Brevet FR2532172A1 — publié le 19840302

La présente invention concerne un fauteuil roulant pour handicapé majeur, spécialement conçu pour assurer un grand confort du passager et nécessiter un effort moindre des accompagnateurs. I1 comporte, de plus un dispositif destiné à éviter la formation des escarres. Dans les fauteuils existants,le siège est fixé sur une structure plus ou moins rigide ne donnant pas une grande souplesse de suspension, de plus, une fois le siège placé dans la position désirée, le passager ne la modifie pas. Le chargement et le déchargement du passager dans une voiture est toujours une opération délieate et pénible demandant un grand effort physique pour l'accompagnateur et un risque d'accident lombaire. Certains fauteuils sont spécialement-étudiés pour résoudre ce problème, mais il est toujours nécessaire d'avoir un véhicule spécialement aménagé. Enfin, le démontage du fauteuil pour le charger dans la voiture est toujours une opération assez longue. La présente invention apporte des solutions originales à ces différents points. Le fauteuil est constitué ( figure 1 ) par un caisson central en polyester armé 5 , ou toute autre structure légère, sur lequel sont fixés d'une manière instantannée, sans effort et sans outillage les autres élements: ( voir figures 1 et 2 Y - le siège 1 - le train directeur 2 ( il peut être avant ou arrière ) - le train moteur 3 ( il peut être arrière ou avant ) - le marchepied 4 - la commande 8 ( dans le cas d'une commande manuelle seulement ) Dans le caisson 5 se trouvent en outre - les batteries ( qui peuvent être sorties instantanément ) - l'électronique de commande - le support d'oscillation du siège La grande souplesse de suspension est obtenue en fixant chaque groupe de roues ( motrices ou directrices ) aux deux extrémités de deux lames de ressort larges et minces encastrées dans un support central fixé au caisson ( figure 9 ). L'encastrement d'une part au niveau des roues et d'autre part sur le support central évite la torsion des barres qui se déforment en fonction des efforts de flexion, chaque roue est donc supportée par un parallélogramme curviligne souple donr.ant un débattement vertical des roues, chacune d'elle étant parfaitement indépendante des autres L'ensemble de deux ressorts,,des roues associées et du dispositif de fixation sur le support central forme un tout séparable instantanément du caisson par enlèvement de deux clavettes 13 ( figure 3 ).Ces clavettes sont des cames qui plaquent deg petites lames formant contre-ressorts- 12 et les lames de ressort 9 sur le support 10 assurant ainsi 11 encastrement des ressorts grace aux guides latéeaux du support 10 Les marchepieds des fauteuils roulants sont toujours rdglables, mais fixes, ce qui présente en particulier l'inconvénient suivant : lorsque le passager est grand,le marchepied est proche du sol ( sans cela il serait nécessaire d'allonger les jambes vers l'avant ce qui est gênant car cela augmente l'encombrement du fauteuil ) et cela empêche souvent l'handicapé de franchir un bâteau de trottoir car son marchepied vient frotter par terre ( figure 4 ) à la montée comme à la descente, il est alors obligé de faire appel à une tierce personne. Dans la présente invention, le marchepied est réglable et éclipsable ( figure ç ) : le repose-pied 4 est orientable par rotation par rapport au tube 15 , il peut être plus ou moins relevé par déplacement des roulettes 17 et plus ou moins allongé par coulissement de 15 dans 16 Lorsque ces réglages ont été faits définitivement pour le passager du fauteuil, si le marchepied rencontre un obstacle,il s'éclipse en roulant sur les galets 17 18 et 19 pour occuper la position marquée en pointillés et reprend sa position après avoir franchi l'obstacle. Le dessous du marchepied est aménagé pour faciliter le glissement sur 11 obstacle ( revête- ment de téflon parexemple ).Le même résultat peut être obtenu en montant le marchepied sur un parallèlogramme articulé par exemple De plus, le galet 19 appuie sur le talon 20 grâce à l'action d'un ressort, cela donne un amortissement lors des petits chocs frontaux assez fré quents. Enfin le marchepied est instantanément séparé du fauteuil, lors du démontage par rotation de l'ensemble comme l'indique la floche F qui dégage le talon 20 du galet 18 . Le remontage est également instantané en engageant le talon 20 sous le galet 19 et en rabatant l'ensemble. Ce marchepied présenté dans la version où les deux pieds sont de meme niveau peut être également adapté à des situations dissymétriques par adjonction de cales, gouttières ou repose-pieds spécialement adaptés. Farmi les utilisateurs de fauteuils roulants se trouvent beaucoup de paralysés. Un de leursproblèmes majeurs est la formation d'escarrea aux points d'appui. Par suite de leur immobilité et de leur manque de sensibilité, les points d'appui, où il y a compression des tissus, demeurent les mêmes pendant de longues périodes. Une des caractéristiques essentielles de ce fauteuil est d'avoir créé un siège oscillant dont l'inclinaison change d'une valeur importante dans des directions différentes à des intervalles de temps réguliers ( par exemple toutes les dix minutes l'inclinaison du siège peut varier de 100 dans des directions différentes ) , les poins d'appui ne sont plus les mêmes et par conséquent la circulation sanguine peut se rétablir normalement dans les zones qui viennes d'être décomprimées. Un exemple de la réalisation de l'oscillation du siège est le suivant ( figure 6 )'. Le support du siège est fixé en un point central 2 2 ( silent-bloc, rotule, etc. ), deux vérins électriques 23 commandés soit automatiquement, soit manuellement à l'aide d'un interrupteur par le passager positionnent l'inclinaison du siège autour de 4 positions extrêmes: les deux vérins fermés penchent le siège en arrière, ouverts le redressent, l'un ouvert et l'autre fermé penchent le siège d'un cot, en inversant le sens des vérins il penche de l'autre coté Cette oscillation du siège peut bien str être obtenue en utilisant d'autres techniques assurant le mime résultat, c'est-à-dire un déplacement des points d'appui du passager. Le fauteuil objet de cette invention, comporteun dispositif permettant à quiconque de charger sans effort le passager dans un véhicule non aménagé spécialement. Pour ce faire, le siège est transféré par glissement ( ou roulement ) sur des glissières a propriées amovibles jusqu'au siège de la voiture. Un exemple de réalisation est le suivant : Le siège ( voir figure 1 ) comporte sous lui 2 tubes 6 qui lui sont solidaires, ils reposent dans des glissières 7 ( figure 6 ) . En position d'utilisation du fauteuil roulant, le siège est immobilisé dans les glissières par 4 clips pivotants 21 . Lorsque l'on veut effectuer le transfert du passager du fauteuil dans une voiture, on place sur le siège du véhicule une plaque percée 27 ( figure 7 ) , les trous 28 servant à immobiliser la plaque car elle s'encastre dans le siège du véhicule lorsqu'elle est chargée Cette plaque comporte des clips d'immobilisation 21 our y fixer le siège du fauteuil roulant quand le transfert est terminé. Des glissières coulissantes 29 ( longueur variable de 0,60 à 1,00 ) lui sont accrochés d'un côté, de l'autre elles le sont aux pattes 24 ( figure 6 ) qui prolongent la glissière 7 . I1 suffit alors de faire coulisser le siège du fauteuil chargé de son passager après avoir ouvert les clips de fixation 21 et replié les poignées de manoeuvre du fauteuil, jusqu'à la plaque 27 sus laquelle il est fixé par les clips. Si le véhicule est un break, le reste du fauteuil peut y monter à l'aide de petitee rampes par ses propres moyens. Si. le véhicule r.e permet pas cette manoeuvre le fauteuil est séparé en 4 ensembles par enlèvement de 4 clavettes et les 4 éléments constitutifs sont chargés : train avant, train arrière, marchepied, caisson. A l'arrivée la manoeuvre est la même en sens inverse. Ce même dispositif peut être utilisé à la rigueur, pour transférer le passager sur un lit; La conduite du fauteuil est asservie par l'électronique et met en oeuvre un programme original rendu possible par l'utilisation d'un microprocesseeur. Comme c'est souvent le cas en automatisme, la commande est obtenue par la comparaison de deux tensions : d'une part celle fournie par le passager en fonction du déplacement d'un levier agissant sur ún couple de potentiomètres ( un pour chacune des roues motrices ), d'autre part celle fournie par-chacun des moteurs en fonction de sa vitesse réelle, on peut, pour l'obtenir, se servir d'un petit générateur annexe, d'un tach4'mètra, d'un générateur d'impulsions ou utiliser tout autrè système donnant une image de la vitesse du moteur, par exemple sa force contre-électromotrice. En fonction de cette comparaison, on fixe en général l'évolution de la tension moyenne envoyée au moteur en utilisant un système à hacheur qui fabrique un'courant périodique de fréquence fixe et fait varier, à l'intérieur de chaque période T la durée pendant laquelle la tension est appliquée,la tension moyenne varie comme U = 8 (figure 8 ). Dans le fauteuil, objet de cette invention,l'utilisation du micrcpro- cesseur permet de réaliser facilement le programme original suivant A des intervalles de temps égaux suffisamment rapprochés pour obtenir par inertie mécanique une continuite satisfaisante de fonctionnement, le microprocesseur examine l'état des éléments suivantssuccessivement pour chacun des groupes moteurs - frein d'immobilisation : mis ou enlevé - tension envoyée au moteur :O ou 24 volts ( si 24v est la tension d'ali mentation ) - sens du courant circulant dans le moteur : avant ( + ) ou arrière ( - ) - frein moteur ( rotor en court-circuit ) : mis ou enlevé En fonction des informations ainsi recueillies et du résultat de la comparaison entre la vitesse réelle et la vitesse demandée, le microprocesseur prend la décision nécessaire; après un délai d'attente fixé ( qui définit la pseudo fréquence de fonctionnement ) le microprocesseur recommence un nouveau cycle d'interrogations et de prise de décision, l'organigramme correspondant est schématisé sur la figure 9 Chaque cycle, le microprocesseur ne modifie qu'un élément, voici un exemple de commande qui fera comprendre I'asservissement ( figure 10 ) le fauteuil est arrêté, le passager avance sa manette de commande jusqu'à une position correspondant, par exemple, à 1 km/H, - dans un premier cycle, le microprocesseur va constater que le frein d'im mobilisation est serré, il va donner l'ordre de le dessérer, - dans le 2ème cycle, après avoir constaté que le frein d'immobilisation n'est pas mis et que la vitesse du fauteuil est inférieure à la vitesse demandée, si le moteur est branché dans le bon sens, il enverra le courant sous 24 volts dans le moteur, - dans les cycles suivants, il ne changera rien jusqu a ce que la vitesse atteigne 1 km/H, - ensuite le courant sera coupé, puis remis pour conserver cette vitesse, éventuellement en descente il pourra mettre et enlever le frein moteur ou même, si le ralentissement est insuffisant, changer le sens de bran chement du moteur et envoyer des impulsions en sens inverse pour maint en nir la vitesse à 1 Km/H Tout cela sera fait avec des cycles suffisamment brefs pour que, comptetenu de l'inertie mécanique le fonctionnement soit continu. Ce programme de fonctionnement original permet d'adapter le fonctionnement au handicap du passager, nous en donnons ciaprès 3 exemples, étant bien entendu que d'autres cas peuvent être résolus de façon similaire.0 1 ). Un passager parfaitement mature de la commande peut bénéficier du programme qui vient d'entre décrit sans modification, cela lui donnera un fauteuil réagissant de façon directe et rapide pour atteindre les vitesses demandées. 2 ). Pour certains handicapés moteurs cérébraux n'ayant pas une stabilité de mouvement et qui agitent le levier de commande autour de la position désirée d'une façon désordonnée, le programme du microprocesseur est modifié pour prendre en compte non pas la valeur de la commande donnée par le passager à l'instant t mais la moyenne arithmétique des valeurs données entre les instants t' et t séparées par un intervalle dt constant, dt étant fonction du handicap 30). Dans la commande directe du 1er exemple, la progressivité est commandée par le passager lui-meme qui avance plus ou moins vite le levier de commande. Certains préféreront avoir une commande plus souple et moins directe, dans ce cas le programme du microprocesseur est modifié en étalant les variations de la tension de commande sur un nombre de cycles plus ou moins grand suivant la progressivité désirée. REVENDICATIONS 1. La présente invention concerne un fauteuil roulant autonome pour handicapé majeur, spécialement étudié pour le confort du passager, éviter la formation des escarres et diminuer les efforts des accompagnateurs. La suspension, très souple, à roues indépendantes, est caractérisée par l'utilisation de ressorts larges et plats associés par deux formant des parallélogrammes curvilignes déformables couplant deux roues et encastrés dans un support central. Fauteuil selon la revendicaticn 1 comportant un dispositif antiescarres caractérisé par une suspension oscillante du siège, cette oscillation peut être fournie par des vérins électriques, elle est commandée directement par le passager ou automatiquement en fonction d'un dispositif électronique, par exemple. Fauteuil selon la revendication 1 comportant un repose-pied carac érisé par le fait qu'il est éclipsable et se relève automatiquement lors qu'il rencontre son obstacle, cela er. faisant circuler le support du repose- pied dans des glissières ou sur des galets ou en le fixant sur des biellettes articulées. 4. Fauteuil selon la revendication 1 comportant un dispositif annexe permettant de faire passer la passager avec la partie siège du fauteuil, sar.s effort, du fauteuil roulant au siège d'une voiture standard et inver- sens, caractérisé par le fait qu'il comporte un- support annexe se plaçant sur le siège de la voiture, percé pour en assurer la stabilité, comportant des clips de fixation pour immobiliser le siège et des points d'ancragepour recevoir des rails extensibles le liant à l'embase du fauteuil roulant, sur lesquels se fait le déplacement. 5. Fauteuil selon la revendication 1 caractérisé par sa conception mo- dulaire en 4 éléments séparables instantanément d'un caisson centrai, en polyester armé par exemple, dans lequel sont placées les batteries et l'électronique de commande ; la liaison étant obtenue par 4 clavettes formant cames. 6. Fauteuil selon la revendication t comportant une commande électronique caractérisée par un programme asservissant Le fauteuil aux désirs du passager en testant à des intervalles de temps égaux très rapprochés les différents facteurs de marche et en modifiant à l'intérieur de chaque inter- elle n bes éléments pour se rapprocher du fonctionnement demandé. 7. Fauteuil selon les revendications 1 et 6 comportant une commande électronique caractérisée par le fait qu'elle peut être adaptée à des - -- @és @@@ n'ont pas de stabilité de mouvement en prenant en compte, non pas leur demande à l'instant T mais la moyenne de leur dem@@d@ à l'in- térieur d'un intervalle de temps dT précédant l'instant T , dT étant 'fonction de leur handicap. 8. Fauteuil selon les revendications 1, 6 et 7 comportant une commande électronique caractérisée pae le fait qu'elle peut être adaptée à des pas sagers demandant -e commande progressive en répartissant la variation de commande à l'instant T sur un nombre N le cycles, N étant fonction de la progressivité souhaitée.