EP3284363B1 - Chaussure comportant un dispositif d'alerte - Google Patents

Chaussure comportant un dispositif d'alerte Download PDF

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EP3284363B1
EP3284363B1 EP17186040.6A EP17186040A EP3284363B1 EP 3284363 B1 EP3284363 B1 EP 3284363B1 EP 17186040 A EP17186040 A EP 17186040A EP 3284363 B1 EP3284363 B1 EP 3284363B1
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EP
European Patent Office
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warning device
shoe
insole
user
shoe according
Prior art date
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Active
Application number
EP17186040.6A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP3284363A1 (fr
Inventor
Vincent GAUCHARD
Ismael MEITE
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Nov'in
Original Assignee
Nov'in
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Filing date
Publication date
Application filed by Nov'in filed Critical Nov'in
Publication of EP3284363A1 publication Critical patent/EP3284363A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3284363B1 publication Critical patent/EP3284363B1/fr
Active legal-status Critical Current
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0407—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis
    • G08B21/043—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis detecting an emergency event, e.g. a fall
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
    • A43B3/50—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with sound or music sources
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00—Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/32—Footwear with health or hygienic arrangements with shock-absorbing means
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0446—Sensor means for detecting worn on the body to detect changes of posture, e.g. a fall, inclination, acceleration, gait
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/016—Personal emergency signalling and security systems

Definitions

  • the technical field of the invention is a shoe equipped with an alert device capable of generating an alert signal when a person wearing the shoe is in a situation of distress.
  • Nomadic devices enabling the detection of distress situations, of the accident, aggression or malaise type, are currently marketed in various forms, in order to make it possible to report, manually or automatically, such a situation.
  • These devices usually have a button to trigger an alert.
  • This alert can be the emission of a sound or light signal. It can also be accompanied by the transmission, via GSM-type networks, of a telephone call to emergency services.
  • GSM-type networks of a telephone call to emergency services.
  • These products can integrate a satellite positioning means, for example according to the GPS satellite network, to provide a location of the person in distress.
  • These devices take the form of pendants, watches or simple autonomous boxes.
  • the most complete devices, combining the issuance of a warning signal to a GPS geolocation, and having sufficient autonomy are generally housings, whose size is close to that of a mobile phone.
  • the document WO2014185976 describes a shoe comprising an electronic device for tracking the position of a person, the electronic device being inserted into the sole of a shoe.
  • the latter includes an opening, visible from the outside, testifying to the presence of the device.
  • the latter is able to determine a position of the person wearing the shoe and communicate periodically by wireless link.
  • the document WO2015124975 describes a shoe having the same purpose, comprising an electronic device implanted at the level of the arch of a sole.
  • These position tracking devices have limited autonomy. They perform a continuous monitoring of the position of the person wearing the shoe, and a monitoring of the position of the shoe including when the latter is not worn. This results in a high energy consumption, most of the data transmitted is not useful because corresponding to common situations that do not justify the transmission of the position.
  • the Nike company offers shoes equipped with an electronic device comprising an actimetry circuit, for capturing the movements of a shoe and transmitting, via Bluetooth, to a smartphone-type mobile phone, worn by the user.
  • the use of a Bluetooth connection provides a sufficiently compact device to be integrated into the sole of a shoe without inducing discomfort for the user.
  • a bluetooth type connection consumes little energy and does not require the use of a battery or a bulky battery.
  • a simple button cell is enough to power it.
  • a Bluetooth connection requires the user to be equipped with an interface capable of communicating with the electronic device, for example a smartphone.
  • an interface capable of communicating with the electronic device, for example a smartphone.
  • a module for issuing an alert to a receiver for example a smartphone, worn by a user when the latter carries an excessive load.
  • the user may not be equipped with such a receiver, for example in case of forgetfulness; in addition, the receiver may be out of service, for example having a discharged battery, which occurs frequently with smartphone type receivers. In such situations, the alert module is inoperative. It is understood that such a shoe is not suitable for a monitoring situation of a single user, likely to be in a dangerous situation, for example evolving in a risk environment, whether a risk of falling, a chemical hazard or an electrical hazard.
  • the devices described in the above documents do not allow the detection of a distress situation justifying the transmission of the position of a person, using a communication network of long-range type, for example GSM type. Indeed, this type of communication requires a much stronger power supply than that required for a bluetooth type connection, but also significantly more bulky. Its integration in a shoe increases the rigidity of the latter, which is detrimental to the comfort of use.
  • a shoe comprising all the features of claim 1. Embodiments are specified in dependent claims 2-14.
  • the shoe has a rod 10 attached to a sole 20 called wear.
  • the term rod is a term known to those skilled in the art and refers to a portion of the shoe adapted to receive a foot of a user. It is closed by an insole 11.
  • the insole is applied to the outsole 20, and in contact with the latter.
  • the outsole is able to come into contact with the ground when the shoe is worn.
  • the outsole has an upper face 20s, disposed against the rod 10, and more precisely against the insole 11. It also has a lower face 20i intended to rest on the ground.
  • the lower face 20 may in particular comprise crampons to promote the grip on the ground.
  • the outsole extends between the ground and the insole 11 of the shoe. It can be composite, consisting of a stack of different layers assembled to each other.
  • the shoe When the user shoes the shoe, his foot is leaning against the insole.
  • leaning against does not necessarily mean that there is contact between the insole and the foot.
  • the shoe may comprise a so-called first sole, inserted between the foot and the insole, as described below.
  • the outsole can be made by molding and injecting material into a mold.
  • the rod is manufactured independently of the outsole and then reported on the latter being generally sewn, glued, or bonded to the outsole during manufacture, particularly by injection, the outsole.
  • the shoe includes an alert device 30 for detecting an occurrence of a distress situation for a user wearing the shoe, and for issuing an alert signal when the user is in the distress situation.
  • alert signal is meant an alert message, intended for a predetermined interlocutor, in particular an emergency service and / or a contact previously informed by the user.
  • the warning signal is preferably transmitted by a wireless link, in particular by radio-frequency link.
  • the warning device 30 may comprise an actimetry circuit, comprising at least one motion sensor able to detect movements of the device, and to activate a transmission circuit of an alert in case of detection of representative movements of a distress situation of the user.
  • the warning device 30 may also include a geolocation circuit for establishing a position of the user during the occurrence of the distress situation, so that this position can be transmitted with the warning signal.
  • the alert device 30 may include a use switch, adapted to occupy a rest position or a position of use, said switch being configured to automatically switch to said use position when the shoe is worn by the user . The use switch is then able to trigger an operation of said actimetry circuit.
  • Other potential features of the alerting device 30 are described below, in connection with the Figures 7A and 7B .
  • the Figure 1B represents a outsole according to the invention.
  • a housing 25, taking the form of a cavity is formed in the outsole 20, and more precisely at the upper face 20s.
  • the housing may in particular be formed during the manufacture of the outsole 20, in particular when the latter is obtained by molding.
  • the housing 25 then takes the form of a notch made at the upper face 20s. This facilitates insertion of the warning device 30 as shown in FIG. figure 1C after the outsole 20 has been manufactured. For this, the warning device 30 is simply deposited in the housing 25, above the outsole 20.
  • the alert device is removable and can be removed from the housing.
  • a possible location of the housing 25 is the central portion 20p of the outsole 20 corresponding to the arch of the foot.
  • the housing can extend between the bearing areas 20ar and 20av of the outsole for resting on a floor, respectively at the heel and toes.
  • the insertion of the alert device 30 at the level of the arch 20p limits the perception of the alert device by the user.
  • the alert device 30 extends, parallel to a horizontal axis X horizontal connecting the heel to the toes, with a length of less than 7 cm, or even 5 cm.
  • the device when the device is arranged as shown on the figure 1C it does not extend beyond the central portion 20p of the outsole corresponding to the arch of the foot. It is entirely contained in this central part. The shorter the length, the less bending of the shoe parallel or perpendicular to the longitudinal axis X is hindered.
  • the width of the warning device 30 is less than 5 cm, or even 3 cm.
  • the width of the warning device 30 is defined along a transverse axis Y horizontal and perpendicular to the longitudinal axis X. Like the length, the shorter the width, the less the bending of the shoe is impeded by the presence alert device 30.
  • the alert device comprises a power supply, battery or rechargeable battery type, whose power is preferably greater than 50 mA / h, or 100 mA / h or 500 mA / h.
  • the volume of such a power supply is generally greater than 5 cm 3 , or even 10 cm 3 .
  • the warning device 30 is confined in a volume generally greater than 10 cm 3 , or even 20 cm 3 .
  • An important aspect of the invention is an integration of the alert device in the housing 25 minimizing as much as possible the perception of the presence of this device by the user of the shoe.
  • the insertion of the warning device 30 at the level of the plantar arch 20p between the bearing zones 20ar and 20av makes it possible to limit such pressure. This also prevents the warning device 30 from deforming the shoe during use.
  • the figure 1D shows a preferred configuration, according to which the housing 25 is dimensioned such that when the warning device is inserted in the latter, a space 26, said buffer space, remains between the warning device 30 and the outsole 20.
  • This space can be left free (ie filled with air) or filled with a fluid, for example a gel, or a sufficiently soft foam material.
  • the filling material 27 occupying the buffer space 26 is preferably less hard than the material in which the outsole 20 is made. This significantly limits the pressure exerted by the user on the alert device. Indeed, the pressure exerted by the user tends to reduce the volume of the buffer space 26, the latter avoiding contact between the alert device 30 and the outsole 20.
  • the buffer space is able to be compressed under the effect of a pressure exerted on the outsole, limiting the possibilities that the warning device 30 bears against the outsole 20 under the effect of pressure.
  • the buffer space 26 also facilitates the bending possibilities of the boot 1 about the longitudinal X and / or transverse Y axes, by limiting the additional stiffness induced by the presence of the warning device 30 in the housing 25.
  • the buffer space 26 minimizes the risk of degradation of the alert device due to the pressures exerted by the user and during a flexion of the shoe.
  • the thickness of the buffer space 26 extending between the warning device 30 and the outsole is greater than 1 mm, or even greater than 2 mm.
  • the buffer space 26 may be provided between the warning device and the upper face 20s of the outsole 20, that is to say below the warning device when the shoe is placed on a horizontal floor . It can also extend around the warning device, between the latter and the outsole 20. By around the alert device is meant extending in a plane parallel to the insole and comprising the device 'alert.
  • the buffer space 26 is provided both below the warning device 30 (that is to say between the warning device and the upper face 20s of the outsole), as well as around the alert device 30.
  • the buffer space 26 previously described facilitates flexing of the shoe and significantly limits the perception of the presence of the alert device by the user. It is even more useful that the volume of the alert device is important. In addition, it allows an implementation of the alert device in parts of the boot exposed to significant pressure from the user, in particular the front support areas 20av and rear 20ar. Thus, it is not necessary to restrict the position of the alert device at the central portion 20p corresponding to the arch.
  • the figure 1E shows a top view of the warning device 30 disposed in the housing 25. It is connected to a pressure sensor 32, the latter being disposed at the end of a tongue 31 projecting from the warning device .
  • the tab allows in particular the passage of connections between the pressure sensor 32 and a microcontroller 45 of the warning device.
  • the pressure sensor 32 is intended to receive a pressure exerted by the user when the latter shoes the shoe.
  • the pressure sensor 32 is preferably located outside the warning device 30. It may for example be arranged at the rear support zone 20ar, at the heel, or the bearing zone before 20av, at the level of the toes. Thus, when the foot of a user is inserted into the shoe 1, it exerts pressure on the pressure sensor 32.
  • the pressure sensor 32 then acts as a sensor for the presence of a foot in the shoe. It can then act as a usage switch to activate components located in the alert device, including the actimetry circuit described later.
  • the pressure sensor 32 may be a strain gauge, whose resistance is modified by a deformation resulting from the application of a pressure. It may be a sensor designated by the acronym FSR, meaning "Force Sensing". Resistor ".
  • the figure 1E shows a configuration in which the insole 11, shown in transparency, is applied against the outsole 20, above the pressure sensor 32, the latter being inserted between the insole and the outsole.
  • the presence of the pressure sensor 32 is not or hardly noticeable by the user.
  • the insole 11 may be full, in which case it closes the housing 25 in which the warning device is inserted. However, according to such a configuration, it is more difficult to access the alert device. Therefore it is preferable that an opening 12 is made in the insole 11, so that when the insole 11 is applied against the outsole 20, the opening 12 opening on the housing 25. This facilitates insertion or removal of the alert device 30.
  • the figure 2 represents an example of warning device 30 connected to a tongue 31 at the end of which is disposed the pressure sensor 32.
  • the thickness of the warning device is preferably less than 1 cm.
  • the tongue 31 and the pressure sensor 32 have a thickness less than the thickness of the warning device.
  • Their thickness is preferably less than 1 mm or 2 mm. This minimizes the perception of presence of the pressure sensor 32 by the user.
  • the figure 3 shows an example of components of a shoe according to the invention.
  • the upper of the shoe has not been represented in its entirety, only the insole 11 being drawn.
  • the insole has an opening 12 opening on the housing 25 when the insole is applied against the outsole 20.
  • the shoe also comprises a first insole 14 disposed removably in the rod 10, against the insole 11.
  • the first sole of cleanliness 14 is optional.
  • the warning device 30 is placed on a support 34, described in more detail in connection with the figure 4 , so that the warning device 30 engages through the opening 12 of the insole, so as to enter the housing 25.
  • the support 34 is retained by the insole 11. It is maintained between the the insole 14 and the insole 11.
  • the insole 14, the support 34 and the insole 11 are arranged parallel to each other.
  • the warning device 30 can be easily arranged in the housing 25 since it is sufficient to remove the insole and to place it in the housing, by arranging the tongue 31 and the pressure sensor 32 under the insole 11, or between the insole 11 and the insole 14. When covered by the insole 14, the warning device 30 is unobtrusive and is not visible from the outside. It can be easily removed from the boot, by removing the insole 14 and extracting the warning device from the housing 25. Such a withdrawal may be necessary to proceed to recharge a battery 46 fitted to the device. alert, or to perform updates of the algorithms implemented by a processor 45 of the alert device. The battery 46 and the microprocessor 45 are described in detail below.
  • the boot 1 may be equipped with a puncture-resistant soleplate 16.
  • the latter may be placed between the support 34 and the insole 14, or above the insole 14.
  • the antiperforation sole is disposed between the insole 11 and the upper face 20s.
  • the antiperforation pad 16 may also be integrated with the outsole 20, in which case it may form the upper surface 20s. It has an opening 18 opening on the housing 25, so as to allow the insertion of the warning device 30 in the housing.
  • a complementary antiperforation element 19 is arranged at the bottom of the housing 25, so as to be covered by the warning device 30 when the latter is inserted in the housing 25. It can also be arranged in above the housing 25, at the opening 18.
  • the complementary element 19 has a surface preferably substantially equal to or greater than the surface of the opening 18 formed in the antiperforation sole 16. It can be molded in the sole of 20 wear during the formation of the latter.
  • the use of a puncture-resistant sole is envisaged when the shoe 1 is a safety shoe.
  • the antiperforation sole 16 and the optional antiperforation complementary element 19 are made according to materials known to those skilled in the art, which have good puncture resistance. It may in particular be a metal, or a material comprising metal fibers or a material such as Kevlar.
  • the warning device may be fixed on a support 34, the latter taking the form of a surface, preferably flexible, against which is fixed the alert device 30.
  • the support 34 is preferably flexible enough to marry the shape of the insole when inserted into the shoe, as is understood on the figure 3 , especially when the user shoes the shoe.
  • the thickness of the support is preferably less than 3 mm, even 1.5 mm or even 1 mm. The finer it is, the less its presence is perceptible to the user. It is preferably made of a deformable material to conform to the shape of the insole 11, but rigid enough to allow maintenance of the alert device 30 above the buffer space 26. It is for example realized in a plastic material of polyethylene type.
  • the alert device 30 and the support 34 are integral.
  • the assembly formed by the support 34, the warning device 30 and the pressure sensor 32 is designated by the term alert module 38.
  • the warning device 30 comprises a housing 36, containing the main electronic circuits.
  • the pressure sensor 32 extends outside the housing 36, and for example against the support 34.
  • the support 34 may be designed according to one of the previously mentioned antiperforation materials. It can in particular be metallic. It then forms the complementary protective element 19 of the anti-perforation sole 16.
  • a metal support has the advantage of preventing an absorption of the alert signal, emitted by the warning device 30, by the foot of the user of the shoe.
  • the metal support support reflects the warning signal, which prevents its absorption by the foot of the user, and promotes its transmission. It is then designed using a metal reflecting electromagnetic waves.
  • the figure 5 represents an example of support 34, adapted to conform to the shape of the insole 11, and provided with ribs 35, so that the support 34 is rigid in flexion when the flexion is exerted around the longitudinal axis X, and flexible in flexion when the latter is exerted around the transverse axis Y.
  • the ribs are oriented parallel to the transverse axis Y.
  • the support 34 preferably extends along an XY plane, substantially parallel to the insole 11. It is advantageously rigid in flexion around the longitudinal axis X and flexible in flexion around the transverse axis Y.
  • the outsole 20 may include a side opening 28, to see the alert device 30 from the outside of the shoe, by one of the side faces of the shoe.
  • the side opening 28 opens on the inner side of the shoe, corresponding to the inner side of the foot, and extends to the housing 25, or near the latter. This allows the user to better see the alert device 30 through the side opening 28, this by a simple twist of the foot.
  • the lateral opening 28 is left free or filled with a transparent material forming a possibly removable plug. It can allow the passage of light emitted by a light source disposed in the warning device, as described below in connection with the Figures 7A and 7B . It can also allow the connection of the warning device 30 to a wired connection to recharge a battery or to update algorithms implemented by a microprocessor disposed in the alert device.
  • the lateral opening 28 may also allow the connection of an antenna.
  • the outsole 20 can be made by injecting material into a mold, the latter having a protuberance allowing the formation of the housing 25.
  • the outsole can be made using an existing mold on which is reported a shell 29 conforming to the shape of the housing 25, such a shell being represented on the figure 6 . This allows, during the manufacture of the outsole, to use a standard mold and to add the shell. The process is then more economical because it avoids the realization of a specific mold. After manufacture of the soleplate by injection, the shell remains in the soleplate and defines the periphery of the housing 25.
  • the shell 29 is rigid, and preferably metal, so as to prevent damage to the alerting device module 30 by a projecting object, such as a tip, penetrating into the outsole 20.
  • the metal is advantageously chosen so as to allow transmission of electromagnetic waves through the shell 29.
  • a rigid shell makes it possible in particular to prevent damage to a battery equipping the alert device 30, such a battery being described in connection with the Figures 7A and 7B .
  • the shell is rigid, it can form a complementary element 19 of the antiperforation soleplate 16.
  • FIGS 7A and 7B the main components of an alert device 30 according to the invention are shown. These components are arranged on either side of a flat support 40, the latter being of PCB type, acronym for Printed Circuit Board.
  • the Figure 7A represents a first face 40 1 of the plane support while the Figure 7B represents a second face 40 2 of the plane support, opposite to the first face.
  • the warning device 30 comprises an actimetry circuit 41 composed of the motion sensor, previously mentioned, and a microprocessor.
  • the motion sensor may be of the accelerometer, gyrometer or magnetometer type or a combination of such sensors.
  • the microprocessor can detect a suspicious movement from signals transmitted by each motion sensor.
  • suspicious movement is meant a movement representative of a distress situation for the user, for example a fall or prolonged extended position. At the level of motion sensors, a fall can result in a sudden acceleration, followed by a period of inactivity.
  • the signals of the pressure sensor 32 can also be used by the microprocessor of the actimetry circuit to identify a distress situation.
  • the transition from a standing position to an extended position is reflected for example by a decrease in the pressure exerted on the pressure sensor 32, indicating a loss of verticality.
  • the microprocessor of the actimetry circuit is able to execute an algorithm for detecting a distress situation from the signals measured by the motion sensors.
  • the use of such motion sensors for detecting a fall of a person has already been described in the literature.
  • the microprocessor can for example implement a fall detection algorithm, based on signals respectively delivered by an accelerometer and a magnetometer, as described in FIG. EP1731098 .
  • the microprocessor is advantageously able to recognize a sequence of alert movements deliberately executed by the user in case of problems. It can for example be repeated kicks at a preset rate. This allows the user to voluntarily order a transmission of an alert signal.
  • the microcontroller 45 of the alert device activates the geolocation circuit 42 so as to obtain a position of the user, and then generates an alert signal, the latter being transmitted via a transmission circuit 43.
  • the geolocation can be performed by a satellite network, GPS or Galileo type, or by a GSM type telephone network. It makes it possible to establish a geographical position of the warning device 30, that is to say its latitude, its longitude and possibly its altitude.
  • the function of the transmission circuit 43 is to automatically transmit a radiofrequency alert signal to a remote communication network when it has been activated by the microcontroller 45.
  • the device warning system is capable of emitting an alert signal over a long range, that is to say at a distance greater than 100m, even 200m, or even 500m. This avoids the user having to wear a telephone type interface portable communicating with the alert device by a short-range connection bluetooth type, as suggested in the prior art, for example in the document US2016 / 029926 .
  • the alert device 30 operates autonomously, independently of a communicating object carried by the user.
  • the warning signal is for example addressed by a telephone call or an internet network.
  • the alert signal indicates the occurrence of an alert and the position of the alert device 30 provided by the geolocation circuit 42.
  • the transmission circuit 43 may for example comprise a SIM card (acronym for the English term Subscriber Identity Device), in whatever format, capable of allowing a telephone call to a wireless communication network, for example a GSM network, or a low-speed and long-distance cellular network, this type of network being usually dedicated connected objects.
  • SIM card an analog for the English term Subscriber Identity Device
  • LPWAN Low Power Wide Area Network
  • Networks are currently offered by the operator Sigfox (registered trademark) or the LoRa (registered trademark) alliance.
  • the communication network is a mobile telephone network, this type of network for exchanging a large number of data and enjoying extensive coverage. It can be a telephone network according to the GSM, GPRS, 4G or other standard.
  • the alert can be issued by a wireless Internet network or by any radio-frequency wireless link whose scope is sufficient.
  • the transmission circuit 43 and / or the geolocation circuit 42 are inactive as long as they have not been activated by the device.
  • micocontrcomur 45 of the alert device the latter may be a microprocessor.
  • the transmission circuit 43 in normal operation, that is to say when it is carried by a user, the transmission circuit 43 neither transmits nor receives any signal to or from the communication network in a continuous manner or frequently enough to be considered as such. It is the same for the geolocation circuit 42.
  • These circuits are activated only when they have been requested by the microprocessor 45 of the alert device 30, when a distress situation of the user occurs, justifying an automatic sending of an alert.
  • the transmission circuit 43 is not in permanent communication with a communication network type mobile telephony. This feature greatly increases the autonomy of the alert device. Indeed, any communication, periodic or continuous, with a mobile phone network, increases the power consumption, which is why the autonomy of the current warning devices is limited, at best, to a few days.
  • the fact that to activate the transmission circuit 43 and the geolocation circuit 42 only in case of occurrence of a particular situation allows to have a battery life exceeding one week and up to several weeks. This limits the recharge periods of the device.
  • the microcontroller 45 consumes little energy and is in a state of deep sleep. As soon as the pressure sensor detects the presence of a user, the microprocessor takes an active state, the signals produced by the actimetry circuit being sampled at a high frequency, typically greater than 10 Hz, or even 20 Hz or more. .
  • the deep sleep state as long as the shoe is not worn minimizes the energy consumption of the alert device.
  • Each type of information can be transmitted to the user according to a preprogrammed transducer activation sequence. For example, a flash frequency of the light source or a vibration occurrence frequency of the vibrator.
  • the warning device may also include an inhibition circuit 44, able to disable the alert transmission circuit 43, in case of false detection of a distress situation.
  • the inhibition circuit may in particular be activated when an inhibition movement has been detected by the actimetry circuit 41.
  • the inhibition movement is a predetermined, particular movement, the realization of which is detected by the microprocessor of the circuit. actimetry, which has the effect of activating the inhibition circuit.
  • the inhibition movement can be a series of successive kicks on the ground, at a predefined rate.
  • the warning device also comprises a power supply source, preferably a battery 46, able to power the various components of the device.
  • the battery can be recharged by a wired connection connected to a connection base 47.
  • the connection base 47 can also allow a reconfiguration of the algorithms implemented by the microprocessor.
  • the size of the battery 46 sizes the volume of the warning device 30.
  • the battery power must preferably be greater than 50 mA / h. even at 100 mA / h, or even at 500 mA / h. As a result, the volume of the battery is greater than 5 cm 3 or even 10 cm 3 .
  • the warning device may comprise an antenna 43 ', connected to the transmission circuit 43, to emit the warning signal.
  • the antenna 43 ' is advantageously remote from the battery 46, so as to limit the disturbance of the warning signal. It is also remote from the microprocessor 45, so as not to disturb the latter.
  • the inventors have found that it is preferable that the antenna 43 'be offset from the plane support 40, and connected thereto by a connection, reflections by metal elements, in particular a ground plane, constituting the PCB.
  • the warning device may also include an antenna 42 'connected to the geolocation circuit 42'. As for the antenna 43 'of the transmission circuit 43, the antenna 42' of the geolocation circuit is advantageously offset from the plane support.
  • the different components of the warning device are inserted in a housing 36, preferably one-piece.
  • This housing forms a protective envelope around the components of the alert device.
  • the warning device comprises two casings: a first casing contains the components of the alert device while a second casing encloses the battery 46.
  • the warning device also comprises a memory 49, able to store instructions that can be implemented by the microprocessor 45.
  • the memory 49 can also store the signals delivered by the actimetry circuit 41 in the instants preceding and following the occurrence of an alert, for example 5 seconds before and 5 seconds after a fall. These signals can be transmitted with the warning signal.
  • This makes it possible to collect signals emitted by motion sensors during the occurrence of a real distress situation, for example a fall.
  • the collection of such signals from different users makes it possible to constitute a database of signals representative of a real alert. Such a database can be used to refine the detection algorithms of a distress situation.
  • the warning device may comprise not a single housing 36, as previously described, but several rigid housings 36 connected to each other by a flexible connection, the latter allowing in particular an electrical connection between the different housings. This allows the use of boxes of reasonable volume, typically less than 10 cm 3 , the flexible connection 37 between two adjacent housings 36 promoting the bending of the device.
  • the warning device may comprise two housings: a first housing to confine the battery and a second housing containing the other components. Such a configuration is represented on the figure 8 .
  • the shoe 1 may be a safety shoe, usable by a user performing work presenting a danger. More generally, it is a shoe intended for the practice of a risky activity by a user likely to be isolated, for example a sports activity such as hiking, skiing or water sports. It may also be a shoe intended to be worn by a person potentially in distress, for example an elderly person, a disabled person or convalescence.

Landscapes

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Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • Le domaine technique de l'invention est une chaussure équipée d'un dispositif d'alerte apte à générer un signal d'alerte lorsqu'une personne portant la chaussure se trouve dans une situation de détresse.
    • ART ANTERIEUR
  • Des dispositifs nomades permettant la détection de situations de détresse, de type accident, agression ou malaise, sont actuellement commercialisés sous différentes formes, afin de permettre de signaler, manuellement ou automatiquement, une telle situation. Ces dispositifs disposent généralement d'un bouton, permettant de déclencher une alerte. Cette alerte peut être l'émission d'un signal sonore ou lumineux. Elle peut également s'accompagner de l'émission, via des réseaux de type GSM, d'un appel téléphonique vers des services d'urgence. Ces produits peuvent intégrer un moyen de positionnement par satellite, par exemple selon le réseau satellitaire GPS, afin de fournir une localisation de la personne en situation de détresse. Ces dispositifs prennent la forme de pendentifs, de montres ou de simples boîtiers autonomes. Les dispositifs les plus complets, combinant l'émission d'un signal d'alerte à une géolocalisation GPS, et disposant d'une autonomie suffisante sont généralement des boîtiers, dont l'encombrement est proche de celui d'un téléphone portable.
  • Le document WO2014185976 décrit une chaussure comportant un dispositif électronique pour le suivi de la position d'une personne, le dispositif électronique étant inséré dans la semelle d'une chaussure. Cette dernière comporte notamment une ouverture, visible depuis l'extérieur, témoignant de la présence du dispositif. Ce dernier est apte à déterminer une position de la personne portant la chaussure et à la communiquer périodiquement par liaison sans fil. Le document WO2015124975 décrit une chaussure ayant la même finalité, comportant un dispositif électronique implanté au niveau de la voûte plantaire d'une semelle. Ces dispositifs de suivi de position ont une autonomie limitée. Ils effectuent en effet un suivi en continu de la position de la personne portant la chaussure, ainsi qu'un suivi de la position de la chaussure y compris lorsque cette dernière n'est pas portée. Il en résulte une consommation en énergie élevée, la plupart des données transmises n'étant pas utiles, car correspondant à des situations courantes ne justifiant pas la transmission de la position.
  • Par ailleurs, la société Nike propose des chaussures équipées d'un dispositif électronique comportant un circuit d'actimétrie, permettant de capter les mouvements d'une chaussure et de les transmettre, par liaison bluetooth, vers un téléphone portable de type smartphone, porté par l'utilisateur. Le recours à une liaison bluetooth permet d'obtenir un dispositif suffisamment compact pour pouvoir être intégré à la semelle d'une chaussure sans induire une gêne pour l'utilisateur. En effet, une liaison de type bluetooth consomme peu d'énergie et ne nécessite pas l'utilisation d'une batterie ou d'une pile encombrante. Une simple pile bouton suffit à l'alimenter.
  • On notera que le recours à une liaison bluetooth nécessite que l'utilisateur soit équipé d'une interface apte à communiquer avec le dispositif électronique, par exemple un smartphone. C'est notamment le cas de la chaussure décrite dans US2016/029926 , comportant un module permettant d'émettre une alerte vers un récepteur, par exemple un smartphone, porté par un utilisateur lorsque ce dernier porte une charge excessive. Cela suppose d'une part que l'utilisateur soit équipé du récepteur, et d'autre part que le récepteur soit en état de marche. Or, l'utilisateur peut ne pas être équipé d'un tel récepteur, par exemple en cas d'oubli ; en outre, le récepteur peut être hors service, en ayant par exemple une batterie déchargée, ce qui survient fréquemment avec des récepteurs de type smartphone. Dans de telles situations, le module d'alerte est inopérant. On comprend qu'une telle chaussure n'est pas adaptée à une situation de surveillance d'un utilisateur isolé, susceptible de se trouver dans une situation dangereuse, en évoluant par exemple dans un environnement présentant un risque, qu'il s'agisse d'un risque de chute, d'un risque chimique ou d'un risque électrique.
  • Les dispositifs décrits dans les documents qui précèdent ne permettent pas la détection d'une situation de détresse justifiant la transmission de la position d'une personne, en utilisant un réseau de communication de type longue portée, par exemple de type GSM. En effet, ce type de communication nécessite une alimentation électrique nettement plus puissante que celle nécessaire à une liaison de type bluetooth, mais aussi nettement plus encombrante. Son intégration dans une chaussure augmente la rigidité de cette dernière, ce qui est préjudiciable au confort d'utilisation.
  • L'invention exposée ci-après résout ces différents problèmes.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'invention concerne une chaussure comprenant toutes les caractéristiques de la revendication 1. Des modes de réalisation sont spécifiés dans les revendications dépendantes 2-14.
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés sur les figures listées ci-dessous.
    • FIGURES
    • La figure 1A représente une chaussure selon l'invention.
    • La figure 1B montre une semelle, dite d'usure, présentant un logement apte à recevoir un dispositif d'alerte.
    • La figure 1C montre la semelle d'usure représentée sur la figure 1B, dans le logement de laquelle un dispositif d'alerte est inséré. La figure 1D représente, sous un autre angle, la semelle d'usure et le dispositif d'alerte.
    • La figure 1E illustre la semelle d'usure des figures 1B à 1D, recouverte d'une semelle intérieure comportant une ouverture débouchant sur le logement de la semelle d'usure, et permettant d'insérer le dispositif d'alerte.
    • La figure 2 montre un exemple de dispositif d'alerte.
    • La figure 3 schématise les principales composantes d'une chaussure selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 4 représente un dispositif d'alerte disposé sur support.
    • La figure 5 représente un exemple de support.
    • La figure 6 montre une coque apte à recevoir le dispositif d'alerte et intégrée dans une semelle d'usure.
    • Les figures 7A et 7B sont des schémas d'implantation de composants équipant le dispositif d'alerte représenté sur les figures 2 et 4.
    • La figure 8 représente un dispositif d'alerte selon un mode de réalisation.
    EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
  • On a représenté sur la figure 1A une chaussure 1 équipée d'un dispositif d'alerte 30. La chaussure comporte une tige 10 rapportée sur une semelle 20 dite d'usure. Le terme tige est un terme connu de l'homme du métier et désigne une partie de la chaussure apte à recevoir un pied d'un utilisateur. Elle est fermée par une semelle intérieure 11. La semelle intérieure est appliquée sur la semelle d'usure 20, et au contact de cette dernière. La semelle d'usure est apte à entrer en contact avec le sol lorsque la chaussure est portée. La semelle d'usure comporte une face supérieure 20s, disposée contre la tige 10, et plus précisément contre la semelle intérieure 11. Elle comporte également une face inférieure 20i destinée à reposer sur le sol. La face inférieure 20i peut notamment comporter des crampons pour favoriser l'accroche sur le sol. Ainsi, la semelle d'usure s'étend entre le sol et la semelle intérieure 11 de la chaussure. Elle peut être composite, en étant constituée d'un empilement de différentes couches assemblées les unes aux autres.
  • Lorsque l'utilisateur chausse la chaussure, son pied s'appuie contre la semelle intérieure. Le terme "s'appuyer contre" ne signifie pas forcément qu'il y ait un contact entre la semelle intérieure et le pied. En particulier, la chaussure peut comporter une semelle dite première de propreté, intercalée entre le pied et la semelle intérieure, comme décrit par la suite.
  • La semelle d'usure peut être fabriquée par moulage et injection de matière dans un moule. La tige est fabriquée indépendamment de la semelle d'usure, puis rapportée sur cette dernière en étant généralement cousue, collée, ou liée à la semelle d'usure lors de la fabrication, en particulier par injection, de la semelle d'usure.
  • La chaussure comporte un dispositif d'alerte 30 destiné à détecter une survenue d'une situation de détresse pour un utilisateur portant la chaussure, et à émettre un signal d'alerte lorsque l'utilisateur se trouve dans la situation de détresse. Par signal d'alerte, on entend un message d'alerte, destiné à un interlocuteur prédéterminé, en particulier un service d'urgence et/ou un contact préalablement renseigné par l'utilisateur. Le signal d'alerte est de préférence émis par une liaison sans fil, en particulier par liaison radio-fréquentielle.
  • Le dispositif d'alerte 30 peut comporter un circuit d'actimétrie, comprenant au moins un capteur de mouvement apte à détecter des mouvements du dispositif, et à activer un circuit d'émission d'une alerte en cas de détection de mouvements représentatifs d'une situation de détresse de l'utilisateur. Le dispositif d'alerte 30 peut également comporter un circuit de géolocalisation pour établir une position de l'utilisateur lors de la survenue de la situation de détresse, de façon à ce que cette position puisse être transmise avec le signal d'alerte. Le dispositif d'alerte 30 peut comporter un commutateur d'utilisation, apte à occuper une position de repos ou une position d'utilisation, ledit commutateur étant configuré pour passer automatiquement dans ladite position d'utilisation lorsque la chaussure est portée par l'utilisateur. Le commutateur d'utilisation est alors apte à déclencher un fonctionnement dudit circuit d'actimétrie. D'autres fonctionnalités potentielles du dispositif d'alerte 30 sont décrites ci-après, en lien avec les figures 7A et 7B.
  • La figure 1B représente une semelle d'usure selon l'invention. On distingue la face inférieure 20i et la face supérieure 20s. Un logement 25, prenant la forme d'une cavité, est ménagé dans la semelle d'usure 20, et plus précisément au niveau de la face supérieure 20s. Le logement peut notamment être formé lors de la fabrication de la semelle d'usure 20, en particulier lorsque cette dernière est obtenue par moulage. Le logement 25 prend alors la forme d'une échancrure pratiquée au niveau de la face supérieure 20s. Cela facilite une insertion du dispositif d'alerte 30 comme cela est représenté sur la figure 1C, après que la semelle d'usure 20 a été fabriquée. Pour cela, le dispositif d'alerte 30 est simplement déposé dans le logement 25, en dessus de la semelle d'usure 20. Le dispositif d'alerte est amovible et peut être retiré du logement. Un emplacement possible du logement 25 est la partie centrale 20p de la semelle d'usure 20 correspondant à la voûte plantaire du pied. Ainsi, le logement peut s'étendre entre les zones d'appui 20ar et 20av de la semelle d'usure destinées à s'appuyer sur un sol, respectivement au niveau du talon et des orteils. L'insertion du dispositif d'alerte 30 au niveau de la voûte plantaire 20p limite la perception du dispositif d'alerte par l'utilisateur.
  • De préférence, le dispositif d'alerte 30 s'étend, parallèlement à un axe longitudinal X horizontal reliant le talon aux orteils, selon une longueur inférieure à 7 cm, voire à 5 cm. Ainsi, lorsque le dispositif est disposé comme représenté sur la figure 1C, il ne s'étend pas au-delà de la partie centrale 20p de la semelle d'usure correspondant à la voûte plantaire du pied. Il est entièrement contenu dans cette partie centrale. Plus la longueur est courte, moins la flexion de la chaussure parallèlement ou perpendiculairement à l'axe longitudinal X est gênée.
  • De préférence, la largeur du dispositif d'alerte 30 est inférieure à 5 cm, voire 3 cm. La largeur du dispositif d'alerte 30 est définie selon un axe transversal Y horizontal et perpendiculaire à l'axe longitudinal X. A l'instar de la longueur, plus la largeur est courte, moins la flexion de la chaussure est gênée par la présence du dispositif d'alerte 30.
  • Comme décrit par la suite, le dispositif d'alerte comporte une alimentation électrique, de type pile ou batterie rechargeable, dont la puissance est de préférence supérieure à 50 mA/h, voire 100 mA/h, voire 500 mA/h. Le volume d'une telle alimentation est généralement supérieur à 5 cm3, voire à 10 cm3. Ainsi, le dispositif d'alerte 30 est confiné dans un volume généralement supérieur à 10 cm3, voire à 20 cm3. Un aspect important de l'invention est une intégration du dispositif d'alerte dans le logement 25 en minimisant autant que possible la perception de la présence de ce dispositif par l'utilisateur de la chaussure.
  • Comme représenté sur la figure 1C, l'insertion du dispositif d'alerte 30 au niveau de la voûte plantaire 20p, entre les zones d'appui 20ar et 20av, permet de limiter une telle pression. Cela permet également d'éviter que le dispositif d'alerte 30 subisse une déformation de la chaussure lors de son utilisation.
  • La figure 1D montre une configuration préférée, selon laquelle le logement 25 est dimensionné de telle sorte que lorsque le dispositif d'alerte est inséré dans ce dernier, un espace 26, dit espace tampon, subsiste entre le dispositif d'alerte 30 et la semelle d'usure 20. Cet espace peut être laissé libre (c'est-à-dire comblé par de l'air) ou être comblé par un fluide, par exemple un gel, ou un matériau suffisamment mou de type mousse. Le matériau de remplissage 27 occupant l'espace tampon 26 est de préférence moins dur que le matériau selon lequel est réalisée la semelle d'usure 20. Cela limite significativement la pression exercée par l'utilisateur sur le dispositif d'alerte. En effet, la pression exercée par l'utilisateur tend à réduire le volume de l'espace tampon 26, ce dernier évitant un contact entre le dispositif d'alerte 30 et la semelle d'usure 20. Autrement dit, l'espace tampon est apte à se comprimer sous l'effet d'une pression exercée sur la semelle d'usure, en limitant les possibilités que le dispositif d'alerte 30 ne s'appuie contre la semelle d'usure 20 sous l'effet de la pression. L'espace tampon 26 facilite également les possibilités de flexion de la chaussure 1 autour des axes longitudinal X et/ou transversal Y, en limitant la rigidité supplémentaire induite par la présence du dispositif d'alerte 30 dans le logement 25. Enfin, l'espace tampon 26 minimise les risques de dégradation du dispositif d'alerte du fait des pressions exercées par l'utilisateur et lors d'une flexion de la chaussure. De préférence, l'épaisseur de l'espace tampon 26 s'étendant entre le dispositif d'alerte 30 et la semelle d'usure est supérieure à 1 mm, voire supérieure à 2 mm.
  • L'espace tampon 26 peut être ménagé entre le dispositif d'alerte et la face supérieure 20s de la semelle d'usure 20, c'est-à-dire en dessous du dispositif d'alerte lorsque la chaussure est posée sur un sol horizontal. Il peut également s'étendre autour du dispositif d'alerte, entre ce dernier et la semelle d'usure 20. Par autour du dispositif d'alerte, on entend s'étendant dans un plan parallèle à la semelle intérieure et comprenant le dispositif d'alerte. Avantageusement, l'espace tampon 26 est ménagé à la fois en dessous du dispositif d'alerte 30 (c'est-à-dire entre le dispositif d'alerte et la face supérieure 20s de la semelle d'usure), ainsi qu'autour du dispositif d'alerte 30.
  • L'espace tampon 26 précédemment décrit facilite une flexion de la chaussure et limite significativement la perception de la présence du dispositif d'alerte par l'utilisateur. Il est d'autant plus utile que le volume du dispositif d'alerte est important. De plus, il permet une implantation du dispositif d'alerte dans des parties de la chaussure exposées à une pression importante de la part de l'utilisateur, en particulier les zones d'appui avant 20av et arrière 20ar. Ainsi, il n'est pas nécessaire de restreindre la position du dispositif d'alerte au niveau de la partie centrale 20p correspondant à la voûte plantaire.
  • La figure 1E montre une vue de dessus du dispositif d'alerte 30 disposé dans le logement 25. Il est relié à un capteur de pression 32, ce dernier étant disposé à l'extrémité d'une languette 31 montée en saillie par rapport au dispositif d'alerte. La languette permet en particulier le passage de connexions entre le capteur de pression 32 et un microcontrôleur 45 du dispositif d'alerte. Contrairement au dispositif d'alerte 30, le capteur de pression 32 est destiné à recevoir une pression exercée par l'utilisateur lorsque ce dernier chausse la chaussure. Le capteur de pression 32 est situé de préférence à l'extérieur du dispositif d'alerte 30. Il peut par exemple être disposé au niveau de la zone d'appui arrière 20ar, au niveau du talon, ou de la zone d'appui avant 20av, au niveau des orteils. Ainsi, lorsque le pied d'un utilisateur est inséré dans la chaussure 1, il exerce une pression sur le capteur de pression 32. Le capteur de pression 32 agit alors en tant que capteur de présence d'un pied dans la chaussure. Il peut alors agir en tant que commutateur d'utilisation pour activer des composants situés dans le dispositif d'alerte, notamment le circuit d'actimétrie décrit par la suite. Le capteur de pression 32 peut être une jauge de contrainte, dont une résistance est modifiée par une déformation résultant de l'application d'une pression Il peut s'agir d'un capteur désigné par l'acronyme anglosaxon FSR, signifiant "Force Sensing Resistor".
  • La figure 1E montre une configuration selon laquelle la semelle intérieure 11, représentée en transparence, est appliquée contre la semelle d'usure 20, en dessus du capteur de pression 32, ce dernier étant inséré entre la semelle intérieure et la semelle d'usure. Ainsi, la présence du capteur de pression 32 n'est pas ou peu perceptible par l'utilisateur.
  • La semelle intérieure 11 peut être pleine, auquel cas elle referme le logement 25 dans lequel le dispositif d'alerte est inséré. Cependant, selon une telle configuration, il est plus difficile d'accéder au dispositif d'alerte. C'est pourquoi il est préférable qu'une ouverture 12 soit pratiquée dans la semelle intérieure 11, de telle sorte que lorsque la semelle intérieure 11 est appliquée contre la semelle d'usure 20, l'ouverture 12 débouchant sur le logement 25. Cela facilite une insertion ou un retrait du dispositif d'alerte 30.
  • La figure 2 représente un exemple de dispositif d'alerte 30 relié à une languette 31 à l'extrémité de laquelle est disposé le capteur de pression 32. L'épaisseur du dispositif d'alerte est de préférence inférieure à 1 cm. De préférence, la languette 31 et le capteur de pression 32 ont une épaisseur inférieure à l'épaisseur du dispositif d'alerte. Leur épaisseur est de préférence inférieure à 1 mm ou à 2 mm. Cela minimise la perception de présence du capteur de pression 32 par l'utilisateur.
  • La figure 3 montre un exemple de composantes d'une chaussure selon l'invention. La tige de la chaussure n'a pas été représentée dans sa totalité, seule la semelle intérieure 11 étant dessinée. Comme précédemment décrit, la semelle intérieure comporte une ouverture 12 débouchant sur le logement 25 lorsque la semelle intérieure est appliquée contre la semelle d'usure 20. Dans cet exemple, la chaussure comporte également une semelle première de propreté 14 disposée de façon amovible dans la tige 10, contre la semelle intérieure 11. La semelle première de propreté 14 est optionnelle. Le dispositif d'alerte 30 est placé sur un support 34, décrit plus en détail en lien avec la figure 4, de telle sorte que le dispositif d'alerte 30 s'engage à travers l'ouverture 12 de la semelle intérieure, de façon à pénétrer dans le logement 25. Le support 34 est retenu par la semelle intérieure 11. Il est maintenu entre la semelle première de propreté 14 et la semelle intérieure 11. La semelle première de propreté 14, le support 34 et la semelle intérieure 11 sont disposés parallèlement les uns aux autres.
  • Le dispositif d'alerte 30 peut être aisément disposé dans le logement 25 puisqu'il suffit de retirer la semelle première de propreté et de le placer dans le logement, en disposant la languette 31 et le capteur de pression 32 sous la semelle intérieure 11, ou entre la semelle intérieure 11 et la semelle première de propreté 14. Lorsqu'il est recouvert par la semelle première de propreté 14, le dispositif d'alerte 30 est discret et n'est pas visible depuis l'extérieur. Il peut être facilement retiré de la chaussure, en retirant la semelle première de propreté 14 et en extrayant le dispositif d'alerte du logement 25. Un tel retrait peut être nécessaire pour procéder à une recharge d'une batterie 46 équipant le dispositif d'alerte, ou pour procéder à des mises à jour des algorithmes mis en oeuvre par un processeur 45 du dispositif d'alerte. La batterie 46 et le microprocesseur 45 sont décrits dans le détail ci-après.
  • La chaussure 1 peut être équipée d'une semelle antiperforation 16. Cette dernière peut être disposée entre le support 34 et la semelle première de propreté 14, ou en dessus de la semelle première de propreté 14. Selon l'exemple représenté sur la figure 3, la semelle antiperforation est disposée entre la semelle intérieure 11 et la face supérieure 20s. La semelle antiperforation 16 peut également être intégrée à la semelle d'usure 20, auquel cas elle peut former la surface supérieure 20s. Elle comporte une ouverture 18 débouchant sur le logement 25, de façon à permettre l'insertion du dispositif d'alerte 30 dans le logement. Afin d'obtenir une protection antiperforation uniforme, un élément complémentaire antiperforation 19 est disposé au fond du logement 25, de façon à être recouvert par le dispositif d'alerte 30 lorsque ce dernier est inséré dans le logement 25. Il peut également être disposé en dessus du logement 25, au niveau de l'ouverture 18. L'élément complémentaire 19 présente une surface de préférence sensiblement égale ou supérieure à la surface de l'ouverture 18 pratiquée dans la semelle antiperforation 16. Il peut être moulé dans la semelle d'usure 20 lors de la formation de cette dernière. Le recours à une semelle antiperforation est envisagé lorsque la chaussure 1 est une chaussure de sécurité. La semelle antiperforation 16 et l'éventuel élément complémentaire antiperforation 19 sont réalisés selon des matériaux connus de l'homme du métier, qui présentent une bonne résistance à la perforation. Il peut en particulier s'agir d'un métal, ou d'un matériau comportant des fibres métalliques ou d'un matériau tel le kevlar.
  • Comme représenté sur la figure 4, le dispositif d'alerte peut être fixé sur un support 34, ce dernier prenant la forme d'une surface, avantageusement souple, contre laquelle est fixé le dispositif d'alerte 30. Le support 34 est de préférence suffisamment souple pour pouvoir épouser la forme de la semelle intérieure lorsqu'il est inséré dans la chaussure, comme on le comprend sur la figure 3, en particulier lorsque l'utilisateur chausse la chaussure. L'épaisseur du support est de préférence inférieure à 3 mm, voire à 1.5 mm, voire à 1 mm. Plus il est fin, moins sa présence est perceptible par l'utilisateur. Il est de préférence réalisé dans un matériau déformable pour se conformer à la forme de la semelle intérieure 11, mais suffisamment rigide pour permettre un maintien du dispositif d'alerte 30 en dessus de l'espace tampon 26. Il est par exemple réalisé dans une matière plastique de type polyéthylène. Le dispositif d'alerte 30 et le support 34 sont solidaires. L'ensemble formé par le support 34, le dispositif d'alerte 30 et le capteur de pression 32 est désigné par le terme module d'alerte 38. Dans l'exemple présenté, le dispositif d'alerte 30 comporte un boîtier 36, renfermant les principaux circuits électroniques. Le capteur de pression 32 s'étend à l'extérieur du boîtier 36, et par exemple contre le support 34.
  • Le support 34 peut être conçu selon un des matériaux antiperforation précédemment évoqués. Il peut en particulier être métallique. Il forme alors l'élément complémentaire de protection 19 de la semelle antiperforation 16. Outre une protection contre la perforation, un support métallique présente l'avantage de prévenir une absorption du signal d'alerte, émis par le dispositif d'alerte 30, par le pied de l'utilisateur de la chaussure. Le support d'appui métallique réfléchit le signal d'alerte, ce qui évite son absorption par le pied de l'utilisateur, et favorise sa transmission. Il est alors conçu en utilisant un métal réfléchissant les ondes électromagnétiques.
  • La figure 5 représente un exemple de support 34, apte à épouser la forme de la semelle intérieure 11, et pourvu de nervures 35, de telle sorte que le support 34 soit rigide en flexion lorsque la flexion est exercée autour de l'axe longitudinal X, et souple en flexion lorsque cette dernière est exercée autour de l'axe transversal Y. Les nervures sont orientées parallèlement à l'axe transversal Y.
  • Quel que soit le mode de réalisation, le support 34 s'étend de préférence selon un plan XY, sensiblement parallèle à la semelle intérieure 11. Il est avantageusement rigide en flexion autour de l'axe longitudinal X et souple en flexion autour de l'axe transversal Y.
  • La semelle d'usure 20 peut comporter une ouverture latérale 28, permettant de voir le dispositif d'alerte 30 depuis l'extérieur de la chaussure, par une des faces latérales de la chaussure. De préférence, l'ouverture latérale 28 débouche sur la face latérale interne de la chaussure, correspondant au côté intérieur du pied, et s'étend jusqu'au logement 25, ou à proximité de ce dernier. Cela permet à l'utilisateur de mieux voir le dispositif d'alerte 30 à travers l'ouverture latérale 28, cela par une simple torsion du pied. L'ouverture latérale 28 est laissée libre ou comblée par un matériau transparent formant un bouchon éventuellement amovible. Elle peut permettre le passage d'une lumière émise par une source de lumière disposée dans le dispositif d'alerte, comme décrit ci-après en lien avec les figures 7A et 7B. Elle peut également permettre le raccordement du dispositif d'alerte 30 à une connexion filaire pour recharger une batterie ou pour remettre à jour des algorithmes mis en oeuvre par un microprocesseur disposé dans le dispositif d'alerte. L'ouverture latérale 28 peut également permettre le raccordement d'une antenne.
  • La semelle d'usure 20 peut être réalisée par injection de matière dans un moule, ce dernier comportant une protubérance permettant la formation du logement 25. De façon alternative, la semelle d'usure peut être réalisée en utilisant un moule existant sur lequel est rapportée une coque 29 épousant la forme du logement 25, une telle coque étant représentée sur la figure 6. Cela permet, lors de la fabrication de la semelle d'usure, d'utiliser un moule standard et de lui adjoindre la coque. Le procédé est alors plus économique, car il évite la réalisation d'un moule spécifique. Après fabrication de la semelle par injection, la coque subsiste dans la semelle et définit la périphérie du logement 25. Avantageusement, la coque 29 est rigide, et de préférence métallique, de façon à prévenir un endommagement du module dispositif d'alerte 30 par un objet saillant, tel une pointe, pénétrant dans la semelle d'usure 20. Le métal est avantageusement choisi de façon à permettre une transmission d'ondes électromagnétiques à travers la coque 29. Une coque rigide permet en particulier de prévenir un endommagement d'une batterie équipant le dispositif d'alerte 30, une telle batterie étant décrite en lien avec les figures 7A et 7B. Lorsque la coque est rigide, elle peut former un élément complémentaire 19 de la semelle antiperforation 16.
  • Sur la figures 7A et 7B, on a représenté les principaux composants d'un dispositif d'alerte 30 selon l'invention. Ces composants sont disposés de part et d'autre d'un support plan 40, ce dernier étant de type PCB, acronyme de Printed Circuit Board. La figure 7A représente une première face 401 du support plan tandis que la figure 7B représente une deuxième face 402 du support plan, opposée à la première face.
  • Le dispositif d'alerte 30 comporte un circuit d'actimétrie 41 composé du capteur de mouvement, précédemment évoqué, et d'un microprocesseur. Le capteur de mouvement peut être de type accéléromètre, gyromètre ou magnétomètre ou une combinaison de tels capteurs. Le microprocesseur permet de détecter un mouvement suspect à partir de signaux transmis par chaque capteur de mouvement. Par mouvement suspect, on entend un mouvement représentatif d'une situation de détresse pour l'utilisateur, par exemple une chute ou une position allongée prolongée. Au niveau des capteurs de mouvements, une chute peut se traduire par une accélération brutale, suivie d'une période d'inactivité. Les signaux du capteur de pression 32 peuvent également être utilisés par le microprocesseur du circuit d'actimétrie pour identifier une situation de détresse. Le passage d'une position debout à une position allongée se traduit par exemple par une diminution de la pression exercée sur le capteur de pression 32, témoignant d'une perte de verticalité. Le microprocesseur du circuit d'actimétrie est apte à exécuter un algorithme de détection d'une situation de détresse à partir des signaux mesurés par les capteurs de mouvement. L'utilisation de tels capteurs de mouvement pour la détection d'une chute d'une personne a été déjà décrite dans la littérature. Le microprocesseur peut par exemple mettre en oeuvre un algorithme de détection de chute, sur la base de signaux respectivement délivrés par un accéléromètre et un magnétomètre, tel que décrit dans EP1731098 . Par ailleurs, le microprocesseur est avantageusement apte à reconnaître une séquence de mouvements d'alerte volontairement exécutée par l'utilisateur en cas de problème. Il peut par exemple s'agir de coups de pieds répétés à une cadence prédéfinie. Cela permet à l'utilisateur de commander volontairement une émission d'un signal d'alerte.
  • En cas de survenue d'un mouvement représentatif d'une alerte, le microcontrôleur 45 du dispositif d'alerte active le circuit de géolocalisation 42 de façon à obtenir une position de l'utilisateur, puis génère un signal d'alerte, ce dernier étant transmis à l'aide d'un circuit d'émission 43. La géolocalisation peut être réalisée par un réseau satellitaire, de type GPS ou Galileo, ou par un réseau téléphonique de type GSM. Elle permet d'établir une position géographique du dispositif d'alerte 30, c'est-à-dire sa latitude, sa longitude et éventuellement son altitude.
  • La fonction du circuit d'émission 43 est d'émettre automatiquement un signal d'alerte radiofréquentiel à destination d'un réseau de communication distant lorsqu'il a été activé par le microcontrôleur 45. A la différence de l'art antérieur, le dispositif d'alerte est apte à émettre un signal d'alerte selon une longue portée, c'est-à-dire à une distance supérieure à 100m, voire à 200 m, voire à 500 m. Cela évite à l'utilisateur d'avoir à porter une interface de type téléphone portable communiquant avec le dispositif d'alerte par une liaison à courte portée de type bluetooth, comme suggéré dans l'art antérieur, par exemple dans le document US2016/029926 . Le dispositif d'alerte 30 fonctionne de façon autonome, indépendamment d'un objet communiquant porté par l'utilisateur.
  • Le signal d'alerte est par exemple adressé par un appel téléphonique ou par un réseau internet. Le signal d'alerte indique la survenue d'une alerte ainsi que la position du dispositif d'alerte 30 fournie par le circuit de géolocalisation 42. Le circuit d'émission 43 peut par exemple comporter une carte SIM (acronyme du terme anglais Subscriber Identity Dispositif), sous quel format que ce soit, apte à permettre un appel téléphonique à destination d'un réseau de communication sans fil, par exemple un réseau GSM, ou un réseau cellulaire bas débit et longue distance, ce type de réseau étant usuellement dédié aux objets connectés. De tels réseaux sont parfois désignés par l'acronyme anglais « LPWAN », signifiant « Low Power Wide Area Network ». Des réseaux sont actuellement proposés par l'opérateur Sigfox (marque déposée) ou l'alliance LoRa (marque déposée). De préférence, le réseau de communication est un réseau de téléphonie mobile, ce type de réseau permettant d'échanger un grand nombre de données et bénéficiant d'une couverture étendue. Il peut s'agir d'un réseau de téléphonie suivant la norme GSM, GPRS, 4G ou autres. De façon complémentaire ou alternative, l'alerte peut être émise par un réseau internet sans fil ou par toute liaison sans fil radio-fréquentielle dont la portée est suffisante.
  • De préférence, et cela constitue une différence notable vis-à-vis de dispositifs d'alertes nomades connus, le circuit d'émission 43 et/ou le circuit de géolocalisation 42 sont inactifs tant qu'ils n'ont pas été activés par le micocontrôleur 45 du dispositif d'alerte, ce dernier pouvant être un microprocessseur. Ainsi, en fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsqu'il est porté par un utilisateur, le circuit d'émission 43 n'émet, ni ne reçoit, aucun signal vers ou depuis le réseau de communication de manière continue ou de façon suffisamment fréquente pour être considérée comme telle. Il en est de même pour le circuit de géolocalisation 42. Ces circuits ne sont activés que lorsqu'ils ont été sollicités par le microprocesseur 45 du dispositif d'alerte 30, lors de la survenue d'une situation de détresse de l'utilisateur, justifiant un envoi automatique d'une alerte. Contrairement à des dispositifs connus à ce jour, le circuit d'émission 43 n'est pas en communication permanente avec un réseau communication de type téléphonie mobile. Cette particularité augmente considérablement l'autonomie du dispositif d'alerte. En effet, toute communication, périodique ou continue, avec un réseau de téléphonie mobile, accroît la consommation électrique, ce qui explique pourquoi l'autonomie des dispositifs d'alerte actuels est limitée, au mieux, à quelques jours. Le fait que de n'activer le circuit d'émission 43 et le circuit de géolocalisation 42 uniquement en cas de survenue d'une situation particulière permet de disposer d'une autonomie dépassant une semaine et pouvant atteindre plusieurs semaines. Cela limite les périodes de recharge du dispositif.
  • Tant que le capteur de pression 32 n'a pas été activé, le microcontrôleur 45 consomme peu d'énergie et se trouve dans un état dit de veille profonde. Dès que le capteur de pression détecte la présence d'un utilisateur, le microprocesseur prend un état actif, les signaux produits par le circuit d'actimétrie étant échantillonnés selon une fréquence élevée, typiquement supérieure à 10 Hz, voire à 20 Hz, voire davantage. L'état de veille profonde tant que la chaussure n'est pas portée permet de minimiser la consommation en énergie du dispositif d'alerte.
  • Le dispositif d'alerte 30 peut également comporter un transducteur 48, permettant une communication d'information sur l'état du dispositif d'alerte vers l'utilisateur. Le transducteur peut être une source de lumière et/ou un vibreur. Lorsque le transducteur est une source de lumière, cette dernière est apte à émettre une lumière de manière à ce que la lumière soit visible par l'utilisateur. La lumière peut notamment être émise à travers l'ouverture 12 de la semelle intérieure 11, ce qui permet sa diffusion à l'intérieur de la tige. La lumière peut également être émise à travers l'ouverture latérale 28 pratiquée dans la semelle d'usure 20, décrite en lien avec la figure 3. Le transducteur peut également être un vibreur, auquel cas il est configuré pour transmettre une vibration à l'utilisateur. De préférence, la vibration est émise au voisinage de la semelle intérieure 11 ou de la semelle première de propreté 14, de telle sorte qu'elle soit ressentie par le pied de l'utilisateur inséré dans la chaussure 1. Le transducteur 48 peut permettre une communication d'informations sur l'état du dispositif d'alerte 30, et par exemple
    • un état de bon fonctionnement du dispositif d'alerte ;
    • un avertissement sur la survenue d'un dysfonctionnement ou sur une charge insuffisante d'une batterie 46 équipant le dispositif d'alerte ;
    • une émission d'un signal d'alerte par le dispositif d'alerte 30, ce qui permet d'informer l'utilisateur du fait que l'alerte a été émise ;
    • un accusé de réception du signal d'alerte émis par le dispositif d'alerte, l'accusé de réception étant envoyé par le réseau de communication vers le dispositif d'alerte et traité par le microprocesseur 45. Cela permet d'informer l'utilisateur que l'alerte a été prise en compte.
  • Chaque type d'information peut être transmise à l'utilisateur selon une séquence d'activation du transducteur pré-programmée. Par exemple une fréquence de clignotement de la source de lumière ou une fréquence d'occurrence de vibrations du vibreur.
  • Le dispositif d'alerte peut également comporter un circuit d'inhibition 44, apte à désactiver le circuit d'émission d'alerte 43, en cas de fausse détection d'une situation de détresse. Le circuit d'inhibition peut notamment être activé lorsqu'un mouvement d'inhibition a été détecté par le circuit d'actimétrie 41. Le mouvement d'inhibition est un mouvement particulier prédéterminé, dont la réalisation est détectée par le microprocesseur du circuit d'actimétrie, ce qui a pour effet l'activation du circuit d'inhibition. Le mouvement d'inhibition peut être une série de coups de pieds successifs sur le sol, selon une cadence prédéfinie.
  • Le dispositif d'alerte comporte également une source d'alimentation électrique, de préférence une batterie 46, apte à alimenter les différents composants du dispositif. La batterie peut être rechargée par une liaison filaire branchée sur une embase de connexion 47. L'embase de connexion 47 peut également permettre une reconfiguration des algorithmes mis en oeuvre par le microprocesseur. Comme précédemment indiqué, la taille de la batterie 46 dimensionne le volume du dispositif d'alerte 30. Lorsque le signal d'alerte est adressé par un réseau de type GSM, la puissance de la batterie doit être de préférence supérieure à 50 mA/h voire à 100 mA/h, voire à 500 mA/h. De ce fait, le volume de la batterie est supérieur à 5 cm3, voire à 10 cm3.
  • Le dispositif d'alerte peut comporter une antenne 43', reliée au circuit d'émission 43, pour émettre le signal d'alerte. L'antenne 43' est avantageusement éloignée de la batterie 46, de façon à limiter la perturbation du signal d'alerte. Elle est également éloignée du microprocesseur 45, pour ne pas perturber ce dernier. Les inventeurs ont constaté qu'il était préférable que l'antenne 43' soit déportée du support plan 40, et reliée à ce dernier par une connexion, de réflexions par des éléments métalliques, en particulier un plan de masse, constituant le PCB. Le dispositif d'alerte peut également comporter une antenne 42' reliée au circuit de géolocalisation 42'. De même que pour l'antenne 43' du circuit d'émission 43, l'antenne 42' du circuit de géolocalisation est avantageusement déportée du support plan.
  • Les différents composants du dispositif d'alerte sont insérés dans un boîtier 36, de préférence monobloc. Ce boîtier forme une enveloppe de protection autour des composants du dispositif d'alerte. De façon alternative, le dispositif d'alerte comporte deux boîtiers : un premier boîtier renferme les composants du dispositif d'alerte tandis qu'un deuxième boîtier renferme la batterie 46.
  • Le dispositif d'alerte comporte également une mémoire 49, apte à stocker des instructions aptes à être mises en oeuvre par le microprocesseur 45. La mémoire 49 peut également stocker les signaux délivrés par le circuit d'actimétrie 41 dans les instants précédents et suivants la survenue d'une alerte, par exemple 5 secondes avant et 5 secondes après une chute. Ces signaux peuvent être transmis avec le signal d'alerte. Cela permet de recueillir des signaux émis par des capteurs de mouvement lors de la survenue d'une situation de détresse réelle, par exemple une chute. La collecte de tels signaux, provenant d'utilisateurs différents, permet de constituer une base de données de signaux représentatifs d'une alerte réelle. Une telle base de données peut être utilisée pour affiner les algorithmes de détection d'une situation de détresse.
  • De façon alternative, le dispositif d'alerte peut comporter non pas un unique boîtier 36, comme précédemment décrit, mais plusieurs boîtiers rigides 36 reliés les uns aux autres par une liaison souple, cette dernière permettant notamment une connexion électrique entre les différents boîtiers. Cela permet le recours à des boîtiers de volume raisonnable, typiquement inférieur à 10 cm3, la liaison souple 37 entre deux boîtiers adjacents 36 favorisant la flexion du dispositif. En particulier, le dispositif d'alerte peut comporter deux boîtiers : un premier boîtier pour confiner la batterie et un deuxième boîtier rassemblant les autres composants. Une telle configuration est représentée sur la figure 8.
  • La chaussure 1 peut être une chaussure de sécurité, utilisable par un utilisateur effectuant des travaux présentant un danger. Plus généralement, il s'agit d'une chaussure destinée à la pratique d'une activité risquée par un utilisateur susceptible d'être isolé, par exemple une activité sportive de type randonnée, ski ou un sport nautique. Il peut également s'agir d'une chaussure destinée à être portée par une personne potentiellement en situation de détresse, par exemple une personne âgée, une personne handicapée ou en convalescence.

Claims (14)

  1. Chaussure (1) apte à être chaussée par un pied d'un utilisateur, comportant :
    - une tige (10) comportant une semelle intérieure (11), contre laquelle peut s'appuyer le pied lorsqu'il est disposé dans la chaussure;
    - une semelle dite d'usure (20), présentant une face supérieure (20s) appliquée contre la semelle intérieure (11), et une face inférieure (20i) destinée à entrer en contact avec un sol sur lequel évolue la chaussure, la semelle d'usure comportant un logement (25) ménagé au niveau de la face supérieure (20s) de la semelle d'usure, une ouverture (12) débouchant dans le logement (25) étant ménagée dans la semelle intérieure (11);
    la chaussure étant caractérisée en ce qu'elle comporte :
    - un dispositif d'alerte (30), apte à émettre un signal d'alerte lorsque l'utilisateur se trouve dans une situation de détresse, le dispositif d'alerte étant inséré dans le logement (25) à travers l'ouverture (12), le dispositif d'alerte étant apte à émettre un signal d'alerte selon une portée supérieure à 100 mètres;
    - une semelle antiperforation (16), comportant une ouverture (18) débouchant dans le logement (25), de façon à permettre une insertion du dispositif d'alerte (30) dans le logement.
  2. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d'alerte (30) est maintenu par un support (34), le support s'appuyant contre la semelle intérieure (11), en s'étendant parallèlement à cette dernière, à l'intérieur de la tige (10), le support étant déformable de façon à se conformer à la forme de la semelle intérieure (11).
  3. Chaussure selon la revendication 2, dans lequel l'épaisseur du support (34) est inférieure à 1.5 mm.
  4. Chaussure selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, comportant une semelle dite première de propreté (14), disposée contre la semelle intérieure (11), le support (34) s'étendant entre la semelle première de propreté (14) et la semelle intérieure (11).
  5. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant également un élément complémentaire (19) antiperforation, présentant une surface supérieure à la surface de l'ouverture (18) pratiquée dans la semelle antiperforation (16), et recouvrant ladite ouverture (18).
  6. Chaussure selon la revendication 5, dépendant de la revendication 2, dans lequel le support (34) forme l'élément complémentaire antiperforation (19).
  7. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d'alerte est relié à un capteur de pression (32), s'appuyant contre la semelle intérieure (11) et apte à détecter une pression appliquée par le pied de l'utilisateur après que ce dernier a chaussé la chaussure.
  8. Chaussure selon la revendication 7, dans laquelle le dispositif d'alerte (30) est relié à une languette (31), montée en saillie par rapport au dispositif d'alerte, à une extrémité de laquelle est disposé le capteur de pression (32).
  9. Chaussure selon la revendication 8, dans laquelle l'épaisseur de la languette (31) et du capteur de pression (32) est inférieure à 2 mm.
  10. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d'alerte comporte une batterie dont le volume est supérieur à 5 cm3, et/ou dans laquelle le volume du dispositif d'alerte est supérieur à 10 cm3.
  11. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une coque (29), définissant une périphérie du logement (25), disposée dans la semelle d'usure (20), la coque pouvant former un élément complémentaire de la semelle antiperforation.
  12. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d'alerte comporte un transducteur (48), apte à s'activer pour fournir une information sur un état du dispositif d'alerte (30), le transducteur comportant un vibreur, apte à générer une vibration se propageant au niveau de la semelle intérieure (11).
  13. Chaussure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif d'alerte (30) comporte :
    - un circuit d'actimétrie (41), composé d'un capteur de mouvement le circuit d'émission étant configuré pour détecter un mouvement représentatif d'une situation de détresse de l'utilisateur, ou un mouvement d'alerte volontairement exécuté par l'utilisateur en cas de survenue d'une situation de détresse ;
    - un circuit de géolocalisation (42), configuré pour obtenir une position de l'utilisateur ;
    - un circuit d'émission (43), apte à émettre le signal d'alerte, ainsi que la position de l'utilisateur ;
    - un microcontrôleur (45), apte à activer le circuit d'émission (43) et le circuit de géolocalisation (42) lorsque le circuit d'actimétrie (41) a détecté une situation de détresse;
    - le circuit de géolocalisation (42) et le circuit d'émission (43) étant inactifs tant qu'ils n'ont pas été activés par le microcontrôleur (45), lors de la survenue d'une situation de détresse, lorsque la chaussure est portée par l'utilisateur.
  14. Chaussure l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un circuit d'émission (43), apte à émettre le signal d'alerte, le circuit d'émission étant disposé sur un support (40), le circuit d'émission étant relié à une antenne (43') disposée à l'extérieur du support (40).
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