Brevet FR2675369A1 — publié le 19921023

Procédé et dispositif pour la sélection d'une semelle intérieure et/ou d'une chaussure qui ajuste l'assise du pied. L'invention concerne un procédé-pour la sélection d'une semelle intérieure et/ou d'une chaussure qui ajuste l'assise du pied, et pour la détermination du mode de fonctionnement biomécanique du pied. L'invention concerne également un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé de sélection d'une semelle intérieure et/ou d'une chaussure qui ajuste l'assise du pied, et pour la détermination du mode de fonctionnement biomécanique du pied. Quand on effectue un examen mécanique, on constate que le pied humain est de constitution très compliquée car d'un part le pied doit présenter de l'élasticité pour pouvoir s'adapter aux variations de l'environnement et du sol mais dans le même temps pouvoir fournir au corps un support et un équilibre appropriés Cependant, le pied doit être par ailleurs suffisamment rigide pour assurer un frottement approprié par rapport à la surface du sol, de manière que les forces d'accélération et de décélération horizontales qui proviennent des mouvements du corps puissent être transmises par l'intermédiaire du pied. Un certain nombre d'études ont été faites concernant le pied, et dans ces études on a constaté que seulement 40 % environ des personnes avaient des pieds dits "normaux" alors que les autres présentaient divers défauts d'assise de leurs pieds De mauvaises assises des pieds perturbent l'état de la charge appliquée par le corps et provoquent un état de fatigue additionnel que la personne ressent de façon désagréable et qui peut se traduire très facilement par des douleurs dans le pied, la cheville, le genou ou la région lombaire du dos On corrige habituellement les assises défectueuses des pieds par diverses semelles intérieures orthopédiques et chaussures orthopédiques, mais le choix des semelles intérieures et des chaussures orthopédiques a posé des problèmes dans l'art antérieur Pour qu'il soit possible de choisir des semelles intérieures et des chaussures de type correct, il faut qu'il soit possible de mesurer et de déterminer toutes les assises défectueuses des pieds aussi correctement et fiablement que possible A cet égard et en ce qui concerne l'art antérieur, référence doit être faite en particulier aux brevets US No 4 062 355, 3 358 373 et 2 175 116 qui concernent divers dispositifs pour la détermination des assises et des charges appliquées aux pieds, et sur la base de cette détermination, le choix d'une chaussure et/ou d'une semelle intérieure de type correct L'inconvénient le plus grave de ces solutions est que leur mise en oeuvre est très compliquée et exige une grande compétence professionnelle de la part de l'opérateur Ceci est la raison pour laquelle les techniques selon ces solutions n'ont pas eu de succès de façon générale. Par comparaison avec l'art antérieur décrit dans les documents ci- dessus, une amélioration considérable a été apportée par le procédé décrit dans le brevet CA antérieur No 1 278 677 de la Déposante et du brevet US No 4 917 105 qui lui correspond, procédé selon lequel on détermine comment le pied fonctionne sur le plan orthopédique et on choisit sur cette base une semelle intérieure et/ou une chaussure orthopédique de correction appropriée Ce procédé a été appliqué dans la pratique, et au cours de ces applications pratiques on a constaté que lorsqu'il était correctement utilisé il permettait d'atteindre des résultats excellents et fiables et de choisir une chaussure et/ou une semelle intérieure orthopédique pour chaque pied Mais l'inconvénient du procédé est qu'il demande du temps et qu'il exige une formation relativement bonne et une très grande expérience pratique de la part de l'opérateur C'est pourquoi est né un besoin pour le développement d'un procédé rapide et automatique mieux adapté à constituer un moyen auxiliaire pour la vente de chaussures et de semelles intérieures dans un magasin de détail Donc, la présente invention est prévue expressément pour apporter un perfectionnement au procédé antérieur utilisé par la Déposante. Pour atteindre les buts de l'invention, le procédé de l'invention est caractérisé essentiellement en ce qu'on détermine le mode de fonctionnement du pied en le plaçant sur l'axe de symétrie de la base de mesure, et on mesure la charge appliquée par la base de mesure sur une base de support rigide par rapport à l'axe de symétrie de la base de mesure. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention est caractérisé principalement en ce qu'il comprend une base de mesure supportée sur une base rigide et munie de détecteurs de mesure destinés à la mesure des charges appliquées par la base de mesure à la base rigide de façon sensiblement symétrique par rapport à l'axe de symétrie longitudinal de la base de mesure. Grâce à l'invention, on obtient un certain nombre d'avantages significatifs par rapport à l'art antérieur, avantages parmi lesquels on peut par exemple mentionner les suivants Grâce au dispositif et au procédé selon l'invention, la détermination de l'assise et du fonctionnement orthopédique des pieds peut être réalisée très rapidement, et la mise en oeuvre du procédé et du dispositif n'exige pas de formation de longue durée et poussée, ce qui fait qu'ils peuvent être parfaitement utilisés par exemple dans des magasins de chaussures Un avantage important du procédé et du dispositif de l'invention est que les charges appliquées par les pieds sur les bases sont mesurées quelle que soit la raison qui se traduit par l'application de ces charges et des changements de charge Certains procédés et dispositifs de l'art antérieur ont été basés par exemple sur la mesure de la flexion vers l'intérieur ou de la flexion vers l'extérieur, c'est-à-dire de mouvements de pronation et de supination de la cheville, ou sur la mesure du motif formé par la pression exercée par la cambrure du pied Partant de ces mesures, on faisait indirectement des essais pour arriver à un jugement sur l'application des charges sur la chaussure D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. L'invention va maintenant être décrite en détail et de faaçon non limitative en référence aux figures des dessins annexés dans lesquels: la figure l est une vue schématique de dessus de la base de mesure d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 est une représentation schématique d'une situation de mesure, c'est-à-dire d'une situation dans laquelle une personne est debout sur la base de mesure du dispositif de mesure; la figure 3 est une représentation schématique de différentes étapes de la mesure. Dans le procédé de l'invention et le dispositif utilisé pour le mettre en oeuvre, l'idée de base est que lorsque l'on sait comment le pied cherche à charger la chaussure sous-jacente, on peut déduire sur cette base le type de construction que la chaussure doit avoir pour fournir un support optimal pour le pied On sait par ailleurs, tenant compte des contraintes appliquées au pied, qu'il est avantageux de chercher à guider l'assise et le mouvement du pied au moyen de la chaussure de façon que le mouvement latéral de l'articulation de la cheville soit maintenu dans les limites d'une plage optimale Dans le procédé de l'invention, on étudie la répartition de la charge du pied par rapport à l'axe de symétrie supposé du pied. Le dispositif selon l'invention consiste en des bases de mesure prévues pour chacun des pieds, ces bases étant désignées par la référence numérique 10 à la figure 1 La base de mesure 10 comprend une plaque 11 supportée sur un bâti rigide au moyen d'un bâti longitudinal 12 et d'un bâti transversal 13 Dans le mode de réalisation montré à la figure 1, le support est agencé en prévoyant un joint articulé 14 qui pivote librement dans toutes les directions sur la ligne neutre 18 de la base de mesure, c'est-à-dire sur l'axe de symétrie longitudinal de la base de mesure et à l'extrémité avant de cette base A sa partie arrière, la base de mesure 10 est supportée par le bâti transversal 13 au moyen de deux points de support 15 et 16 qui sont placés sur les deux côtés de la ligne neutre, c'est-à-dire de l'axe de symétrie Ces points de support 15 et 16 sont munis de détecteurs de mesure de force En outre, on prévoit sur la plaque Il de la base de mesure une fourche 17 qui guide le pied 20 de manière qu'il se place sur la base de mesure 10 sur la ligne centrale 18. Selon la figure 1, la direction de la ligne neutre, c'est-à-dire de l'axe de symétrie 18 de la base de mesure, a été déviée de préférence de 160 vers l'extérieur par rapport à la ligne A qui est dirigée directement vers l'avant, car on a constaté que cet angle était naturel pour la plupart des personnes. Ainsi, selon ce procédé, le pied 20 est placé sur la base de mesure 10 de manière que le talon du pied soit amené dans la fourche de guidage et de centrage 17 et que l'articulation de la racine de l'orteil central du pied 20 soit placée sur la ligne neutre 18 marquée sur la base de mesure 10 Ainsi, l'axe de symétrie supposé du pied est en alignement avec l'axe de symétrie de la base de mesure On mesure ensuite la répartition des forces au moyen des détecteurs de mesure de force placés sur les points de support 15 et 16 Ces détecteurs de mesure de force sont placés symétriquement sur les deux côtés de la ligne neutre Si la charge appliquée par le pied est répartie symétriquement, les valeurs indiquées par les deux détecteurs de force sont égales La charge appliquée par le côté interne du pied, c'est-à- dire le côté Fi à la figure 2, augmente par exemple sous l'effet d'une faible cambrure du pied, c'est-à-dire d'un pied plat, et également sous l'effet d'une torsion vers l'intérieur de l'articulation de la cheville, c'est-à-dire d'une pronation Par ailleurs, la charge sur les bords extérieurs du pied, c'est-à-dire sur le côté Fo à la figure 2, augmente par exemple du fait d'une cambrure importante du pied et du fait d'une torsion vers l'extérieur de l'articulation de la cheville, c'est-à-dire d'une supination. Dans le procédé, on examine le rapport entre les charges Fi, Fo des bords interne et externe du pied et on peut déduire de ce rapport le type de chaussure qui convient pour fournir un support correct au pied concerné On peut modifier le rapport entre les charges Fi, Fo des bords interne et externe en inclinant le pied par rapport à la chaussure au moyen d'une semelle intérieure et/ou d'une chaussure appropriée qui ajuste l'assise du pied, les propriétés d'élasticité et de dureté de la semelle étant asymétriques par rapport à l'axe central de la chaussure. Dans le procédé de l'invention, et au cours de la seconde étape de mesure qui correspond au cas II de la figure 3, la personne se tenant sur la base de mesure, les genoux sont pliés vers l'avant à partir de la position debout et droite sur sensiblement 45, et on examine la façon dont le rapport entre les charges Fi et Fo des bords interne et externe du pied est modifié par comparaison avec une position debout avec les jambes droites Si l'articulation de la cheville a tendance a se tordre plus vers l'intérieur ou vers l'extérieur quand on fait un pas, ceci se traduit lors de la flexion des genoux par un décalage de la charge plus prononcé vers le bord externe ou le bord interne du pied. Dans la position dite à genoux pliés, il est important que la distance entre les genoux reste sensiblement invariable, c'est-à-dire soit la même que dans la position debout avec les jambes droites, de manière que des mouvements latéraux possibles des genoux ne provoquent pas de décalage des charges vers le bord interne ou externe La distance entre les genoux doit être sensiblement la même que la distance entre les talons On a constaté lors de la mise en oeuvre de l'invention que la distance qui convenait le mieux était une distance entre talons d'environ 240 mm Cette information additionnelle obtenue 1.5 par la position à genoux pliés est utilisée lors du choix de la chaussure ou de la semelle intérieure pour confirmer les conclusions qui avaient été faites sur la base de la répartition des forces mesurées dans la position debout avec les jambes droites. Dans un mode de réalisation particulier du procédé, les chaussures sont divisées en trois groupes, à savoir celles de type neutre, celles qui résistent à une torsion vers l'intérieur de la cheville et celles qui résistent à une torsion vers l'extérieur de la cheville De façon correspondante, les semelles intérieures qui supportent l'assise du pied sont divisées en des semelles normales, des semelles qui inclinent le pied vers l'extérieur et des semelles qui inclinent le pied vers l'intérieur En outre, on peut prévoir divers degrés d'inclinaison Sur la base des mesures réalisées, on détermine les rapports entre les charges sur les bords interne et externe, base sur laquelle on détermine le choix de la chaussure et/ou de la semelle intérieure. En référence à la figure i ci-dessus, on a supposé que la base de mesure i était supportée par trois points, le premier c'est-à-dire le point de support 14 le plus à l'avant étant un joint articulé qui pivote dans toutes les directions et les points de support à l'arrière comprenant des détecteurs de mesure de force au moyen desquels on détermine le rapport entre les charges appliquées sur les bords interne et externe du pied Le dispositif peut être également réalisé d'une façon différente de celle de la figure 1 Un autre procédé consiste à faire supporter la base de mesure 10 par quatre points, avec des points de support sur les deux côtés de la ligne neutre 18 à la partie avant de la base et des points de support correspondants à la partie arrière de la base de mesure 10, par exemple de la manière illustrée à la figure 1 Mais dans cette solution, chacun des quatre points de support doit être muni d'une détecteur de mesure qui lui est propre, et la solution devient alors sensiblement plus coûteuse qu'avec la suspension à trois points montrée à la figure 1 Quand on utilise quatre points, la précision de la mesure n'est en fait pas tellement supérieure à celle à trois points pour que la suspension à quatre points apporte un avantage certain Un autre dispositif possible est un dispositif dans lequel la base de mesure 10 est supportée sur le bâti rigide du dispositif en deux points placés sur la ligne neutre 18 de la base de mesure 10, l'un au moins étant muni d'un détecteur de mesure de couple Cependant, la suspension à trois points qui est montrée à la figure 1 doit être considérée comme celle qui convient le mieux. En outre, une caractéristique du dispositif est que la construction des détecteurs de force est telle que la déformation qui a lieu dans ces derniers est suffisamment faible pour que le changement de position de la base de mesure 10 ne provoque pas d'erreurs dans le résultat de la mesure Une déformation de 0,01 mm doit être considérée comme une petite déformation admissible et sans inconvénient des détecteurs de mesure Dans ce cas, le résultat est un niveau de force qui correspond sensiblement à celui qui a lieu quand on est debout sur une base rigide Au lieu de détecteurs de mesure de force qui mesurent directement la force, il est possible dans un mode de réalisation de l'invention d'utiliser des détecteurs quelconques au moyen desquels il est possible de mesurer des charges appliquées par la base de mesure à la base de support rigide. Dans la pratique, les données de mesure fournies par les détecteurs de force ou équivalents sont lues à des intervalles donnés, et quand les lectures se sont stabilisées, on calcule des valeurs moyennes de manière que la mesure soit suffisamment fiable Les résultats des mesures de force sur le côté interne du pied qui sont obtenus de cette manière sont comparés aux résultats correspondants obtenus sur le côté externe, et on utilise le rapport obtenu comme critère pour le choix des chaussures et des semelles intérieures Le dispositif selon l'invention est muni d'un microprocesseur pour le traitement des résultats des mesures de même que pour effectuer la sélection, ce qui fait que le procédé de l'invention est devenu aussi rapide et automatique que possible. L'invention a été décrite ci-dessus à titre d'exemple en se référant aux figures des dessins annexés Cependant, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et diverses variantes sont possibles dans la mesure o elles sont comprises dans le champ d'application de l'idée inventive. REVENDICATIONS 1 Procédé pour la sélection d'une semelle intérieure et/ou d'une chaussure qui ajuste l'assise du pied et pour la détermination du mode de fonctionnement biomécanique du pied, caractérisé en ce que dans ce procédé, on détermine le mode de fonctionnement du pied en plaçant le pied sur une base de mesure ( 10), sur l'axe de symétrie ( 18) de cette base de mesure, et on mesure la charge appliquée par la base de mesure à une base de support rigide par rapport à l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10). 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de symétrie supposé du pied qui doit être mesuré est aligné avec l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10) en guidant la position du pied sur ledit axe de symétrie au moyen du talon et des orteils. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mesure de la charge est réalisée par la mesure des forces appliquées par la base de mesure ( 10) sur la base rigide, symétriquement sur les deux côtés de l'axe de symétrie. 4 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la mesure de la charge est réalisée par la mesure du couple appliqué par la base de mesure ( 10) sur la base rigide par rapport à l'axe de symétrie ( 18). Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mesure de la charge est réalisée quand la personne est debout sur la base de mesure séparée ( 10) prévue pour chaque pied, ses jambes étant droites. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la mesure de la charge est réalisée en deux étapes, la première étape étant celle de la mesure quand la personne est debout sur la base de mesure avec ses jambes droites, la charge étant ensuite mesurée quand les genoux sont pliés sensiblement à 450 par rapport à la position debout avec les jambes droites. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au cours de la seconde étape de mesure et quand les genoux sont pliés, la distance entre les genoux est maintenue sensiblement invariable. 8 Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour la sélection d'une semelle intérieure et/ou d'une chaussure qui ajuste l'assise du pied et pour la détermination du mode de fonctionnement biomécanique du pied, caractérisé en ce que le dispositif comprend une base de mesure ( 10) supportée sur une base rigide et munie de détecteurs de mesure pour la mesure des charges appliquées par la base de mesure ( 10) sur la base rigide sensiblement symétriquement par rapport à l'axe de symétrie longitudinal de la base de mesure ( 10). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la base de mesure est supportée sur la base rigide par trois points de support, le point de support placé sur la partie avant de la base de mesure ( 10) étant placé sur l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10) et ce point de support étant un point articulé ( 14) qui pivote dans toutes les directions, et deux points de support ( 15, 16) prévus dans la partie arrière de la base de mesure ( 10) qui sont placés symétriquement par rapport à l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10) et qui sont munis de détecteurs de mesure. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la base de mesure ( 10) est supportée sur une base rigide par quatre points de support qui sont placés par paires et symétriquement sur les deux côtés de l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10), chacun étant muni d'un détecteur de mesure qui lui est propre. 11 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la base de mesure ( 10) est supportée sur une base rigide par deux points de support placés sur l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10), dont l'un au moins est muni d'un détecteur de mesure pour la mesure du couple. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que la base de mesure ( 10) est munie d'une fourche de guidage ( 17) destinée au talon, placée sur l'axe de symétrie ( 18) à la partie arrière de la base de mesure ( 10), de façon à aligner l'axe de symétrie supposé du pied avec l'axe de symétrie ( 18) de la base de mesure ( 10).