Brevet FR3009945A1 — publié le 20150306

Domaine technique l'invention La présente invention concerne un dispositif de diagnostic et d'analyse de la stabilité posturale d'un utilisateur. 2 Etat de la technique antérieur Il est utile d'analyser les problèmes de stabilité posturale. Pour ce faire, les praticiens doivent récupérer un certain nombre d'informations liées au mouvement des pieds. Il existe, dans le cadre sportif, des chaussures qui récupèrent des données liées au mouvement du pied. Ces informations, utiles dans le but d'une analyse sportive, sont néanmoins insuffisantes pour un diagnostic médical. De plus, ces chaussures présentent une autonomie insuffisante pour récupérer des mesures qui doivent être faites sur de longues durées. Par ailleurs, les systèmes médicaux déjà existants sont complexes et longs à prendre en main pour les diagnosticiens, couteux, à la fois pour les patients, l'hôpital et la sécurité sociale, volumineux et exclusivement utilisés dans le cadre hospitalier. A chaque paramètre de marche correspond un instrument médical qu'il est particulièrement intéressant d'utiliser. Les patients devant effectuer ces analyses ont ainsi à se déplacer à l'hôpital pour faire des exercices fictifs et répétitifs, qui reprennent des mouvements ou situations dits naturels, sur de longues périodes et sur plusieurs machines. Les résultats obtenus sont donc faussés de par l'environnement dans lequel ils sont acquis, de par les différentes sollicitations demandées au patient, et, surtout, de par le stress développé par le patient. 3 Objectifs de l'invention La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des systèmes médicaux existants en proposant un système de diagnostic moins encombrant, moins cher et facile 35 d'utilisation. Plus précisément, ces objectifs sont atteint à l'aide d'un dispositif d'analyse de la stabilité posturale d'un utilisateur caractérisé en ce qu'il comprend au moins une chaussure intégrant des moyens de mesures de pression du pied de l'utilisateur sur la semelle, des moyens de mesures de la direction et de l'angle du pied et un micro générateur produisant de l'énergie électrique à partir des mouvements de l'utilisateur pour alimenter électriquement le dispositif. 4 Exposé de l'invention Ainsi, cette chaussure permet l'analyse de la stabilité posturale de son utilisateur, en récupérant des données de pression, de direction et d'angle du pied, de manière brute et traitée. C'est un système très simple d'utilisation, puisqu'il faut juste que le patient porte la chaussure, invisible, léger et abordable financièrement. C'est un système récupérant l'ensemble des paramètres de marche de l'utilisateur, et ceci, à chaque pas effectué. Il peut être utilisé dans n'importe quel environnement où il est approprié de marcher. Pouvant s'utiliser quotidiennement, le patient oublie que ses chaussures enregistrent ses paramètres de marches. Par ailleurs la présence du micro générateur permet d'augmenter considérablement l'autonomie du système. Ses résultats sont donc plus réalistes, ce qui permet un 25 diagnostic rapide, car le suivi est fait sur une longue durée, et l'administration d'un traitement évolutif et adapté à la pathologie et à la démarche du patient. L'invention permet d'atteindre les objectifs, ainsi, la chaussure selon l'invention permet bien le diagnostic médical. 30 De plus, à partir des données récupérées, le calcul de la vitesse instantanée et moyenne, la distance d'un pied à un autre, ainsi que la distance parcourue pour un pied en un pas, peuvent être calculés, dans le but d'observer, d'analyser, de modéliser la régularité et la symétrie de la démarche du 35 patient pour en caractériser sa stabilité posturale. Les revendications secondaires exposent des caractéristiques optionnelles de l'invention Présentation des figures 5 Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente la chaîne d'acquisition, traitement et transmission des données du dispositif de l'invention. La figure 2 représente le système d'alimentation de l'ensemble du dispositif de l'invention. La figure 3 représente les différentes couches constituant le dispositif selon l'invention. 6 Mode de réalisation - La structure des différentes pièces ou parties constituant l'invention Le dispositif de diagnostic et d'analyse est constitué d'une paire de chaussures. Chaque chaussure (17) intègre plusieurs modules interagissant entre eux. Tout d'abord, une matrice de capteurs de pression (14), puis, un module (15) comprenant un accéléromètre, un gyroscope, un magnétomètre, qui permettent de recueillir les données de l'utilisateur et un processeur. Enfin, un module contenant le système de communication sans fil (13) et les modules d'alimentation comprenant une batterie (16) et un micro générateur (12). - Leur disposition L'accéléromètre, le magnétomètre, le gyroscope, le microcontrôleur miniaturisés sont placés sur un circuit imprimé qui forme le module (15), lui-même intégré dans la semelle de la chaussure (18). Le module de communication sans fil (13) se 30 situe derrière le talon et est connecté au circuit imprimé (15) ; il permet de communiquer avec l'extérieur selon la norme Bluetooth (marque déposée). La matrice de capteurs de pressions (14) se présente comme une feuille intégrant des capteurs résistifs comme ceux vendu par Techno Concept et se situe sous 35 la semelle de la chaussure (18). Enfin, un micro générateur permettant de produire de l'électricité pour augmenter l'autonomie du dispositif se situe au niveau du talon de la chaussure (12). La batterie (16), elle, est située derrière le talon à proximité du module de communication sans fil (13). - Leur fonctionnement D'après la figure 1, qui représente la chaîne d'acquisition, traitement et transmission des données du dispositif de l'invention, dès que l'utilisateur fait un mouvement (1), les capteurs, à savoir, les capteurs du module 15 et la matrice de pression (14), permettent la récupération des paramètres de marche et acquièrent ses données (2). Puis, les capteurs envoient les données acquises vers le processeur (3) qui se charge notamment de les enregistrer de manière brute, de les traiter et d'enregistrer les données traitées. Après un certain temps, ces données sont envoyées vers le module de communication sans fil (13) qui les transmet vers le téléphone de l'utilisateur (5) et vers un serveur médical sécurisé (6). Un logiciel médical installé sur le téléphone (5) permet l'affichage de courbes pertinentes, de leurs significations et de conseils pour que l'utilisateur puisse améliorer sa démarche et donc sa stabilité posturale. Le serveur médical sécurisé (6) contient l'ensemble des enregistrements déjà effectué pour chaque patient. Enfin, le diagnosticien peut accéder aux données de paramètres de marche de l'utilisateur via le serveur (6) ou via le téléphone mobile de l'utilisateur (5). Ces données sont manipulées grâce à un logiciel dédié (7) permettant la visualisation de courbes et de tableaux, avec une aide à la reconnaissance de données dites anormales, au diagnostic et à la prescription de traitement adapté. Pour prolonger l'autonomie de la batterie (16), le micro générateur (12) produit de l'énergie électrique pendant la marche. D'après la figure 2, qui représente le système d'alimentation de l'ensemble du dispositif, le micro générateur 35 comprend un ensemble de composants de piézoélectriques (8) pouvant être posés sur une carte imprimée. L'ensemble de l'énergie récupérée est transmise vers un système de conversion et de stockage interne (9). Lorsqu'il est chargé, l'énergie emmagasinée est envoyée vers la batterie (16), qui alimente le module de communication sans fil (13), la matrice de capteurs de pressions (14) et le module (15). 7 Application Industrielle Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à l'acquisition de paramètres de marche et à l'aide à 10 la pose de diagnostic médical quant à la stabilité posturale du patient. En effet, il pallie beaucoup d'inconvénients rencontrés à l'heure actuelle: gestion de machines, entretiens de celles-ci, apprentissage de leurs manipulations. Le dispositif permet 15 aussi d'alléger les coûts humains et matériels, d'avoir des données fiables qui permettent un bon suivi médical et la possibilité d'obtenir un traitement adapté plus rapidement et plus facilement évolutif. Aussi, le dispositif selon l'invention peut être appliqué 20 à d'autres domaines que celui du médical. En effet, les informations recueillies par le dispositif selon l'invention sont plus que suffisantes à la mise en place d'un entraînement sportif adapté, à l'amélioration de performances ciblées. 25 Enfin, pour une utilisation particulière, les utilisateurs peuvent d'eux-mêmes améliorer leur stabilité posturale grâce à l'application mobile qui recueille les données et affiche des courbes d'évolutions accompagnées de leurs significations et de conseils pour d'éventuelles améliorations. REVENDICATIONS1) Dispositif d'analyse de la stabilité posturale d'un utilisateur caractérisé en ce qu'il comprend au moins une chaussure intégrant des moyens de mesures de pression du pied de l'utilisateur sur la semelle, des moyens de mesures de la direction et de l'angle du pied et un micro générateur produisant de l'énergie électrique à partir des mouvements de l'utilisateur pour alimenter électriquement le dispositif. 2) Dispositif d'analyse selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dit micro générateur comprend un ensemble de composants piézoélectriques. 3) Dispositif d'analyse selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de traitements des données fournies par les moyens de mesures. 4) Dispositif d'analyse selon les revendications 1, 2 ou 3 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de communication sans fil permettant la transmission des données traités ou non fournies par les moyens de mesures.