EP1277187A1 - Detecteur electrooptique d'inclinaison et dispositif comprenant un tel detecteur pour generer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu - Google Patents

Detecteur electrooptique d'inclinaison et dispositif comprenant un tel detecteur pour generer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu

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Publication number
EP1277187A1
EP1277187A1 EP01921734A EP01921734A EP1277187A1 EP 1277187 A1 EP1277187 A1 EP 1277187A1 EP 01921734 A EP01921734 A EP 01921734A EP 01921734 A EP01921734 A EP 01921734A EP 1277187 A1 EP1277187 A1 EP 1277187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
detector
inclination
movable member
alarm generator
receiver
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01921734A
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German (de)
English (en)
Inventor
Gérard Michel DUMOUTIER
Alain Zozime
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6823—Trunk, e.g., chest, back, abdomen, hip
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6828—Leg

Definitions

  • the invention relates to an inclination detector, that is to say a detector capable of leading to the determination of an inclination with respect to a reference direction, for example the vertical direction given by the terrestrial attraction.
  • the invention also relates to a device comprising such a detector for generating an alarm as a function of the inclination of the body or of a part of the body of an individual.
  • Document WO 81/01506 discloses a tilt detector comprising a pendulum suspended at one end from a housing. Goniometric means cooperate with the pendulum so as to control an alarm generator as a function of the inclination of the housing relative to the vertical of the place. The case is fixed on an anatomical vest intended to be worn by an individual, for example on the back. When the individual leans forward, the goniometric means record the movement of the pendulum up to a threshold value fixed in advance, the crossing of which activates the alarm generator. The individual is then warned that he is making a movement against indicated for his back.
  • the user By putting on the anatomical vest, the user alone manages to place the inclination detector substantially in the same dorsal position from one use to another.
  • the alarm generator is also attached to the vest to allow the user to move with the tilt sensor.
  • the device described in this document therefore allows both autonomous and ambulatory use.
  • Document WO 83/03747 describes another type of inclination detector comprising a member movable along a displacement guide.
  • a protruding tab allows the detector to be placed on the body of an individual, for example in the back. Maintaining the detector is obtained by bonding the protruding tab to the skin or by a fixing bandage.
  • a sleeve is slidably mounted around a cylindrical tube.
  • First and second flexible elements are mounted at each end of the tube and connected to an electronic unit connected to an alarm generator.
  • the sleeve is provided with a magnet which makes it possible to bring the two flexible elements into contact during its movement as a function of the inclination of the tube.
  • the alarm generator is then activated via the electronic unit and the user is warned that he is in the process of exceeding a counter-inclination for his back.
  • a metal ball moves by rolling inside a cylindrical tube.
  • the tube is provided with two internal electrical terminals, arranged at one end and connected to the electronic unit connected to the alarm generator.
  • the ball moves towards the two electrical terminals and makes an electrical connection to their contacts which activates the alarm generator via the electronic unit.
  • the user is warned that he is in the process of exceeding an inclination which is contraindicated for his back.
  • the electronic unit and the alarm generator are carried by the user to allow the latter to move with the tilt detector.
  • the installation of the detector in the same region of the user's anatomy must be carried out by a specialist.
  • the device described by these two embodiments is ambulatory but is not autonomous.
  • the setting in electrical contact activating the alarm generator is likely to be disturbed or even interrupted by mechanical vibrations of the flexible elements, generated in particular during the movement of the user.
  • the arrangement of the sleeve to the exterior of the cylindrical tube also requires a certain space requirement of the detector.
  • the movable member serves as a conductor between the two electrical terminals of the displacement tube.
  • This arrangement makes it necessary to choose these three elements in the same metallic material, to counter electrochemical corrosion of the surfaces in contact reducing the electrical conductivity. The appearance of this corrosion is particularly favored by the humidity of the ambient air.
  • This arrangement also requires a minimum pressure of the ball on the terminals to break the oxide layer which inevitably forms on the surface of these metallic elements. An increase in the mass of the ball to increase the contact pressure goes against a reduction in the size and weight of the detector.
  • One of the aims of the invention is to improve the design of known inclination detectors, and in particular to increase their reliability when they are used in a device for generating an alarm as a function of the inclination of the body or of a part of an individual's body.
  • the invention also relates to a tilt detector which facilitates the use of the device.
  • the subject of the invention is a tilt detector, comprising a displacement guide, a member movable along the displacement guide, and means cooperating with the movable member so as to control an alarm generator. depending on the inclination of the movement guide, characterized in that these means comprise an electro-optical transmitter and receiver for respectively transmitting and receiving an optical beam so as to activate or deactivate the alarm generator when the movable member closes the optical beam by moving along the displacement guide.
  • the movable member is preferably in the form of a flat counterweight which moves by sliding inside a housing which is also flat. It is also planned to design the movable member in the form of a ball or a small diameter cylinder circulating in a groove of the housing.
  • the counterweight or the ball is produced in a plastic material, contributing to a reduction in the weight of the detector.
  • the flat counterweight is provided with a projecting tongue forming a member shutter of the optical beam.
  • the electro-optical transmitter and receiver are separated from each other so as to allow the insertion of the protruding tab avoiding the insertion of the feeder itself between the transmitter and the receiver. By bringing the transmitter and the receiver closer together, the consumption of the detector is reduced since the optical transmission efficiency between the two electrooptical elements is higher.
  • the detector according to the invention is integrated into a device designed to generate an alarm as a function of the inclination of the body or of a part of the body of an individual.
  • an autonomous and ambulatory device comprising an anatomical support intended to be carried by the individual and one or more inclination detectors, each fixed on the anatomical support and connected to an alarm generator
  • the detector according to the he invention contributes to increasing the reliability of the device by limiting the risk that vibrations, generated by the movement of the user, disturb the obturation of the optical beam.
  • the detector also eliminates contact problems linked to oxidation and corrosion caused by humidity in the ambient air. Furthermore, the reduction in size and weight of the detector gives the device a more ergonomic character.
  • the movable member as well as the electro-optical transmitter and receiver of the detector are arranged in a sealed displacement guide making it possible to wash the anatomical support without removing the detectors.
  • the alarm generator is arranged in a sealed housing fixed to the anatomical support.
  • the anatomical support is an undergarment to make the use of the device more discreet.
  • the device according to the invention allows an individual to acquire and integrate a gesture protecting him from inappropriate and aggressive gestures for his spine.
  • the alarm generator is activated by the tilt detectors attached to the undergarment to warn the individual that he is performing an unsuitable gesture, and is deactivated when the individual performs the adapted gesture.
  • the daily wearing of underwear allows the individual to gradually become aware of inappropriate gestures and gradually acquire and integrate adapted gestures.
  • Daily learning is particularly facilitated by the autonomous, ambulatory, ergonomic and hygienic nature of the device.
  • Figure 1 is a general view of a tilt detector connected to an alarm generator via an electronic acquisition and processing unit.
  • Figure 2 is a top view showing more particularly an interior arrangement of the various components of the detector.
  • Figure 3 shows in perspective the movement guide of the detector.
  • Figures 4a and 4b show an individual in profile and back respectively in a standing position and wearing an undergarment on which are inclined detectors.
  • Figure 5 is a general view of a housing containing the alarm generator and an electronic processing and acquisition unit.
  • a tilt detector is generally designated by the reference 10 in FIG. 1.
  • the tilt detector 10 comprises a housing 1A serving as movement guide for a flyweight 3A movable along the movement guide.
  • An electronic acquisition and processing unit 23 is connected to the detector 10 and to an alarm generator 25.
  • the detector comprises an electro-optical transmitter 7A and a receiver 7B for respectively transmitting and receiving an optical beam 7C.
  • the transmitter and the receiver are arranged relative to the housing 1A so that the counterweight 3A closes the optical beam 7C when it moves along the housing 1A as a function of the inclination of the latter.
  • the electro-optical transmitter and receiver consist for example of a photodiode 7A and a phototransistor 7B. They are arranged inside the housing 1A, at one of its ends.
  • the flyweight 3A also moves inside the housing, closed by a cover 1 B.
  • a power supply unit is provided for the electro-optical transmitter and receiver, for example a battery or a battery.
  • the angle ⁇ indicates the inclination of the detector relative to the vertical of the location V, considered as the reference direction.
  • the counterweight 3A moves by sliding inside the housing 1A towards the end where the transmitter 7A and the 7B electrooptical receivers are arranged, until the optical beam 7C is closed.
  • the electrooptical receiver delivers an electrical signal of crossing of low threshold towards the electronic acquisition and processing unit 23, which activates the alarm generator 25.
  • the generation of the alarm indicates that the downward inclination ⁇ SB is crossed by the detector.
  • the detector If the detector is then inclined upwards, it reaches a threshold inclination designated by ⁇ SH in FIG. 1 for which the counterweight 3A moves towards the opposite end of the box to that where the electro-optical transmitter and receiver are arranged. With the reception of the optical beam 7C, the receiver 7B delivers an electrical signal for crossing the high threshold towards the electronic acquisition and processing unit 23, which deactivates the alarm generator 25. The stopping of the alarm indicates that the upward inclination ⁇ SH is crossed by the detector.
  • shutting the optical beam can also deactivate the alarm generator and thus stop the alarm.
  • the counterweight to move under the inclination of the detector towards the end opposite to that where the electro-optical transmitter and receiver are arranged.
  • This operating mode favors a generation of the alarm relatively fast compared to the time of displacement of the counterweight inside the housing.
  • the operating mode described in the previous paragraph favors a quick stop of the alarm.
  • the electro-optical transmitter and receiver 7A and 7B are separated from each other so as to allow the insertion of a tongue 3B projecting from the counterweight 3A and forming a shutter member of the optical beam 7C.
  • the flyweight 3A and the housing 1A are both flat to advantageously reduce the thickness of the detector.
  • the counterweight is made of a plastic material to reduce the weight of the detector.
  • the housing is also planned to be made of plastic material.
  • the detector comprises, FIGS. 2 and 3, channels 13 allowing a gas, for example air, to circulate in the housing 1A when the counterweight 3A moves inside. of it.
  • These channels extend along the housing parallel to the direction of movement of the counterweight.
  • bars 15 are inserted and then immobilized inside the channels 13 to regulate the circulation of gas in the housing 1A.
  • the speed of the counterweight is controlled by adjusting the air flow between the parts of the housing disposed in front and behind the counterweight according to its direction of movement.
  • the adjustment is carried out by inserting and then immobilizing the bars 15 in the channels 13 over different insertion lengths.
  • the adjustment of the air flow using the bars 15 inserted in the channels 13 also makes it possible to dampen vibrations of the counterweight, thus contributing to increasing the reliability of the detector.
  • the detector comprises shims 17 for adjusting the travel of movement of the counterweight 3A along the housing 1A.
  • the shims 17 are inserted and then immobilized in the housing 1A at the end opposite to that where the electro-optical transmitter and receiver 7A and 7B are arranged, and perpendicular to the direction of movement of the 3A flyweight.
  • the travel of movement of the counterweight is adjusted by inserting one or other of the shims 17 in the housing 1A.
  • the shims 17 make it possible to adjust the angle ⁇ SB of crossing the low inclination threshold with respect to the reference direction, and consequently to adapt the angular range of the detector.
  • the mobile member when the mobile member is in the form of a ball, it is possible to reach lower crossing threshold angles of inclination compared with a mobile member having the shape of a flat counterweight. .
  • a device designed to generate an alarm as a function of the inclination of the body or of a part of the body of an individual comprises, FIGS. 4a and 4b, an undergarment 21 intended to be worn by the individual and one or more tilt detectors 10 according to the invention, each attached to the undergarment and connected to an alarm generator 25 via an electronic acquisition and processing unit 23.
  • the movable member 3A as well as the electro-optical transmitter 7A and receiver 7B are arranged in a sealed movement guide 1A and 1B to allow the undergarment 21 to be washed without removing the detectors 10.
  • the under- garment 21 is made of a technical fabric which promotes the evacuation of perspiration and which allows good air circulation between the body and the external environment.
  • the detectors 10 are for example sewn into a lining of the undergarment so as not to be in direct contact with the skin.
  • the damping of the vibrations of the counterweight which results from the adjustment of the air flow using the bars, advantageously makes it possible not to generate an alarm when the user performs a movement, for example of jump or race, which in itself, does not result in the crossing of a threshold inclination.
  • the shims allow the angular range of the detector to be adapted to different human morphotypes and to the different types of movement to be controlled.
  • the alarm generator 25 is arranged in a waterproof case and is fixed to the undergarment 21 as visible in FIG. 4a.
  • the electronic unit 23 connected to the alarm generator 25 and connected to each detector 10 is arranged in a sealed box fixed to the undergarment 21.
  • the housing 11 contains both the electronic acquisition and processing unit 23 and the alarm generator 25, for example example a vibrator. It is for example made of a plastic material and disposed in an outer pocket sewn on the undergarment.
  • the electronic unit 23 is connected to the electro-optical transmitter and receiver 7A and 7B by connection wires 9 to acquire signals for crossing inclination thresholds ⁇ SB or ⁇ SH delivered by the electro-optical receiver 7B of each detector 10. L the electronic unit processes these crossing signals to activate or deactivate the alarm generator 25 and thus generate or cut an alarm.
  • the housing 11 also includes a display 27 connected to a counter not shown for displaying the number of generations of the alarm during a given period of use of the undergarment.
  • a battery or a battery 29 is housed in the housing 11 for the clean supply of its elements.
  • this energy source is used to power the electro-optical transmitter and receiver of the detector or detectors fixed to the undergarment.
  • the outer pocket of the undergarment facilitates access to the box 11 for replacing the battery 29.
  • the vibrator preferably makes it possible to generate the alarm in the form of a tactile sensation at the user's. It is also planned to use a sound generator as an alarm generator, although the tactile alarm is more discreet than the audible alarm.
  • the undergarment comprises four tilt detectors.
  • a top sensor is attached to the undergarment to occupy in the individual a lateral position under the armpit. This detector makes it possible to control the anterior flexion of the trunk.
  • a lower detector is fixed so as to occupy in the individual a position on the pelvis, at the top of the iliac crest. This detector makes it possible to control retroversion of the pelvis when seated.
  • a detector on the left and a detector on the right of the spine are fixed on the undergarment to occupy in the individual a position at the level of the supraspinatus fossae of the scapulae.
  • These two detectors make it possible to control the lateral inflections of the trunk.
  • Combined use of the anterior flexion sensor with either lateral inflection detectors are used to control the rotation-flexion of the trunk.
  • the acquisition and processing unit 23 advantageously makes it possible to filter repetitive crossing signals of the inclination thresholds ⁇ SB or ⁇ SH, generated when the individual performs movements such as a fast walk or a run, these movements in themselves not being unsuitable. Filtering these signals does not generate an alarm. It should be noted that this filtering is complementary to the mechanical filtering of the vibrations of the counterweight carried out by the bars 15.
  • connection wires 9 on the undergarment 21, for example in a lining. It is also envisaged to connect the electronic unit 23 to the tilt detectors 10 by wireless connections. More particularly, the electro-optical transmitter 7A and receiver 7B of a detector as well as the alarm generator 25 and the acquisition and processing unit 23 each have an integrated power supply and means for communicating by electromagnetic waves.

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Abstract

Un détecteur d'inclinaison (10) comprend un guide de déplacement (1A), un organe (3A) mobile le long du guide de déplacement, et des moyens coopérant avec l'organe mobile de façon ô commander un générateur d'alarme (25) en fonction de l'inclinaison du guide de déplacement. Selon l'invention, ces moyens comprennent un émetteur (7A) et un récepteur (7B) électrooptiques pour respectivement émettre et recevoir un faisceau optique (7C) de façon ô activer ou désactiver le générateur d'alarme (25) lorsque l'organe mobile (3A) obture le faisceau optique en se déplaçant le long du guide de déplacement. De préférence, l'organe mobile (3A) ainsi que l'émetteur et le récepteur électrooptiques (7A, 7B) sont disposés dans un guide de déplacement (1A, 1B) étanche. Le détecteur selon l'invention est fixé à un sous-vêtement pour permettre à un utilisateur d'acquérir et d'intégrer une gestuelle adaptée à la colonne vertébrale.

Description

DETECTEUR ELECTROOPTIQUE D'INCLINAISON ET
DISPOSITIF COMPRENANT UN TEL DETECTEUR POUR GENERER UNE
ALARME EN FONCTION DE L'INCLINAISON DU CORPS OU D'UNE PARTIE DU
CORPS D'UN INDIVIDU
L'invention se rapporte à un détecteur d'inclinaison, c'est à dire à un détecteur capable de conduire à la détermination d'une inclinaison par rapport à une direction de référence, par exemple la direction verticale donnée par l'attraction terrestre. L'invention se rapporte également à un dispositif comprenant un tel détecteur pour générer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu.
On connaît du document WO 81/01506 un détecteur d'inclinaison comprenant un pendule suspendu par une extrémité à un boîtier. Des moyens goniométriques coopèrent avec le pendule de façon à commander un générateur d'alarme en fonction de l'inclinaison du boîtier par rapport à la verticale du lieu. Le boîtier est fixé sur un gilet anatomique destiné à être porté par un individu, par exemple dans le dos. Lorsque l'individu se penche en avant, les moyens goniométriques enregistrent le déplacement du pendule jusqu'à une valeur de seuil fixée à l'avance dont le franchissement active le générateur d'alarme. L'individu est alors averti qu'il est en train de faire un mouvement contre indiqué pour son dos.
En endossant le gilet anatomique, l'utilisateur parvient seul à disposer le détecteur d'inclinaison sensiblement dans uηe même position dorsale d'une utilisation à l'autre. Le générateur d'alarme est également fixé au gilet de façon à autoriser l'utilisateur à se déplacer avec le détecteur d'inclinaison. Le dispositif décrit dans ce document permet donc à la fois une utilisation autonome et ambulatoire.
En dépit de ce double caractère autonome et ambulatoire, cet agencement connu n'est cependant pas entièrement satisfaisant. D'un point de vue mécanique, des oscillations du pendule sont susceptibles d'activer le générateur d'alarme sans que l'utilisateur ait réellement effectué un mouvement contre indiqué pour la colonne vertébrale conduisant au franchissement du seuil d'inclinaison. Cet inconvénient est d'autant plus notable que l'individu se déplace avec le détecteur d'inclinaison. D'autre part, le pendule et les moyens goniométriques imposent un certain encombrement, de sorte que le boîtier porté par l'individu n'est pas ergonomique et est visible dans le dos.
Le document WO 83/03747 décrit un autre type de détecteur d'inclinaison comprenant un organe mobile le long d'un guide de déplacement. Une patte saillante permet de poser le détecteur sur le corps d'un individu, par exemple dans le dos. Le maintien du détecteur est obtenu par un collage de la patte saillante sur la peau ou par un bandage de fixation.
Selon une première forme de réalisation, un manchon est monté coulissant autour d'un tube cylindrique. Un premier et un deuxième éléments flexibles sont montés à chacune des extrémités du tube et connectés à une unité électronique reliée à un générateur d'alarme. Le manchon est muni d'un aimant qui permet d'amener en contact les deux éléments flexibles lors de son déplacement en fonction de l'inclinaison du tube. Le générateur d'alarme est alors activé via l'unité électronique et l'utilisateur est averti qu'il est en train de dépasser une inclinaison contre indiquée pour son dos.
Selon une deuxième forme de réalisation, une bille métallique se déplace en roulant à l'intérieur d'un tube cylindrique. Le tube est pourvu de deux bornes électriques intérieures, disposées à une extrémité et connectées à l'unité électronique reliée au générateur d'alarme. Lorsque le tube atteint une certaine inclinaison, la bille se déplace vers les deux bornes électriques et réalise à leurs contacts une connexion électrique qui active le générateur d'alarme via l'unité électronique. Là encore, l'utilisateur est averti qu'il est en train de dépasser une inclinaison contre indiquée pour son dos.
Pour ces deux formes de réalisation, il est prévu que l'unité électronique et le générateur d'alarme soient portés par l'utilisateur pour permettre à ce dernier de se déplacer avec le détecteur d'inclinaison. Cependant, d'une utilisation à l'autre, la pose du détecteur en une même région de l'anatomie de l'utilisateur doit être effectuée par un spécialiste. Autrement dit, le dispositif décrit par ces deux formes de réalisation est ambulatoire mais n'est pas autonome.
Dans la première forme de réalisation, la misé en contact électrique activant le générateur d'alarme est susceptible d'être perturbée ou même interrompue par des vibrations mécaniques des éléments flexibles, engendrées notamment lors du déplacement de l'utilisateur. La disposition du manchon à l'extérieur du tube cylindrique impose par ailleurs un certain encombrement du détecteur.
Dans la deuxième forme de réalisation, l'organe mobile sert de conducteur entre les deux bornes électriques du tube de déplacement. Cet agencement impose de choisir ces trois éléments dans un même matériau métallique, pour parer à une corrosion électrochimique des surfaces en contact diminuant la conductivité électrique. L'apparition de cette corrosion est notamment favorisée par l'humidité de l'air ambiant. Cet agencement requiert également une pression minimale de la bille sur les bornes pour rompre la couche d'oxyde qui se forme inévitablement à la surface de ces éléments métalliques. Une augmentation de la masse de la bille pour augmenter la pression de contact va à encontre d'une réduction de l'encombrement et du poids du détecteur.
L'un des buts de l'invention est d'améliorer la conception des détecteurs d'inclinaison connus, et notamment d'augmenter leur fiabilité lorsqu'ils sont utilisés dans un dispositif pour générer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu. L'invention vise également un détecteur d'inclinaison qui facilite l'utilisation du dispositif.
A cet effet, l'invention a pour objet un détecteur d'inclinaison, comprenant un guide de déplacement, un organe mobile le long du guide de déplacement, et des moyens coopérant avec l'organe mobile de façon à commander un générateur d'alarme en fonction de l'inclinaison du guide de déplacement, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un émetteur et un récepteur électrooptiques pour respectivement émettre et recevoir un faisceau optique de façon à activer ou désactiver le générateur d'alarme lorsque l'organe mobile obture le faisceau optique en se déplaçant le long du guide de déplacement.
Selon l'invention, l'obturation du faisceau optique permet de commander le générateur d'alarme sans nécessiter un contact physique entre l'émetteur et le récepteur électrooptiques. En fixant ces derniers de façon stable par rapport au guide de déplacement, on limite le risque que des vibrations du détecteur perturbent l'obturation du faisceau optique. De plus, l'organe mobile n'ayant aucune fonction de contact électrique, on s'affranchit des problèmes de pression de contact et de corrosion électrochimique mentionnés précédemment. Pour diminuer l'encombrement du détecteur, l'organe mobile se présente de préférence sous la forme d'une masselotte plate qui se déplace par glissement à l'intérieur d'un boîtier également plat. On prévoit également de concevoir l'organe mobile sous la forme d'une bille ou d'un cylindre de petit diamètre circulant dans une gorge du boîtier. Avantageusement, on réalise la masselotte ou la bille dans un matériau plastique, contribuant à une réduction du poids du détecteur.
De préférence, la masselotte plate est pourvue d'une languette saillante formant organe obturateur du faisceau optique. L'émetteur et le récepteur électrooptiques sont séparés l'un de l'autre de façon à permettre l'insertion de la languette saillante en évitant l'insertion de la masselotte elle-même entre l'émetteur et le récepteur. En rapprochant l'émetteur et le récepteur l'un de l'autre, on réduit la consommation du détecteur puisque le rendement de transmission optique entre les deux éléments électrooptiques est plus élevé.
Le détecteur selon l'invention s'intègre dans un dispositif conçu pour générer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu. Dans un dispositif autonome et ambulatoire connu en soi, comprenant un support anatomique destiné à être porté par l'individu et un ou plusieurs détecteurs d'inclinaison, fixés chacun sur le support anatomique et reliés à un générateur d'alarme, le détecteur selon l'invention contribue à augmenter la fiabilité du dispositif en limitant le risque que des vibrations, engendrées par le déplacement de l'utilisateur, perturbent l'obturation du faisceau optique. Le détecteur permet également de s'affranchir des problèmes de contact liés à l'oxydation et à la corrosion engendrés par l'humidité de l'air ambiant. Par ailleurs, la réduction de la taille et du poids du détecteur confère au dispositif un caractère plus ergonomique.
Pour augmenter le caractère hygiénique d'un tel dispositif, l'organe mobile ainsi que l'émetteur et le récepteur électrooptiques du détecteur sont disposés dans un guide de déplacement étanche permettant de laver le support anatomique sans retirer les détecteurs. De préférence, le générateur d'alarme est disposé dans un boîtier étanche fixé au support anatomique.
Avantageusement, le support anatomique est un sous-vêtement pour rendre l'utilisation du dispositif plus discrète. Suivant le principe de la rétro-information, le dispositif selon l'invention permet à un individu d'acquérir et d'intégrer une gestuelle le protégeant de gestes inadaptés et agressifs pour sa colonne vertébrale. Le générateur d'alarme est activé par les détecteurs d'inclinaison fixés sur le sous-vêtement pour avertir l'individu qu'il est en train de réaliser un geste inadapté, et est désactivé lorsque l'individu effectue le geste adapté. Le port quotidien du sous-vêtement permet à l'individu de prendre conscience progressivement des gestes inadaptés et d'acquérir et intégrer progressivement des gestes adaptés.
L'apprentissage quotidien est particulièrement facilité par le caractère autonome, ambulatoire, ergonomique et hygiénique du dispositif.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture d'une description détaillée de l'invention illustrée par les dessins.
La figure 1 est une vue générale d'un détecteur d'inclinaison relié à un générateur d'alarme via une unité électronique d'acquisition et de traitement.
La figure 2 est une vue de dessus montrant plus particulièrement un agencement intérieur des différents éléments constitutifs du détecteur.
La figure 3 montre en perspective le guide de déplacement du détecteur.
Les figures 4a et 4b montrent un individu respectivement de profil et de dos en position debout et revêtu d'un sous-vêtement sur lequel sont fixés des détecteurs d'inclinaison.
La figure 5 est une vue générale d'un boîtier contenant le générateur d'alarme et une unité électronique de traitement et d'acquisition.
Un détecteur d'inclinaison est désigné de façon générale par la référence 10 sur la figure 1. Le détecteur d'inclinaison 10 comprend un boîtier 1A servant de guide de déplacement à une masselotte 3A mobile le long du guide de déplacement. Une unité électronique d'acquisition et de traitement 23 est reliée au détecteur 10 et à un générateur d'alarme 25.
Selon l'invention, le détecteur comprend un émetteur 7A et un récepteur 7B électrooptiques pour respectivement émettre et recevoir un faisceau optique 7C. L'émetteur et le récepteur sont disposés par rapport au boîtier 1A pour que la masselotte 3A obture le faisceau optique 7C lorsqu'elle se déplace le long du boîtier 1A en fonction de l'inclinaison de ce dernier.
L'émetteur et le récepteur électrooptiques sont constitués par exemple d'une photodiode 7A et d'un phototransistor 7B. Ils sont disposés à l'intérieur du boîtier 1A, à une de ses extrémités. La masselotte 3A se déplace également à l'intérieur du boîtier, fermé par un couvercle 1 B. On prévoit une unité d'alimentation de l'émetteur et du récepteur électrooptiques, par exemple une pile ou une batterie.
Sur la figure 1 , on désigne par l'angle α l'inclinaison du détecteur par rapport à la verticale du lieu V, considérée comme direction de référence.
Lorsque le détecteur atteint vers le bas par rapport à la verticale V une inclinaison de seuil désignée par αSB sur la figure 1 , la masselotte 3A se déplace par glissement à l'intérieur du boîtier 1A vers l'extrémité où l'émetteur 7A et le récepteur 7B électrooptiques sont disposés, jusqu'à obturer le faisceau optique 7C. Avec l'obturation du faisceau optique 7C, le récepteur électrooptique délivre un signal électrique de franchissement de seuil bas vers l'unité électronique d'acquisition et de traitement 23, laquelle active le générateur d'alarme 25. La génération de l'alarme indique que l'inclinaison vers le bas αSB est franchie par le détecteur.
Si le détecteur est ensuite incliné vers le haut, il atteint une inclinaison de seuil désignée par αSH sur la figure 1 pour laquelle la masselotte 3A se déplace vers l'extrémité opposée du boîtier à celle où sont disposés l'émetteur et le récepteur électrooptiques. Avec la réception du faisceau optique 7C, le récepteur 7B délivre un signal électrique de franchissement du seuil haut vers l'unité électronique d'acquisition et de traitement 23, laquelle désactive le générateur d'alarme 25. L'arrêt de l'alarme indique que l'inclinaison vers le haut αSH est franchie par le détecteur.
Il importe de noter que l'obturation du faisceau optique peut également désactiver le générateur d'alarme et ainsi arrêter l'alarme. Pour activer le générateur d'alarme et ainsi générer l'alarme, il suffit que la masselotte se déplace sous l'inclinaison du détecteur vers l'extrémité opposée à celle où sont disposés l'émetteur et le récepteur électrooptiques. Ce mode de fonctionnement privilégie une génération de l'alarme relativement rapide par rapport au temps de déplacement de la masselotte à l'intérieur du boîtier. Le mode de fonctionnement décrit dans le paragraphe précédent privilégie un arrêt rapide de l'alarme.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1 , l'émetteur et le récepteur électrooptiques 7A et 7B sont séparés l'un de l'autre de façon à permettre l'insertion d'une languette 3B montée saillante sur la masselotte 3A et formant un organe obturateur du faisceau optique 7C. La masselotte 3A et le boîtier 1A sont plats l'un et l'autre pour avantageusement réduire l'épaisseur du détecteur. De préférence, la masselotte est réalisée dans un matériau plastique pour diminuer le poids du détecteur. Il est prévu de réaliser le boîtier également en matériau plastique.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, le détecteur comprend, figures 2 et 3, des canaux 13 permettant à un gaz, par exemple l'air, de circuler dans le boîtier 1A lorsque la masselotte 3A se déplace à l'intérieur de celui- ci. Ces canaux s'étendent le long du boîtier parallèlement à la direction de déplacement de la masselotte. De préférence, des barrettes 15 sont insérées puis immobilisées à l'intérieur des canaux 13 pour régler la circulation du gaz dans le boîtier 1A.
Par cet agencement, on contrôle la vitesse de la masselotte en réglant le flux d'air entre les parties du boîtier disposées en avant et en arrière de la masselotte suivant son sens de déplacement. On effectue le réglage en insérant puis en immobilisant les barrettes 15 dans les canaux 13 sur différentes longueurs d'insertion. Le réglage du flux d'air à l'aide des barrettes 15 insérées dans les canaux 13 permet également d'amortir des vibrations de la masselotte, contribuant ainsi à augmenter la fiabilité du détecteur.
Selon un autre mode particulier de réalisation de l'invention, également visible sur les figures 2 et 3, le détecteur comprend des cales 17 de réglage de la course de déplacement de la masselotte 3A le long du boîtier 1A. Dans l'exemple de la figure 2, les cales 17 sont insérées puis immobilisées dans le boîtier 1A à l'extrémité opposée à celle où sont disposés l'émetteur et le récepteur électrooptiques 7A et 7B, et perpendiculairement à la direction de déplacement de la masselotte 3A. On règle la course de déplacement de la masselotte en insérant l'une ou l'autre des cales 17 dans le boîtier 1A. Les cales 17 permettent de régler l'angle αSB de franchissement de seuil bas d'inclinaison par rapport à la direction de référence, et par conséquent d'adapter la plage angulaire du détecteur.
Il faut noter que lorsque l'organe mobile se présente sous la forme d'une bille, il est permis d'atteindre des angles de franchissement de seuil d'inclinaison plus faibles par comparaison avec un organe mobile ayant la forme d'une masselotte plate.
Un dispositif conçu pour générer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu comprend, figures 4a et 4b, un sous-vêtement 21 destiné à être porté par l'individu et un ou plusieurs détecteurs d'inclinaison 10 selon l'invention, fixés chacun sur le sous-vêtement et reliés à un générateur d'alarme 25 via une unité électronique d'acquisition et de traitement 23.
Selon l'invention, l'organe mobile 3A ainsi que l'émetteur 7A et le récepteur 7B électrooptiques sont disposés dans un guide de déplacement 1A et 1B étanche pour permettre de laver le sous-vêtement 21 sans retirer les détecteurs 10. Le sous-vêtement 21 est réalisé dans un tissu technique qui favorise l'évacuation de la transpiration et qui permet une bonne circulation d'air entre le corps et le milieu extérieur. Les détecteurs 10 sont par exemple cousus dans une doublure du sous-vêtement pour ne pas être en contact direct avec la peau.
L'amortissement des vibrations de la masselotte, qui résulte du réglage du flux d'air à l'aide des barrettes, permet avantageusement de ne pas générer une alarme lorsque l'utilisateur effectue un mouvement, par exemple de saut ou de course, qui en lui-même, n'entraîne pas le franchissement d'une inclinaison de seuil. De plus, les cales permettent d'adapter la plage angulaire du détecteur à différents morphotypes humains et aux différents types de mouvement à contrôler.
De préférence, le générateur d'alarme 25 est disposé dans un boîtier étanche et est fixé au sous-vêtement 21 comme visible sur la figure 4a. De même, l'unité électronique 23 reliée au générateur d'alarme 25 et reliée à chaque détecteur 10 est disposée dans un boîtier étanche fixé au sous-vêtement 21.
Comme visible sur la figure 5, le boîtier 11 contient à la fois l'unité électronique de d'acquisition et du traitement 23 et le générateur d'alarme 25, par exemple un vibreur. Il est par exemple réalisé dans un matériau plastique et disposé dans une poche extérieure cousue sur le sous-vêtement.
L'unité électronique 23 est connectée à l'émetteur et au récepteur électrooptiques 7A et 7B par des fils de connexion 9 pour acquérir des signaux de franchissement de seuils d'inclinaison αSB ou αSH délivrés par le récepteur électrooptique 7B de chaque détecteur 10. L'unité électronique traite ces signaux de franchissement pour activer ou désactiver le générateur d'alarme 25 et ainsi générer ou couper une alarme.
Le boîtier 11 comprend également un afficheur 27 relié à un compteur non représenté pour afficher le nombre de générations de l'alarme au cours d'une période donnée d'utilisation du sous-vêtement. Une batterie ou une pile 29 est logée dans le boîtier 11 pour l'alimentation propre de ses éléments. Avantageusement, cette source d'énergie est utilisée pour alimenter l'émetteur et le récepteur électrooptiques du ou des détecteurs fixés sur le sous-vêtement. La poche extérieure du sous-vêtement facilite l'accès au boîtier 11 pour le remplacement de la pile 29.
Le vibreur permet de préférence de générer l'alarme sous la forme d'une sensation tactile chez l'utilisateur. On prévoit également d'utiliser comme générateur d'alarme un générateur de son, bien que l'alarme tactile soit plus discrète que l'alarme sonore.
Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 4a et 4b, le sous- vêtement comprend quatre détecteurs d'inclinaison. Un détecteur supérieur est fixé sur le sous-vêtement pour occuper chez l'individu une position latérale sous l'aisselle. Ce détecteur permet de contrôler la flexion antérieure du tronc. Un détecteur inférieur est fixé de façon à occuper chez l'individu une position sur le bassin, au sommet de la crête iliaque. Ce détecteur permet de contrôler les rétroversions du bassin en position assise.
De même, comme visible sur la figure 4b, un détecteur à gauche et un détecteur à droite de la colonne vertébrale sont fixés sur le sous-vêtement pour occuper chez l'individu une position au niveau des fosses sus-épineuses des omoplates. Ces deux détecteurs permettent de contrôler les inflexions latérales du tronc. L'utilisation combinée du détecteur de flexion antérieure avec l'un ou l'autre des détecteurs d'inflexion latérale permet de contrôler les rotations-flexions du tronc.
L'unité 23 d'acquisition et de traitement permet avantageusement de filtrer des signaux de franchissement répétitifs des seuils d'inclinaison αSB ou αSH, générés lorsque l'individu effectue des mouvements comme une marche rapide ou une course, ces mouvements en eux-mêmes n'étant pas inadaptés. Le filtrage de ces signaux permet de ne pas générer d'alarme. Il faut noter que ce filtrage est complémentaire du filtrage mécanique des vibrations de la masselotte réalisé par les barrettes 15.
On prévoit de fixer les fils de connexion 9 sur le sous-vêtement 21 , par exemple dans une doublure. Il est envisagé également de relier l'unité électronique 23 aux détecteurs d'inclinaison 10 par des connexions sans fils. Plus particulièrement, l'émetteur 7A et le récepteur 7B électrooptiques d'un détecteur ainsi que le générateur d'alarme 25 et l'unité d'acquisition et de traitement 23 possèdent chacun une alimentation intégrée et des moyens pour communiquer par ondes électromagnétiques.

Claims

REVENDICATIONS
1. Détecteur d'inclinaison (10), comprenant un guide de déplacement (1A), un organe (3A) mobile le long du guide de déplacement, et des moyens coopérant avec l'organe mobile de façon à commander un générateur d'alarme (25) en fonction de l'inclinaison du guide de déplacement, caractérisé en ce que ces moyens comprennent un émetteur (7A) et un récepteur (7B) électrooptiques pour respectivement émettre et recevoir un faisceau optique (7C) de façon à activer ou désactiver le générateur d'alarme (25) lorsque l'organe mobile (3A) obture le faisceau optique en se déplaçant le long du guide de déplacement.
2. Détecteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe mobile se présente sous la forme d'une masselotte (3A).
3. Détecteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe mobile se présente sous la forme d'une bille ou d'un cylindre qui se déplace dans une gorge du boîtier.
4. Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'émetteur et le récepteur électrooptiques (7A, 7B) sont séparés l'un de l'autre de façon à permettre l'insertion d'un organe obturateur (3B) du faisceau optique (7C) monté saillant sur la masselotte (3A).
5. Détecteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'organe mobile (3A) ou le boîtier (1A) est réalisé dans un matériau plastique.
6. Détecteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend des canaux (13) permettant à un gaz de circuler dans le guide de déplacement (1A) lorsque l'organe mobile (3A) se déplace à l'intérieur de celui-ci (1 A).
7. Détecteur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des barrettes (15) insérées à l'intérieur des canaux (13) pour régler la circulation du gaz dans le guide de déplacement (1A).
8. Détecteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend des cales (17) de réglage de la course de déplacement de l'organe mobile (3A) le long du guide de déplacement (1A).
9. Dispositif conçu pour générer une alarme en fonction de l'inclinaison du corps ou d'une partie du corps d'un individu, comprenant un support anatomique (21) destiné à être porté par l'individu et un ou plusieurs détecteurs d'inclinaison (10) selon l'une des revendications précédentes, fixés chacun sur le support anatomique et reliés à un générateur d'alarme (25), caractérisé en ce que l'organe mobile (3A) ainsi que l'émetteur et le récepteur électrooptiques (7A, 7B) des détecteurs sont disposés dans un guide de déplacement (1A, 1 B) étanche pour permettre de laver le support anatomique (21 ) sans retirer les détecteurs (10).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le générateur d'alarme (25) est disposé dans un boîtier étanche (11) fixé au support anatomique
(21 ).
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une unité électronique (23) reliée au générateur d'alarme (25) et à chaque détecteur (10) pour acquérir et traiter des signaux de franchissement de seuils d'inclinaison (αSB) ou (αSH) délivrés par le récepteur électrooptique (7B) de chaque détecteur (10), disposée dans un boîtier étanche (11 ) fixé au support anatomique (21).
12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le support anatomique (21) est un sous-vêtement.
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