EP4003149A1 - Systeme et procede pour la detection et l'aide a la correction de postures inappropriées en temps réel - Google Patents

Systeme et procede pour la detection et l'aide a la correction de postures inappropriées en temps réel

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Publication number
EP4003149A1
EP4003149A1 EP20754322.4A EP20754322A EP4003149A1 EP 4003149 A1 EP4003149 A1 EP 4003149A1 EP 20754322 A EP20754322 A EP 20754322A EP 4003149 A1 EP4003149 A1 EP 4003149A1
Authority
EP
European Patent Office
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user
value
sensor module
plane
support
Prior art date
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Pending
Application number
EP20754322.4A
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German (de)
English (en)
Inventor
Patrick Michel Eric FRENAY
Sylvain Alexandre BRUNEL
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Feedback
Original Assignee
Feedback
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Publication date
Application filed by Feedback filed Critical Feedback
Publication of EP4003149A1 publication Critical patent/EP4003149A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • A61B5/486—Bio-feedback
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    • 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
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    • 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
    • A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
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    • 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
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7405—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using sound
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    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7455—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means characterised by tactile indication, e.g. vibration or electrical stimulation

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of systems and methods for controlling a person's back posture, in particular in the context of controlling the health risks posed by the adoption of poor back postures.
  • Back pain is sometimes referred to as the "disease of the century", given the growing number of people who are likely to suffer from a back condition (low back pain, neck pain, back pain, etc.) at least once in their lifetime.
  • back pain, and in particular low back pain is caused by the repeated adoption of bad postures of the back which, by inappropriately stressing the spine and its muscle support system, can in particular lead to lesions of the back muscles. intervertebral discs, ligaments, muscles and tendons ensuring the locomotor role of the spine.
  • the risk of developing low back pain is particularly high in certain professional settings.
  • Passive orthotic devices are already known, for example of the corset or belt type, intended to be worn by a user and to mechanically constrain the movements and orientations of the latter's spine, so as to avoid the implementation of certain postures. known to present a risk to health. If such known orthotic devices fulfill a preventive function satisfactory for bad postures, they do not on the other hand allow their user to clearly identify risky postures and to adapt their behavior on their own in order to effectively avoid their reproduction. In addition, these orthotic devices can sometimes prove uncomfortable to wear, in particular for extended periods of time, and even be incompatible with certain professional activities. This is the reason why devices have been proposed designed to detect the orientation of the spine of a user, using numerous sensors positioned on the user, and to provide sensory feedback to the latter.
  • the objects assigned to the invention therefore aim to provide a new system and a new method which make it possible, in a particularly simple and efficient manner, to detect and help correct in real time inappropriate postures of a user.
  • Another object of the invention aims to propose a new system for the detection and aid in the correction of inappropriate postures which presents an advantageous cost / functionality compromise.
  • Another object of the invention aims to provide a new system for the detection and aid in the correction of inappropriate postures which is particularly robust and reliable in use.
  • Another object of the invention aims to provide a new system for the detection and aid in the correction of inappropriate postures, the use of which is particularly light and relatively comfortable for the user.
  • Another object of the invention aims to provide a new system for the detection and aid in the correction of inappropriate postures which is particularly compact and lightweight.
  • Another object of the invention aims to provide a new system and a new method for the detection and aid in the correction of inappropriate postures which take particular account of the physiological characteristics of each user.
  • Another object of the invention is to provide a new system and method for the detection and aid in the correction of inappropriate postures which reliably detect a wide variety of different inappropriate postures.
  • Another object of the invention aims to provide a new system and a new method for detecting and helping to correct inappropriate postures which allow particularly rapid and efficient learning by the user of the postures to be avoided.
  • the objects assigned to the invention are achieved using a system for detecting and helping to correct the posture of at least one user, comprising
  • said support comprising a first support portion carrying a first sensor module and designed to hold said first sensor module in position facing a predefined lumbar area of the back of the patient.
  • the first sensor module being configured to provide a first signal characteristic of its configuration instantaneous spatial
  • a second support portion carrying a second sensor module and designed to hold said second sensor module in position facing a predefined thoracic zone of the user's back, at a distance from said first sensor module
  • the second sensor module being configured to provide a second signal characteristic of its instantaneous spatial configuration
  • a signal processing unit in data communication with said first and second sensor modules and configured to
  • first and second signals o define from said first and second signals, and while the user assigns an initial upright posture, a first plane attached to the first sensor module and a second plane attached to the second sensor module, which first plane and second plane are then initially inclined one with respect to the other at a first angle which presents, in projection in the sagittal plane of the user, a first initial value, then determining in real time, from said first and second signals, an instantaneous value variation of the value of said first angle with respect to said first initial value,
  • said support also carrying a feedback means, connected to the signal processing unit and capable of generating in real time a primary alert signal perceptible by the user, in response to the reception of the primary output signal supplied by the signal processing unit.
  • the objects assigned to the invention are also achieved with the aid of a method of detecting and assisting in correcting the posture of a user, comprising a step E1 of equipping the user with an individual support intended to be worn on him by the user, said support comprising a first support portion carrying a first sensor module and holding said first sensor module in position facing d a predefined lumbar zone of the user's back, the first sensor module supplying at least a first signal characteristic of its instantaneous spatial configuration, and a second support portion carrying a second sensor module holding said second sensor module in position facing it 'a predefined thoracic zone of the user's back, at a distance from said first sensor module, the second sensor module being configured to provide a second signal characteristic of its instantaneous spatial configuration, said support also carrying feedback means,
  • FIG. 1 illustrates a preferred embodiment of a system according to the invention, the individual support of which forms a harness and equips a user seen from the front;
  • FIG. 2 illustrates a preferred embodiment of a system according to the invention, the individual support of which forms a harness and equips a user seen from behind;
  • FIG. 3 illustrates, schematically, an aspect of the operation of the system according to the invention, in connection with a user shown in a side view;
  • FIG. 4 illustrates, schematically, another aspect of the operation of the system according to the invention, in connection with a user shown in a side view;
  • FIG. 5 illustrates, schematically, another aspect of the operation of the system according to the invention, in connection with a user shown in a side view
  • - Figure 6 illustrates, schematically, an aspect of a preferred operation of the system according to the invention, in connection with a user shown in a top view
  • FIG. 7 illustrates, schematically, another aspect of the preferential operation of the system according to the invention, in connection with a user shown in a top view.
  • the invention relates to a system 1 for detecting and helping to correct the posture of at least one user, that is to say a system designed to detect, characterize a posture adopted by the user and to cause the latter to correct his posture on his own, when the posture adopted is detected as inappropriate, that is to say liable to harm the health of the user.
  • the system 1 according to the invention comprises at least one individual support 2 intended to be worn on it by a user, understood here as preferably being a human being.
  • the individual support 2 advantageously forms a sub-assembly of the system 1 according to the invention, intended to temporarily equip the user during a more or less long period (for example, during a working day).
  • the support 2 forms a “ready-to-wear” (or “wearable”) device, that is to say a device forming a garment or integrated into a garment, or even forming an accessory intended to be worn on. his body by the user.
  • the support 2 comprises a first support portion 2A which carries a first sensor module 3, and a second support portion portion 2B which in turn carries a second sensor module 4 (separate from the first sensor module 3).
  • the support 2 comprises at least two support portions on which or inside which are respectively fixed, integrated, a first and a second sensor modules 3, 4.
  • the first support portion 2A is designed, that is to say specifically shaped and configured, to hold the first sensor module 3 in position facing a predefined lumbar area 5A of the user's back
  • the second support portion 2B is designed , that is to say specifically shaped and configured, to hold in position the second sensor module 4 facing a predefined thoracic zone 5B of the back of the user, away from said first sensor module 3.
  • Said first and second support portions 2A, 2B are advantageously designed to hold in position the first and second sensor modules 4, 5 in a firm manner, without particular play, in wearing conditions normal of the individual support 2 by the user.
  • the first and second support portions 2A, 2B are designed, that is to say specifically shaped and configured, to match, closely follow, respectively the topology of the predefined lumbar and thoracic zones.
  • said first and second support portions 2A, 2B are designed to keep said first and second sensor modules 3, 4 aligned along a straight line corresponding substantially to the axis of the user's spine.
  • the first and second sensor modules 3, 4 are positioned in an advantageously aligned manner opposite the user's spine.
  • the first and second support portions 2A, 2B are not specifically designed to allow the first and second sensor modules 3, 4 to be held in position facing a particular vertebra (such a positioning resulting from the wearing of the support 2 by the user would be purely fortuitous here), since the sensor modules 3, 4 are advantageously intended to provide information in connection with the relative orientation of the predefined lumbar and thoracic zones 5A, 5B and not, as such, in connection with a relative orientation of certain lumbar and thoracic vertebrae.
  • the predefined lumbar zone 5A preferably corresponds to a zone of the lower back of the user positioned facing the top of the natural lordosis of the lumbar spine of the user
  • the predefined thoracic zone 5B preferably corresponds to an area of the user's upper back positioned facing the apex of the physiological kyphosis of the user's thoracic spine.
  • Maintaining such a distance between the first and second sensor modules 3, 4 advantageously contributes to optimal operation of the system 1 according to the invention, which will be specified later, in particular in the preferred case which will be specified later in which the first and second sensor modules 3, 4 constitute the one and only posture sensors carried by the support 2.
  • the first sensor module 3 is configured to provide a first signal characteristic of its instantaneous spatial configuration, that is to say that the first sensor module 3 is designed, configured, to provide a signal representative of its position and / or of its position. speed of movement and / or its orientation in space at a given time.
  • the second sensor module 4 is configured, configured, to provide a second signal characteristic of its own instantaneous spatial configuration.
  • the first and second sensor modules 3, 4 being respectively maintained in position facing said predefined lumbar and thoracic zones of the user, their respective signals are advantageously respectively representative of the instantaneous spatial configuration of said predefined lumbar and thoracic zones.
  • the first and second sensor modules 3, 4 therefore constitute posture sensors, designed to allow the detection and characterization of the posture adopted by the user equipped with said individual support 2.
  • each of the first and second sensor modules 3, 4 comprises as such a tri-axis gyroscope, a tri-axis accelerometer, as well as a tri-axis magnetometer.
  • Each of the first and second sensor modules 3, 4 then advantageously forms an inertial unit (or “Inertial Measurement Unit (IMU)”), well known as such.
  • IMU Inertial Measurement Unit
  • each of the first and second sensor modules 3, 4 could for example alternatively only comprise a tri-axis magnetometer, although the system 1 according to the invention would then be potentially more sensitive to the possible presence of disturbing external magnetic fields.
  • the first and second sensor modules 3, 4 constitute the one and only posture sensors carried by the support 2.
  • the latter therefore does not carry any other sensor module than said first and second sensor modules 3, 4, which would be also intended to be maintained in position facing a predefined area of the user's back and intended to generate a signal representative of the instantaneous spatial configuration of the latter in order to detect the posture of the user. the user.
  • Such a limitation on the number of sensor modules intended to characterize the instantaneous posture of the user advantageously contributes in particular to the simplicity of design, to the ease of implementation, as well as to the reliability of the system 1 according to the invention.
  • the support 2 carries other types of sensors or sensors, for example intended to detect physiological characteristics of the user, not directly related to the posture of the latter, such as a pressure sensor. pulse, temperature sensor, etc.
  • the system 1 also comprises a signal processing unit 6, that is to say a set of electrical, electronic or even software components (and for example one or more microcontrollers), in data communication with said first and second sensor modules 3, 4, for example by means of electrically conductive wires connecting each of the sensor modules 3, 4 to the signal processing unit 6 and through which the first and second signals generated by the modules sensors 3, 4 are transmitted to said signal processing unit 6.
  • the signal processing unit 6 is carried by the individual support 2, that is to say that it is on board or to the inside the latter.
  • the signal processing unit 6 is configured for:
  • first plane P1 fictitious
  • second plane P2 fictitious
  • first plane P1 and second plane P2 are then initially inclined with respect to each other at a first angle (a) which presents, in projection into the sagittal plane Ps of the user, a first initial value (aq) ,
  • the user having typically left said initial upright posture, determine in real time, from said first and second signals, an instantaneous value Da of variation of the value of said first angle with respect to said first initial value,
  • the term “initial straight posture” is understood to mean a reference posture corresponding, for a given user, to a posture in which the user's back is substantially straight (straight back position) or, at least, according to the morphology of the user, to a reference posture which respects the physical integrity of the user's back.
  • Such an initial upright posture can advantageously be predefined by an expert in biomechanics, such as a physiotherapist, and taught to the user upstream of the use of the system 1 of the invention, or on the occasion of a first. use of the latter, as will be explained below.
  • said initial straight posture corresponds to a position in which the user is standing.
  • the signal processing unit 6 is therefore designed and configured to receive the first and second signals respectively supplied by the first and second sensor modules 3, 4, and to define first of all from data representative of a spatial configuration instantaneous contained in these signals, two fictitious planes P1, P2 attached to each of the sensor modules 3, 4.
  • the planes P1, P2 thus defined then present, when the user adopts said initial straight posture (straight back), a relative spatial orientation of reference characterized by a first angle (a) of inclination of the second plane P2 with respect to the first plane P1, which presents, in projection in the sagittal plane Ps of the user, a first initial value (aq).
  • the sagittal plane Ps - or median sagittal plane - is a vertical plane that passes from front to back, dividing the human body into two right and left halves.
  • the first initial value may be zero, in which case the first and second planes P1, P2 are parallel or coincident (FIG. 3), or non-zero in which case the first and second planes P1, P2 intersect.
  • the first and second planes P1, P2 can be defined substantially vertical, parallel to each other, and orthogonal to the sagittal plane Ps of the user, as in the example of figure 3.
  • the unit signal processing 6 is also designed and configured to determine, calculate, in real time, once the user has left the initial upright posture of reference, and still from said first and second signals supplied by the two sensor modules 3, 4, an instantaneous value Da of variation of the value of the first angle with respect to the first initial value.
  • an instantaneous value equal to the first initial value (Da zero)
  • Such a posture does not a priori present any particular risk.
  • the signal processing unit 6 is thus also designed and configured to generate in real time, since the comparison which it has carried out has made it possible to identify that the instantaneous value Da of variation of the value of the first angle which is greater than the first predefined threshold angular value, a primary output signal representative of the exceeding of this first predefined threshold angular value.
  • the individual support 2 of the system according to the invention also carries a feedback means 7 (or means feedback), connected to the signal processing unit 6 (for example by means of electrical conductors) and which is capable of generating in real time a primary alert signal perceptible by the user, in response to the reception of the primary output signal supplied by the signal processing unit 6.
  • a feedback means 7 or means feedback
  • the user will understand that the posture he is affecting is dangerous for the integrity of his back, and he can then instantly change his attitude to regain a more compliant, less risky posture, and stop the warning signal. Thanks to the system according to the invention, it is thus possible to detect and characterize bad posture very simply and particularly effectively. the user's back, and immediately warn the user so that he can instantly remedy this inappropriate posture on his own.
  • the first predefined threshold angular value configured in the signal processing unit 6 and on the basis of which is therefore triggered the primary sensory alert signal, may be advantageously chosen, for example by a biomechanics expert, such as the physiotherapist mentioned above, according to criteria such as the morphology of the user (height, weight, etc.), his possible medical history, his gender or his age.
  • the first predefined threshold value may be between 30 ° and 40 °, for example equal to 35 °.
  • the first predefined threshold angular value can be parameterized definitively, or on the contrary temporarily.
  • the first angular threshold value can be predefined, initially, so as to allow a significant instantaneous variation of the value of the first angle without generating a warning signal. primary. This promotes the adoption by the user of the system for detecting and correcting inappropriate postures by avoiding, at least in a first phase of use, the generation of too many primary warning signals, while the user is still very little aware of the postures that should be avoided.
  • the signal processing unit can be configured with a first lower threshold angular value, so that the posture detection system tolerates a smaller instantaneous variation in the value of the first angle, i.e.
  • the characteristics of the system 1 according to the invention allow detection and aid in correcting inappropriate postures adopted by the user, in real time, which is particularly simple and effective.
  • the signal processing unit 6 is further configured to
  • the feedback means 7 is then advantageously able to generate in real time a secondary alert signal perceptible by the user, in response to the reception of the secondary output signal supplied by the signal processing unit 6 .
  • the signal processing unit 6 is also designed and configured to define first of all, from data representative of an instantaneous spatial configuration contained in the signals supplied by the sensor modules 3, 4, two planes P3, P4 (fictitious) attached to each of the sensor modules 3, 4.
  • the planes P3, P4 thus defined then have, when the user adopts said initial straight posture (straight back), a relative spatial orientation of reference characterized by a second angle (b) of inclination of the fourth plane P4 with respect to the third plane P3, which presents, in projection in the transverse plane Pt of the user, a second initial value (bq).
  • the transverse plane Pt - or transverse median plane - is a plane orthogonal to the sagittal plane Ps which divides the human body into two upper and lower halves.
  • the second initial value may be zero, in which case the third and fourth planes P3, P4 are parallel or coincident (FIG. 6), or non-zero in which case the first and second planes P1, P2 intersect.
  • third and fourth planes P3, P4 can be defined substantially vertical, parallel or coincident with one another, and orthogonal to the transverse plan Pt of the user, as in the example of Figure 6.
  • the signal processing unit 6 is also designed and configured to determine, calculate, in real time, once the user has left their initial straight reference posture.
  • an instantaneous value Db of variation of the value of the second angle with respect to said second initial value is derived from the signals supplied by the sensor modules 3, 4, and still from the signals supplied by the sensor modules 3, 4, an instantaneous value Db of variation of the value of the second angle with respect to said second initial value.
  • an instantaneous value equal to the first initial value (Db zero)
  • the signal processing unit 6 is thus also advantageously designed and configured to generate in real time, since the comparison which it has carried out has made it possible to identify that the instantaneous value Db of variation of the value of the second angle which is greater than the second predefined threshold angular value, a secondary output signal representative of the exceeding of this second predefined threshold angular value.
  • the second predefined threshold angular value parameterized in the signal processing unit 6 and on the basis of which is therefore triggered the secondary alert signal, may be advantageously chosen (for example by an expert in biomechanics, such as the physiotherapist mentioned above) according to criteria such as the user's morphology (height, weight, etc.), his possible medical history, his gender or even his age.
  • the second predefined threshold angular value can be parameterized definitively, or on the contrary temporarily. If it can optionally be designed, configured, so that the primary and secondary alert signals generated are visual or audible signals, the feedback means 7 is preferably designed, configured, to generate perceptible primary and secondary alert signals. touch.
  • the feedback means 7 comprises at least one electromechanical mechanical vibrator, the support 2 being preferably designed to hold the latter in position facing the back of the user. More preferably, the feedback means 7 comprises a single and unique electromechanical vibrator, and the support 2 is then designed to hold this single electromechanical vibrator in position opposite a predefined localized stimulation zone 8 of the user's back. .
  • the use of a single electromechanical vibrator makes it possible to avoid over-stressing the user, which would interfere with the latter in his daily activity, or even which could dissuade him from using the system 1 according to the invention.
  • said predefined localized stimulation zone 8 of the back corresponds to a zone of the user's spine which is located between said predefined lumbar and thoracic zones 5A, 5B, and the support 2 is then preferably designed to keep said position in position.
  • electromechanical vibrator in the immediate vicinity or, more advantageously still, in contact with the skin of the user's back.
  • the system 1 according to the invention therefore allows haptic feedback to the user which is particularly effective, which makes it easier for the latter to learn the postures to be avoided.
  • the signal processing unit 6 is configured to modulate the primary output signal as a function of the time during which the instantaneous value Da of variation of the first determined angle is greater than the first predefined threshold angular value.
  • the signal processing unit 6 can be advantageously configured to modulate the secondary output signal as a function of the time during which the instantaneous value Db of variation of the second determined angle is greater than the second predefined threshold angular value.
  • the feedback means 7 comprises one (or even more) electromechanical vibrator (s)
  • said support 2 forms a harness 9 (in particular of the “holster” type) comprising a belt portion 9A, a pair of shoulder straps 9B, 9C for clamping each of the user's shoulders and a dorsal part 9D which connects the shoulder straps 9B, 9C to the belt part 9A, advantageously following the axis of the user's spine.
  • said first and second support portions 2A, 2B, which respectively carry the first and second sensor modules 3, 4 are preferably both included in the dorsal part 9D of the harness 9.
  • the harness 9 comprises means for adjusting (not shown) the shoulder straps 9B, 9C and / or the belt part 9A and / or the height of the dorsal part 9D (height measured along the axis of the spine of the user), in order to be able to best adapt to the morphology of the user.
  • the signal processing unit 6 is, in the example of Figures 1 and 2, fixed to or in the thickness of a sling 9B of the harness 9. Alternatively, the signal processing unit 6 could be fixed to (or inside) the belt portion 9A.
  • the support 2 could, alternatively, form a corset or an upper body garment, such as a tank top or a t-shirt.
  • a support 2 in the form of a harness 9, and in particular of the “holster” type, as envisaged above, proves to be more comfortable in use, in particular for long wearing times (typically of the order of d. 'ten hours a day), both in terms of the user's freedom of movement and in terms of perspiration. It also allows more reliable and repeatable maintenance, over time, of the sensor modules 3, 4 in position facing the predefined lumbar and thoracic zones 5A, 5B.
  • the support 2 (whether or not it forms a harness 9 as envisaged above) is made of flexible material, and more preferably at least partly of textile material, so as to make it comfortable for the user to wear.
  • the support 2 can be formed from a synthetic textile material (for example knitted), optionally coated on an external face, and surrounding a synthetic foam.
  • the support 2 is intended to be worn by the user in direct contact with his skin.
  • the material (s) of the support 2 are advantageously chosen in particular with regard to their harmlessness vis-à-vis human skin, their chemical resistance vis-à-vis human sweat, as well as their ability to withstand hand or machine washing.
  • the signal processing unit 6 comprises an internal memory for storing the first predefined threshold angular value, and more preferably also the second predefined threshold angular value.
  • the internal memory is further configured to store all or part of the data contained in the first and second signals supplied by the sensor modules 3, 4, and / or data representative of the first initial value of the first angle, of the value Da instantaneous variation of the value of the first angle with respect to the first initial value, and / or data representative of the second initial value of the second angle (b), of the instantaneous Db value of variation of the value of the second angle by compared to the second initial value.
  • the memory is also advantageously configured to store information relating to the user, and in particular data characteristic of the posture which corresponds, for a given user, to said initial upright posture.
  • this data may include three-dimensional data generated by the magnetometers of the sensor modules 3, 4 while the user occupies said initial upright posture.
  • the system 1 also comprises an electric power supply source, for electrically supplying the first and second sensor modules 2A, 2B and / or the signal processing unit 6 and / or the feedback means 7.
  • the electric power source is a rechargeable accumulator battery, with a capacity advantageously chosen to allow use of the system 1 of approximately ten consecutive hours.
  • the electric power source is carried by, on board, the support 2.
  • the sensor modules 3, 4 are encapsulated in two separate, advantageously waterproof cases.
  • these boxes are respectively fixed removably using any suitable fixing means (for example using a fixing means of the velor-hook type or by snap-fastening) on a surface of the first and second support portions 2A, 2B opposite to the surface intended to be positioned facing the user's back.
  • the first and second support portions 2A, 2B each comprise a pocket or an internal recess, advantageously accessible from the outside, and within which or of which is housed the housing containing the corresponding sensor module 3, 4. .
  • said support 2 may comprise rigid reinforcement means (for example made of metal or plastic) in order to ensure optimum retention in position of the boxes containing the sensor modules 3, 4, on or inside the first and second portions 2A, 2B of the support 2.
  • the sensor modules 3, 4 are connected to the signal processing unit 6 by means of electrical conductor wires fixed, preferably removably, to the surface of the support 2.
  • these electric conductive wires are integrated into the very thickness of the support 2.
  • the sensor modules 3, 4 are removably connected to the signal processing unit 6, for example. using removable electrical connectors.
  • the signal processing unit 6 is encapsulated in a housing, distinct from the housings containing the sensor modules 3, 4, and advantageously waterproof.
  • the housing enclosing the signal processing unit 6 can be advantageously fixed to a part or portion of the support 2 (such as a strap, as envisaged above), in the same way as envisaged above with regard to housings containing the sensor modules 3,4.
  • the electrical power source is encapsulated in the same box as the signal processing unit 6.
  • the feedback means 7 can be encapsulated in one or more boxes, preferably waterproof and separate (s). housings enclosing the sensor modules 3, 4 and the signal processing unit 6.
  • the housing or housings containing the feedback means 7 can then be fixed to the support 2 in the manner described above for the sensor modules 3, 4 It is also conceivable, in the case where the feedback means 7 comprises one or more electromechanical vibrators (and preferably, a single and unique electromechanical vibrator) and where the support 2 is at least partly made of textile material, that the ( vibrator (s) self (s) embedded in a resin coating the surface of the textile, or the vibrator (s) self (s) embedded in a resin and arranged (s) s) in a housing made in the textile so that the vibrator (s) is (are) flush with the surface of the support 2, or even that the vibrator (s) is (are) received in a or several textile pockets sewn on or made in the textile of the support 2, and preferably open so as to be able to extract the vibrator (s) therefrom.
  • the feedback means 7 comprises one or more electromechanical vibrators (and preferably, a single and unique electromechanical vibrator) and where the support 2 is at least partly made of
  • the system according to the invention can also comprise a communication unit (not illustrated), preferably carried by the individual support 2, and which is connected to the signal processing unit 6.
  • the communication unit is designed and configured to establish a data communication link with a remote computer terminal 10 and to transmit to the latter data received and / or generated by the signal processing unit 6 with a view to their storage and / or their post-processing computer (and / or their display in graphic form) using a dedicated software application executed by said computer terminal 10
  • the communication unit is also configured to receive data from said computer terminal 10, such as, for example, data for configuring the operation of the sensor modules 3, 4 and / or of the processing unit 6 (first and second predetermined threshold angular values defined, data relating to the user's morphology, etc.).
  • the communication unit is encapsulated in the same housing as the signal processing unit 6.
  • the remote computer terminal 10 can, for example, be a multifunction mobile telephone (FIGS. 1 and 2) or a computer. staff.
  • the communication unit can be provided to establish said data communication link continuously, throughout the use of the system 1 by the user, or temporarily (for example at the start and at the end of use. ).
  • the communication unit is designed and configured to establish a wireless data communication link with the computer terminal 10.
  • the communication unit comprises a radiofrequency transceiver designed to establish a "Bluetooth" connection.
  • the system 1 comprises said computer terminal 10, as well as a remote computer server 11 (for example, of the “cloud” server type) capable of establishing a data communication link with the computer terminal 10 in order to transmit to the server.
  • a remote computer server 11 for example, of the “cloud” server type
  • the communication unit is provided to transmit to the computer terminal 10 data received and / or generated by the signal processing unit 6 with a view to their storage (at least temporary) only, the computer server 11 being configured to carry out any post-processing of the data received and / or generated by the signal processing unit 6, which the t Computer terminal 10.
  • the result of the computer post-processing by the computer server 11 can be transmitted in return to the computer terminal 10, for example for making it available for presentation to the user.
  • the remote computer terminal 10 and / or the remote computer server 11 can be advantageously configured to analyze data received and / or generated by the signal processing unit 6 for statistical purposes (for example to establish a daily report of activity specific to the user), but also with a view to reconstructing postural sequences by calculating them in order to allow the user to better identify the dynamic behaviors likely to lead to the adoption of an inappropriate posture.
  • the system 1 according to the invention forms an individual tool for prevention and therapeutic education, because it makes it possible to learn the appropriate postures for a user, that is to say how to adapt his behavior to avoid inadequate postures potentially posing a health risk.
  • the system 1 comprises, in addition to said computer server 11, a plurality of individual media 2 conforming to the detailed description which has been given above, and intended to be carried on them by a plurality of users. (for example a set of users from the same family, from the same company and / or from the same profession), a plurality of corresponding signal processing units 6, as well as a plurality of computer terminals 10 distant, each used by (or in connection with) one of said users.
  • the computer server 11 can then be configured to establish a data communication link with each of said computer terminals, and thus receive from them data received and / or generated by each of the signal processing units 6 and / or each of the terminals.
  • System 1 of the invention therefore advantageously constitutes in this respect a collective tool for prevention and therapeutic education, which is also of interest in terms of research, since it makes it possible to better identify and analyze the inadequate postures linked to a field. activity, as well as the postures most harmful to health, in order to replace them with appropriate postures.
  • the support 2 is advantageously designed so as to have a total mass typically less than 1.5 kg, preferably less than 1 kg, and preferably still less than or equal to approximately 800 g.
  • the invention also relates, as such, to a method for detecting and helping to correct the posture of at least one user.
  • the method according to the invention is preferably intended to be implemented using a system in accordance with the invention, such as the latter has been presented above. .
  • the method according to the invention first of all comprises a step E1 for equipping the user with an individual support 2 intended to be worn on him by the user.
  • Said support 2 comprises a first support portion 2A carrying a first sensor module 3 and holding in position, preferably firmly, the first sensor module 3 facing a predefined lumbar zone 5A of the user's back, the first sensor module 4 providing a first signal characteristic of its instantaneous spatial configuration, and a second support portion 2B carrying a second sensor module 4 and holding in position, preferably firmly, the second sensor module 4 facing a predefined thoracic zone 5B of the back of the user, at a distance from said first sensor module 3, the second sensor module 4 providing a second signal characteristic of its instantaneous spatial configuration.
  • the first and second sensor modules 3, 4 thus constitute posture sensors.
  • the first and second sensor modules 3, 4 constitute the one and only posture sensors carried by said support 2.
  • Support 2 also carries feedback means 7. This fitting step is advantageously carried out by the user. - even, without special external assistance.
  • the support 2, the first and second sensor modules 3, 4, the predefined lumbar and thoracic areas 5A, 5B and the feedback means 7 are advantageously in accordance with the description which has been made above in connection with the system according to l invention, so it is not necessary to describe them in more detail here.
  • the individual support 2 preferably forms a harness 9 (in particular of the “holster” type) comprising a belt part 9A, a pair of shoulder straps 9B, 9C to enclose each of the user's shoulders and a back part 9D which connects the shoulder straps 9B, 9C to the belt part 9A.
  • a harness 9 in particular of the “holster” type
  • the individual support 2 preferably forms a harness 9 (in particular of the “holster” type) comprising a belt part 9A, a pair of shoulder straps 9B, 9C to enclose each of the user's shoulders and a back part 9D which connects the shoulder straps 9B, 9C to the belt part 9A.
  • the method according to the invention comprises, following the step E1 of equipping the user with the support 2, a step E2A of definition from the first and second signals supplied by the first and second sensor modules 3, 4, and while the user assigns the initial upright posture described above, of a first plane P1 (fictitious) attached to the first sensor module 3 and of a second plane P2 attached to the second sensor module 4, which first plane P1 and second plane P2 are then initially inclined with respect to each other at a first angle a which presents, in projection in the sagittal plane Ps of the user, a first initial value (aq).
  • this step E2A of defining the first and second reference planes P1, P2 can be carried out (at least in the context of a first implementation of the method according to the invention by the user) with the assistance of 'a physiotherapist, who helps the user to identify said initial right posture (straight back) and to adopt it, at least the time to carry out the step of defining the first and second planes P1, P2.
  • each of the two sensor modules 3, 4 comprises a tri-axis gyroscope, a tri-axis accelerometer, as well as a tri-axis magnetometer
  • the definition of the first and second planes P1, P2 can be advantageously produced from the three-dimensional data supplied by the magnetometers of the first and second sensor modules 3, 4.
  • the method according to the invention comprises a step E3A of processing in real time the first and second signals supplied by sensor modules 3, 4, the user having typically left said initial upright posture.
  • This processing step includes:
  • this determination operation can be carried out by calculation from the instantaneous three-dimensional data generated by the three-axis accelerometers and / or the three-axis gyroscopes of the sensor modules 3, 4 and contained in the first and second signals supplied by these last ;
  • this step E3A of processing in real time the signals supplied by the sensor modules 3, 4 is carried out using a signal processing unit 6 in accordance with the description which has been given above in connection with the system 1 according to the invention.
  • said signal processing unit is then carried by, on board, the individual support 2 with which the user is equipped.
  • the first predefined threshold angular value could be advantageously chosen (for example by an expert in biomechanics, such as the physiotherapist mentioned above) according to criteria such as the morphology of the user (height, weight, etc.), his possible medical history, his gender or his age.
  • the first predefined threshold angular value can be parameterized definitively, or on the contrary temporarily.
  • said first predefined threshold angular value could be between 30 ° and 40 °, and for example be equal to 35 °.
  • the method according to the invention also comprises a step E4A of generation in real time, by said feedback means 7, of a primary alert signal perceptible by the user, in response to the reception by said feedback means 7 of said feedback means 7. primary output signal thus supplied.
  • the characteristics of method 1 according to the invention allow detection and assistance in correcting inappropriate postures adopted by the user, in real time, which is particularly simple and effective.
  • the method according to the invention further comprises:
  • a definition step E2B from the first and second signals supplied by said first and second sensor modules 3, 4, and while the user still assigns said initial upright posture, of a third (fictitious) plane P3 attached to the first sensor module 3 and a fourth (fictitious) plane P4 attached to the second sensor module 4, which third plane P3 and fourth plane P4 are then initially inclined with respect to each other at a second angle (b) which presents, in projection in the transverse plane Pt of the user, a second initial value (bq).
  • this definition step complementary to the third and fourth plane P3, P4 is carried out simultaneously with (or immediately following, or again immediately before) the aforementioned step E2A of defining the first and second planes P1, P2;
  • this complementary processing step E3B is carried out simultaneously with the first processing step E3A mentioned above, using a signal processing unit in accordance with the description which has been given above.
  • the second predefined threshold angular value could be advantageously chosen (for example by an expert in biomechanics, such as the physiotherapist mentioned above) according to criteria such as the morphology of the user (height, weight, etc.), his possible medical history, his gender or his age.
  • the second predefined threshold angular value can be parameterized definitively, or on the contrary temporarily.
  • the method according to the invention then also comprises a step E4B of generation in real time, by said feedback means 7, of a secondary alert signal perceptible by the user, in response to the reception by said feedback means. of said secondary output signal thus supplied.
  • This step E4B of generating the secondary alert signal can be performed simultaneously with the step of the step E3B of generating the secondary alert signal, so that the secondary alert signal can be superimposed on the alert signal primary, or be used to modulate the primary alert signal (eg intensity).
  • the feedback means 7 of the individual support 2 implemented by the method according to the invention preferably comprises at least one electromechanical vibrator, the support 2 preferably holding the latter in position facing the back of the user. More preferably, the feedback means 7 comprises a single electromechanical vibrator 7, and the support 2 then maintains this single electromechanical vibrator in position next to a predefined localized stimulation zone of the user's back.
  • said predefined localized stimulation zone 8 of the back corresponds to a zone of the user's spine which is situated between said predefined lumbar and thoracic zones 5A, 5B (FIG. 2), and the support 2 advantageously maintains in position the electromechanical vibrator in the immediate vicinity or, more advantageously still, in contact with the skin of the user's back.
  • the primary output signal is modulated as a function of the time during which the instantaneous value Da of variation of the first angle (a) determined is greater than the first predefined threshold angular value, the primary warning signal generated by the means feedback being modulated back according to the modulation of the primary output signal.
  • the secondary output signal is modulated as a function of the time during which the instantaneous value Db of variation of the second determined angle is greater than the second predefined threshold angular value.
  • the method according to the invention also preferably comprises a step E5 of transmission to a remote computer terminal 10 of data supplied and / or generated during all or part of said steps E2A, E2B, E3A and E3B, with a view to storing them and / or submitting them to a computer post-processing step E6 (and / or their display in graphic form) using a dedicated software application executed by said computer terminal 10.
  • This step E5 of transmission is advantageously carried out using a communication unit in accordance with that described above in connection with the system 1 according to the invention.
  • the method according to the invention can also advantageously comprise a step E7 of transmission, from the computer terminal 10 to a remote computer server 11 (for example, of the “cloud” server type), of data supplied and / or generated during all or part of said steps E2A, E2B, E3A, E3B and E6 (in the case where the method comprises said step E6 of computer post-processing) with a view to their storage and / or to subject them to a step E8 of computer post-processing to using a dedicated software application executed by said computer server 11.
  • a remote computer server 11 for example, of the “cloud” server type
  • the method according to the invention may further comprise a step E9 of return transmission, from the computer server 11 to the computer terminal 10, of data generated during said step E8 of computer post-processing, for example for the provision of, the presentation to the user of said data.
  • the method according to the invention does not include step E6 of computer post-processing of the data by the computer terminal 10, and that any post processing of the data received and / or generated by the signal processing unit 6 is carried out by said computer server 11 during the computer post-processing step E8.
  • the step E2A of defining the first and second reference planes P1, P2 (as well as preferably the step E2B of defining the third and fourth reference planes P3, P4) comprises an operation 04A of memorizing (for example, in the memory of the signal processing unit) the data supplied by the sensor modules 3, 4 and used to define the reference planes P1, P2, P3, P4 while the user assigns the initial upright posture.
  • These stored data can thus constitute, for the user concerned, reference data representative of the initial upright posture.
  • these data can be three-dimensional data generated by the magnetometers of the sensor modules 3, 4.
  • step E2A of defining the first and second reference planes P1, P2 may then include an operation 05 for comparing the instantaneous data supplied by the first and second sensor modules 3, 4 with the data thus probably stored, and a simultaneous operation 06 for guiding the user (via, by example, of a guidance signal generated by the feedback means 7 or of information displayed on a screen of the remote computer terminal 10 mentioned above) to cause the latter to adopt a posture in which the instantaneous data provided by the two sensor modules 3, 4 correspond to the data thus probably stored, that is to say to bring the user into the initial upright posture.
  • the first and second reference planes P1, P2 (and preferably also the third and fourth reference planes P3, P4)
  • the invention finds application in the general technical field of systems and methods for controlling the posture of a person's back, in particular in the context of controlling the health risks posed by the adoption of poor back postures.

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Abstract

L'invention concerne un système de détection et d'aide à la correction de la posture, comprenant un support (2) portable par un utilisateur avec deux portions de support (2A, 2B) portant chacune un capteur (3, 4) respectivement maintenu en regard de zones thoracique et lombaire du dos, une unité de traitement de signal (6) configurée pour définir à partir de signaux fournis par les capteurs, l'utilisateur affectant une posture initiale droite, deux plans respectivement attachés à chacun des capteurs et initialement inclinés l'un par rapport à l'autre selon un premier angle présentant en projection dans le plan sagittal une valeur initiale, déterminer une valeur instantanée de variation du premier angle par rapport à la valeur initiale, comparer cette valeur instantanée avec une valeur seuil prédéfinie, et fournir un signal de sortie lorsque ladite valeur instantanée dépasse la valeur seuil, le support portant un moyen de rétroaction (7) générant un signal d'alerte perceptible en réponse au signal de sortie. Systèmes et procédés de détection et de correction de postures.

Description

SYSTEME ET PROCEDE POUR LA DETECTION ET L’AIDE A LA CORRECTION DE POSTURES INAPPROPRIÉES EN TEMPS RÉEL
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine technique général des systèmes et procédés de contrôle de la posture du dos d’une personne, en particulier dans un contexte de maîtrise des risques sanitaires posés par l’adoption de mauvaises postures du dos.
TECHNIQUE ANTERIEURE
Le mal de dos est parfois qualifié de « mal du siècle », compte tenu du nombre croissant de personnes susceptibles de souffrir au moins une fois d’une affection du dos (lombalgie, cervicalgie, dorsalgie, etc.) au cours de leur vie. Très souvent, les maux de dos, et en particulier les lombalgies, ont pour origine l’adoption répétée de mauvaises postures du dos qui, en sollicitant de manière inappropriée la colonne vertébrale et son système de maintien musculaire, peuvent notamment mener à des lésions des disques intervertébraux, des ligaments, muscles et tendons assurant le rôle locomoteur du rachis. Le risque de développer une lombalgie est particulièrement élevé dans certains milieux professionnels. En particulier, un risque lombalgique élevé a notamment été identifié chez le personnel soignant, qui intervient aux contacts de patients à domicile ou au sein d’établissements de soins, compte tenu d’une grande variété de postures à risques susceptibles d’être fréquemment adoptées au quotidien. Outre l’impact sanitaire direct que la survenue de lombalgies induit sur le personnel concerné (douleurs, dépression, etc.), il en résulte également un impact indirect important pour les patients (moindre disponibilité du personnel soignant, etc.) et pour la collectivité (augmentation des frais de santé, etc.).
On connaît déjà des dispositifs orthétiques passifs, par exemple de type corset ou ceinture, destinés à être portés par un utilisateur et à contraindre mécaniquement les mouvements et orientations de la colonne vertébrale de ce dernier, de sorte à éviter la mise en œuvre de certaines postures connues pour présenter un risque en matière de santé. Si de tels dispositifs orthétiques connus remplissent une fonction de prévention satisfaisante des mauvaises postures, ils ne permettent pas en revanche à leur utilisateur d’identifier clairement les postures à risque et d’adapter de lui-même son comportement afin d’en éviter efficacement la reproduction. En outre, ces dispositifs orthétiques peuvent s’avérer parfois inconfortables à porter, en particulier sur des périodes de temps prolongées, et être même incompatibles avec certaines activités professionnelles. C’est la raison pour laquelle il a été proposé des dispositifs conçus pour détecter l’orientation de la colonne vertébrale d’un utilisateur, à l’aide de nombreux capteurs positionnés sur l’utilisateur, et pour fournir un retour sensoriel à ce dernier lorsque les capteurs détectent que l’utilisateur adopte une orientation inappropriée. De tels systèmes permettent généralement une meilleure information de l’utilisateur quant au caractère potentiellement risqué d’une posture qu’il adopte à un instant donné, et l’utilisateur apprend de lui-même à rétablir une posture plus saine, en cherchant à modifier sa posture de manière à faire cesser le retour sensoriel. Cependant, de tels systèmes restent encore à ce jour relativement complexes à fabriquer et à mettre en oeuvre en pratique, ce qui constitue inévitablement un frein à leur adoption et leur utilisation par un public concerné pourtant potentiellement très large. De plus, ils ne permettent pas toujours d’identifier efficacement un grand nombre de postures risquées différentes. Enfin, leur complexité technique peut induire un manque de fiabilité et de robustesse à l’usage, en particulier dans un contexte d’utilisation professionnelle sévère.
EXPOSE DE L’INVENTION
Les objets assignés à l’invention visent par conséquent à proposer un nouveau système et un nouveau procédé qui permettent, de manière particulièrement simple et efficace, de détecter et d’aider à corriger en temps réel des postures inappropriées d’un utilisateur.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système pour la détection et l’aide à la correction de postures inappropriées qui présente un compromis coût / fonctionnalité avantageux. Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système pour la détection et l’aide à la correction de postures inappropriées qui est particulièrement robuste et fiable à l’usage.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système pour la détection et l’aide à la correction de postures inappropriées dont l’utilisation est particulièrement peu contraignante et relativement confortable pour l’utilisateur.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système pour la détection et l’aide à la correction de postures inappropriées qui est particulièrement compact et léger.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système et un nouveau procédé pour la détection et l’aide à la correction de postures inappropriées qui tiennent particulièrement bien compte des caractéristiques physiologiques de chaque utilisateur.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système et un nouveau procédé pour la détection et l’aide à la correction de postures inappropriées qui permettent de détecter de manière fiable une grande variété de postures inappropriées différentes.
Un autre objet de l'invention vise à proposer un nouveau système et un nouveau procédé de détection et d’aide à la correction de postures inappropriées qui permettent un apprentissage particulièrement rapide et efficace par l’utilisateur des postures à éviter.
Les objets assignés à l’invention sont atteints à l’aide d’un système de détection et d’aide à la correction de la posture d’au moins un utilisateur, comprenant
- un support individuel destiné à être porté sur lui par l’utilisateur, ledit support comprenant une première portion de support portant un premier module capteur et conçue pour maintenir en position ledit premier module capteur en regard d’une zone lombaire prédéfinie du dos de l’utilisateur, le premier module capteur étant configuré pour fournir un premier signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, et une deuxième portion de support portant un deuxième module capteur et conçue pour maintenir en position ledit deuxième module capteur en regard d’une zone thoracique prédéfinie du dos de l’utilisateur, à distance dudit premier module capteur, le deuxième module capteur étant configuré pour fournir un deuxième signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée,
- une unité de traitement de signal, en communication de données avec lesdits premier et deuxième modules capteurs et configurée pour
o définir à partir desdits premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte une posture initiale droite, un premier plan attaché au premier module capteur et un deuxième plan attaché au deuxième module capteur, lesquels premier plan et deuxième plan sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un premier angle qui présente, en projection dans le plan sagittal de l’utilisateur, une première valeur initiale, o puis déterminer en temps réel, à partir desdits premier et deuxième signaux, une valeur instantanée de variation de la valeur dudit premier angle par rapport à ladite première valeur initiale,
o comparer en temps réel ladite valeur instantanée de variation de la valeur dudit premier angle ainsi déterminée avec une première valeur angulaire seuil prédéfinie,
o et fournir en temps réel un signal de sortie primaire en réponse lorsque ladite valeur instantanée de variation de la valeur dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie,
ledit support portant également un moyen de rétroaction, relié à l’unité de traitement de signal et apte à générer en temps réel un signal d’alerte primaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception du signal de sortie primaire fourni par l’unité de traitement du signal.
Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un procédé de détection et d’aide à la correction de la posture d’un utilisateur, comprenant - une étape E1 d’équipement de l’utilisateur avec un support individuel destiné à être porté sur lui par l’utilisateur, ledit support comprenant une première portion de support portant un premier module capteur et maintenant en position ledit premier module capteur en regard d’une zone lombaire prédéfinie du dos de l’utilisateur, le premier module capteur fournissant au moins un premier signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, et une deuxième portion de support portant un deuxième module capteur maintenant en position ledit deuxième module capteur en regard d’une zone thoracique prédéfinie du dos de l’utilisateur, à distance dudit premier module capteur, le deuxième module capteur étant configuré pour fournir un deuxième signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, ledit support portant également un moyen de rétroaction,
- une étape E2A de définition, à partir des premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte une posture initiale droite, d’un premier plan attaché au premier module capteur et d’un deuxième plan attaché au deuxième module capteur, lesquels premier plan et deuxième plan sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un premier angle qui présente, en projection dans le plan sagittal de l’utilisateur, une première valeur initiale,
- puis une étape E3A de traitement en temps réel des premier et deuxième signaux, ladite étape de traitement comprenant
o une opération 01A de détermination en temps réel, à partir des premier et deuxième signaux, d’une valeur instantanée de variation de la valeur dudit premier angle par rapport à ladite première valeur initiale,
o puis une opération 02A de comparaison en temps réel de ladite valeur instantanée de variation de la valeur dudit premier angle ainsi déterminée avec une première valeur angulaire seuil prédéfinie,
o et une opération 03A de fourniture en temps réel d’un signal de sortie primaire en réponse lorsque ladite valeur instantanée de variation de la valeur dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie, - ainsi qu’une étape E4A de génération en temps réel, par ledit moyen de rétroaction, d’un signal d’alerte primaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception par ledit moyen de rétroaction dudit signal de sortie primaire ainsi fourni.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront et ressortiront plus en détails à la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d’exemple illustratif et non limitatif, parmi lesquels ;
- la figure 1 illustre un mode de réalisation préférentiel d’un système conforme à l’invention, dont le support individuel forme un harnais et équipe un utilisateur vu de face ;
- la figure 2 illustre un mode de réalisation préférentiel d’un système conforme à l’invention, dont le support individuel forme un harnais et équipe un utilisateur vu de dos ;
- la figure 3 illustre, de manière schématique, un aspect du fonctionnement du système selon l’invention, en lien avec un utilisateur représenté selon une vue latérale ;
- la figure 4 illustre, de manière schématique, un autre aspect du fonctionnement du système selon l’invention, en lien avec un utilisateur représenté selon une vue latérale ;
- la figure 5 illustre, de manière schématique, un autre aspect du fonctionnement du système selon l’invention, en lien avec un utilisateur représenté selon une vue latérale ; - la figure 6 illustre, de manière schématique, un aspect d’un fonctionnement préférentiel du système selon l’invention, en lien avec un utilisateur représenté selon une vue de dessus ;
- la figure 7 illustre, de manière schématique, un autre aspect du fonctionnement préférentiel du système selon l’invention, en lien avec un utilisateur représenté selon une vue de dessus.
MANIERES DE REALISER L’INVENTION
L’invention concerne un système 1 de détection et d’aide à la correction de la posture d’au moins un utilisateur, c’est-à-dire un système conçu pour détecter, caractériser, une posture adoptée par l’utilisateur et pour amener ce dernier à corriger de lui-même sa posture, lorsque la posture adoptée est détectée comme inappropriée, c’est-à-dire susceptible de nuire à la santé de l’utilisateur. Le système 1 conforme à l’invention comprend au moins un support 2 individuel destiné à être porté sur lui par un utilisateur, entendu ici comme étant préférentiellement un être humain. Le support 2 individuel forme avantageusement un sous-ensemble du système 1 selon l’invention, prévu pour équiper temporairement l’utilisateur au cours d’une période plus ou moins longue (par exemple, au cours d’une journée de travail). Avantageusement, le support 2 forme un dispositif « prêt-à-porter » (ou « wearable »), c’est-à-dire un dispositif formant un vêtement ou intégré à un vêtement, ou encore formant un accessoire destiné à être porté sur son corps par l’utilisateur. Le support 2 comprend une première portion de support 2A qui porte un premier module capteur 3, et une portion de deuxième portion de support 2B qui porte quant à elle un deuxième module capteur 4 (distinct du premier module capteur 3). En d’autres termes, le support 2 comprend au moins deux portions de support sur lesquelles ou à l’intérieur desquelles sont respectivement fixés, intégrés, un premier et un deuxième modules capteurs 3, 4. Plus spécifiquement, la première portion de support 2A est conçue, c’est-à-dire spécifiquement conformée et configurée, pour maintenir en position le premier module capteur 3 en regard d’une zone lombaire prédéfinie 5A du dos de l’utilisateur, tandis que la deuxième portion de support 2B est conçue, c’est-à-dire spécifiquement conformée et configurée, pour maintenir en position le deuxième module capteur 4 en regard d’une zone thoracique prédéfinie 5B du dos de l’utilisateur, à distance dudit premier module capteur 3. Lesdites première et deuxième portions de support 2A, 2B sont avantageusement conçues pour maintenir en position les premier et deuxième modules capteurs 4, 5 de manière ferme, sans jeu particulier, en conditions de port normal du support 2 individuel par l’utilisateur. De préférence, les première et deuxième portions de support 2A, 2B sont conçues, c’est-à-dire spécifiquement conformées et configurées, pour épouser, suivre au plus près, respectivement la topologie des zones lombaire et thoracique prédéfinies. De préférence, lesdites première et deuxième portions de support 2A, 2B sont conçues pour maintenir lesdits premier et deuxième modules capteurs 3, 4 alignés selon une droite correspondant sensiblement à l’axe de la colonne vertébrale de l’utilisateur. Ainsi, lorsque l’utilisateur est équipé du support 2, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 sont positionnés de manière avantageusement alignée en regard de la colonne vertébrale de l’utilisateur.
Les première et deuxième portions de support 2A, 2B ne sont pas spécifiquement conçues pour permettre le maintien en position des premier et deuxième modules capteurs 3, 4 en regard d’une vertèbre en particulier (un tel positionnement résultant du port du support 2 par l’utilisateur serait ici purement fortuit), puisque les modules capteurs 3, 4 ont avantageusement vocation à fournir des informations en lien avec l’orientation relative des zones lombaires et thoraciques prédéfinies 5A, 5B et non pas, en tant que tel, en lien avec une orientation relative de certaines vertèbres lombaires et thoraciques. En l’espèce, la zone lombaire prédéfinie 5A correspond préférentiellement à une zone du bas du dos de l’utilisateur positionnée en regard du sommet de la lordose naturelle de la colonne lombaire de l’utilisateur, tandis que la zone thoracique prédéfinie 5B correspond préférentiellement à une zone du haut du dos de l’utilisateur positionnée en regard du sommet de la cyphose physiologique de la colonne thoracique de l’utilisateur. Ainsi, lorsque l’utilisateur est équipé du support 2 individuel, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 sont avantageusement agencés et maintenus en position à deux altitudes distantes l’une de l’autre d’une distance d’au moins 15 cm, de préférence d’au moins 20 cm, selon la taille de l’utilisateur. Le maintien d’une telle distance entre les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 contribue avantageusement à un fonctionnement optimal du système 1 selon l’invention, qui sera précisé plus loin, en particulier dans le cas préférentiel qui sera précisé plus loin dans lequel les premier et deuxième modules capteurs 3, 4, constituent les seuls et uniques capteurs de posture portés par le support 2.
Le premier module capteur 3 est configuré pour fournir un premier signai caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, c’est-à-dire que le premier module capteur 3 est conçu, configuré, pour fournir un signal représentatif de sa position et / ou de sa vitesse de déplacement et / ou de son orientation dans l’espace à un instant donné. De la même manière, le deuxième module capteur 4 est configuré, configuré, pour fournir un deuxième signai caractéristique de sa propre configuration spatiale instantanée. Ainsi, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 étant respectivement maintenus en position en regard desdites zones lombaire et thoracique prédéfinies de l’utilisateur, leurs signaux respectifs sont avantageusement représentatifs respectivement de la configuration spatiale instantanée desdites zones lombaire et thoracique prédéfinies. Au sens de l’invention, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 constituent donc des capteurs de posture, prévus pour permettre la détection et la caractérisation de la posture adoptée par l’utilisateur équipé dudit support 2 individuel. De préférence, chacun des premier et deuxième modules capteurs 3, 4 comprend à ce titre un gyroscope tri-axe, un accéléromètre tri-axe, ainsi qu’un magnétomètre tri-axe. Chacun des premier et deuxième modules capteurs 3, 4 forme alors avantageusement une centrale inertielle (ou « Inertial Measurement Unit ( IMU) »), bien connue en tant que telle. Ceci étant, l’invention n’est bien évidemment pas limitée à la mise en œuvre de modules capteurs de type « IMU », et chacun des premier et deuxième modules capteurs 3, 4 pourrait par exemple alternativement comprendre uniquement un magnétomètre tri-axe, bien que le système 1 selon l’invention serait alors potentiellement plus sensible à la présence éventuelle de champs magnétiques externes perturbateurs.
De manière avantageuse, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 constituent les seuls et uniques capteurs de posture portés par le support 2. Ce dernier selon ne porte donc aucun autre module capteur que lesdits premier et deuxième modules capteurs 3, 4, qui serait lui aussi destiné à être maintenu en position en regard d’une zone prédéfinie du dos de l’utilisateur et prévu pour générer un signal représentatif de la configuration spatiale instantanée de cette dernière afin de détecter la posture de l’utilisateur. Une telle limitation du nombre de modules capteurs destinés à caractériser la posture instantanée de l’utilisateur contribue avantageusement notamment à la simplicité de conception, à la facilité de mise en oeuvre, ainsi qu’à la fiabilité du système 1 selon l’invention. Ceci étant, il pourrait être envisagé que le support 2 porte d’autres types de capteurs ou senseurs, par exemple destinés à détecter des caractéristiques physiologiques de l’utilisateur, non directement liées à la posture de ce dernier, tel qu’un capteur de pouls, un capteur de température, etc.
Le système 1 selon l’invention comprend également une unité de traitement de signal 6, c’est-à-dire un ensemble de composants électriques, électroniques voire même logiciels (et par exemple un ou plusieurs microcontrôleurs), en communication de données avec lesdits premier et deuxième modules capteurs 3, 4, par exemple par l’intermédiaire de fils conducteurs électriques reliant chacun des modules capteurs 3, 4 à l’unité de traitement de signal 6 et par le biais desquels les premier et deuxième signaux générés par les modules capteurs 3, 4 sont transmis à ladite unité de traitement de signal 6. De préférence, l’unité de traitement de signal 6 est portée par le support 2 individuel, c’est- à-dire qu’elle est embarquée sur ou à l’intérieur de ce dernier. Selon l’invention, l’unité de traitement de signal 6 est configurée pour :
- définir à partir des premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte une posture initiale droite, un premier plan P1 (fictif) attaché au premier module capteur 3 et un deuxième plan P2 (fictif) attaché au deuxième module capteur 4, lesquels premier plan P1 et deuxième plan P2 sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un premier angle (a) qui présente, en projection dans le plan sagittal Ps de l’utilisateur, une première valeur initiale (aq),
- puis, l’utilisateur ayant typiquement quitté ladite posture initiale droite, déterminer en temps réel, à partir desdits premier et deuxième signaux, une valeur Da instantanée de variation de la valeur dudit premier angle par rapport à ladite première valeur initiale,
- comparer en temps réel ladite valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle ainsi déterminée avec une première valeur angulaire seuil prédéfinie, - et fournir en temps réel un signal de sortie primaire en réponse lorsque ladite valeur Da instantanée de variation de la valeur dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie.
Au sens de l’invention, on entend par « posture initiale droite » une posture de référence correspondant, pour un utilisateur donné, à une posture dans laquelle le dos de l’utilisateur est sensiblement droit (position dos droit) ou, au moins, selon la morphologie de l’utilisateur, à une posture de référence respectueuse de l’intégrité physique du dos de l’utilisateur. Une telle posture initiale droite peut avantageusement être prédéfinie par un expert en biomécanique, tel qu’un kinésithérapeute, et enseignée à l’utilisateur en amont de l’utilisation du système 1 de l’invention, ou à l’occasion d’une première utilisation de celui-ci, comme cela sera explicité ci-après. Avantageusement, ladite posture initiale droite correspond à une position dans laquelle l’utilisateur se tient debout.
L’unité de traitement du signal 6 est donc conçue et paramétrée pour recevoir les premier et deuxième signaux respectivement fournis par les premier et deuxième modules capteurs 3, 4, et pour définir tout d’abord à partir de données représentatives d’une configuration spatiale instantanée contenus dans ces signaux, deux plans P1 , P2 fictifs attachés à chacun des modules capteurs 3, 4. Les plans P1 , P2 ainsi définis présentent alors, lorsque l’utilisateur adopte ladite posture initiale droite (dos droit), une orientation spatiale relative de référence caractérisée par un premier angle (a) d’inclinaison du deuxième plan P2 par rapport au premier plan P1 , qui présente, en projection dans le plan sagittal Ps de l’utilisateur, une première valeur initiale (aq). Pour rappel, le plan sagittal Ps - ou plan sagittal médian - est un plan vertical qui passe d'avant en arrière, divisant le corps humain en deux moitiés droite et gauche. La première valeur initiale peut être nulle, auquel cas les premier et deuxième plans P1 , P2 sont parallèles ou confondus (figure 3), ou non nulle auquel cas les premier et deuxième plans P1 , P2 sont sécants. Par exemple, les premier et deuxième plans P1 , P2 peuvent être définis sensiblement verticaux, parallèles l’un à l’autre, et orthogonaux au plan sagittal Ps de l’utilisateur, comme dans l’exemple de la figure 3. L’unité de traitement de signal 6 est également conçue et paramétrée pour déterminer, calculer, en temps réel, une fois que l’utilisateur a quitté la posture initiale droite de référence, et toujours à partir desdits premier et deuxième signaux fournis par les deux modules capteurs 3, 4, une valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle par rapport à la première valeur initiale. Typiquement, si le premier angle présente à un instant donné, en projection dans le plan sagittal Ps de l’utilisateur, une valeur instantanée égale à la première valeur initiale (Da nulle), cela signifie que l’utilisateur occupe une posture dans laquelle son dos est penché en avant (ou, de manière moins probable, en arrière), mais reste pour autant droit (figure 5). Une telle posture ne présente a priori pas de risque particulier. En revanche, si le premier angle présente à un instant donné, en projection dans le plan sagittal Ps de l’utilisateur, une valeur instantanée différente de la première valeur initiale (Da non nulle), cela signifie que l’utilisateur occupe une posture dans laquelle son dos est penché en avant et n’est pas droit (figure 4). Selon la valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle par rapport à ladite première valeur initiale, la posture affectée par l’utilisateur peut alors correspondre à une mauvaise posture du dos, susceptible d’impacter négativement sa santé. L’unité de traitement de signal 6 est ainsi également conçue et paramétrée pour générer en temps réel, dès lors que la comparaison qu’elle a réalisée a permis d’identifier que la valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle qui est supérieure à la première valeur angulaire seuil prédéfinie, un signal de sortie primaire représentatif du dépassement de cette première valeur angulaire seuil prédéfinie.
Afin d’alerter immédiatement l’utilisateur de la détection de ce dépassement de seuil angulaire, et donc d’un risque potentiellement imminent pour sa santé, le support 2 individuel du système selon l’invention porte également un moyen de rétroaction 7 (ou moyen de « feedback »), relié à l’unité de traitement de signal 6 (par exemple par l’intermédiaire de fils conducteurs électriques) et qui est apte à générer en temps réel un signal d’alerte primaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception du signal de sortie primaire fourni par l’unité de traitement du signal 6. Percevant ce signal d’alerte primaire sensoriel, l’utilisateur comprendra que la posture qu’il affecte est dangereuse pour l’intégrité de son dos, et il pourra alors instantanément modifier son attitude pour retrouver une posture plus conforme, moins risquée, et faire cesser le signal d’alerte. Grâce au système selon l’invention, il est ainsi possible de détecter et de caractériser de manière très simple et particulièrement efficace une mauvaise posture du dos de l’utilisateur, et d’avertir immédiatement l’utilisateur de sorte qu’il puisse remédier instantanément, de lui-même, à cette posture inappropriée.
La première valeur angulaire seuil prédéfinie, paramétrée dans l’unité de traitement de signal 6 et sur la base de laquelle est donc déclenché le signal d’alerte primaire sensoriel, pourra être avantageusement choisie, par exemple par un expert en biomécanique, tel que le kinésithérapeute évoqué ci-avant, selon des critères tels que la morphologie de l’utilisateur (taille, poids, etc.), ses éventuels antécédents médicaux, son genre ou encore son âge. Par exemple, la première valeur seuil prédéfinie pourra être comprise entre 30° et 40°, par exemple égale à 35°. La première valeur angulaire seuil prédéfinie peut être paramétrée de manière définitive, ou au contraire de manière temporaire. En effet, il est par exemple envisageable que, pour un utilisateur donné, la première valeur angulaire seuil puisse être prédéfinie, dans un premier temps, de manière à autoriser une variation instantanée importante de la valeur du premier angle sans génération de signal d’alerte primaire. On favorise ainsi l’adoption par l’utilisateur du système de détection et de correction de postures inappropriées en évitant, au moins dans une première phase d’utilisation, la génération d’un trop grand nombre de signaux d’alerte primaire, alors que l’utilisateur n’est encore que très peu conscient des postures qu’il convient d’éviter. Dans un second temps, l’unité de traitement du signal pourra être paramétrée avec une première valeur angulaire seuil plus faible, de manière que le système de détection de la posture tolère une variation instantanée plus faible de la valeur du premier angle, c’est-à-dire qu’il n’autorise - sans génération de signal d’alerte primaire - qu’un plus faible écart par rapport à la posture initiale droite. Ainsi, les caractéristiques du système 1 selon l’invention permettent une détection et une aide à la correction de postures inappropriées adoptées par l'utilisateur, en temps réel, qui est particulière simple et efficace.
De manière préférentielle, l’unité de traitement de signal 6 est en outre configurée pour
- définir à partir des premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte ladite posture initiale droite, un troisième plan P3 (fictif) attaché au premier module capteur 3 et un quatrième plan P4 (fictif) attaché au deuxième module capteur 4, lesquels troisième plan P3 et quatrième plan P4 sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un deuxième angle (b) qui présente, en projection dans le plan transverse de l’utilisateur, une valeur initiale (bq), puis, l’utilisateur ayant typiquement quitté ladite posture initiale droite, déterminer en temps réel, à partir desdits premier et deuxième signaux, une valeur Db instantanée de variation de la valeur du deuxième angle par rapport à la deuxième valeur initiale,
- comparer en temps réel ladite valeur Db instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle ainsi déterminée avec une deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie,
- et fournir en temps réel un signal de sortie secondaire en réponse lorsque ladite valeur Db instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle déterminée est supérieure à ladite deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie.
Dans ce cas, le moyen de rétroaction 7 est alors avantageusement apte à générer en temps réel un signal d’alerte secondaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception du signal de sortie secondaire fourni par l’unité de traitement du signal 6.
En d’autres termes, l’unité de traitement du signal 6 est également conçue et paramétrée pour définir tout d’abord, à partir de données représentatives d’une configuration spatiale instantanée contenus dans les signaux fournis par les modules capteurs 3, 4, deux plans P3, P4 (fictifs) attachés à chacun des modules capteurs 3, 4. Les plans P3, P4 ainsi définis présentent alors, lorsque l’utilisateur adopte ladite posture initiale droite (dos droit), une orientation spatiale relative de référence caractérisée par un deuxième angle (b) d’inclinaison du quatrième plan P4 par rapport au troisième plan P3, qui présente, en projection dans le plan transverse Pt de l’utilisateur, une deuxième valeur initiale (bq). Pour rappel, le plan transverse Pt - ou plan transverse médian - est un plan orthogonal au plan sagittal Ps qui divise le corps humain en deux moitiés haute et basse. La deuxième valeur initiale peut être nulle, auquel cas les troisième et quatrième plans P3, P4 sont parallèles ou confondus (figure 6), ou non nulle auquel cas les premier et deuxième plans P1 , P2 sont sécants. Par exemple, troisième et quatrième plans P3, P4 peuvent être définis sensiblement verticaux, parallèle ou confondus l’un à l’autre, et orthogonaux au pian transverse Pt de l’utilisateur, comme dans l’exemple de la figure 6. L’unité de traitement de signal 6 est également conçue et paramétrée pour déterminer, calculer, en temps réel, une fois que l’utilisateur a quitté sa posture initiale droite de référence, et toujours à partir des signaux fournis par les modules capteurs 3, 4, une valeur Db instantanée de variation de la valeur du deuxième angle par rapport à ladite deuxième valeur initiale. Typiquement, si le deuxième angle présente à un instant donné, en projection dans le plan transverse Pt de l’utilisateur, une valeur instantanée égale à la première valeur initiale (Db nulle), cela signifie que l’utilisateur occupe une posture dans laquelle la zone thoracique prédéfinie 5B de son dos n’est pas en torsion par rapport à la zone lombaire prédéfinie 5B. Une telle posture ne présente a priori pas de risque particulier. En revanche, si le deuxième angle présente à un instant donné, en projection dans le plan transverse Pt de l’utilisateur, une valeur instantanée différente de la deuxième valeur initiale (Db non nulle), cela signifie que l’utilisateur occupe une posture dans laquelle la zone thoracique prédéfinie 5B de son dos est en torsion par rapport à la zone lombaire prédéfinie 5B (figure 7). Or il a été identifié que, selon la valeur Db instantanée de variation de la valeur du deuxième angle par rapport à la deuxième valeur initiale, une telle torsion est susceptible d’aggraver encore le risque lié à une posture de dos penché en avant de manière non droite. L’unité de traitement de signal 6 est ainsi également avantageusement conçue et paramétrée pour générer en temps réel, dès lors que la comparaison qu’elle a réalisée a permis d’identifier que la valeur Db instantanée de variation de la valeur du deuxième angle qui est supérieure à la deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie, un signal de sortie secondaire représentatif du dépassement de cette deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie.
De la même manière que pour la première valeur angulaire seuil ci-dessus, la deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie, paramétrée dans l’unité de traitement de signal 6 et sur la base de laquelle est donc déclenché le signal d’alerte secondaire, pourra être avantageusement choisie (par exemple par un expert en biomécanique, tel que le kinésithérapeute évoqué ci-avant) selon des critères tels que la morphologie de l’utilisateur (taille, poids, etc.), ses éventuels antécédents médicaux, son genre ou encore son âge. La deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie peut être paramétrée de manière définitive, ou au contraire de manière temporaire. S’il peut éventuellement être conçu, configuré, pour que les signaux d’alerte primaire et secondaire générés soient des signaux visuels ou sonores, le moyen de rétroaction 7 est préférentiellement conçu, configuré, pour générer des signaux d’alerte primaire et secondaire perceptibles au toucher. A ce titre, le moyen de rétroaction 7 comprend au moins un vibreur électromécanique mécanique, le support 2 étant préférentiellement conçu pour maintenir en position ce dernier en regard du dos de l’utilisateur. De manière plus préférentielle, le moyen de rétroaction 7 comprend un seul et unique vibreur électromécanique, et le support 2 est alors conçu pour maintenir en position cet unique vibreur électromécanique en regard d’une zone de stimulation localisée 8 prédéfinie du dos de l’utilisateur. Le recours à un seul et unique vibreur électromécanique permet d’éviter une sur-sollicitation de l’utilisateur, qui viendrait gêner ce dernier dans son activité quotidienne, ou même qui pourrait le dissuader d’utiliser le système 1 selon l’invention. Avantageusement, ladite zone de stimulation localisée 8 prédéfinie du dos correspond à une zone de la colonne vertébrale de l’utilisateur qui est située entre lesdites zones lombaire et thoracique prédéfinies 5A, 5B, et le support 2 est alors préférentiellement conçu pour maintenir en position ledit vibreur électromécanique au voisinage immédiat ou, plus avantageusement encore, au contact de la peau du dos de l’utilisateur. Non seulement la conception du support 2 s’en trouve simplifiée, mais la perception par l’utilisateur des signaux d’alerte primaire et secondaire en est également améliorée, puisque les signaux d’alerte, sous forme de vibrations, sont ainsi mieux transmis à l’utilisateur, avantageusement par conduction osseuse. Le système 1 selon l’invention permet donc un retour haptique à l’utilisateur particulièrement efficace, ce qui facilite l’apprentissage par ce dernier des postures à éviter.
Avantageusement, l’unité de traitement de signal 6 est configurée pour moduler le signal de sortie primaire en fonction de la durée pendant laquelle la valeur Da instantanée de variation du premier angle déterminée est supérieure à la première valeur angulaire seuil prédéfinie. En complément ou alternativement, l’unité de traitement de signal 6 peut être avantageusement configurée pour moduler le signal de sortie secondaire en fonction de la durée pendant laquelle la valeur Db instantanée de variation du deuxième angle déterminée est supérieure à la deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie. Ainsi, dans le cas où le moyen de rétroaction 7 comprend un (ou même plusieurs) vibreur(s) électromécanique(s), il est avantageusement possible d’augmenter l’intensité et / ou la fréquence de vibration en fonction de la durée pendant laquelle la mauvaise posture détectée est maintenue par l’utilisateur.
Selon un mode de réalisation préférentiel, et comme illustré en exemple aux figures 1 et 2, ledit support 2 forme un harnais 9 (en particulier de type « holster ») comprenant une partie de ceinture 9A, une paire de bretelles 9B, 9C pour enserrer chacune des épaules de l’utilisateur et une partie dorsale 9D qui relie les bretelles 9B, 9C à la partie de ceinture 9A, en suivant avantageusement l’axe de la colonne vertébrale de l’utilisateur. Dans ce mode de réalisation préférentiel, lesdites première et deuxième portions de support 2A, 2B, qui portent respectivement les premier et deuxième modules capteurs 3, 4, sont préférentiellement toutes deux incluses dans la partie dorsale 9D du harnais 9. Néanmoins, selon la largeur de la partie de ceinture 9A, il pourra être envisagé que cette dernière inclut la première portion de support 2A, tandis que la portion dorsale 9D inclut la deuxième portion de support 2B. Avantageusement, le harnais 9 comprend des moyens de réglage (non illustrés) des bretelles 9B, 9C et / ou de la partie de ceinture 9A et / ou de la hauteur de la partie dorsale 9D (hauteur mesurée selon l’axe de la colonne vertébrale de l’utilisateur), afin de pouvoir s’adapter au mieux à la morphologie de l’utilisateur. L’unité de traitement de signal 6 est, dans l’exemple des figures 1 et 2, fixée sur ou dans l’épaisseur d’une bretelle 9B du harnais 9. Alternativement, l’unité de traitement de signal 6 pourrait être fixée sur (ou à l’intérieur de) la partie de ceinture 9A. Le support 2 pourrait, alternativement, former un corset ou un vêtement du haut du corps, tel qu’un débardeur ou un t-shirt. Cependant, un support 2 sous forme de harnais 9, et en particulier de type « holster », comme envisagé plus haut, s’avère plus confortable à l’usage, en particulier pour des durées de port longues (typiquement de l’ordre d’une dizaine d’heures par jour), tant du point de vue de la liberté de mouvement de l’utilisateur qu’en matière de transpiration. Il permet en outre un maintien plus fiable et plus répétable, au cours du temps, des modules capteurs 3, 4 en position en regard des zones lombaire et thoracique prédéfinies 5A, 5B. De préférence, le support 2 (qu’il forme ou non un harnais 9 comme envisagé ci-dessus) est en matériau souple, et de préférence encore au moins en partie en matière textile, de sorte à rendre son port confortable pour l’utilisateur. Par exemple, le support 2 peut être formé en une matière textile synthétique (par exemple tricotée), éventuellement enduite sur une face externe, et entourant une mousse synthétique. De préférence le support 2 est destiné à être porté par l’utilisateur en contact direct avec sa peau. A ce titre, le ou les matériaux du support 2 sont avantageusement choisis notamment en regard de leur innocuité vis-à-vis de la peau humaine, de leur résistance chimique vis-à-vis de la sueur humaine, ainsi que de leur capacité à supporter un lavage à la main ou en machine.
De préférence, l’unité de traitement de signal 6 comprend une mémoire interne pour stocker la première valeur angulaire seuil prédéfinie, et de préférence encore, également la deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie. Avantageusement, la mémoire interne est en outre configurée pour stocker tout ou partie des données contenues dans les premier et deuxième signaux fournis par les modules capteurs 3, 4, et / ou des données représentatives de la première valeur initiale du premier angle, de la valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle par rapport à la première valeur initiale, et / ou des données représentatives de la deuxième valeur initiale du deuxième angle (b), de la valeur Db instantanée de variation de la valeur du deuxième angle par rapport à la deuxième valeur initiale. La mémoire est également avantageusement configurée pour stocker des informations relatives à l’utilisateur, et notamment des données caractéristiques de la posture qui correspond, pour un utilisateur donné, à ladite posture initiale droite. Par exemple, ces données peuvent comprendre des données tridimensionnelles générées par les magnétomètres des modules capteurs 3, 4 alors que l’utilisateur occuper ladite posture initiale droite.
Avantageusement, le système 1 selon l’invention comprend également une source d’alimentation électrique, pour alimenter électriquement les premier et deuxième modules capteurs 2A, 2B et / ou l’unité de traitement de signal 6 et / ou le moyen de rétroaction 7. De préférence, la source d’alimentation électrique est une batterie d’accumulateurs rechargeables, d'une capacité avantageusement choisie pour autorisée une utilisation du système 1 de dix heures consécutives environ. Avantageusement, la source d’alimentation électrique est portée par, embarquée sur, le support 2.
De préférence, les modules capteurs 3, 4 sont encapsulés dans deux boîtiers distincts, avantageusement étanches. Selon une variante, ces boîtiers sont respectivement fixés de manière amovible à l’aide de tout moyen de fixation adéquat (par exemple à l’aide d’un moyen de fixation de type velours-crochet ou par encliquetage) sur une surface des première et deuxième portions de support 2A, 2B opposée à la surface destinée à être positionnée en regard du dos de l’utilisateur. Selon une autre variante, les première et deuxième portions de support 2A, 2B comportent chacune une poche ou un évidement interne, avantageusement accessible depuis l’extérieur, et au sein duquel ou de laquelle est logé le boîtier renfermant le module capteur 3, 4 correspondant. Eventuellement, ledit support 2 pourra comprendre des moyens de renfort rigides (par exemple en métal ou en plastique) afin d’assurer un maintien optimal en position des boîtiers renfermant les modules capteurs 3, 4, sur les ou à l’intérieur des première et deuxième portions 2A, 2B du support 2. Selon une variante, les modules capteurs 3, 4 sont reliés à l’unité de traitement de signal 6 à l’aide de fils conducteurs électriques fixés, de préférence de manière amovible, à la surface du support 2. Selon une autre variante, ces fils conducteurs électriques sont intégrés dans l’épaisseur même du support 2. Selon une variante, les modules capteurs 3, 4 sont reliés de manière amovible à l’unité de traitement de signal 6, par exemple à l’aide de connecteurs électriques amovibles. De préférence, l’unité de traitement de signal 6 est encapsulée dans un boîtier, distinct des boîtiers renfermant les modules capteurs 3, 4, et avantageusement étanches. Le boîtier renfermant l’unité de traitement de signal 6 peut être avantageusement fixé à une partie ou portion du support 2 (telle qu’une bretelle, comme envisagé ci-dessus), de la même manière qu’envisagé ci-dessus s’agissant des boîtiers renfermant les modules capteurs 3,4. Selon une variante, la source d’alimentation électrique est encapsulée dans le même boîtier que l’unité de traitement de signal 6. Le moyen de rétroaction 7 peut être encapsulé dans un ou plusieurs boîtiers, préférentiellement étanche(s) et distinct(s) des boîtiers renfermant les modules capteurs 3, 4 et l’unité de traitement de signal 6. Le ou les boîtiers renfermant le moyen de rétroaction 7 peut alors être fixé au support 2 de la manière décrite ci-dessus pour les modules capteurs 3, 4. On peut également envisager, dans le cas où le moyen de rétroaction 7 comprend un ou plusieurs vibreurs électromécaniques (et de préférence, un seul et unique vibreur électromécanique) et où le support 2 est au moins en partie en matière textile, que le(s) vibreur(s) soi(en)t noyé(s) dans une résine d’enduction de surface du textile, ou le(s) vibreur(s) soi(en)t noyé(s) dans une résine et agencé(s) dans un logement pratiqué dans le textile de manière que le(s) vibreur(s) affleure(nt) à la surface du support 2, ou encore que le(s) vibreur(s) soi(en)t reçu(s) dans une ou plusieurs poches textiles cousues sur ou pratiquées dans le textile du support 2, et préférentiellement ouvertes de manière à pouvoir en extraire le(s) vibreur(s).
Avantageusement, le système selon l’invention peut également comprendre une unité de communication (non illustrée), préférentiellement portée par le support 2 individuel, et qui est reliée à l’unité de traitement de signal 6. L’unité de communication est conçue et configurée pour établir un lien de communication de données avec un terminal informatique 10 distant et pour transmettre à ce dernier des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal 6 en vue de leur stockage et / ou de leur post-traitement informatique (et / ou encore de leur affichage sous forme graphique) à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit terminal informatique 10 De manière avantageuse, l’unité de communication est également configurée pour recevoir dudit terminal informatique 10 des données, telles que par exemple des données de paramétrage du fonctionnement des modules capteurs 3, 4 et / ou de l’unité de traitement 6 (première et deuxième valeurs angulaires seuils prédéfinies, données relatives à la morphologie de l’utilisateur, etc.). Selon une variante préférentielle, l’unité de communication est encapsulée dans le même boîtier que l’unité de traitement du signal 6. Le terminal informatique 10 distant peut, par exemple, être un téléphone mobile multifonction (figures 1 et 2) ou un ordinateur personnel. L’unité de communication peut être prévue pour établir ledit lien de communication de données de manière continue, tout au long de l’utilisation du système 1 par l’utilisateur, ou de manière temporaire (par exemple en début et en fin d’utilisation). De préférence, l’unité de communication est conçue et configurée pour établir un lien de communication de données sans fil avec le terminal informatique 10. A ce titre, l’unité de communication comprend un émetteur-récepteur radiofréquences conçu établir une connexion « Bluetooth »® (ou de préférence « Bluetooth Low Energy »®) entre l’unité de communication et le terminal informatique distant et / ou un émetteur-récepteur radiofréquences conçu établir une connexion « Wifi »® entre l’unité de communication et le terminal informatique 10 distant. De préférence, le système 1 comprend ledit terminal informatique 10, ainsi qu’un serveur informatique 11 distant (par exemple, de type serveur « cloud ») capable d’établir un lien de communication de données avec le terminal informatique 10 pour transmettre au serveur informatique 11 des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal 6 et / ou le terminal informatique 10, en vue de leur stockage et / ou de leur post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit serveur informatique 11. Dans un tel cas de figure, il est envisageable que l’unité de communication soit prévue pour transmettre au terminal informatique 10 des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal 6 en vue de leur stockage (au moins temporaire) uniquement, le serveur informatique 11 étant configuré pour réaliser tout post-traitement des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal 6, que lui aura transmises le terminal informatique 10. Avantageusement, le résultat du post-traitement informatique par le serveur informatique 11 pourra être transmis en retour au terminal informatique 10, par exemple pour sa mise à disposition de sa présentation à l’utilisateur. En particulier, le terminal informatique 10 et / ou le serveur informatique 11 distants peuvent être avantageusement configurés pour analyser des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal 6 à des fins statistiques (par exemple pour établir un rapport journalier d’activité propre à l’utilisateur), mais également en vue de reconstruire par le calcul des séquences posturales afin de permettre à l’utilisateur de mieux identifier les comportements dynamiques susceptibles de conduire à l’adoption d’une posture inappropriée. Avantageusement « connecté », le système 1 selon l’invention forme un outil individuel de prévention et d’éducation thérapeutique, car il permet d’apprendre les postures appropriées à un utilisateur, c’est-à-dire comment adapter son comportement pour éviter les postures inadéquates présentant potentiellement un risque en regard de la santé.
Il est par ailleurs envisageable que le système 1 comprenne, outre ledit serveur informatique 11 , une pluralité de supports 2 individuels conformes à la description détaillée qui en a été faite ci-dessus, et destinés à être portés sur eux par une pluralité d’utilisateurs (par exemple un ensemble d’utilisateur d’une même famille, d’une même entreprise et / ou d’une même profession), une pluralité d’unités de traitement de signal 6 correspondantes, ainsi qu’une pluralité de terminaux informatiques 10 distants, chacun utilisés par (ou en lien avec) un desdits utilisateurs. Le serveur informatique 11 pourra alors être configuré pour établir un lien de communication de données avec chacun desdits terminaux informatiques, et ainsi recevoir de ces derniers des données reçues et / ou générées par chacune des unités de traitement de signal 6 et / ou chacun des terminaux informatique 10, en vue de leur stockage et / ou de leur post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par le serveur informatique 11. Les données individuelles collectées en lien avec une pluralité d’utilisateurs peuvent ainsi être avantageusement mises en commun pour générer, par exemple, des métadonnées qu’un logiciel approprié pourra analyser, par exemple pour fournir une liste des postures inappropriées les plus fréquentes dans une population données (personnel soignant, infirmiers, ouvriers du BTP, etc.), une liste des postures inappropriées les plus invalidantes (en corrélant par exemple les métadonnées générées avec les arrêts invalidants du personnel soignant), etc. Le système 1 de l’invention constitue donc avantageusement à ce titre un outil collectif de prévention et d’éducation thérapeutique, qui présente en outre un intérêt en matière de recherche, car il permet de mieux recenser et analyser les postures inadéquates liées à un domaine d’activité, ainsi que les postures les plus nocives pour la santé, en vue de les remplacer par des postures appropriées.
Afin de garantir le confort de port du support 2 individuel, en particulier pendant de longue période, le support 2 est avantageusement conçu de manière à présenter une masse totale typiquement inférieure à 1 ,5 kg, de préférence inférieure à 1 kg, et de préférence encore inférieure ou égale à 800 g environ.
L’invention concerne également, en tant que tel, un procédé de détection et d’aide à la correction de la posture d’au moins un utilisateur. Le procédé selon l’invention, tel qu’il va être décrit ci-après, est préférentiellement destiné à être mis en œuvre à l’aide d’un système conforme à l’invention, tel que ce dernier a été présenté ci-avant. Ainsi les caractéristiques, définitions, effets et avantages décrits en lien avec le système selon l’invention s’appliquent avantageusement mutatis mutandis au procédé selon l’invention, et réciproquement. Le procédé selon l’invention comprend tout d’abord une étape E1 d’équipement de l’utilisateur avec un support 2 individuel destiné à être porté sur lui par l’utilisateur. Ledit support 2 comprend une première portion de support 2A portant un premier module capteur 3 et maintenant en position, de préférence fermement, le premier module capteur 3 en regard d’une zone lombaire prédéfinie 5A du dos de l’utilisateur, le premier module capteur 4 fournissant un premier signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, et une deuxième portion de support 2B portant un deuxième module capteur 4 et maintenant en position, de préférence fermement, le deuxième module capteur 4 en regard d’une zone thoracique prédéfinie 5B du dos de l’utilisateur, à distance dudit premier module capteur 3, le deuxième module capteur 4 fournissant un deuxième signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée. Conformément aux explications fournies précédemment en lien avec le système 1 selon l’invention, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 constituent ainsi des capteurs de posture. De préférence, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4 constituent les seuls et uniques capteurs de posture portés par ledit support 2. Le support 2 porte également un moyen de rétroaction 7. Cette étape d’équipement est avantageusement réalisée par l’utilisateur lui-même, sans assistance externe particulière. Le support 2, les premier et deuxième modules capteurs 3, 4, les zones lombaire et thoracique prédéfinies 5A, 5B et le moyen de rétroaction 7 sont avantageusement conformes à la description qui en a été faite ci-avant en lien avec le système selon l’invention, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de les décrire ici plus en détail. En particulier, le support 2 individuel forme préférentiellement un harnais 9 (en particulier de type « holster ») comprenant une partie de ceinture 9A, une paire de bretelles 9B, 9C pour enserrer chacune des épaules de l’utilisateur et une partie dorsale 9D qui relie les bretelles 9B, 9C à la partie de ceinture 9A.
Le procédé selon l’invention comprend, consécutivement à l’étape E1 d’équipement de l’utilisateur avec le support 2, une étape E2A de définition à partir des premier et deuxième signaux fournis par les premier et deuxième modules capteurs 3, 4, et alors que l’utilisateur affecte la posture initiale droite décrite ci-avant, d’un premier plan P1 (fictif) attaché au premier module capteur 3 et d’un deuxième plan P2 attaché au deuxième module capteur 4, lesquels premier plan P1 et deuxième plan P2 sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un premier angle a qui présente, en projection dans le plan sagittal Ps de l’utilisateur, une première valeur initiale (aq). Par exemple, cette étape E2A de définition des premier et deuxième plans P1 , P2 de référence peut être réalisée (au moins dans le cadre d’une première mise en œuvre du procédé selon l’invention par l’utilisateur) avec l’assistance d’un kinésithérapeute, qui aide l’utilisateur à identifier ladite posture initiale droite (dos droit) et à l’adopter, le temps au moins de réaliser l’étape de définition des premier et deuxième plans P1 , P2. Dans le cas envisagé ci-dessus où chacun des deux modules capteurs 3, 4 comprend un gyroscope tri-axe, un accéléromètre tri-axe, ainsi qu’un magnétomètre tri-axe, la définition des premier et deuxième plans P1 , P2 peut être avantageusement réalisée à partir des données tridimensionnelles fournies par les magnétomètres des premier et deuxième modules capteurs 3, 4.
Puis, le procédé selon l’invention comprend une étape E3A de traitement en temps réel des premier et deuxième signaux fournis par modules capteurs 3, 4, l’utilisateur ayant typiquement quitté ladite posture initiale droite. Cette étape de traitement comprend :
- une opération 01A de détermination en temps réel, à partir des premier et deuxième signaux, d’une valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle (a) par rapport à la première valeur initiale (aq). Par exemple, cette opération de détermination peut être réalisée par calcul à partir des données tridimensionnelles instantanées générées par les accéléromètres tri- axes et / ou les gyroscopes tri-axes des modules capteurs 3, 4 et contenues dans les premier et deuxièmes signaux fournis par ces derniers ;
- puis une opération 02A de comparaison en temps réel de la valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle (a) ainsi déterminée avec une première valeur angulaire seuil prédéfinie,
- et une opération 03A de fourniture en temps réel d’un signal de sortie primaire en réponse lorsque la valeur Da instantanée de variation de la valeur du premier angle (a) déterminée est supérieure à la première valeur angulaire seuil prédéfinie.
Avantageusement, cette étape E3A de traitement en temps réel des signaux fournis par les modules capteurs 3, 4 est réalisée à l’aide d’une unité de traitement de signal 6 conforme à la description qui en a été faite ci-avant en lien avec le système 1 selon l’invention. Les explications fournies précédemment en lien le système 1 selon l’invention, s’agissant en particulier de plan, de valeur d’angle, de valeur instantanée de variation de la valeur d’angle ou encore valeur angulaire seuil prédéfinie, s’appliquent donc mutatis mutandis au procédé selon l'invention. De préférence, ladite unité de traitement de signal est alors portée par, embarquée sur, le support 2 individuel dont l’utilisateur est équipé. Comme expliqué ci-dessus en lien avec le système 1 selon l’invention, la première valeur angulaire seuil prédéfinie pourra être avantageusement choisie (par exemple par un expert en biomécanique, tel que le kinésithérapeute évoqué ci-avant) selon des critères tels que la morphologie de l’utilisateur (taille, poids, etc.), ses éventuels antécédents médicaux, son genre ou encore son âge. La première valeur angulaire seuil prédéfinie peut être paramétrée de manière définitive, ou au contraire de manière temporaire. Par exemple, ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie pourra être comprise entre 30° et 40°, et par exemple être égale à 35°.
Le procédé selon l’invention comprend également une étape E4A de génération en temps réel, par ledit moyen de rétroaction 7, d’un signal d’alerte primaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception par ledit moyen de rétroaction 7 dudit signal de sortie primaire ainsi fourni.
Ainsi, les caractéristiques du procédé 1 selon l’invention permettent une détection et une aide à la correction de postures inappropriées adoptées par l’utilisateur, en temps réel, qui est particulière simple et efficace.
De manière avantageuse, le procédé selon l’invention comprend en outre :
- une étape E2B de définition, à partir des premier et deuxième signaux fournis par lesdits premier et deuxième modules capteurs 3, 4, et alors que l’utilisateur affecte toujours ladite posture initiale droite, d’un troisième plan P3 (fictif) attaché au premier module capteur 3 et d’un quatrième plan P4 (fictif) attaché au deuxième module capteur 4, lesquels troisième plan P3 et quatrième plan P4 sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un deuxième angle (b) qui présente, en projection dans le plan transverse Pt de l’utilisateur, une deuxième valeur initiale (bq). Avantageusement, cette étape de définition complémentaire des troisième et quatrième plan P3, P4 est réalisée simultanément à (ou de manière immédiatement consécutive à, ou encore immédiatement avant) l’étape E2A susvisée de définition des premier et deuxième plans P1 , P2 ;
- puis, l’utilisateur ayant typiquement quitté ladite posture initiale droite, une étape E3B de traitement en temps réel des premier et deuxième signaux, ladite étape de traitement comprenant
o une opération 01 B de détermination en temps réel, à partir des premier et deuxième signaux, d’une valeur Db instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle par rapport à ladite deuxième valeur initiale, o puis une opération 02B de comparaison en temps réel de ladite valeur Db instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle ainsi déterminée avec une deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie, o et une opération 03B de fourniture en temps réel d’un signal de sortie secondaire en réponse lorsque ladite valeur Db instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle déterminée est supérieure à ladite deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie.
De préférence, cette étape E3B de traitement complémentaire est réalisée simultanément à la première étape E3A de traitement évoquée ci-dessus, à l’aide d’une unité de traitement de signal conforme à la description qui en a été faite ci-avant. Comme expliqué ci-dessus en lien avec le système 1 selon l’invention, la deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie pourra être avantageusement choisie (par exemple par un expert en biomécanique, tel que le kinésithérapeute évoqué ci-avant) selon des critères tels que la morphologie de l’utilisateur (taille, poids, etc.), ses éventuels antécédents médicaux, son genre ou encore son âge. La deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie peut être paramétrée de manière définitive, ou au contraire de manière temporaire.
Le procédé selon l’invention comprend alors également une étape E4B de génération en temps réel, par ledit moyen de rétroaction 7, d’un signal d’alerte secondaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception par ledit moyen de rétroaction dudit signal de sortie secondaire ainsi fourni. Cette étape E4B de génération du signal d’alerte secondaire peut être réalisée simultanément à l’étape de l’étape E3B de génération du signal d’alerte secondaire, de sorte que le signal d’alerte secondaire peut se superposer au signal d’alerte primaire, ou être utilisé pour moduler le signal d’alerte primaire (par exemple en intensité).
Si les signaux d’alerte primaire et secondaire générés par le moyen de rétroaction 7 peuvent éventuellement être des signaux visuels ou sonores, lesdits signaux d’alerte primaire et secondaire sont préférentiellement des signaux tactiles. A ce titre, le moyen de rétroaction 7 du support 2 individuel mis en œuvre par le procédé selon l’invention comprend de préférence au moins un vibreur électromécanique, le support 2 maintenant préférentiellement en position ce dernier en regard du dos de l’utilisateur. De manière plus préférentielle, le moyen de rétroaction 7 comprend un seul et unique vibreur 7 électromécanique, et le support 2 maintient alors en position cet unique vibreur électromécanique en regard d’une zone de stimulation localisée prédéfinie du dos de l’utilisateur. De préférence, ladite zone de stimulation localisée prédéfinie 8 du dos correspond à une zone de la colonne vertébrale de l’utilisateur qui est située entre lesdites zones lombaire et thoracique prédéfinies 5A, 5B (figure 2), et le support 2 maintient avantageusement en position le vibreur électromécanique au voisinage immédiat ou, plus avantageusement encore, au contact de la peau du dos de utilisateur.
De préférence, le signal de sortie primaire est modulé en fonction de la durée pendant laquelle la valeur Da instantanée de variation du premier angle (a) déterminée est supérieure à la première valeur angulaire seuil prédéfinie, le signal d’alerte primaire généré par le moyen de rétroaction étant modulé en retour en fonction de la modulation du signal de sortie primaire. En complément ou alternativement, le signal de sortie secondaire est modulé en fonction de la durée pendant laquelle la valeur Db instantanée de variation du deuxième angle déterminée est supérieure à la deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie. Ainsi, dans le cas où le moyen de rétroaction 7 comprend un (ou même plusieurs) vibreur(s) électromécanique(s), il est avantageusement possible d’augmenter l’intensité et / ou la fréquence de vibration en fonction de la durée pendant laquelle la mauvaise posture détectée est maintenue par l'utilisateur.
Le procédé selon l’invention comprend également, de manière préférentielle, une étape E5 de transmission à un terminal informatique 10 distant de données fournies et / ou générées au cours de tout ou partie desdites étapes E2A, E2B, E3A et E3B, en vue de leur stockage et / ou de les soumettre à une étape E6 de post-traitement informatique (et / ou encore de leur affichage sous forme graphique) à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit terminal informatique 10. Cette étape E5 de transmission est avantageusement réalisée à l’aide d’une unité de communication conforme à celle décrite ci-avant en lien avec le système 1 selon l’invention. Le procédé selon l’invention peut également avantageusement comprendre une étape E7 de transmission, du terminal informatique 10 vers un serveur informatique 11 distant (par exemple, de type serveur « cloud »), de données fournies et / ou générées au cours de tout ou partie desdites étapes E2A, E2B, E3A, E3B et E6 (dans le cas où le procédé comprend ladite étape E6 de post-traitement informatique) en vue de leur stockage et / ou de les soumettre à une étape E8 de post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit serveur informatique 11. Dans ce cas, le procédé selon l’invention peut en outre comprendre une étape E9 de transmission en retour, du serveur informatique 11 vers le terminal informatique 10, de données générées au cours de ladite étape E8 de post-traitement informatique, par exemple pour la mise à disposition de, la présentation à, l’utilisateur desdites données. Comme évoqué ci-avant en lien avec le système 1 selon l’invention, il est envisageable que le procédé selon l’invention ne comprenne pas d’étape E6 de post-traitement informatique des données par le terminal informatique 10, et que tout post-traitement des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal 6, est réalisé par ledit serveur informatique 11 au cours de l’étape E8 de post-traitement informatique. Avantageusement, lors d’au moins une première mise en œuvre du procédé d’utilisation par un utilisateur donné, l’étape E2A de définition des premier et deuxième plans P1 , P2 de référence (ainsi que de préférence l’étape E2B de définition des troisième et quatrième plans P3, P4 de référence) comprend une opération 04A de mémorisation (par exemple, dans la mémoire de l’unité de traitement de signal) des données fournies par les modules capteurs 3, 4 et utilisées pour définir les plans P1 , P2, P3, P4 de référence alors que l’utilisateur affecte la posture initiale droite. Ces données mémorisées peuvent ainsi constituer, pour l’utilisateur concerné, des données de référence représentatives de la posture initiale droite. Par exemple, ces données peuvent être des données tridimensionnelles générées par les magnétomètres des modules capteurs 3, 4. Comme déjà envisagé ci-avant, l’utilisateur peut être guidé, lors de cette première mise en œuvre du procédé, par un intervenant (par exemple un kinésithérapeute) externe afin d’adopter la posture initiale droite de référence. Lors d’une mise en œuvre ultérieure dudit procédé par le même utilisateur, l’étape E2A de définition des premier et deuxième plans P1 , P2 de référence (ainsi que de préférence l’étape E2B de définition des troisième et quatrième plans P3, P4 de référence) pourra alors comprendre une opération 05 de comparaison des données instantanées fournies par les premier et deuxième modules capteurs 3,4 avec les données ainsi probablement mémorisées, et une opération 06 simultanée de guidage de l’utilisateur (par l’intermédiaire, par exemple, d’un signal de guidage généré par le moyen de rétroaction 7 ou d’informations affichées sur un écran du terminal informatique 10 distant évoqué ci-dessus) pour amener ce dernier à adopter une posture dans laquelle les données instantanées fournies par les deux modules capteurs 3,4 correspondent aux données ainsi probablement mémorisées, c’est-à-dire pour amener l’utilisateur dans la posture initiale droite. Les premier et deuxième plans P1 , P2 de référence (et de préférence également les troisième et quatrième plans P3, P4 de référence) pourront alors être définis sans aide humaine extérieure particulière.
POSSIBILITE D’APPLICATION INDUSTRIELLE
L’invention trouve son application dans le domaine technique général des systèmes et procédés de contrôle de la posture du dos d’une personne, en particulier dans un contexte de maîtrise des risques sanitaires posés par l’adoption de mauvaises postures du dos.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système (1) de détection et d’aide à la correction de la posture d'au moins un utilisateur, comprenant
- un support (2) individuel destiné à être porté sur lui par l'utilisateur, ledit support (2) comprenant une première portion de support (2A) portant un premier module capteur (3) et conçue pour maintenir en position ledit premier module capteur (3) en regard d'une zone lombaire prédéfinie (5A) du dos de l'utilisateur, le premier module capteur (3) étant configuré pour fournir un premier signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, et une deuxième portion de support (2B) portant un deuxième module capteur (4) et conçue pour maintenir en position ledit deuxième module capteur (4) en regard d'une zone thoracique prédéfinie (5B) du dos de l'utilisateur, à distance dudit premier module capteur (3), le deuxième module capteur (4) étant configuré pour fournir un deuxième signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée,
- une unité de traitement de signal (6), en communication de données avec lesdits premier et deuxième modules capteurs (3, 4) et configurée pour
o définir à partir desdits premier et deuxième signaux, et alors que l'utilisateur affecte une posture initiale droite, un premier plan (P1) attaché au premier module capteur (3) et un deuxième plan (P2) attaché au deuxième module capteur (4), lesquels premier plan (P1) et deuxième plan (P2) sont alors initialement inclinés l'un par rapport à l'autre selon un premier angle qui présente, en projection dans le plan sagittal (Ps) de l'utilisateur, une première valeur initiale, o puis déterminer en temps réel, à partir desdits premier et deuxième signaux, une valeur (Da) instantanée de variation de la valeur dudit premier angle par rapport à ladite première valeur initiale, o comparer en temps réel ladite valeur (Da) instantanée de variation de la valeur dudit premier angle ainsi déterminée avec une première valeur angulaire seuil prédéfinie, o et fournir en temps réel un signal de sortie primaire en réponse lorsque ladite valeur (Da) instantanée de variation de la valeur dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie,
ledit support (2) portant également un moyen de rétroaction (7), relié à l'unité de traitement de signal (6) et apte à générer en temps réel un signal d'alerte primaire perceptible par l'utilisateur, en réponse à la réception du signal de sortie primaire fourni par l'unité de traitement du signal (6).
2. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel les premier et deuxième modules capteurs (3, 4) constituent les seuls et uniques capteurs de posture portés par ledit support (2)
3. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite unité de traitement de signal (6) est portée par ledit support (2) individuel.
4. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite unité de traitement de signal (6) est configurée pour moduler le signal de sortie primaire en fonction de la durée pendant laquelle ladite valeur (Da) instantanée de variation dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie.
5. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites première et deuxième portions de support (2A, 2B) sont conçues pour maintenir lesdits premier et deuxième modules capteurs (3, 4) alignés selon une droite correspondant sensiblement à l’axe de la colonne vertébrale de l'utilisateur.
6. Système (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite unité de traitement de signal (6) est en outre configurée pour
- définir à partir desdits premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte ladite posture initiale droite, un troisième plan (P3) attaché au premier module capteur (3) et un quatrième plan (P4) attaché au deuxième module capteur (4), lesquels troisième plan (P3) et quatrième plan (P4) sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un deuxième angle qui présente, en projection dans le plan transverse (Pt) de l’utilisateur, une valeur initiale,
- puis déterminer en temps réel, à partir desdits premier et deuxième signaux, une valeur (Db) instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle par rapport à ladite deuxième valeur initiale,
- comparer en temps réel ladite valeur (Db) instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle ainsi déterminée avec une deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie,
- et fournir en temps réel un signal de sortie secondaire en réponse lorsque ladite valeur (Db) instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle déterminée est supérieure à ladite deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie,
ledit moyen de rétroaction (7) étant apte à générer en temps réel un signal d’alerte secondaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception du signal de sortie secondaire fourni par l’unité de traitement du signal (6).
7. Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit moyen de rétroaction (7) comprend un seul et unique vibreur électromécanique, ledit support (2) étant conçu pour maintenir en position ledit vibreur électromécanique en regard d’une zone de stimulation localisée prédéfinie (8) du dos de l’utilisateur.
8. Système (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite zone de stimulation localisée prédéfinie (8) correspond à une zone de la colonne vertébrale de l’utilisateur située entre lesdites zones lombaire et thoracique prédéfinies (5A, 5B), ledit support (2) étant préférentiellement conçu pour maintenir en position ledit vibreur électromécanique au voisinage immédiat ou au contact de la peau du dos de l’utilisateur.
9. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit support (2) forme un harnais (9) comprenant une partie de ceinture (9A), une paire de bretelles (9B, 9C) pour enserrer chacune des épaules de l’utilisateur et une partie dorsale (9D) qui relie les bretelles (9B, 9C) à la partie de ceinture (9A).
10. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit support (2) est en matériau souple, et de préférence au moins en partie en matière textile.
1 1. Système (1 ) selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend une unité de communication, reliée à l’unité de traitement de signal (6), est conçue et configurée pour établir un lien de communication de données avec un terminal informatique (10) distant et pour transmettre à ce dernier des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal (6), en vue de leur stockage et / ou de leur post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit terminal informatique (10).
12. Système (1) selon la revendication précédente, lequel comprend ledit terminal informatique (10), ainsi qu’un serveur informatique (1 1 ) distant capable d’établir un lien de communication de données avec ledit terminal informatique (10) pour transmettre audit serveur informatique (11) des données reçues et / ou générées par l’unité de traitement de signal (6) et / ou le terminal informatique (10), en vue de leur stockage et / ou de leur post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit serveur informatique (1 1 ).
13. Système (1) selon la revendication précédente, lequel comprend une pluralité de supports (2) individuels, destinés à être portés sur eux par une pluralité d’utilisateurs, ainsi qu’une pluralité d’unités de traitement de signal (6) correspondantes et une pluralité de terminaux informatiques (10) distants, ledit serveur informatique (11) étant configuré pour établir un lien de communication de données avec chacun desdits terminaux informatiques (10).
14. Procédé de détection et d’aide à la correction de la posture d’un utilisateur, comprenant
- une étape E1 d’équipement de l’utilisateur avec un support (2) individuel destiné à être porté sur lui par l’utilisateur, ledit support (2) comprenant une première portion de support (2A) portant un premier module capteur (3) et maintenant en position ledit premier module capteur (3) en regard d’une zone lombaire prédéfinie (5A) du dos de l’utilisateur, le premier module capteur (3) fournissant un premier signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, et une deuxième portion de support (2B) portant un deuxième module capteur (4) et maintenant en position ledit deuxième module capteur (4) en regard d’une zone thoracique prédéfinie (5B) du dos de l’utilisateur, à distance dudit premier module capteur (3), le deuxième module capteur (4) fournissant un deuxième signal caractéristique de sa configuration spatiale instantanée, ledit support (2) portant également un moyen de rétroaction (7),
- une étape E2A de définition, à partir des premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte une posture initiale droite, d’un premier plan (P1) attaché au premier module capteur (3) et d’un deuxième plan (P2) attaché au deuxième module capteur (4), lesquels premier plan (P1 ) et deuxième plan (P2) sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un premier angle qui présente, en projection dans le plan sagittal (Ps) de l’utilisateur, une première valeur initiale,
- puis une étape E3A de traitement en temps réel des premier et deuxième signaux, ladite étape de traitement comprenant
o une opération 01A de détermination en temps réel, à partir des premier et deuxième signaux, d’une valeur (Da) instantanée de variation de la valeur dudit premier angle par rapport à ladite première valeur initiale, o puis une opération 02A de comparaison en temps réel de ladite valeur (Da) instantanée de variation de la valeur dudit premier angle ainsi déterminée avec une première valeur angulaire seuil prédéfinie, o et une opération 03A de fourniture en temps réel d’un signal de sortie primaire en réponse lorsque ladite valeur (Da) instantanée de variation de la valeur dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie,
- ainsi qu’une étape E4A de génération en temps réel, par ledit moyen de rétroaction (7), d’un signal d’alerte primaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception par ledit moyen de rétroaction (7) dudit signal de sortie primaire ainsi fourni.
15. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les premier et deuxième modules capteurs (3, 4) constituent les seuls et uniques capteurs de posture portés par ledit support (2).
16. Procédé selon l’une quelconques des revendications 14 et 15, dans lequel le signal de sortie primaire est modulé en fonction de la durée pendant laquelle ladite valeur (Da) instantanée de variation dudit premier angle déterminée est supérieure à ladite première valeur angulaire seuil prédéfinie, le signal d’alerte primaire généré par le moyen de rétroaction (7) étant modulé en retour en fonction de la modulation dudit signal de sortie primaire.
17. Procédé selon l’une quelconques des revendications 14 à 16, lequel comprend en outre
- une étape E2B de définition, à partir des premier et deuxième signaux, et alors que l’utilisateur affecte ladite posture initiale droite, d’un troisième plan (P3) attaché au premier module capteur (3) et d’un quatrième plan (P4) attaché au deuxième module capteur (3), lesquels troisième plan (P3) et quatrième plan (P4) sont alors initialement inclinés l’un par rapport à l’autre selon un deuxième angle qui présente, en projection dans le plan transverse (Pt) de l’utilisateur, une deuxième valeur initiale, - puis une étape E3B de traitement en temps réel des premier et deuxième signaux, ladite étape de traitement comprenant
o une opération 01 B de détermination en temps réel, à partir des premier et deuxième signaux, d’une valeur (Db) instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle par rapport à ladite deuxième valeur initiale,
o puis une opération 02B de comparaison en temps réel de ladite valeur (Db) instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle ainsi déterminée avec une deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie, o et une opération 03B de fourniture en temps réel d’un signal de sortie secondaire en réponse lorsque ladite valeur (Db) instantanée de variation de la valeur dudit deuxième angle déterminée est supérieure à ladite deuxième valeur angulaire seuil prédéfinie,
- ainsi qu’une étape E4B de génération en temps réel, par ledit moyen de rétroaction (7), d’un signal d’alerte secondaire perceptible par l’utilisateur, en réponse à la réception par ledit moyen de rétroaction (7) dudit signal de sortie secondaire ainsi fourni.
18. Procédé selon l’une quelconque des revendications 14 à 17, lequel comprend une étape E5 de transmission à un terminal informatique (10) distant de données fournies et / ou générées au cours de tout ou partie desdites étapes E2A, E2B, E3A et E3B, en vue de leur stockage et / ou de les soumettre à une étape E6 de post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit terminal informatique (10).
19. Procédé selon la revendication précédente, lequel comprend une étape E7 de transmission, du terminal informatique (10) vers un serveur informatique (11) distant, des données fournies et / ou générées au cours de tout ou partie desdites étapes E2A, E2B, E3A, E3B et E6, en vue de leur stockage et / ou de les soumettre à une étape E8 post-traitement informatique à l’aide d’une application logicielle dédiée exécutée par ledit serveur informatique (11).
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