Brevet FR3133729A1 — publié le 20230929

Le système de semelle plantaire articulée connectée permet de surélever l’utilisateur en ce que son calcanéum communément nommé talon et de manière générale la partie arrière du pied ne soit soumis à aucun contact. Le système de semelle plantaire articulée connectée permet la capture totale de la masse de l’utilisateur en trois (3) zones du pied qui sont les zones externe, interne et avant du pied relative à l’emplacement des cylindres et des capteurs du système. Le système de semelle plantaire articulée connectée permet de concentrer la masse de l’utilisateur sur l’avant du pied. Titre de l’invention  SYSTEME DE SEMELLE PLANTAIRE EXTERNE ARTICULEE CONNECTEE Descriptions  La présente invention concerne un système de semelle plantaire externe articulée connectée désigné ci-dessous comme « système ». Le système est composé de six (6) éléments assurant ses fonctions. Le premier élément représente la partie avant de la semelle du système désigné ci-dessous comme « semelle avant ». Le second élément représente la partie arrière de la semelle du système désigné ci-dessous comme « semelle arrière ». Le troisième élément représente la partie avant du lit du système désigné ci-dessous comme « lit avant ». Le quatrième élément représente la partie arrière du lit du système désigné ci-dessous comme « lit arrière ». Le cinquième élément représente le compresseur du système désigné ci-dessous comme « compresseur ». Le sixième élément représente la socket du système qui accueille le pied de l’utilisateur désigné ci-dessous comme « socket ». La socket est l’élément qui reçoit le pied de l’utilisateur, la socket est cousu sur le compresseur, elle permet l’intégration du système sous la zone plantaire. La socket est le seul élément qui recouvre toute la surface du pied jusqu’à la cheville. La semelle avant, la semelle arrière, le lit avant, le lit arrière ainsi que le compresseur couvre la surface plantaire du pied soit la surface du pied ne comprenant pas le calcanéum ou talon. De ce fait le système crée une zone de vide sous le calcanéum de 75 mm de profondeur. Ainsi, la masse de l’utilisateur est concentrée sur la zone plantaire du pied lors de chaque contacte au sol. Le système s’articule en deux (2) partie soit entre l’avant et l’arrière du système séparé par un vide (fente) et lié par pont (articulation) en TPU (shore A) permettant la flexibilité du matériau du pont et l’adaptation de la position du système avant et arrière en fonction de l’état d’articulation du système selon qu’il articule la marche, la course ou le saut. Le compresseur récupère la masse de l’utilisateur concentré sur l’avant du pied et les concentres sur trois cylindres disposés sous la partie avant du compresseur sur ses zones externe, interne et avant. Les trois cylindres sont en contacte avec des capteurs de pression situés sur la surface du lit avant du système qui permettent de mesurer la pression sur le compresseur issu du pied de l’utilisateur. Les capteurs de pression situé sur le lit avant du système permettent de récupérer la masse de l’utilisateur, les données sont ensuite transmises au microcontrôleur situé dans la semelle arrière du système via des câbles qui s’insère à l’intérieur du système dans un orifice au centre des trois capteurs. Les capteurs permettent de capturer la circulation de la masse sur les différentes zones sur lesquels ils sont disposés à savoir externe, interne et avant. Ainsi selon la position du pied au sol la masse est réparti sur un ou plusieurs capteurs. Lorsque l’utilisateur n’effectue aucun mouvement les premières mesures indique que la masse est majoritairement réparti sur le capteur externe ainsi que sur le capteur interne, lorsque l’utilisateur effectue un mouvement d’accélération, la masse se déplace sur le capteur avant. Le système permet de mesurer l’ordre de déplacement de la masse à travers le pied en fonction de la pression appliqué sur les capteur externe, interne et avant dans le temps durant un mouvement. Les premières mesures indique que la masse du corps est succinctement transféré sur la zone externe du pied laquelle est mesuré par le capteur de pression externe, puis sur la zone interne du pied laquelle est mesuré par le capteur de pression interne et enfin sur la zone avant du pied laquelle est mesuré par le capteur de pression avant. Les résultats de déplacement de la masse à travers le pied sont traités de manière synchrone grâce à deux microcontrôleurs sur le pied gauche et un microcontrôleur sur le pied droit, le microcontrôleur un (1) du pied gauche communique avec le microcontrôleur un (1) du pied droit en communication Bluetooth. Le microcontrôleur un (1) du pied gauche traite le résultat des douze mesures à savoir six (6) mesures reçues du pied droit via Bluetooth incluant les trois (3) mesures des trois (3) capteurs de pression et les trois (3) mesures d’accélération x, y, z ainsi que les six (6) mesures qu’il reçoit de son système incluant les trois (3) mesures des trois (3) capteurs de pression et les trois (3) mesures d’accélération x, y, z de son unité de mesure inertiel et les transferts via un bus i2c au microcontrôleur deux (2). Le microcontrôleur deux (2) récupère les données et les envois à l’application via Bluetooth. Ce montage électronique permet la synchronisation des données de masse et d’accélération en temps réel entre le système et l’application simultanément. Les données de masse des capteurs de pression du système sont affichées et rafraichis chaque milliseconde sur l’interface de l’application sur une vue représentant graphiquement le système avec le pied et l’emplacement des capteurs de pression sur chaque pied. Les dessins annexés illustrent l’invention : La représente une vue droite du système avec socket. Le repère un (1) représente la partie avant de la semelle du système dans laquelle sont disposés les emplacements de la batterie, de la carte PCB permettant l’alimentation de tout le système ainsi que l’emplacement de l’éclairage sous la semelle. Le repère deux (2) représente les colonnes de soutiens et d’amorti du système lors du contact avec le sol, la forme de la colonne est incurvée en sa base permettant sa déformation pour lisser l’amorti. Le repère trois (3) représente un espace vide permettant la déformation de la semelle en ces zones pour en permettre l’amorti. Le repère quatre (4) représente la pléthore de crampons disposés sous les semelles avant et arrière du système permettant son adhérence sur des sols durs et moues. Le repère cinq (5) représente la partie avant du lit contenant les trois (3) capteurs de pression. Le repère six (6) représente la fente qui est un espace vide de 4mm de largeur et de 45mm de hauteur permettant la scission et l’articulation des parties avant et arrière du système. Le repère sept (7) représente la semelle arrière du système contenant l’emplacement des deux (2) microcontrôleurs ainsi que l’interrupteur de mise en marche et d’arrêt du système. Le repère huit (8) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère neuf (9) représente le lit arrière en TPU (shore A) permettant l’articulation au niveau de la fente située entre les parties avant et arrière du système de semelle plantaire externe connectée. Le repère dix (10) représente la zone d’articulation en demi-cercle permettant la réduction de la contrainte dû à l’articulation sur le matériau, la distance parcourue par le mouvement lors de l’articulation est réduite en demi-cercle lorsqu’il n’y à pas de mouvement et se déroule en approchant une forme rectiligne lors d’un mouvement de balayage de la semelle arrière vers le haut, cette conception permet au système de se maintenir en articulation initial et d’ouvrir un angle inférieur à 60°. Le repère onze (11) représente le compresseur qui accueille la socket d’une part et d’autre part transfert la masse de l’utilisateur via trois (3) cylindres disposé sur l’avant dans les zones externe, interne et avant du compresseur dont les faces de ces cylindres sont adjacentes aux capteurs de pression situés dans le lit avant avec lequel il est en contact. Le repère douze (12) représente les trois (3) cylindres qui permettent la communication de la masse de l’utilisateur entre le compresseur (duquel ils font parties) et le lit qui permet via les trois capteurs de pressions dont il dispose et qui sont en contacte avec les cylindres de récupérer la masse de l’utilisateur. Le repère treize (13) représente la socket du système qui accueille le pied de l’utilisateur. La représente une vue droite haut en trois dimensions du système. Le repère un (1) représente le compresseur qui accueille la socket d’une part et d’autre part transfert la masse de l’utilisateur via trois (3) cylindres disposé sur l’avant dans les zones externe, interne et avant du compresseur dont les faces de ces cylindres sont adjacentes aux capteurs de pression situés dans le lit avant avec lequel il est en contact. Le repère deux (2) représente les tunnels de fixation entre le compresseur et le lit par des flexibles pour maintenir le contact entre les cylindres du compresseur et les capteurs de pression disposés sur le lit tout en permettant les variations de masse de l’utilisateur et le maintiens de l’alignement du compresseur avec le lit sans qu’il soit immobilisé et pour qu’il conserve une stabilité lors du mouvement. Ce dispositif est un élément essentiel qui permet au système une mesure précise de la masse offrant un degré de liberté dans la pression et les dépressions des cylindres sur les capteurs de pression. Le repère trois (3) représente les deux (2) emplacements mâles permettant l’alignement de la partie arrière de la semelle avec la partie arrière du lit lequel permet l’articulation du système lors d’un mouvement plantaire. Le repère quatre (4) et le repère cinq (5) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère six (6) représente la fente qui est un espace vide de 4mm de largeur et de 45mm de hauteur permettant la scission et l’articulation des parties avant et arrière du système. Le repère sept (7) représente la partie avant du lit contenant les trois (3) capteurs de pression. Le repère huit (8) représente la partie arrière du lit en TPU (shore A) permettant l’articulation au niveau de la fente située entre les parties avant et arrière du système de semelle plantaire externe connectée. Le repère neuf (9) représente la pléthore de crampons disposés sous les semelles avant et arrière du système permettant son adhérence sur des sols durs et moues. Le repère dix (10) représente les points de fixations des parties du système avec leurs parties adjacente à l’aide de micro-vis. Les repère onze et douze (11) et (12) représente les sorties micro-USB des microcontrôleurs respectivement un (1) à droite et (2) à gauche. La représente une vue droite basse en trois dimensions du système. Le repère un (1) représente le compresseur qui accueille la socket d’une part et d’autre part transfert la masse de l’utilisateur via trois (3) cylindres disposé sur l’avant dans les zones externe, interne et avant du compresseur dont les faces de ces cylindres sont adjacentes aux capteurs de pression situés dans le lit avant avec lequel il est en contact. Le repère deux (2) représente la partie arrière du lit en TPU (shore A) permettant l’articulation au niveau de la fente située entre les parties avant et arrière du système de semelle plantaire externe connectée. Le repère trois (3) représente la semelle avant du système dans laquelle sont disposés les emplacements de la batterie, de la carte PCB permettant l’alimentation de tout le système ainsi que l’emplacement de l’éclairage sous la semelle. Le repère 4 représente la semelle arrière du système contenant l’emplacement des deux (2) microcontrôleurs ainsi que l’interrupteur de mise en marche et d’arrêt du système. Le repère cinq (5) représente la zone d’articulation en demi-cercle permettant la réduction de la contrainte dû à l’articulation sur le matériau, la distance parcourue par le mouvement lors de l’articulation est réduite en demi-cercle lorsqu’il n’y a pas de mouvement et se déroule en approchant une forme rectiligne lors d’un mouvement de balayage de la semelle arrière vers le haut, cette conception permet au système de se maintenir en articulation initial et d’ouvrir un angle inférieur à 60°. Le repère six (6) et le repère sept (7) représente les sorties micro-USB des microcontrôleurs respectivement un (1) à droite et (2) à gauche. Le repère huit (8) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère neuf (9) représente la pléthore de crampons disposés sous les semelles avant et arrière du système permettant son adhérence sur des sols durs et moues. Le repère dix (10) représente l’emplacement du système d’éclairage de la semelle. Le repère onze (11) représente la partie avant du lit contenant les trois (3) capteurs de pression. La représente une vue interne du système en l’occurrence droite sur le système gauche, elle reprend les éléments de la hormis la socket. La représente une vue externe du système en l’occurrence gauche sur le système gauche, elle reprend les éléments de la et propose deux emplacements nécessaires. Le repère six (6) représente l’emplacement du connecteur USB type C permettant la recharge de la batterie. Le repère sept (7) représente l’emplacement de l’interrupteur permettant la mise en marche ou l’arrêt du système. La représente une vue arrière du système. Le repère un (1) représente le compresseur qui accueille la socket d’une part et d’autre part transfert la masse de l’utilisateur via trois (3) cylindres disposé sur l’avant dans les zones externe, interne et avant du compresseur dont les faces de ces cylindres sont adjacentes aux capteurs de pression situés dans le lit avant avec lequel il est en contact. Le repère deux (2) représente les trois (3) cylindres qui permettent la communication de la masse de l’utilisateur entre le compresseur (duquel ils font parties) et le lit qui permet via les trois capteurs de pressions dont il dispose et qui sont en contact avec les cylindres de récupérer la masse de l’utilisateur. Le repère trois (3) représente la partie arrière du lit en TPU (shore A) permettant l’articulation au niveau de la fente située entre les parties avant et arrière du système de semelle plantaire externe connectée. Le repère quatre (4) représente la zone d’articulation en demi-cercle permettant la réduction de la contrainte dû à l’articulation sur le matériau, la distance parcourue par le mouvement lors de l’articulation est réduite en demi-cercle lorsqu’il n’y a pas de mouvement et se déroule en approchant une forme rectiligne lors d’un mouvement de balayage de la semelle arrière vers le haut, cette conception permet au système de se maintenir en articulation initial et d’ouvrir un angle inférieur à 60°. Le repère cinq (5) représente la semelle avant du système dans laquelle sont disposés les emplacements de la batterie, de la carte PCB permettant l’alimentation de tout le système ainsi que l’emplacement de l’éclairage sous la semelle. Le repère six (6) représente la partie arrière du lit en TPU (shore A) permettant l’articulation au niveau de la fente située entre les parties avant et arrière du système de semelle plantaire externe connectée. Le repère sept (7) représente l’emplacement de l’interrupteur permettant la mise en marche ou l’arrêt du système. Le repère huit (8) représente l’emplacement du connecteur USB type C permettant la recharge de la batterie. Le repère neuf (9) représente les colonnes de soutiens et d’amorti du système lors du contact avec le sol, la forme de la colonne est incurvée en sa base permettant sa déformation pour lisser l’amorti. Le repère dix (10) représente la pléthore de crampons disposés sous les semelles avant et arrière du système permettant son adhérence sur des sols durs et moues. Le repère onze (11) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Les repère douze (12) et treize (13) représente les sorties micro-USB des microcontrôleurs respectivement un (1) à droite et (2) à gauche. La représente une vue haute du système. Le repère un (1) représente le compresseur sur lequel la socket est fixé à l’aide de colle et de micro-vis d’une part et d’autre part transfert la masse de l’utilisateur via trois (3) cylindres disposé sur l’avant dans les zones externe, interne et avant du compresseur dont les faces de ces cylindres sont adjacentes aux capteurs de pression situés dans le lit avant avec lequel il est en contact. Le repère deux (2) représente les tunnels de fixation entre le compresseur et le lit par des flexibles pour maintenir le contact entre les cylindres du compresseur et les capteurs de pression disposés sur le lit tout en permettant les variations de masse de l’utilisateur et le maintiens de l’alignement du compresseur avec le lit sans qu’il soit immobilisé et pour qu’il conserve une stabilité lors du mouvement. Ce dispositif est un élément essentiel qui permet au système une mesure précise de la masse offrant un degré de liberté dans la pression et les dépressions des cylindres sur les capteurs de pression. Le repère trois (3) représente les deux (2) emplacements mâles permettant l’alignement de la partie arrière de la semelle avec la partie arrière du lit lequel permet l’articulation du système lors d’un mouvement plantaire. Le repère quatre (4) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère cinq (5) représente les points de fixations des parties du système avec leurs parties adjacente à l’aide de micro-vis. La représente une vue droite basse en trois dimensions du compresseur. Le repère un (1) représente le cylindre interne qui est en contact avec le capteur de pression interne du lit avant. Le repère deux (2) représente le cylindre avant qui est en contact avec le capteur de pression avant du lit avant. Le repère trois (3) représente le cylindre externe qui est en contact avec le capteur de pression externe du lit avant. Le repère quatre (4) représente les deux (2) emplacements femelles permettant l’alignement de la partie arrière de la semelle avec la partie arrière du lit lequel permet l’articulation du système lors d’un mouvement plantaire. Le repère cinq (5) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère six (6) représente les tunnels de fixation entre le compresseur et le lit par des flexibles pour maintenir le contact entre les cylindres du compresseur et les capteurs de pression disposés sur le lit tout en permettant les variations de masse de l’utilisateur et le maintiens de l’alignement du compresseur avec le lit sans qu’il soit immobilisé et pour qu’il conserve une stabilité lors du mouvement. Ce dispositif est un élément essentiel qui permet au système une mesure précise de la masse offrant un degré de liberté dans la pression et les dépressions des cylindres sur les capteurs de pression. La représente une vue droite haute en trois dimensions du lit sur lequel sont disposés les capteurs de pressions sur lesquels repose la masse de l’utilisateur. Le repère un (1) représente l’emplacement du capteur de masse avant qui est en contact avec le cylindre avant du compresseur. Le repère deux (2) représente l’emplacement du capteur de masse externe qui est en contact avec le cylindre externe du compresseur. Le repère trois (3) représente l’emplacement du capteur de masse interne qui est en contact avec le cylindre interne du compresseur. Le repère quatre (4) représente l’orifice par lequel les câbles des capteurs de pression s’insèrent dans le système pour se connecter à l’alimentation et au microcontrôleur. Le repère cinq (5) représente la partie avant du lit contenant les trois (3) capteurs de pression. Le repère six (6) représente les points de fixations des parties du système avec leurs parties adjacente à l’aide de micro-vis. Le repère sept (7) représente les tunnels de fixation entre le compresseur et le lit par des flexibles pour maintenir le contact entre les cylindres du compresseur et les capteurs de pression disposés sur le lit tout en permettant les variations de masse de l’utilisateur et le maintiens de l’alignement du compresseur avec le lit sans qu’il soit immobilisé et pour qu’il conserve une stabilité lors du mouvement. Ce dispositif est un élément essentiel qui permet au système une mesure précise de la masse offrant un degré de liberté dans la pression et les dépressions des cylindres sur les capteurs de pression. Le repère huit (8) représente la partie arrière du lit en TPU (shore A) permettant l’articulation au niveau de la fente située entre les parties avant et arrière du système de semelle plantaire externe connectée. Le repère neuf (9) représente la zone d’articulation en demi-cercle permettant la réduction de la contrainte dû à l’articulation sur le matériau, la distance parcourue par le mouvement lors de l’articulation est réduite en demi-cercle lorsqu’il n’y a pas de mouvement et se déroule en approchant une forme rectiligne lors d’un mouvement de balayage de la semelle arrière vers le haut, cette conception permet au système de se maintenir en articulation initial et d’ouvrir un angle inférieur à 60°. Le repère dix (10) représente les deux (2) emplacements mâles permettant l’alignement de la partie arrière de la semelle avec la partie arrière du lit lequel permet l’articulation du système lors d’un mouvement plantaire. Le repère onze (11) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère douze (12) représente la pléthore de crampons disposés sous les semelles avant et arrière du système permettant son adhérence sur des sols durs et moues. Le repère treize (13) représente la semelle arrière du système contenant l’emplacement des deux (2) microcontrôleurs ainsi que l’interrupteur de mise en marche et d’arrêt du système. Les repère quatorze (14) et quinze (15) représente les sorties micro-USB des microcontrôleurs respectivement un (1) à droite et (2) à gauche. La représente une vue droite haute de la semelle contenant les composants de batterie, d’alimentation, de recharge, d’interrupteur, de microcontrôleurs, et d’éclairage du système. Le repère un (1) représente la semelle avant du système dans laquelle sont disposés les emplacements de la batterie, de la carte PCB permettant l’alimentation de tout le système ainsi que l’emplacement de l’éclairage sous la semelle. Le repère deux (2) représente l’emplacement de la batterie. Le repère trois (3) représente les deux (2) emplacements mâles permettant l’alignement de la partie avant de la semelle avec la partie avant du lit lequel permet l’articulation du système lors d’un mouvement plantaire. Le repère quatre (4) représente la semelle arrière du système contenant l’emplacement des deux (2) microcontrôleurs ainsi que l’interrupteur de mise en marche et d’arrêt du système. Le repère cinq (5) représente l’emplacement du microcontrôleur un (1). Le repère six (6) représente l’emplacement du microcontrôleur deux (2). Le repère sept (7) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. Le repère huit (8) représente l’emplacement de l’interrupteur permettant la mise en marche ou l’arrêt du système. Le repère neuf (9) représente les deux (2) emplacements mâles permettant l’alignement de la partie arrière de la semelle avec la partie arrière du lit lequel permet l’articulation du système lors d’un mouvement plantaire. Le repère dix (10) représente l’emplacement du connecteur USB type C permettant la recharge de la batterie. Les repères onze (11) et douze (12) permettent les sorties micro-USB des microcontrôleurs respectivement un (1) à droite et (2) à gauche. Le repère treize (13) représente l’emplacement de la carte PCB permettant l’alimentation du système, la carte PCB se compose d’une entrée et d’une sortie pour la batterie ainsi que de six (6) points de branchement isolés composés de trois (3) ports de trois (3) volts et de trois (3) ports de cinq (5) volts permettant l’alimentation des composants suivants à savoir trois (3) volts pour le capteur de pression externe, trois (3) volts pour le capteur de pression internet , trois (3) volts pour le capteur de pression avant, cinq (5) volts pour le microcontrôleur un (1), cinq (5) volts pour le microcontrôleur deux (2), cinq (5) volts pour l’éclairage LED. La représente une vue de dessous du système. Le repère un (1) représente la pléthore de crampons disposés sous les semelles avant et arrière du système permettant son adhérence sur des sols durs et moues. Le repère deux (2) représente l’emplacement des LED à l’éclairage de la semelle. Le repère trois (3) représente l’encoche par laquelle s’insère les câbles de l’éclairage jusqu’à l’alimentation et au microcontrôleur. Le repère quatre (4) représente la fente qui est un espace vide de 4mm de largeur et de 45mm de hauteur permettant la scission et l’articulation des parties avant et arrière du système. Le repère cinq (5) représente le réseau d’infiltration d’air permettant la diffusion des ondes électromagnétiques du système de communication sans-fil ainsi que le refroidissement des deux (2) microcontrôleurs. La représente une vue de l’interface applicative disponible sur le logiciel sur laquelle les données de masse issue des mesures sur les capteurs de pression du système sont affichés relativement à leur position dans le système à savoir position interne, externe et avant. Système de semelle plantaire externe articulée permettant l’élévation du calcanéum communément appelé talon par rapport au sol sans lui conférer de prise directe au sol. Système de semelle plantaire externe articulée permettant la concentration de la masse de l’utilisateur sur la plante du pied désigné comme l’avant du pied. Système de semelle plantaire externe articulée permettant la récupération de la masse de l’utilisateur au travers d’un dispositif de trois (3) cylindres en contact avec trois (3) capteurs pression permettant la concentration de la masse de l’utilisateur en ces zones permettant précisément le transfert de la masse totale de l’utilisateur au microcontrôleur lequel transmet les données via Bluetooth sur une application distante dédié. Système de semelle plantaire externe articulée permettant l’articulation du système en deux (2) parties pour permettre la mobilité plantaire.