FR3046346A1 - Semelle intelligente - Google Patents

Abstract

Le dispositif de détection (1) de la démarche d'une personne, comporte : - une semelle (10) comportant une zone de voûte (100) disposée entre une zone de talon (110) et une zone d'avant pied (120) ; - un ensemble de capteurs de pression (20) comportant un premier capteur (201) disposé dans la zone de talon (110) et un deuxième capteur (202) disposé dans la zone d'avant pied (120) ; - un circuit de commande (30) configuré pour recevoir et traiter les mesures fournies par les capteurs de pression (20). Le circuit de commande (30) est configuré pour comparer à chaque pas de la personne une première charge mesurée (Pmt) par le premier capteur (201), et une deuxième charge mesurée (Pma) par le deuxième capteur (202). Le dispositif comporte un système d'alerte (40) contrôlé configuré pour alerter en temps réel la personne en fonction du résultat de la comparaison.

Description

Semelle intelligente Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne le domaine des dispositifs d’optimisation des mouvements liés à la marche ou la course d’une personne, par exemple l’appui au sol et/ou le déroulé du pied. Elle trouvera son application notamment dans les domaines du paramédicale, en particulier, pour la rééducation d’un enfant atteint d’une infirmité motrice cérébrale. L’invention pourrait également être utile pour assister les sportifs dans leurs entraînements. État de la technique L’amélioration de la démarche ou la foulé d’une personne est utile dans plusieurs domaines. Notamment dans le domaine de la rééducation et du sport de loisir ou de haut niveau. Cette amélioration utilise généralement des dispositifs qui permettent, pendant la marche ou la course, d’assister la personne, ou d’améliorer son confort. A titre d’exemple, des aides orthopédiques sont proposées pour les enfants atteints de diplégie spastique connue sous le nom du « syndrome de Little ». La diplégie spastique est la forme d’infirmité motrice cérébrale (IMC) la plus fréquemment rencontrée.

Pour aider ces enfants à améliorer leur démarche et éviter d’éventuelles déformations osseuses, on leur propose généralement des chaussures orthopédiques, ou des attelles destinées à maintenir le pied en flexion. Des semelles enveloppantes (ou coques) placées dans des chaussures normales, sont également proposées. Ces solutions sont inconfortables, indiscrètes et gênantes, notamment pour des enfants.

Par ailleurs, dans le domaine du sport on trouve des chaussures dites « intelligentes ». Ce type de chaussures intègre un microprocesseur, et une mémoire pour calculer l’amorti de la semelle, afin de limiter les effets d’impact au sol. La chaussure comporte au niveau du talon un coussin d’air et un capteur d’impact, qui transmet les informations au microprocesseur disposé dans la semelle. Le microprocesseur détermine alors le niveau d’amorti et transmet l’information à un petit moteur électrique configuré pour gonfler ou dégonfler le coussin d’air.

En outre, il existe des chaussures de football comportant une puce électronique permettant de calculer la vitesse de course, l’accélération, et la distance parcourue, pendant un entrainement ou un match. Ces informations sont emmagasinées dans une puce mémoire, et peuvent être transférées à un ordinateur personnel après déchaussement. D’autre part, la demande américaine US 20150018721 décrit une chaussure de surveillance de la pression, destinée à mesurer la pression à différents emplacements du pied. La chaussure comporte un dispositif de traitement de données muni d’une puce mémoire, et connecté à une pluralité de capteurs de pression.

Objet de l'invention

Il existe un besoin de prévoir un dispositif discret, facilement utilisable et qui permet une assistance d’une personne dans sa démarche et/ou foulée en temps réel. Le dispositif devrait avantageusement être facilement associée à des chaussures normales et des moyens de communications conventionnels.

On tend à satisfaire ce besoin et à pallier les inconvénients cités ci-dessus en prévoyant un dispositif de détection de la démarche d’une personne, comportant : - une semelle munie d’une zone de voûte disposée entre une zone de talon et une zone d’avant pied ; - un ensemble de capteurs de pression comportant un premier capteur disposé dans la zone de talon et un deuxième capteur disposé dans la zone d’avant pied ; - un circuit de commande configuré pour : + recevoir et traiter les mesures fournies par les capteurs de pression ; et pour + comparer à chaque pas de la personne portant la semelle une première charge mesurée par le premier capteur, et une deuxième charge mesurée par le deuxième capteur ; - un système d’alerte contrôlé par le circuit de commande et configuré pour alerter en temps réel la personne portant la semelle en fonction du résultat de la comparaison, de sorte que ladite personne détecte une démarche représentative du résultat de comparaison.

Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation d’un dispositif de détection de la démarche, représentés aux figures 1 à 5, et donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés.

Description de modes de réalisation préférentiels de l’invention

Un dispositif de détection de la démarche d’une personne, notamment un dispositif comportant une semelle munie de capteurs de pression et d’un système d’alerte, est décrit ci-après.

Avantageusement, le dispositif est discret et compact et il permet d’assister ladite personne en lui fournissant des informations en temps réel pour qu’il détecte sa démarche, par exemple la position de ses appuis au sol et/ou son déroulé du pied de sorte à optimiser sa démarche ou sa foulée. En outre, le dispositif peut être facilement intégré avec des chaussures normales et d’autres dispositifs électroniques conventionnelles tels qu’un ordiphone, ou téléphone mobile intelligent sans fil. Par ordiphone, on entend un appareil électronique mobile qui assure par voie radioélectrique des fonctions de communication, telles que la téléphonie et/ou l'accès à l'internet, ainsi que des fonctions de calcul, de traitement de données et des fonctions informatiques ou multimédias comme un ordinateur.

Pour les différents exemples et modes de réalisation présentés ci-dessous, les mêmes références seront utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction. De plus, les caractéristiques techniques décrites ci-après pour les différents exemples et modes de réalisation sont à considérer isolément ou selon toute combinaison techniquement possible.

Selon un mode de réalisation illustré à la figure 1, le dispositif 1 est muni d’une semelle 10 comportant une zone de voûte 100 disposée entre une zone de talon 110 et une zone d’avant pied 120.

Par zone de talon 110 on désigne une portion de la semelle 10 destinée à s’étendre sous le talon du pied, autrement dit sous le calcanéum du pied, d’un utilisateur de ladite semelle. La zone de voûte 100 est une zone destinée à s’étendre sous la voûte plantaire du pied de l’utilisateur. Et la zone d’avant pied 120 correspond à la portion de la semelle 10 destinée à s’étendre sous les phalanges et partiellement sous la métatarse, notamment les têtes osseuses métatarsiennes du pied articulés aux phalanges.

La semelle 10 s’étend longitudinalement entre une extrémité arrière de la zone de talon 110 et une extrémité avant de la zone d’avant pied 120, via la zone de voûte 100. Les termes avant et arrière sont à considérer selon le sens de la marche de l’utilisateur. Par ailleurs, la semelle 10 s’étend transversalement entre un bord intérieur 11, et un bord extérieur 12 destinés à être placés respectivement sous les bords intérieur et extérieur du pied de l’utilisateur.

Le dispositif 1 comporte en outre un ensemble de capteurs de pression 20. Avantageusement, cet ensemble comporte au moins un premier capteur 201 disposé dans la zone de talon 110 et un deuxième capteur 202 disposé dans la zone d’avant pied 120. Préférentiellement, les zones de talon et d’avant pied 110 et 120 comportent plusieurs capteurs distribués dans des régions prédéfinies, selon l’utilisation envisagée.

Par exemple, pour des disciplines sportives professionnelles, telles que les courses, où l’avant pied est plus sollicité que le talon, on placera plus de capteurs de pression dans cette zone que dans la zone de talon, dans laquelle un seul capteur pourrait suffire. Ainsi, cette distribution avantageuse permet d’optimiser les appuis dans la région d’avant pied.

Cependant, pour la marche et les courses de loisir, l’accent est plutôt mis sur le déroulé du pied et l’évitement d’une course en « appui talon », et la distribution des capteurs de pression ne doit pas négliger, dans ce cas la zone de talon.

Par ailleurs, les enfants atteints de diplégie spastique présentent un handicap moteur qui se manifeste par une raideur des jambes, responsable d’une démarche inesthétique : une démarche « en ciseaux ». Cette démarche se caractérise par un pivotement des jambes vers l’intérieur, une adduction des hanches et un équinisme des chevilles : le talon ne touche pas le sol et la marche se fait sur la pointe des pieds. Cette démarche est inesthétique et fatigante et engendre une usure prématurée de la semelle des chaussures.

Ainsi, avantageusement la semelle 10 comporte au moins un capteur de pression dans la zone de talon 110 et un capteur de pression dans la zone d’avant pied, afin que le dispositif 1 puisse détecter si l’enfant utilisateur du dispositif 1, est en train de marcher sur la pointe des pieds ou non.

De manière encore plus avantageuse, la zone d’avant pied 120 comporte trois capteurs de pression 202 distribués sur une région de la zone d’avant pied 120. Ladite région correspond à la région de la semelle configurée pour être disposée sous les extrémités des métatarses. Préférentiellement, un des trois capteurs 202 est configuré pour être placé sous la métatarse du gros orteil, et les deux autres capteurs 202 sont disposées de sorte que les trois capteurs soient uniformément répartis dans ladite région.

Avantageusement, la zone de talon 110 comporte trois capteurs de pression 201. Un desdits trois capteurs 201 de la zone de talon 110, est placé sur l’axe D du pied, à 10mm de l’extrémité arrière de la zone de talon 110 et les deux autres capteurs sont placés de part et d’autre de l’axe D dans la zone de talon 110 à 5-10mm des bords latéraux 11 de la semelle en latéral et à 10-20mm dudit capteur placé dans l’axe.

Par ailleurs, le dispositif 1 comporte également un circuit de commande 30 configuré pour recevoir et traiter les mesures fournies par l’ensemble des capteurs de pression 20.

Le circuit de commande 30 comporte préférentiellement un calculateur électronique, ou un microprocesseur, et une mémoire. Le circuit 30 est muni également de moyens de communication avec l’ensemble des capteurs 20, configurés de sorte que l’ensemble des capteurs 20 transfère les mesures au circuit 30 par toute technique adaptée. Le circuit de commande 30 peut également comporter un microcontrôleur et un dispositif selon une communication permettant l'échange bidirectionnel de données et utilisant des ondes radio : norme « Bluetooth®». Par ailleurs, le circuit de commande 30 peut être séparé de la semelle 10.

Préférentiellement, le circuit de commande 30 est connecté à l’ensemble des capteurs de pression 20 à l’aide de connexions métalliques réalisées par des liaisons filaires. Par ailleurs, le circuit de commande 30 peut également recevoir les informations de l’ensemble des capteurs 20 par un signal radiofréquence.

Le circuit de commande 30 est configuré de sorte à convertir les informations reçues des capteurs en des mesures exploitables de pression, ou de charge. Il réalise également un traitement et une analyse de ces mesures.

Avantageusement, le circuit de commande 30 est configuré pour comparer à chaque pas d’une personne portant la semelle 10 une première charge Pmt mesurée par le premier capteur 201, autrement dit une charge correspondant à la zone de talon 110, et une deuxième charge Pma mesurée par le deuxième capteur 202, autrement dit une charge correspondant à la zone d’avant pied 120.

Un pas d’une personne peut être défini par chaque propulsion vers l’avant d’une jambe de ladite personne. Par ailleurs, la succession d’un pas gauche et d’un pas droit définit une foulée, et la succession des foulées définit la démarche ou la course d’une personne.

La comparaison d’au moins les deux valeurs mesurées Pmt et Pma, permet avantageusement, de détecter une différence anormale entre les appuis du talon et de l’avant pied, autrement dit des appuis à éviter ou des situations à risque. Ainsi, le dispositif 1 peut avantageusement alerter en temps réel l’utilisateur de cette situation à risque.

En effet, le dispositif 1 comporte en outre un système d’alerte 40 contrôlé par le circuit de commande 30. Le système d’alerte est configuré pour alerter et informer en temps réel une personne portant la semelle 10 et utilisant le dispositif 1, en fonction du résultat de la comparaison des valeurs mesurées Pmt et Pma, de sorte que la personne puisse détecter une démarche représentative du résultat de ladite comparaison, autrement dit, une différence anormale des appuis de la plante du pied, notamment entre le talon et l’avant pied, pendant la marche ou la course.

Avantageusement, le dispositif 1 permet de suivre, selon l’application et l’activité visées, les situations à risque ou les situations liées à la détection d’anomalies dans la démarche ou la course de l’utilisateur, et plus précisément dans ses appuis au sol.

Le dispositif 1, notamment le circuit de commande 30, s’affranchit d’une comparaison des valeurs mesurées et des valeurs seuils prédéterminées qui dépendent de plusieurs paramètres, compliquant ainsi la configuration du dispositif 1 et les calculs réalisés par le circuit de commande. Par exemple, pour une comparaison réaliste, un paramètre seuil peut dépendre de l’état du terrain sur lequel l’utilisateur marche, et des données personnelles de l’utilisateur (son poids, sa pointure, etc).

Le circuit de commande 30 effectue une comparaison entre les valeurs mesurées et ne nécessite pas une configuration exigeant la détermination d’un paramètre seuil. De ce fait, la comparaison est facilement effectuée, et le circuit de commande 30 est facilement réalisable. En outre, la semelle 10 et le dispositif 1 peuvent être utilisées par plusieurs utilisateurs sans avoir besoin de reconfigurer le dispositif 1.

Selon un mode de réalisation illustrée à la figure 2, l’ensemble des capteurs de pression 20 comporte en outre au moins un troisième capteur 203 disposé dans une zone périphérique 101 de la zone de voûte 100. La zone périphérique 101 est disposée de manière proximale du bord extérieur 12 et distale du bord intérieur 11. Préférentiellement, la zone périphérique est disposée à une distance comprise entre 10 mm et 20 mm du bord extérieur 12 de la semelle 10. Autrement dit, la zone périphérique 101 est destinée à être disposée en dessous de la partie extérieure du pied, notamment, de la partie extérieure de la plante du pied de la personne portant la semelle 10.

Le circuit de commande 30 est configuré dans ce mode de réalisation pour comparer à chaque pas de la personne les première Pmt, deuxième Pma et une troisième Pmv charges mesurées respectivement par les premier 201, deuxième 202 et troisième 203 capteurs.

Cette configuration permet d’avoir une information supplémentaire sur la qualité de l’appui dans la zone de voûte. Ainsi, cette information peut être avantageusement mise à profit pour un travail de rééducation d’une cheville ou par exemple pour corriger un pied plat pronateur ou un pied creux supinateur. Cette information pourra être utile pour une optimisation des appuis pour des sports qui sollicitent cette partie du pied, tels que les sports de glisse.

La distribution de l’ensemble des capteurs, le traitement et la comparaison des mesures de charges sont configurés pour détecter les appuis au sol anormaux par le circuit de commande 30. Cette détection est suivie par une alerte et/ou une information délivrée en temps réel à l’utilisateur du dispositif 1.

Préférentiellement, le système d’alerte 40 est configuré pour alerter ladite personne portant la semelle 10 lorsque la comparaison a fourni un même résultat pendant au moins deux pas successifs et préférentiellement pendant au moins trois pas successifs. Préférentiellement, le système 40 alerte la personne lorsque la comparaison a fourni un même résultat après trois pas successifs.

Ainsi, le dispositif 1 évite avantageusement d’alerter de manière intempestive ladite personne lorsqu’elle réalise un seul pas ou même deux pas ayant des appuis anormaux, dus par exemple à un simple changement de direction ou à un évitement d’un obstacle, ou d’un appui volontaire ponctuel et statique etc.

Par ailleurs, on rappelle qu’un cycle de marche se divise en une phase d’appui, et une phase d’oscillation. Pendant la phase d’appui, le pied de la personne est en contact avec le sol. Pendant la phase d’oscillation, la jambe de la personne est en l’air et se déplace vers l’avant. De manière générale et pour une marche normale, la phase d’appui d’un membre (droit ou gauche) représente en moyenne 60% du cycle de marche, contre 40% pour la phase d’oscillation. La phase d’oscillation commence par le décollement des orteils d’un pied jusqu’à le contact du talon du même pied avec le sol, pendant lequel commence la phase d’appui qui se termine avec ledit décollement des orteils.

Ainsi, le circuit de commande 30 est préférentiellement configuré de sorte à identifier les phases d’appui et d’oscillation pendant la marche d’une personne, de sorte à traiter de manière séquentielle les valeurs de charges mesurées par les différents capteurs pendant la phase d’appui. Par exemple, le circuit de commande 30 peut prévoir une période de reconnaissance des phases de marche au début de son fonctionnement, par exemple pendant les premières vingt secondes. Après avoir détecter les phases d’appui et d’oscillation, en fonction de la cadence de marche ou de course de la personne, le circuit de commande 30 commence son fonctionnement normal, autrement dit, le traitement des valeurs de charges mesurées et le déclenchement ou non du système d’alerte 40.

Par ailleurs, le circuit de commande 30 peut être initialement configuré selon plusieurs modes. A titre d’exemple, le circuit de commande peut être configuré selon un mode destiné à éviter la marche sur la pointe des pieds. Selon ce mode, le système d’alerte 40 est configuré pour alerter la personne portant la semelle 10 lorsque la deuxième charge mesurée Pma est strictement supérieure à fois la première charge mesurée Pmt pendant au moins trois pas successifs, autrement dit après trois pas successifs. Avantageusement, ce mode de réalisation permet d’alerter un enfant atteint de diplégie spastique, lorsqu’il adopte une marche sur la pointe des pieds.

Préférentiellement, le circuit de commande peut être configuré de sorte à déclencher le système d’alerte 40 lorsque la comparaison a fourni le même résultat pendant n pas, n étant un nombre entier pouvant être réglée par l’utilisateur du dispositif.

En outre, le résultat de la comparaison peut consister à vérifier une inégalité, ou une combinaison logique utilisant les opérateurs booléens des inégalités suivantes :

Pma > x * Pmt, x étant un nombre réel positif (1 )

Pmv > y * Pmt, y étant un nombre réel positif (2)

Pma > z * Pmv, z étant un nombre réel positif (3)

Les paramètres x, y et z peuvent également être réglés par l’utilisateur.

Préférentiellement, le circuit de commande peut être configuré de sorte à permettre, selon un mode de pré-utilisation, une saisie des valeurs de charges mesurées par les différents capteurs. La personne utilise le dispositif 1 dans des conditions optimales, en empruntant une démarche (ou des appuis) souhaitée et une démarche à éviter, lors de cette pré-utilisation. Les démarches souhaitées, et à éviter peuvent être supervisées par une tierce personne vérifiant la démarche et/ou les appuis de l’utilisateur. Le dispositif 1 enregistre, lors de cette pré-utilisation, les différentes valeurs de charges anormales pour en déduire les valeurs des paramètres x, y et z, préférentiellement n également.

Selon un exemple d’utilisation, lors d’une étape de pré-utilisation destinée aux enfants atteints de diplégie spastique, on peut demander à un enfant portant le dispositif 1 de marcher et d’analyser sa démarche. Lors de cette pré-utilisation, une acquisition des données est réalisée lorsque l’enfant adopte une démarche sur la pointe des pieds, et/ou lorsqu’il adopte une démarche normale. Par exemple, pour ce type d’utilisation, uniquement les données correspondant, aux valeurs de charges mesurées par le ou les capteurs 202 dans la zone d’avant pied 120 et les valeurs de pression mesurées par le ou les capteurs 201 dans la zone de talon 110 sont acquises. Cette acquisition, permet alors de mieux affiner le choix du paramètre x et du nombre de pas successifs n après lequel le circuit de commande 30 déclenche le système d’alerte 40.

Selon un mode de réalisation illustré à la figure 3, le système d’alerte 40 comporte au moins un émetteur de vibrations 41 destiné à stimuler la personne portant la semelle 10 et utilisant le dispositif 1. L’émetteur de vibrations 41 comporte, par exemple, des éléments piézoélectriques ou des électroaimants miniaturisés. L’émetteur 41 peut ainsi être connecté directement au système de commande 30. Préférentiellement, le système de commande 30 contrôle la fréquence et l'intensité de l’émetteur de vibrations 41 en fonction du résultat de la comparaison. Par exemple, Les vibrations peuvent être proportionnelles à une des charges mesurées Pma, Pmt ou Pmv, donnant ainsi de manière simple une information sur la situation à risque ou l’appui anormal. L’émetteur de vibrations est configuré de sorte à s’activer lorsqu’une situation à risque ou une situation anormale liée aux appuis au sol est détectée par le circuit de commande 30. Préférentiellement, le circuit de commande 30 et l’émetteur de vibrations 41 sont portés au niveau de la ceinture de la personne utilisant le dispositif 1. L’émetteur 41 et le système de commande peuvent comporter des moyens de fixation configurés pour les accrocher sur la ceinture, que l’utilisateur du dispositif pourra passer autour de sa taille. Le système de commande 30 peut être connecté à l’émetteur 41 par liaison filaire, puisqu’ils sont fixés sur la ceinture.

Préférentiellement, le circuit de commande 30 est connecté aux capteurs de pression 20 par des moyens sans fils, par exemple par radiofréquence. Avantageusement, le système de commande 30 est un ordiphone communiquant avec les capteurs de pression 20 directement, ou indirectement via un dispositif supplémentaire, par des radiofréquences. Par exemple, une communication selon un standard permettant l'échange bidirectionnel de données et utilisant des ondes radio : la technologie « Bluetooth® ». Par ailleurs, un système de commande 30 formé par un ordiphone peut également intégrer l’émetteur de vibrations 41. Ainsi, le circuit de commande 30 et le système d’alerte 40 sont avantageusement intégrés dans un même dispositif. De manière préférentielle, l’ordiphone comporte une application permettant un suivi, un enregistrement et une analyse des données fournies par le circuit de commande 30.

Le dispositif 1 peut également comporter un bracelet relayant les informations essentielles du dispositif 1, par exemple autonomie de la batterie, l’intensité du système d’alerte, l’état de marche du dispositif, etc. Le bracelet permet préférentiellement un contrôle des fonctionnalités du dispositif, et peut également comporter le système d’alerte 41.

Préférentiellement, l’émetteur 41 émet des vibrations avec une fréquence dépendante du résultat de la comparaison. A titre d'exemple, l’émetteur de vibrations 41 vibre avec une fréquence de plus en plus grande au fur et à mesure que la valeur Pma est supérieure à cinq fois la valeur Pmt.

De manière préférentielle, le système d’alerte comporte plusieurs émetteurs de vibrations 41, chacun d’eux correspond à une zone spécifique de la plante du pied. A titre d’exemple, un premier émetteur peut être associé à l’avant pied, et un deuxième émetteur peut être associé au talon. Les deux émetteurs sont disposés préférentiellement à deux emplacements différents au niveau de la ceinture, pour que l’utilisateur puisse associer facilement chaque stimulation à la zone du pied correspondante. Ainsi, l’association des deux émetteurs de vibrations permet d’optimiser et de détecter les appuis anormaux dans ces deux zones du pied par la personne utilisant le dispositif 1, et selon l’utilisation visée.

De manière avantageuse, le système d’alerte 40/41 est discret et délivre une information, liée à des appuis au sol anormaux, et destinée à l’utilisateur pour l’aider à corriger ses appuis au sol, ou sa démarche ou encore sa foulée. Le dispositif selon ce mode de réalisation est avantageusement un dispositif compact discret et facile à réaliser et à utiliser.

Selon un mode de réalisation préférentiel illustré également à la figure 3 et pouvant être combiné avec les modes de réalisation décrits ci-dessus, le système d’alerte 40 comporte un système sonore 42 destiné à délivrer une information sonore à la personne portant la semelle 10. Le système sonore est connecté avec le système de commande 30, et il est commandé par ce dernier. Le système sonore 42 peut ainsi délivrer un signal sonore avec une intensité et une fréquence déterminées selon le résultat de la comparaison de sorte à informer la personne sur la qualité de ses appuis au sol.

Selon l’exemple d’utilisation destiné aux enfants atteints de diplégie spastique, le système sonore 42 commence à retentir dès que l’enfant commence à marcher sur la pointe des pieds. Le système sonore informe alors l’enfant qu’il est entrain d’avoir une démarche anormale. Le système sonore s’arrête dès que l’enfant adopte une démarche normale, autrement dit, en utilisant un appui sur son talon et sur l’avant pied.

Préférentiellement, le système sonore 42 est commandé par le système de commande 30 et il est destiné à délivrer une information sonore verbale à l’utilisateur, par exemple en lui proposant d’améliorer l’appui à une zone spécifique du pied, ou en lui fournissant toute information utile pour l’assister et le conseiller dans l’amélioration de la qualité de ses appuis au sol.

Selon un mode préférentiel de réalisation, illustré à la figure 4, le circuit de commande 30 comporte un calculateur 31 disposé dans la semelle 10. Préférentiellement, le calculateur 31 est configuré de sorte à être connecté à l’ensemble des capteurs de pression 20, et à transmettre les valeurs mesurées au circuit de commande 30, par exemple des radiofréquences, notamment la technologie « Bluetooth® ».

Par ailleurs, le calculateur 31 et le circuit de commande 30 peuvent former un élément monobloc, autrement dit, le calculateur 31 et le circuit 30 forment un seul élément disposé dans la semelle 10.

De manière préférentielle, la semelle 10 est formée par un empilement d’au moins deux couches. La semelle 10 peut comporter une première couche 13 dans laquelle l’ensemble des capteurs est disposé. La première couche 13 est préférentiellement assemblée sur une deuxième couche 14 comportant le calculateur 31. L’assemblage de la première couche 13 sur la deuxième couche 14 peut être réalisé par tout moyen connu, tel que par collage, par encliquetage, par vissage, etc. Ce mode de réalisation, permet avantageusement de placer le calculateur 31 dans la semelle 10, par exemple au niveau de la zone de talon 110 ou d’avant pied 120, sans que cela puisse gêner l’emplacement des capteurs 201 ou 202.

Ainsi, le dispositif 1 est plus compact et facile à réaliser. Avantageusement, le calculateur 30 comporte des moyens piézoélectriques configurés de sorte à fournir le dispositif en énergie électrique, destinée au fonctionnement du circuit de commande 30 et/ou de l’ensemble des capteurs 20. Préférentiellement, le circuit de commande 30 est un circuit intégré ayant une surface inférieure ou égale à 2 cm2.

Selon ce mode de réalisation, le circuit de commande comporte un microprocesseur, un étage d’alimentation telle qu’une microbatterie et un récepteur/émetteur selon la technologie « Bluetooth® ». Par ailleurs, la microbatterie peut être une batterie rechargeable selon toute technique connue, par exemple, par une connexion de type USB. La microbatterie peut être configurée de sorte à être chargée selon un circuit de charge sans fil comprenant un récepteur et un dispositif électronique de traitement.

De manière encore plus préférentielle, la semelle comporte une troisième couche 15, formant un support pour la semelle 10. La troisième couche 15 est préférentiellement réalisée par un matériau formable à l’instar des matériaux des première 13 et deuxième 14 couches. La troisième couche 15, est préférentiellement conformée de sorte à pouvoir être poncée et taillée de sorte à épouser la forme de la ou des chaussures de l’utilisateur. Ainsi, le dispositif 1 est avantageusement adaptable à différents types de chaussures.

La semelle 10 des différents modes de réalisations décrits ci-dessus et illustrés aux figures 1, 2 et 4, représente une semelle conformée pour un pied droit. La même semelle 10 pourrait être conformée, et adaptée pour un pied gauche.

Selon un autre mode de réalisation, illustré à la figure 5, le dispositif 1 comporte une paire de chaussure 50 dans laquelle au moins une chaussure 51 (droite ou gauche) de ladite paire 50, est munie de la semelle 10. Préférentiellement, le calculateur 31 est intégré dans le talon de la chaussure 51 munie de la semelle 10.

Avantageusement, chacune des deux chaussures 51 et 52 de la paire de chaussures 50 comporte un calculateur et une semelle selon l’invention. Par exemple, la chaussure 51 et la chaussure 52 comportent respectivement les semelles 10 et 16 et les calculateurs 31 et 32. Les calculateurs 31 et 32 sont préférentiellement configurés de sorte à interagir entre eux, et à communiquer avec le circuit de commande 30. La communication entre les deux calculateurs 31 et 32 peut être digitalement encodée, préférentiellement, par une onde radio cryptée. Les calculateurs 31 et 32 peuvent comporter, par exemple un accéléromètre et/ou un gyroscope, ou encore un dispositif de géolocalisation. Par ailleurs, les informations transmises par les calculateurs 31 et 32 peuvent être transmises de manière continue, ou périodique. L’interaction entre les calculateurs peut être configurée de sorte à fournir au circuit de commande 30 des informations sur la symétrie du pas ou de la foulée de la personne, ou encore sur la vitesse, etc. Préférentiellement, le circuit de commande 30 est configuré de sorte à déterminer un écart angulaire entre les deux chaussures 51 et 52.

Avantageusement, le circuit de commande 30 en disposant de l’information concernant l’écart angulaire entre les chaussures 51 et 52, permet d’analyser la symétrie du pas et/ou la vitesse, de sorte à détecter une démarche anormale ou à risque. En effet, selon l’application visée, une démarche anormale peut être liée, notamment, à une asymétrie entre les appuis du pied droit et ceux du pied gauche.

Ainsi, en analysant les informations reçues de chaque calculateur 31 et 32, le système de commande permet avantageusement d’alerter l’utilisateur du dispositif de sorte à détecter la qualité de ses appuis et sa démarche ou sa foulée.

Le dispositif 1 de détection de la démarche selon les différents modes de réalisation décrits ci-dessus, permet avantageusement de suivre en temps réel les appuis du pied au sol. Le dispositif peut constituer un moyen efficace pour assister un utilisateur dans la détection de sa démarche, par exemple un enfant atteint du « syndrome de Little », ou un marcheur ayant un pied pronateur ou supinateur, sans avoir besoin de semelles ou chaussures orthopédiques ou correctrices qui peuvent être indiscrètes, gênantes et inconfortables.

Le dispositif 1 peut être également un outil performant, destiné à optimiser les appuis pour stabiliser une cheville, et prévenir ainsi les entorses de cheville. Il peut être également utilisé dans des séances de rééducation afin d’assister le patient dans ses exercices de rééducation. Avantageusement, le dispositif peut être utilisé par des préparateurs physiques, des entraîneurs, des sportifs de haut niveau afin d’optimiser la prise d’appui en vue d’une amélioration de la performance.

Claims (10)

1. Revendications

   1. Dispositif de détection (1) de la démarche d’une personne, comportant : - une semelle (10) comportant une zone de voûte (100) disposée entre une zone de talon (110) et une zone d’avant pied (120) ; - un ensemble de capteurs de pression (20) comportant au moins un premier capteur (201) disposé dans la zone de talon (110) et un deuxième capteur (202) disposé dans la zone d’avant pied (120) ; - un circuit de commande (30) configuré pour recevoir et traiter les mesures fournies par l’ensemble des capteurs de pression (20) ; caractérisé en ce que le circuit de commande (30) est configuré pour comparer à chaque pas de la personne portant la semelle (10) une première charge mesurée (Pmt) par le premier capteur (201), et une deuxième charge mesurée (Pma) par le deuxième capteur (202) ; et en ce qu’W comporte un système d’alerte (40) contrôlé par le circuit de commande (30) et configuré pour alerter en temps réel la personne portant la semelle (10) en fonction du résultat de la comparaison, de sorte que ladite personne détecte une démarche représentative du résultat de comparaison.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ensemble des capteurs de pression (20) comporte au moins un troisième capteur (203) disposé dans une zone périphérique (101) de la zone de voûte (100), la zone périphérique (101) étant destinée à être disposée en dessous du bord extérieur du pied de ladite personne portant la semelle (10), et en ce que le circuit de commande (30) est configuré pour comparer à chaque pas de la personne les première (Pmt), deuxième (Pma) et une troisième (Pmv) charges mesurées respectivement par les premier (201), deuxième (202) et troisième (203) capteurs.
3. 3. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’alerte (40) est configuré pour alerter ladite personne portant la semelle (10) lorsque ladite comparaison a fourni un même résultat pendant au moins deux pas successifs et préférentiellement pendant au moins trois pas successifs.
4. 4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’alerte (40) est configuré pour alerter ladite personne portant la semelle (10) lorsque la deuxième charge mesurée (Pma) est strictement supérieure à cinq fois la première charge mesurée (Pmt) pendant au moins deux pas successifs et préférentiellement pendant au moins trois pas successifs.
5. 5. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’alerte (40) comporte un émetteur de vibrations (41) destiné à stimuler ladite personne portant la semelle (10).
6. 6. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d’alerte (40) comporte un système sonore destiné à délivrer une information sonore à ladite personne portant la semelle (10).
7. 7. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande (30) comporte un calculateur (31) disposé dans la semelle (10).
8. 8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’W comporte une paire de chaussures (50) dans laquelle au moins une chaussure (51) de la paire de chaussures (50) est munie de la semelle (10).
9. 9. Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le calculateur (31) est intégré dans le talon de la chaussure (51) munie de la semelle (10).
10. 10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chacune des deux chaussures (51, 52) de la paire de chaussures (50) comporte le calculateur (31, 32) et la semelle (10, 11), lesdits calculateurs (31, 32) étant configurés de sorte à interagir entre eux et à communiquer avec le circuit de commande (30).