Brevet FR2775588A1 — publié le 19990910

La présente invention consiste à rendre une certaine autonomie à des personnes gravement handicapées à la suite d'accident de la circulation automobile, d'accident cardio-vasculaire ou neurologique, en leur permettant - de communiquer avec leur entourage, - d'effectuer à distance, à partir de leur lit ou de leur fauteuil roulant, la mise en route ou l'extinction des appareils de la vie courante (télévision, store d'occultation,...). L'état de l'art permet de constater que la totalité des dispositifs d'assistance à des personnes très dépendantes existants à ce jour sont basés malheureusement sur les ultimes possibilités mécaniques dont dispose le malade. II s'agit dans les cas les moins graves, si cette hiérarchie peut être utilisée, de commande: - manuelle pour des personnes gravement atteintes aux membres inférieurs et/ou à la colonne vertébrale, - à la bouche pour des tétraplégiques ou des personnes âgées grabataires, - à l'aide d'appareils détectant le mouvement de la paupière pour les cas extrêmes (blocked in syndrom). La présente invention consiste à utiliser, parmi les dernières fonctions existantes de l'organisme du malade, en plus du mouvement des paupières le mouvement des yeux. II est alors possible de créer un véritable langage de communication : "le langage des yeux". Elle a donc pour objet un système destiné à permettre à des personnes de communiquer avec leur entourage et leur environnement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à capter le mouvement des yeux et des paupières, à base d'une (ou de plusieurs) cellule photoélectrique ou de microcaméra, ce dispositif étant supporté sur la personne par un support, chaque position de l'oeil et/ou des paupières étant intégrée comme un élément considéré comme un constituant d'un pseudo-langage, utilisé par la personne pour communiquer avec son entourage et son environnement. L'invention consiste à utiliser une paire de lunettes, équipée ou non de verres correcteurs, dont les repose-nez, ou une partie des porte-verres gauche et droit, sont équipés de fibres optiques (figure 1). Les fibres optiques, une par oeil, sont raccordées à un boîtier électronique placé à proximité du malade sur la table de chevet ou sur le malade lui-même (ceinture, ...). Ces fibres optiques peuvent être du type dit : conducteur de lumière" ou du type " conducteur d'image". Elles sont équipées à leur extrémité d'une cellule photoélectrique ou d'une micro-caméra électronique dont le rôle est de suivre les mouvements des yeux. La cellule photoélectrique, ou la caméra se contente pour fonctionner, de l'éclairage ambiant ou d'un éclairage additionnel véhiculé par la fibre et non gênant pour l'oeil, sa santé et le confort du malade, c'est-à-dire à très faible éclairement ou à éclairement non directement perçu par le malade, dans le spectre infrarouge par exemple; en ce cas la fibre optique est double, une première partie de la fibre est destinée à éclairer l'oeil et la deuxième sert à transmettre l'image. En fonction de la taille des caméras ou des cellules photoélectriques, celles-ci se trouvent soit sur les lunettes (figure 1, position A et B); en ce cas, il n'y a plus de fibre optique, la transmission des positions de l'oeil se fait par fil électrique, soit dans le boîtier électronique (figure 1, position C), en bout des fibres optiques. Le boîtier électronique associé au système optique: - fournit l'alimentation des capteurs (cellule ou caméra), - interprète les différentes positions des yeux qui sont au nombre de quatorze (voir détail en figure 2), - oeil ouvert, - oeil fermé, - oeil en position à gauche1 - oeil en position à droite, - oeil en position en haut, - oeil en position en bas, - paupière fermée moins de x secondes (battement), - paupière fermée depuis plus de x secondes (repos), avec la possibilité de combinaison entre les deux yeux comme par exemple : oeil gauche ouvert, oeil droit fermé. Toutes ces combinaisons constituent le "langage des yeux". Dans le boîtier électronique, une logique classique associe à chaque mot de ce pseudo langage, une commande. C'est le dispositif le plus simple qui permet au malade de donner une dizaine d'ordres environ. Mais il est également possible dans un modèle plus évolué d'associer le mouvement des yeux au pilotage de la souris d'un ordinateur personnel. Le clignement ou un mouvement prédéterminé d'une paupière ayant valeur du "clic" de la souris. L'ordinateur, qui utilise un traitement de texte courant comme par exemple " Word" de "Microsoft", marques déposées, affiche à l'écran une barre de menu avec des icônes ergonomiques et intuitives. (exemple d'écran en figure 3). Le malade peut donner des ordres d'allumage ou d'extinction à des appareils. II peut commander sur un téléviseur, le changement de chaîne ou le niveau sonore, demander la descente d'un store électrique, appeler une infirmière, et même rédiger un texte, voire participer à un jeu vidéo électronique. Détails des icônes Figure 4: k - le malade appelle l'infirmière et peut lui indiquer son désir: a = malade, d = j'ai faim, g = j'ai soif, j = sanitaire, m = bain ou douche; b, c - demande de pouvoir téiéphoner ou allumer la télévision, f = composition du numéro ou choix du canal TV; o = allumage du poste de radio, i = réglage du volume sonore (est commun à TV et radio); e - ajustement de l'éclairage (analogique ou tout ou rien); h - commande de la ventilation (analogique ou tout ou rien); I = hauteur des stores d'occultation; n = réglage température de la pièce. Toutes ces demandes de commandes sont transmises par le boîtier électronique au PC qui, par l'intermédiaire d'une carte d'entrées-sorties analogique et tout ou rien, pilote les différents appareils terminaux. La liaison entre boîtier et PC peut se faire par tout moyen tel que : infrarouge, radio, liaison série ou parallèle utilisant l'un des ports de communication du PC. Le système selon l'invention comprend - un dispositif destiné à capter le mouvement des yeux et des paupières à base d'une ou de plusieurs cellules photoélectriques ou de micro-caméras, ou de tout autre système optique ou optoélectronique; - le support dudit dispositif est constitué de lunettes ou de tout système remplissant la même fonction en permettant le suivi du regard et du mouvement des paupières; - les moyens d'éclairage additionnel sont constitués d'une fibre optique ou d'une source d'éclairement annexe quelle que soit la longueur d'onde d'émission; - des moyens de traitement de l'image du mouvement des yeux et des paupières qui, soit se situent (figure 1) au niveau proche (A,B) de l'oeil et transmettent les informations au niveau de l'électronique d'exploitation par un signal électrique ou optique, soit sont déportés (C) au moyen d'une fibre optique (1,2) conductrice de lumière ou d'image vers l'électronique de traitement; - des moyens permettant de transformer les mouvements des yeux et des paupières en informations analogiques ou binaires; - des moyens permettant d'affecter à chacune de ces informations l'équivalent d'une commande électrique, mécanique, hydraulique, ..., que ces commandes servent aux besoins du malade ou puissent être reprises par un membre de sa famille, du personnel de soin ou de gestion; - des moyens de connexion par liaison série, parallèle, radio, optique ou tout autre technique, à un ordinateur du type personnel, ou par un réseau informatique, au système de surveillance ou de gestion d'un hôpital ou d'une clinique; - des moyens grâce auxquels les informations binaires ou analogiques transmises à l'ordinateur ou à tout autre moyen de traduction et/ou d'action, sont mises en corrélation avec des fonctions précises de commande ou de communication. REVENDICATIONS 1. Système destiné à permettre à des personnes de communiquer avec leur entourage et leur environnement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif destiné à capter le mouvement des yeux et des paupières, à base d'une (ou de plusieurs) cellule photoélectrique ou de micro-caméra, ce dispositif étant supporté sur la personne par un support, chaque position de l'oeil et/ou des paupières étant intégrée comme un élément considéré comme un constituant d'un pseudo-langage, utilisé par la personne pour communiquer avec son entourage et son environnement. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support pour le dispositif destiné à capter le mouvement des yeux et des paupières comporte des lunettes. 3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'éclairage additionnel au moyen d'une fibre optique (1,2), celle-ci, en ce cas, comportant deux canaux, un pour l'éclairage de l'oeil, L'autre pour le retour de l'information de positions. 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'éclairage constitués d'une source annexe d'éclairement. 5. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens pour capter l'image du mouvement des yeux et des paupières se situent au niveau proche (A,B) de l'oeil et cette image est transmise au niveau d'une électronique d'exploitation par un signal électrique ou optique. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens pour capter l'image du mouvement des yeux et des paupières sont déportés (C) au moyen d'une fibre optique (1,2) conductrice de lumière ou d'image vers une électronique de traitement. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de transformer les mouvements des yeux et des paupières en informations analogiques ou binaires. 8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant d'affecter à chacune de ces informations l'équivalent d'une commande électrique, mécanique ou hydraulique. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de connexion par liaison série, parallèle, radio, optique, à un ordinateur du type personnel, ou par un réseau informatique, au système de surveillance ou de gestion. 10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens grâce auxquels les informations binaires ou analogiques transmises à l'ordinateur, ou autre moyen de traduction et/ou d'action, sont mises en corrélation avec des fonctions précises de commande ou de communication.