Brevet FR2750317A1 — publié le 19980102

La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'un fauteuil roulant électrique et notamment d'un fauteuil pour personnes handicapées. Les commandes électriques actuelles des fauteuils roulants se présentent généralement sous la forme d'une poignée manoeuvrable manuellement par les utilisateurs et permettant l'orientation desdits fauteuils au cours de leur avancement, alors que la sélection du sens d'avancement est réalisée par l'intermédiaire d'un interrupteur. Toutefois ces commandes, qui sont uniquement manoeuvrable manuellement, ne sont pas adaptées pour certaines personnes handicapées de capacité motrice réduite et donnent peu de satisfaction, par leur manque de maniabilité et de commodité, aux utilisateurs et au personnel hospitalier. En outre les réglages de sensibilité de ces commandes sont peu faciles à réaliser. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de commande de fauteuil roulant électrique qui offre une plus grande facilité de conduite aux utilisateurs et permet son utilisation par des personnes ayant des difficultés motrices au niveau des membres supérieurs. Le dispositif selon l'invention comprend essentiellement des capteurs montés sur un support solidarisé au châssis du fauteuil roulant et susceptibles d'émettre des signaux électriques lors de mouvements de la tête de l'utilisateur, lesquels signaux étant interprétés par une unité centrale électronique commandant, en fonction des signaux émis, les divers paramètres de manoeuvre du fauteuil et notamment son sens d'avancement et sa direction. Selon une autre caractéristique du dispositif selon l'invention les capteurs sont des jauges de contrainte compensées en température. Dans un mode de réalisation préférentiel le dispositif selon l'invention comprend deux jauges de contrainte, pour l'avancement du fauteuil et pour la sélection du sens d'avancement, fixées sur une plaque flexible qui constitue le corps d'épreuve des capteurs et qui est solidarisée à la face arrière d'un boîtier de commande sensiblement parallélépipèdique renfermant la unité centrale électronique, positionné à la partie supérieur du fauteuil, non loin de la tête de l'utilisateur, ladite plaque étant susceptible d'être fléchie sous l'effet d'une pression exercée par la partie occipitale de la tête de l'utilisateur; et deux jauges de contraintes pour la sélection de la direction du fauteuil en mouvement, solidarisées à une barre traversant le boîtier parallèlement à sa face arrière et dont les extrémités sont prolongées par une branche venant au contact des parties latérales de la tête, la barre et les branches constituant le corps d'épreuve des capteurs. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention la unité centrale électronique comprend des moyens électroniques d'amplification des signaux provenant des capteurs de mesure; des moyens électroniques permettant d'une part de saturer la tension après son amplification par lesdits moyens d'amplification, de manière à ne pas dépasser la valeur critique entraînant le blocage des roues, et d'autre part de débloquer les roues lors de la mise sous tension du boîtier de commande; et des moyens électroniques de sélection du sens d'avancement du fauteuil roulant agissant sous l'effet d'une pression plus forte exercée sur la plaque flexible solidarisée à la face arrière du boîtier de commande. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, étant entendu que cette description ne présente aucun caractère limitatif vis à vis de l'invention. Dans le dessin annexé : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente une vue de profil de ce même dispositif en cours d'utilisation. - la figure 3 représente le schéma synoptique des fonctions principales de la unité centraleélectronique. Si on se réfère aux figures 1 et 2 on peut voir que le dispositif selon l'invention comprend un boîtier 1 de forme sensiblement parallélépipèdique comportant une pièce 2 de solidarisation au châssis 30 d'un fauteuil roulant 3 et notamment à une articulation spécifique 31 munie d'une rotule 32 s'insérant dans une cavité sphérique 20 pratiquée dans la pièce 2, une lumière 21 pratiquée dans la face supérieure 11, au-delà de la face avant 12, permettant de régler la position du boîtier 1 sur le chassis en fonction de l'utilisateur. La face arrière 13 du boîtier 1 est équipée d'une plaque 4 flexible constituant le corps d'épreuve de deux jauges de contrainte 40 et 41 solidarisées à ladite plaque 4, qui est en outre entourée d'une enveloppe protectrice 42 permettant de protéger les jauges de contraintes 40 et 41 et d'améliorer le confort de l'utilisateur 5 lorsque celui-ci exerce une poussée sur la plaque 4 par la partie occipitale de sa tête, courbant la plaque 4 et déformant par la même les jauges de contraintes 40 et 41, qui émettent alors un signal destiné à commander l'avancement du fauteuil 3, une pression plus importante commandant l'inversion du sens d'avancement. Le boîtier 1 est en outre traversé à sa partie supérieure par une barre métallique 6 dépassant légèrement de chaque coté du boîtier 1, tandis que deux branches 60 et 61, réglables et interchangeables en fonction de la morphologie de l'utilisateur, sont solidarisées aux extrémités de la barre 6 perpendiculairement à celle-ci et à la face arrière du boîtier 1 et se terminent chacune par une plaquette 60,60' contre laquelle l'utilisateur 5 vient appliquer la partie latérale correspondante de sa tête en vue d'exercer une poussée latérale sur les tiges 60 ce qui a pour effet de plier légèrement la barre 6 qui constitué le corps d'épreuve de deux jauges de contraintes 62 et 63, et par la même de déformer ces dernières qui émettent alors un signal lié à la commande de la sélection du sens d'avancement du fauteuil 3. Les signaux de commande des jauges de contrainte sont interprétés par une électronique de commande 7 intégrée dans le boîtier. Si on se réfère à la figure 3 on peut voir que l'électronique de commande 7 comprend des moyens électroniques assurant les fonctions: - d'amplification 70 et 80 des signaux provenant des jauges de contrainte, respectivement 40,41 et 62,63 montées dans deux ponts de jauges, respectivement 71 et 81. - d'inversion 82 du sens d'avancement du fauteuil roulant, après amplification du signal provenant du pont de jauge 81. - d'atténuation et de limitation 72 et 83 des signaux provenant d'une part des moyens d'amplification 70 du signal émis par le pont de jauge 71 et d'autre part du signal émis par le pont de jauge 81 après son amplification et son passage par la cellule réalisant la fonction d'inversion 82, permettant à la fois de saturer la tension dudit signal amplifié pour ne pas dépasser la valeur critique qui entraîne le blocage des roues du fauteuil roulant 3 et de débloquer les roues lors de la mise sous tension du boîtier de commande. Le dispositif selon l'invention peut avantageusement comprendre des moyens électroniques 84 permettant à l'utilisateur de sélectionner le mode de commande du boîtier 1, à l'aide par exemple d'un commutateur à deux positions, permettant de définir une commande par l'intermédiaire de la partie occipitale de l'utilisateur ou par exemple par le front à l'aide d'un bandeau approprié. Le boîtier de commande 1 peut également être connecté à un boîtier de renseignement comportant des moyens sonores ou lumineux tels que des LED de couleurs indiquant à l'utilisateur le sens d'avancement, avant ou arrière, sélectionné. Les jauges de contraintes 41,42 et 62,62 sont de préférence compensées en température et mesurent donc les déformations des corps d'épreuve auxquels elles sont associées, dues aux mouvements de la tête d'un utilisateur 5, qui lorsqu'il exerce une poussée à la fois en arrière, en le cas d'une sélection de la commande par la partie occipitale de sa tête, et sur un des cotés latéraux sur l'une des branches 60 ou 60', commande, par la combinaison de ces deux poussées, la direction et l'avancement du fauteuil 3. De manière à faciliter le réglage de la sensibilité et des autres paramètres, le coté inférieur 14 du boîtier 1 comporte plusieurs potentiomètres de réglage 90. Le boîtier de commande 1 s'adapte très facilement sur les fauteuils roulants 3 existants en se connectant simplement par l'intermédiaire d'un câble de connexion 9 aux différentes prises de connexion où est connectée la poignée de manoeuvre traditionnelle. REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande d'un fauteuil roulant électrique (3) et notamment d'un fauteuil (3) pour personnes handicapées caractérisé en ce qu'il comprend des capteurs (40,41,62,63) montés sur un support (4,6) solidarisé au châssis (30) du fauteuil roulant (3) et susceptibles d'émettre des signaux électriques lors de mouvements de la tête d'un utilisateur (5), lesquels signaux étant interprétés par une unité centrale électronique (7) commandant, en fonction des signaux émis, les divers paramètres de manoeuvre du fauteuil (3) et notamment son sens d'avancement et sa direction. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les capteurs (40,41,62,63) sont des jauges de contrainte compensées en température. 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend deux jauges de contrainte (40,41), pour l'avancement du fauteuil (3) et pour la sélection du sens d'avancement, fixées sur une plaque flexible (4) qui constitue le corps d'épreuve des jauges de contrainte (40,41) et qui est solidarisée à la face arrière (13) d'un boîtier de commande (1) sensiblement parallélépipèdique renfermant la unité centrale électronique (7), positionné à la partie supérieur du fauteuil (3), non loin de la tête de l'utilisateur (5), ladite plaque étant susceptible d'être fléchie sous l'effet d'une pression exercée par la partie occipitale de la tête de l'utilisateur (5); et deux jauges de contraintes (62,63) pour la sélection de la direction du fauteuil (3) en mouvement, solidarisées à une barre (6) traversant le boîtier (1) parallèlement à sa face arrière (13) et dont les extrémités sont prolongées par une branche (60,61) venant au contact des parties latérales de la tête, la barre (6) et les branches (60,61) constituant le corps d'épreuve des capteurs. 4) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la unité centrale électronique (7) comprend des moyens électroniques d'amplification des signaux provenant des capteurs de mesure; des moyens électroniques permettant d'une part de saturer la tension après son amplification par lesdits moyens d'amplification, de manière à ne pas dépasser la valeur critique entraînant le blocage des roues, et d'autre part de débloquer les roues lors de la mise sous tension du boîtier de commande; et des moyens électroniques de sélection du sens d'avancement du fauteuil roulant agissant sous l'effet d'une pression plus forte exercée sur la plaque flexible (4) solidarisée à la face arrière (13) du boîtier de commande (1). 5) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la commande de l'avancement du fauteuil (3) et de sa direction est réalisée par le front de l'utilisateur (5) grâce à un support comportant des capteurs approprié. 6) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que la unité centrale électronique (7) comprend un commutateur à deux positions permettant à l'utilisateur de sélectionner le mode de commande du boîtier (1).