémité d’extension 611, 621 des extensions 61, 62, mais aussi à l’orientation des éléments supports 71, 72, 73, 74 et des détecteurs 3 montés fixes sur ceux-ci telles qu’elles ont été présentées précédemment, il a été constaté que le mouvement de personnes 10 entre 1,20 et 2,30 mètres, particulièrement entre 1,50 et 1,90 mètres, pouvait être détecté et transcrit dans l’environnement de réalité virtuelle sans aucune difficulté. En outre, une telle orientation des éléments supports 71, 72, 73, 74 et des détecteurs 3 montés fixes sur ceux-ci permettent de détecter les mouvements d’une personne 10 évoluant dans une zone d’exercice suffisamment volumineuse, c’est-à-dire en autorisant des mouvements de la tête de la personne 10 sur toute l’étendue qui sépare les poutres transversales 23, 24 entre elles, et qui sépare le châssis 2 de l’extrémité du tapis roulant 8 où est rapportée la rampe 80.In order to guarantee optimum detection of the whole of a person 10 during physical exercise, regardless of the size and corpulence of said person 10, each detector 3 is respectively mounted fixed, preferably by its lower face, as illustrated in FIGS. 1 to 4, on a previously described support element 71, 72, 73, 74 of the chassis 2. In addition, the preferred orientation V of each detector 3 is inclined with respect to a plane P orthogonal to the plane of frame C, with an angle between 5° and 30°, preferably between 10° and 20°. Thanks to the position of the support elements 71, 72, 73, 74 at the first extension end 611, 621 of the extensions 61, 62, but also to the orientation of the support elements 71, 72, 73, 74 and the detectors 3 mounted fixed on them as they have been presented above, it has been found that the movement of people 10 between 1.20 and 2.30 meters, particularly between 1.50 and 1.90 meters, could be detected and transcribed in the virtual reality environment without any difficulty. In addition, such an orientation of the support elements 71, 72, 73, 74 and of the detectors 3 mounted fixed on them make it possible to detect the movements of a person 10 evolving in a sufficiently voluminous exercise zone, i.e. that is to say by authorizing movements of the head of the person 10 over the entire extent which separates the transverse beams 23, 24 from each other, and which separates the frame 2 from the end of the treadmill 8 where the ramp 80 is attached .

Moyens de projection 5 et unité de traitement 45 projection means and 4 processing unit

En référence à la figure 1, les moyens de projection 5 se présentent avantageusement sous la forme d’un casque 50 rapporté sur la tête de la personne 10 pratiquant l’exercice physique. Un tel casque 50 comprend également une interface de projection, telle que deux écrans accolés et disposés vis-à-vis des yeux de la personne 10. Ceci n’est toutefois pas limitatif, puisque les moyens de projection 5 peuvent également se présenter sous la forme de lunettes.Referring to Figure 1, the projection means 5 are advantageously in the form of a helmet 50 attached to the head of the person 10 performing the physical exercise. Such a helmet 50 also comprises a projection interface, such as two screens placed side by side and arranged facing the eyes of the person 10. This is not, however, limiting, since the projection means 5 can also be present under the form of glasses.

Le casque 50 est également susceptible de former une balise 30 fonctionnant selon l’un ou l’autre des deux modes de réalisation précédemment décrits.The helmet 50 is also capable of forming a beacon 30 operating according to one or the other of the two embodiments previously described.

Avantageusement, le casque 50 comprend un capteur des mouvements de la tête de la personne 10 lors de la pratique de l’exercice physique, typiquement une centrale inertielle. Ceci permet de restituer les mouvements de la tête de la personne 10 au sein de l’environnement de réalité virtuelle, et de pouvoir ainsi retranscrire les différents points de vue associés à ces mouvements de tête. De manière préférentielle, les mouvements de la personne sont retranscrits en combinant les informations extraites d’un signal reçu par au moins une balise 30 intégrée au casque 50, en provenance d’un détecteur 3, et les données de la centrale inertielle. En effet, la centrale inertielle se comporte généralement de manière très réactive et fournit des mesures à une très haute fréquence, mais présente une dérive relativement rapide. D’un autre côté, les échanges entre le détecteur 3 et la balise 30 fournissent la position et la rotation du casque 50 de façon très précise, mais avec une fréquence relativement faible. La combinaison de la centrale inertielle et d’un détecteur 3 selon le premier mode de réalisation précédemment décrit permet donc de capter les mouvements de la personne 10 par rapport au châssis de manière quasi instantanée.Advantageously, the helmet 50 comprises a sensor of the movements of the head of the person 10 during the practice of physical exercise, typically an inertial unit. This makes it possible to reproduce the movements of the head of person 10 within the virtual reality environment, and thus to be able to transcribe the different points of view associated with these head movements. Preferably, the movements of the person are transcribed by combining the information extracted from a signal received by at least one beacon 30 integrated into the helmet 50, coming from a detector 3, and the data from the inertial unit. Indeed, the inertial unit generally behaves very reactively and provides measurements at a very high frequency, but exhibits a relatively rapid drift. On the other hand, the exchanges between the detector 3 and the beacon 30 provide the position and the rotation of the helmet 50 very precisely, but with a relatively low frequency. The combination of the inertial unit and a detector 3 according to the first embodiment described above therefore makes it possible to detect the movements of the person 10 relative to the frame almost instantaneously.

En tout état de cause, les moyens de projections 5 sont susceptibles d’échanger des signaux avec l’unité de traitement 4 afin de restituer dans le champ de vision de la personne 10 dans l’environnement de réalité virtuelle reconstruit par l’unité de traitement 4 en fonction des mouvements détectés par le détecteur 3.In any event, the projection means 5 are capable of exchanging signals with the processing unit 4 in order to restore in the field of vision of the person 10 in the virtual reality environment reconstructed by the processing unit processing 4 according to the movements detected by the detector 3.

L’unité de traitement 4 comprend, quant à elle, des moyens de traitement informatiques aptes à acquérir des signaux en provenance des détecteurs 3 et/ou des balises 30, à réaliser la reconstitution d’un environnement de réalité virtuelle à partir de ces signaux, et à émettre des signaux en direction des moyens de projections 5 afin que ces-derniers puissent projeter l’environnement de réalité virtuelle dans le champ de vision de la personne 10.The processing unit 4 comprises, for its part, computer processing means able to acquire signals coming from the detectors 3 and/or the beacons 30, to carry out the reconstitution of a virtual reality environment from these signals. , and to emit signals in the direction of the projection means 5 so that the latter can project the virtual reality environment into the field of vision of the person 10.

La reconstitution de l’environnement de réalité virtuelle ainsi que la retranscription des mouvements des membres et de la tête de la personne 10 au sein de cet environnement, en fonction des données acquises par les détecteurs 3 et/ou le casque 50 comprenant les moyens de projection 5, sont connus en soi par l’homme du métier, et ne seront pas détaillées ici.The reconstitution of the virtual reality environment as well as the transcription of the movements of the limbs and the head of the person 10 within this environment, according to the data acquired by the detectors 3 and/or the helmet 50 comprising the means of projection 5, are known per se by those skilled in the art, and will not be detailed here.

Fonctionnement du système 1System Operation 1

Le système 1 est tout d’abord transporté d’un lieu de stockage à un lieu d’exercice physique, par exemple en faisant rouler le châssis 2 sur le sol.The system 1 is first transported from a place of storage to a place of physical exercise, for example by rolling the frame 2 on the ground.

Le châssis 2 est ensuite posé de sorte à être monté fixe dans un référentiel terrestre tout au long de l’exercice physique.The frame 2 is then placed so as to be mounted fixed in a terrestrial frame of reference throughout the physical exercise.

La personne 10 se place, ou est placée, sur le tapis roulant 8, éventuellement à l’aide de la rampe 80 et/ou du dispositif de verticalisation 9.The person 10 places himself, or is placed, on the treadmill 8, possibly using the ramp 80 and/or the standing device 9.

Lors de la première utilisation du système 1, l’environnement de réalité virtuelle est calibré à l’aide des balises 30 disposées sur le châssis 2 et/ou le tapis roulant 8. Ceci permet de transcrire et positionner le châssis 2 et/ou le tapis roulant 8 de l’environnement de réalité virtuelle qui sera projeté dans le champ de vision de la personne 10. De cette manière, l’évolution réelle de la personne 10 est réalisée vis-à-vis des mêmes repères dans l’environnement de réalité virtuelle. Ceci permet de sécuriser la pratique de l’exercice physique en empêchant la personne 10 de heurter le châssis 2 et/ou de quitter le tapis roulant 8 au cours de l’exercice physique.During the first use of the system 1, the virtual reality environment is calibrated using beacons 30 placed on the chassis 2 and/or the treadmill 8. This makes it possible to transcribe and position the chassis 2 and/or the conveyor belt 8 of the virtual reality environment which will be projected into the field of vision of the person 10. In this way, the real evolution of the person 10 is carried out with respect to the same landmarks in the virtual reality. This makes it possible to secure the practice of the physical exercise by preventing the person 10 from hitting the frame 2 and/or leaving the treadmill 8 during the physical exercise.

Les moyens de projection 5 sont ensuite actionnés de sorte à projeter l’environnement de réalité virtuelle dans le champ de vision de la personne 10. Grâce aux balises 30 disposées sur les différents membres, il est possible de retranscrire une représentation desdits membres dans l’environnement de réalité virtuelle, et de rentre compte de leurs exacts mouvements, grâce à la coopération des détecteurs 3 et des balises 30. De cette manière, le risque de chute de la personne 10 lors de l’exercice est réduit. Par ailleurs, il a été constaté que le fait de reconstituer certaines articulations de la personne 10 dans l’environnement de réalité virtuelle, typiquement les genoux, permettaient de favoriser la pratique de certains exercices physiques, tels que le passage d’un obstacle au sol. Même, les résultats dans un environnement de réalité virtuelle sont souvent meilleurs pour certaines personnes 10 souffrant de troubles cognitifs qui ne comprennent pas la consigne de lever le pied dans un environnement réel, mais ont conservé le réflexe de lever le pied devant un obstacle, tel que ceux qui leur sont opposés dans l’environnement de réalité virtuelle.The projection means 5 are then actuated so as to project the virtual reality environment into the field of vision of the person 10. Thanks to the beacons 30 placed on the various limbs, it is possible to transcribe a representation of said limbs into the virtual reality environment, and to take account of their exact movements, thanks to the cooperation of the detectors 3 and the beacons 30. In this way, the risk of the person 10 falling during the exercise is reduced. Furthermore, it has been observed that the fact of reconstituting certain joints of the person 10 in the virtual reality environment, typically the knees, made it possible to promote the practice of certain physical exercises, such as the passage of an obstacle on the ground . Even, the results in a virtual reality environment are often better for certain people suffering from cognitive disorders who do not understand the instruction to lift their foot in a real environment, but have retained the reflex to lift their foot in front of an obstacle, such as than those opposed to them in the virtual reality environment.

Claims

System (1) for the practice by a person (10) of a physical exercise in a virtual reality environment, the system (1) comprising:
- a frame (2),
- a detector (3) of a movement of the person (10) relative to the frame (2), the detector (2) being fixedly mounted on the frame (2),
- a processing unit (4) configured to reconstitute said virtual reality environment according to the detected movement of the person (10) relative to the frame (2), and
- projection means (5) of said virtual reality environment in a field of vision of the person (10).

System (1) according to claim 1, further comprising at least one beacon (30) to be worn by the person (10), the beacon (30) being configured to receive a signal emitted by the detector (3) in the direction of the person (10) and/or to emit a signal in the direction of the detector (3), in order to determine the movement of the person (10) relative to the frame (2).

System (1) according to one of Claims 1 and 2, in which the frame (2) is mounted fixed in a terrestrial reference frame.

System (1) according to one of Claims 1 to 3, comprising more than one detector (3) of a movement of the person (10) relative to the frame (2), preferably four detectors (4).

A system (1) according to claim 4, further comprising two extensions (61, 62), preferably two rods (61, 62), and wherein:
- the chassis (2) comprises a frame (20) having a first frame end (201) and a second frame end (202), the second frame end (202) preferably being opposite the first frame end ( 201), the first extension (61) and/or the second extension (62) being mounted fixed to the first frame end (201) or to the second frame end (202), and preferably extending in the extension of the frame (20), and
- two first detectors (3) are respectively mounted fixed on each of the two extensions (61, 62), the other two detectors (3) being mounted fixed on the frame (20), preferably between the first frame end (201) and the second frame end (202).

System (1) according to claim 5, further comprising four support elements (71, 72, 73, 74), two support elements (73, 74) being respectively fixedly mounted on each of the two extensions (61, 62), the two other support elements (71, 72) being fixedly mounted on the frame (20), preferably between the first frame end (201) and the second frame end (202), each detector (3) being respectively fixedly mounted on a support element (71, 72, 73, 74).

A system (1) according to claim 6, wherein each support member (71, 72, 73, 74) extends substantially along a support plane (S), the frame (20) extending substantially along a frame plane ( C), the support plane (S) being inclined with respect to the frame plane (C), with an angle (a) comprised between 90° and 180°, preferably between 100° and 130°.

System (1) according to claim 7, wherein each detector (3) has a preferred orientation (V) in which said detector (3) is adapted to transmit and receive a signal, said preferred orientation (V) being inclined with respect to a plane (P) orthogonal to the frame plane (C), with an angle (b) comprised between 5° and 30°, preferably between 10° and 20°.

System (1) according to one of Claims 5 to 8, in which each extension (61, 62) has a first extension end (611, 621) and a second extension end (621, 622), the second extension end (621, 622) being preferably opposite the first extension end (611, 621), each extension (61, 62) being fixedly mounted on the frame (2) at the level of the second end of extension (612, 622), the first extension end (611, 621) being spaced from the end of the frame (201, 202) on which said extension (61, 62) is fixedly mounted, by a length (l ) between 20 and 70 cm, preferably between 30 and 50 cm.

System (1) according to one of Claims 1 to 9, in which the frame (2) also has a coating capable of absorbing a signal emitted by the detector (3) in the direction of the frame (2)

System (1) according to one of Claims 1 to 10, further comprising a standing device (9):
-suitable for:
* verticalize the person (10) from a seated position to a standing position, and
* keep the person (10) in said standing position, and
- fixed mounted on the chassis (2).

System (1) according to one of claims 1 to 11, further comprising a treadmill (8), preferably pivotally mounted on the frame (2).