FR3100431A1 - Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis - Google Patents

Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis Download PDF

Info

Publication number
FR3100431A1
FR3100431A1 FR1909882A FR1909882A FR3100431A1 FR 3100431 A1 FR3100431 A1 FR 3100431A1 FR 1909882 A FR1909882 A FR 1909882A FR 1909882 A FR1909882 A FR 1909882A FR 3100431 A1 FR3100431 A1 FR 3100431A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sole
wearer
fall
data
fall detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1909882A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3100431B1 (en
Inventor
Romain BERRADA
Fanck LE DORTZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Livestep
Original Assignee
Livestep
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Livestep filed Critical Livestep
Priority to FR1909882A priority Critical patent/FR3100431B1/en
Publication of FR3100431A1 publication Critical patent/FR3100431A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3100431B1 publication Critical patent/FR3100431B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B17/00Insoles for insertion, e.g. footbeds or inlays, for attachment to the shoe after the upper has been joined
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00Footwear with health or hygienic arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Semelle connectée et procédé associé de détection de chute et d’analyse de la marche La présente technique concerne une semelle connectée amovible comprenant un boitier situé à l’arrière de la semelle et comprenant une pluralité de composants électroniques agencés pour respecter une épaisseur maximale de l’arrière de la semelle de sept millimètres et comprenant notamment un module de détection de chute comprenant un microcontrôleur comprenant un processeur pour : - traiter des variations temporelles des données captées par un capteur d’accélération et d’orientation et un capteur de pression, et délivrer des données traitées relatives au porteur de la semelle ou à la semelle, - détecter une chute du porteur de la semelle en tenant compte des données traitées, et délivrer des informations relatives au porteur de la semelle, - communiquer, via un module de communication et vers une entité de communication distincte de la semelle, les informations relatives au porteur de la semelle. Figure pour l’abrégé : Fig 1Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis The present technique relates to a removable connected sole comprising a box located at the rear of the sole and comprising a plurality of electronic components arranged to comply with a maximum thickness of the sole. 'rear of the sole of seven millimeters and comprising in particular a fall detection module comprising a microcontroller comprising a processor for: processing temporal variations of the data captured by an acceleration and orientation sensor and a pressure sensor, and deliver processed data relating to the wearer of the sole or the sole, - detect a fall of the wearer of the sole taking into account the processed data, and deliver information relating to the wearer of the sole, - communicate, via a communication module and to a communication entity separate from the sole, the information relating to the wearer of the sole. Figure for the abstract: Fig 1

Description

Semelle connectée et procédé associé de détection de chute et d’analyse de la marcheConnected sole and associated method for detecting falls and analyzing gait

Le domaine de la présente technique est celui de la détection de chute d’une personne via l’utilisation d’une ou plusieurs semelles connectées portées par cette personne, dans ses chaussures ou chaussons. Plus précisément, la technique proposée concerne une semelle connectée et le procédé de détection de chute associé.The field of the present technique is that of detecting a person's fall via the use of one or more connected soles worn by this person, in his shoes or slippers. More specifically, the proposed technique concerns a connected sole and the associated fall detection method.

Art antérieurPrior art

Il existe des techniques de semelle dites connectées intégrées à un chausson ou une chaussure, dont la conception est réalisée de manière globale et intégrée avec le chausson ou la chaussure. L’inconvénient majeur de ces techniques réside dans le fait que ces semelles ne sont pas amovibles et ne permettent donc pas une utilisation optimale, puisqu’un utilisateur ne peut pas porter les semelles dans n’importe quelles chaussures ou n’importe quels chaussons.There are so-called connected sole techniques integrated into a liner or a shoe, the design of which is carried out globally and integrated with the liner or the shoe. The major drawback of these techniques lies in the fact that these soles are not removable and therefore do not allow optimal use, since a user cannot wear the soles in just any shoes or slippers.

Pour remédier à ces inconvénients, il existe des techniques de semelles connectées amovibles, comme par exemple celle faisant l’objet du document WO 2015/189691 qui divulgue une semelle dite connectée, dont l’inconvénient principal réside cependant dans le fait que la semelle n’est pas autonome et nécessite une unité de commande sans fil (par exemple un tel mobile) pour interagir avec l’utilisateur.To remedy these drawbacks, there are removable connected insole techniques, such as for example that which is the subject of document WO 2015/189691 which discloses a so-called connected insole, the main drawback of which however lies in the fact that the sole does not is not autonomous and requires a wireless control unit (eg such a mobile) to interact with the user.

Certaines autres techniques de semelles connectées présentent l’inconvénient principal d’être très limitées en termes d’autonomie d’énergie et donc peu ergonomiques.Some other connected insole techniques have the main drawback of being very limited in terms of energy autonomy and therefore not very ergonomic.

Il existe donc un besoin d’une technique de détection de chute fiable et ergonomique, via l’utilisation de semelles connectées qui soient amovibles et qui présentent une autonomie accrue en batterie.There is therefore a need for a reliable and ergonomic fall detection technique, through the use of connected insoles that are removable and have increased battery life.

Par ailleurs, de fortes contraintes de conception doivent être prises en compte dans le domaine des semelles connectées afin de garantir le confort de l’utilisateur, c’est-à-dire une épaisseur maximum, une adaptabilité à toutes les tailles/longueurs de pied et une robustesse optimale.In addition, strong design constraints must be taken into account in the field of connected insoles in order to guarantee user comfort, i.e. maximum thickness, adaptability to all foot sizes/lengths and optimal robustness.

La présente technique répond à ce besoin en proposant une semelle connectée amovible destinée à être insérée dans une chaussure ou un chausson d’un utilisateur, dit porteur de la semelle, la semelle comprenant un boitier situé à l’arrière de la semelle et comprenant une pluralité de composants électroniques, les composants électroniques étant agencés pour respecter une épaisseur maximale de l’arrière de la semelle de sept millimètres et correspondant à :The present technique meets this need by proposing a removable connected sole intended to be inserted into a shoe or slipper of a user, called the wearer of the sole, the sole comprising a box located at the rear of the sole and comprising a plurality of electronic components, the electronic components being arranged to respect a maximum thickness of the back of the sole of seven millimeters and corresponding to:

- au moins une batterie longue durée,- at least one long-lasting battery,

- un premier capteur de pression, et- a first pressure sensor, and

- au moins un circuit électronique comprenant :- at least one electronic circuit comprising:

- au moins un module de détection de chute du porteur de la semelle,- at least one fall detection module for the wearer of the sole,

- au moins un capteur d’accélération et d’orientation, et- at least one acceleration and orientation sensor, and

- au moins un module de communication,- at least one communication module,

Selon la solution proposée, ledit au moins un module de détection de chute, comprend au moins un microcontrôleur comprenant au moins un processeur pour :According to the proposed solution, said at least one fall detection module comprises at least one microcontroller comprising at least one processor for:

- traiter des données et/ou des variations temporelles des données captées par ledit au moins un capteur d’accélération et d’orientation et/ou ledit premier capteur de pression, et délivrer des données traitées relatives au porteur de la semelle et/ou à la semelle, et/ou- processing data and/or temporal variations of the data captured by said at least one acceleration and orientation sensor and/or said first pressure sensor, and delivering processed data relating to the wearer of the sole and/or to the sole, and/or

- détecter une chute du porteur de la semelle en tenant compte des données traitées, et délivrer des informations relatives au porteur de la semelle, et/ou- detecting a fall of the wearer of the sole taking into account the processed data, and delivering information relating to the wearer of the sole, and/or

- communiquer, via ledit au moins un module de communication et vers au moins une entité de communication distincte de la semelle, les informations relatives au porteur de la semelle.- communicate, via said at least one communication module and to at least one separate communication entity of the sole, the information relating to the wearer of the sole.

Ainsi, la présente technique repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la détection de chute via une semelle dite connectée, amovible, portée par un utilisateur dans une chaussure ou un chausson, semelle dans laquelle est mis en œuvre le traitement des données mesurées par différents capteurs (tels qu’un capteur de pression et un capteur d’accélération et d’orientation), afin de permettre la détection de chute puis la communication des informations issues de la détection de chute à une entité distante.Thus, the present technique is based on an entirely new and inventive approach to fall detection via a so-called connected, removable sole, worn by a user in a shoe or slipper, sole in which data processing is implemented. measured by various sensors (such as a pressure sensor and an acceleration and orientation sensor), in order to allow the detection of falls then the communication of information resulting from the detection of falls to a remote entity.

En effet, la mise en œuvre du traitement, dans la semelle elle-même, des données de capteurs permet une optimisation des performances énergétiques de la semelle connectée par rapport aux techniques de l’art antérieur, en réduisant les communications (par exemple les échanges radio) des données de capteurs vers l’extérieur de la semelle. Ce traitement interne à la semelle permet également de limiter les interactions avec le porteur de la semelle, pour une meilleure ergonomie, et de ne pas dépendre d’un réseau de communication, ni d’un dispositif distant, pour effectuer le traitement des données.Indeed, the implementation of the processing, in the sole itself, of the sensor data allows an optimization of the energy performance of the connected sole compared to the techniques of the prior art, by reducing the communications (for example the exchanges radio) sensor data to the outside of the sole. This internal treatment in the sole also makes it possible to limit interactions with the wearer of the sole, for better ergonomics, and not to depend on a communication network, or a remote device, to perform data processing.

De plus, la semelle connectée selon la présente technique présente une meilleure autonomie grâce à l’insertion d’une batterie longue durée, cette insertion étant rendue possible grâce à un agencement optimisé de tous les composants électroniques à l’intérieur de la semelle connectée, tout en respectant des contraintes d’épaisseur de la semelle, pour un confort optimal de l’utilisateur porteur de cette semelle.In addition, the connected sole according to the present technique has better autonomy thanks to the insertion of a long-lasting battery, this insertion being made possible thanks to an optimized arrangement of all the electronic components inside the connected sole, while respecting the thickness constraints of the sole, for optimal comfort of the user wearing this sole.

Par ailleurs, le positionnement, à l’arrière de la semelle, du boitier comprenant la majorité des composants électroniques de la semelle, permet de s’affranchir des contraires de conception de semelles de l’art antérieur selon lesquelles l’ensemble des éléments techniques se situe dans un espace restreint sous la voute plantaire. Le fait que la batterie nécessaire à la présente technique soit une batterie longue durée occupant un espace plus grand que les batteries classiquement utilisées a contraint les inventeurs à concevoir un agencement optimal complètement différent pour mettre en œuvre la présente technique. Cet agencement repose en partie, comme décrit ci-après, sur une superposition d’éléments plutôt qu’une juxtaposition.Furthermore, the positioning, at the rear of the sole, of the box comprising the majority of the electronic components of the sole, makes it possible to overcome the contrary designs of soles of the prior art according to which all the technical elements is located in a restricted space under the arch of the foot. The fact that the battery necessary for the present technique is a long life battery occupying a larger space than the batteries conventionally used has compelled the inventors to design a completely different optimum arrangement for implementing the present technique. This arrangement is partly based, as described below, on a superposition of elements rather than a juxtaposition.

Enfin, la détection de chute est également optimisée grâce au traitement non seulement des données captées par les différents capteurs mais également des variations temporelles de ces données de capteurs. En effet, la prise en compte de variations des données de capteur permet notamment de détecter de manière plus fiable des changements de position du porteur de la semelle, et ainsi de limiter fortement les fausses détections de chute.Finally, the fall detection is also optimized thanks to the processing not only of the data captured by the various sensors but also of the temporal variations of these sensor data. Indeed, taking into account variations of the sensor data makes it possible in particular to more reliably detect changes in position of the wearer of the sole, and thus to greatly limit false detections of falls.

La détection de chute trouve des applications notamment dans l’accompagnement des personnes âgées ou en convalescence, à domicile ou dans des institutions spécialisées, dans le suivi post-opératoire de patients, mais également dans la prévention des risques professionnels.Fall detection finds applications in particular in the accompaniment of the elderly or in convalescence, at home or in specialized institutions, in the post-operative follow-up of patients, but also in the prevention of occupational risks.

Selon un aspect particulier, la semelle connectée comprend en outre un deuxième capteur de pression situé à l’avant de la semelle, le processeur traitant en outre des données captées par le deuxième capteur de pression pour délivrer les données traitées.According to a particular aspect, the connected sole also comprises a second pressure sensor located at the front of the sole, the processor further processing data captured by the second pressure sensor to deliver the processed data.

Ainsi, selon ce mode de réalisation, l’utilisation d’un deuxième capteur de pression, situé à l’avant de la semelle, en complément du premier capteur de pression situé à l’arrière de la semelle, permet d’optimiser encore la détection de chute, grâce à une meilleure précision dans la définition de l’état instantané (ou de la position) du porteur de la semelle et donc des variations de position. En effet, grâce à ces deux capteurs de pression, la présente technique permet de mesurer la pression exercée par le pied du porteur de la semelle sur les deux points d’appui principaux : au niveau du talon (premier capteur de pression) et au niveau du métatarse (deuxième capteur de pression).Thus, according to this embodiment, the use of a second pressure sensor, located at the front of the sole, in addition to the first pressure sensor located at the rear of the sole, makes it possible to further optimize the fall detection, thanks to better precision in defining the instantaneous state (or position) of the sole wearer and therefore position variations. Indeed, thanks to these two pressure sensors, this technique makes it possible to measure the pressure exerted by the foot of the wearer of the sole on the two main points of support: at the level of the heel (first pressure sensor) and at the level metatarsus (second pressure sensor).

De plus, les données des premier et deuxième capteurs peuvent être corrélées.Additionally, the data from the first and second sensors can be correlated.

Par ailleurs, selon un aspect particulier de la solution proposée, les composants électroniques comprennent en outre :Furthermore, according to a particular aspect of the proposed solution, the electronic components further include:

- au moins une antenne de communication (longue portée), et- at least one communication antenna (long range), and

le au moins un circuit électronique comprend en outre :the at least one electronic circuit further comprises:

- au moins un circuit de recharge de la batterie (USB),- at least one battery charging circuit (USB),

- au moins un circuit d’alimentation des composants électroniques,- at least one electronic component supply circuit,

- une nappe de connexion arrière, et- a rear connection cable, and

la semelle comprend en outre, sur au moins une partie :the sole further comprises, on at least a part:

- une couche inférieure de maintien sur au moins une partie de la semelle distincte du boitier,- a lower support layer on at least a part of the sole separate from the case,

- une nappe de connexion avant,- a front connection cable,

- une couche supérieure de confort recouvrant au moins une partie des composants électroniques et une partie du boitier,- an upper comfort layer covering at least part of the electronic components and part of the case,

- une couche de recouvrement recouvrant au moins une partie de la couche supérieure de confort.- a cover layer covering at least part of the upper comfort layer.

La présente technique concerne également un procédé de détection de chute d’un porteur d’une semelle connectée telle que décrite précédemment, selon les différents modes de réalisation, le procédé comprenant les étapes suivantes :The present technique also relates to a method for detecting a fall of a wearer of a connected sole as described above, according to the different embodiments, the method comprising the following steps:

- obtention d’au moins une donnée de capture du premier capteur de pression et/ou du deuxième capteur de pression et/ou du capteur d’accélération et d’orientation,- obtaining at least one capture data from the first pressure sensor and/or from the second pressure sensor and/or from the acceleration and orientation sensor,

- traitement des données et/ou des variations temporelles des données obtenues, délivrant des données traitées relatives au porteur de la semelle et/ou à la semelle,- processing of the data and/or temporal variations of the data obtained, delivering processed data relating to the wearer of the sole and/or to the sole,

- détection d’une chute du porteur de la semelle tenant compte des données traitées, délivrant des informations relatives au porteur de la semelle,- detection of a fall of the wearer of the sole taking into account the processed data, delivering information relating to the wearer of the sole,

- communication, via ledit au moins un module de communication de la semelle et vers au moins une entité de communication distincte de la semelle, des informations relatives au porteur de la semelle.- Communication, via said at least one communication module of the sole and to at least one separate communication entity of the sole, information relating to the wearer of the sole.

Ainsi, la présente technique repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la détection de chute via une semelle dite connectée, amovible, portée par un utilisateur dans une chaussure ou un chausson, grâce à la mise en œuvre, dans la semelle et non plus dans une entité distante comme selon les techniques de l’art antérieur, du traitement des données captées par différents capteurs (tels qu’un capteur de pression et un accéléromètre), afin de permettre la détection de chute puis la communication des informations issues de la détection de chute à une entité distante. On entend par « informations issues de la détection de chute » non seulement une indication qu’une chute a été détectée mais également des informations contextuelles, c’est-à-dire indicatives du contexte de la chute (comme par exemple l’heure de la chute, le sens de la chute, la présence supposée d’un obstacle …). Ces informations contextuelles peuvent ainsi par exemple être affichées par l’entité distante, en parallèle de l’émission d’une alerte de chute.Thus, the present technique is based on an entirely new and inventive approach to fall detection via a so-called connected, removable sole, worn by a user in a shoe or slipper, thanks to the implementation, in the sole and no longer in a remote entity as according to the techniques of the prior art, of the processing of the data captured by various sensors (such as a pressure sensor and an accelerometer), in order to allow the detection of a fall and then the communication of information from fall detection to a remote entity. "Information from fall detection" means not only an indication that a fall has been detected but also contextual information, i.e. indicative of the context of the fall (such as the time of the fall, the direction of the fall, the supposed presence of an obstacle, etc.). This contextual information can thus for example be displayed by the remote entity, in parallel with the transmission of a fall alert.

En effet, la mise en œuvre du traitement, dans la semelle elle-même, des données de capteurs permet une optimisation des performances énergétiques de la semelle connectée par rapport aux techniques de l’art antérieur, en réduisant les communications (par exemple les échanges radio) des données de capteurs vers l’extérieur de la semelle. Ce traitement interne à la semelle permet également de limiter les interactions avec le porteur de la semelle, pour une meilleure ergonomie, et de ne pas dépendre d’un réseau de communication, ni d’un dispositif distant, pour effectuer le traitement des données.Indeed, the implementation of the processing, in the sole itself, of the sensor data allows an optimization of the energy performance of the connected sole compared to the techniques of the prior art, by reducing the communications (for example the exchanges radio) sensor data to the outside of the sole. This internal treatment in the sole also makes it possible to limit interactions with the wearer of the sole, for better ergonomics, and not to depend on a communication network, or a remote device, to perform data processing.

Selon un aspect particulier, l’étape de traitement comprend les sous-étapes suivantes :In one particular aspect, the processing step includes the following sub-steps:

- filtrage des données obtenues, délivrant des données filtrées,- filtering of the data obtained, delivering filtered data,

- détermination d’un état courant du porteur de la semelle et/ou de la semelle en fonction des données filtrées, et l’étape de détection de chute tient compte de l’état courant déterminé et d’au moins un état courant précédemment déterminé.- determination of a current state of the wearer of the sole and/or of the sole as a function of the filtered data, and the fall detection step takes into account the determined current state and at least one previously determined current state .

Ainsi, selon ce mode de réalisation, la détection de chute met en œuvre une détermination d’un état courant du porteur de la semelle, par exemple « couché », « assis », « debout », « en marche » ou de la semelle (par exemple « non portée »), de manière à détecter une chute par comparaison entre un état courant et un ou plusieurs états précédemment déterminés. Ce sont donc des variations entre des états courants successifs, déterminés à partir de données captées par des capteurs de pression et un accéléromètre, qui permettent de détecter une chute, contrairement à certaines techniques de l’art antérieur qui se basent uniquement sur la détection, via un accéléromètre, d’une perte de verticalité suivie de la détection d’une absence de mouvement.Thus, according to this embodiment, the fall detection implements a determination of a current state of the wearer of the sole, for example "lying down", "sitting", "standing", "walking" or of the sole (e.g. "unworn"), so as to detect a fall by comparison between a current state and one or more previously determined states. It is therefore variations between successive current states, determined from data captured by pressure sensors and an accelerometer, which make it possible to detect a fall, unlike certain techniques of the prior art which are based solely on detection, via an accelerometer, a loss of verticality followed by the detection of an absence of movement.

De plus, les données issues des différents capteurs/accéléromètre sont filtrées, par exemple via des algorithmes de traitement de signal, de façon à supprimer le bruit, à normaliser les données captées et donc à les rendre exploitables pour la mise en œuvre de l’algorithme de détection de chute.In addition, the data from the various sensors / accelerometer are filtered, for example via signal processing algorithms, so as to remove noise, to standardize the data captured and therefore to make them usable for the implementation of the fall detection algorithm.

Selon une caractéristique particulière, le procédé comprend en outre :According to a particular feature, the method further comprises:

- une phase d’apprentissage des premier et/ou deuxième capteurs pour le porteur de la semelle délivrant des plages de valeurs correspondant aux différents états courants possibles du porteur de semelle et/ou de la semelle,- a learning phase of the first and/or second sensors for the wearer of the sole delivering ranges of values corresponding to the different possible current states of the wearer of the sole and/or of the sole,

- une étape de mise à jour d’au moins un seuil séparant deux desdits états courants possibles du porteur de semelle et/ou de la semelle, ladite mise à jour tenant compte des plages de valeurs délivrées et délivrant au moins un seuil de détection de chute.- a step of updating at least one threshold separating two of said possible current states of the sole wearer and/or of the sole, said updating taking account of the ranges of values delivered and delivering at least one detection threshold of fall.

Ainsi, selon ce mode de réalisation, une phase d’apprentissage des capteurs permet, pour chaque porteur de semelle, d’identifier des états du porteur de la semelle ou de la semelle elle-même (par exemple lorsqu’elle n’est pas utilisée) en fonction des données mesurées par les capteurs. Il s’agit ici par exemple de différencier l’état « assis » de l’état « debout » en analysant les valeurs de pression mesurées par les capteurs situés dans la semelle. Des plages de valeurs sont donc ainsi déterminées pour représenter chacune un état du porteur ou de la semelle.Thus, according to this embodiment, a sensor learning phase makes it possible, for each sole wearer, to identify the states of the wearer of the sole or of the sole itself (for example when it is not used) according to the data measured by the sensors. This involves, for example, differentiating the "sitting" state from the "standing" state by analyzing the pressure values measured by the sensors located in the sole. Ranges of values are therefore thus determined to each represent a state of the wearer or of the sole.

Cet apprentissage en continu et en temps réel permet de tenir compte d’éventuelles modifications physiques du porteur de la semelle, telles qu’une prise ou perte de poids, un changement d’équilibre ou de démarche dû à une blessure ou une fatigue (le porteur boite ou marche plus lentement …) sur un temps plus ou moins long, sans nécessiter d’interaction avec l’utilisateur.This continuous learning in real time makes it possible to take into account any physical changes to the wearer of the sole, such as weight gain or loss, a change in balance or gait due to an injury or fatigue (the wearer limps or walks more slowly …) over a more or less long time, without requiring interaction with the user.

La mise à jour d’au moins un seuil permet ensuite de définir les différents seuils permettant de segmenter les plages de valeurs préalablement déterminées par la phase d’apprentissage, et notamment le seuil de détection de chute.The update of at least one threshold then makes it possible to define the various thresholds making it possible to segment the ranges of values previously determined by the learning phase, and in particular the fall detection threshold.

La mise à jour d’au moins un seuil s’entend à la fois par le fait de fixer une première valeur de seuil dont la valeur par défaut est 0 par exemple, puis par le fait de mettre à jour, en continu ou périodiquement, la valeur du seuil en fonction de l’activité du porteur de la semelle.Updating at least one threshold means both fixing a first threshold value whose default value is 0 for example, then updating, continuously or periodically, the value of the threshold according to the activity of the wearer of the sole.

Par exemple, l’étape de détermination d’un état courant du porteur de la semelle et/ou de la semelle comprend une sous-étape d’analyse et de corrélation des données filtrées.For example, the step of determining a current state of the wearer of the sole and/or of the sole includes a sub-step of analyzing and correlating the filtered data.

Ainsi, selon ce mode de réalisation, les données des deux capteurs de pression et celles de l’accéléromètre, ainsi que les variations temporelles de ces données de capteur sont analysées et corrélées de manière à pouvoir déterminer un état courant du porteur de la semelle, ou de la semelle elle-même, le plus fiable possible. De cette manière, une détection de changement brutal d’état courant permet de détecter une chute.Thus, according to this embodiment, the data of the two pressure sensors and those of the accelerometer, as well as the temporal variations of these sensor data are analyzed and correlated so as to be able to determine a current state of the wearer of the sole, or the sole itself, as reliable as possible. In this way, detection of a sudden change in current state makes it possible to detect a drop.

Selon un aspect particulier, le procédé comprend également une étape de transmission, via ledit au moins un module de communication de la semelle et vers au moins une entité de communication distincte de la semelle, des données traitées relatives au porteur de la semelle et/ou à la semelle.According to a particular aspect, the method also comprises a step of transmitting, via said at least one communication module of the sole and to at least one communication entity distinct from the sole, processed data relating to the wearer of the sole and/or at the sole.

Ainsi, selon ce mode de réalisation, les données exploitables des capteurs, après filtrage, sont également transmises à une entité distante, même lorsqu’aucune chute n’est détectée, de manière à pouvoir effectuer un suivi de l’activité du porteur de la semelle (nombre de pas, niveau de pression, temps passé dans chaque état debout, assis, couché, en marche, vitesse de marche, fréquence du pas, découpe des phases du pas …). Cela permet donc d’engager, le cas échéant, des actions de prévention de chute : modification de l’environnement du porteur de semelles, par exemple dans le cadre du maintien à domicile d’une personne âgée, en supprimant les obstacles potentiels, aide à la marche (béquille, canne, déambulateur …), …. Par exemple, l’entité distante peut effectuer des comparaisons de ces données sur l’activité du porteur sur des longues périodes (plusieurs semaines), afin de mettre en œuvre précisément ces actions de prévention de chute.Thus, according to this embodiment, the usable data from the sensors, after filtering, are also transmitted to a remote entity, even when no fall is detected, so as to be able to monitor the activity of the wearer of the sole (number of steps, pressure level, time spent in each state standing, sitting, lying, walking, walking speed, step frequency, division of step phases, etc.). This therefore makes it possible to initiate, if necessary, fall prevention actions: modification of the environment of the insole wearer, for example in the context of home support for an elderly person, by removing potential obstacles, help walking (crutches, canes, walkers, etc.), …. For example, the remote entity can make comparisons of this data on the wearer's activity over long periods (several weeks), in order to precisely implement these fall prevention actions.

Selon une caractéristique particulière de la solution, les étapes d’obtention et/ou de traitement et/ou de détection et/ou de filtrage et/ou de détermination d’un état courant et/ou de mise à jour d’un seuil et/ou de transmission et/ou ladite phase d’apprentissage sont mises en œuvre périodiquement et/ou en fonction d’un critère prédéterminé et/ou d’une variation d’un critère prédéterminé.According to a particular characteristic of the solution, the steps of obtaining and/or processing and/or detecting and/or filtering and/or determining a current state and/or updating a threshold and /or transmission and/or said learning phase are implemented periodically and/or as a function of a predetermined criterion and/or of a variation of a predetermined criterion.

Ainsi, selon ce mode de réalisation, les mesures de capteurs sont obtenues périodiquement, de préférence en continu, de manière à déterminer également en continu un état courant du porteur de la semelle et donc à pouvoir détecter une chute de manière fiable.Thus, according to this embodiment, the sensor measurements are obtained periodically, preferably continuously, so as to also continuously determine a current state of the wearer of the sole and therefore to be able to detect a fall reliably.

La fréquence de mise en œuvre de ces étapes peut être choisie selon différents critères pouvant dépendre par exemple du porteur de la semelle (personne à faible ou fort risque de chute, à faible ou forte activité …) ou selon des critères de temps de traitement des données captées.The frequency of implementation of these steps can be chosen according to different criteria which may depend, for example, on the wearer of the sole (person with low or high risk of falling, low or high activity, etc.) captured data.

Selon un aspect particulier, le procédé comprend en outre les étapes suivantes, mises en œuvre au sein de l’entité de communication distincte :According to a particular aspect, the method further comprises the following steps, implemented within the separate communication entity:

- réception des informations relatives au porteur de la semelle et/ou à la semelle, dite premières informations de porteur pour une première semelle ;- reception of information relating to the wearer of the sole and/or to the sole, called first wearer information for a first sole;

- recherche d’informations relatives au porteur d’une deuxième semelle distincte de la première semelle et préalablement appariée à la première semelle et/ou de la deuxième semelle, dites deuxièmes informations de porteur ;- search for information relating to the wearer of a second sole distinct from the first sole and previously matched to the first sole and/or the second sole, called second wearer information;

- corrélation des premières et deuxièmes informations de porteur, délivrant une décision de détection de chute positive ou négative,- correlation of the first and second wearer information, delivering a positive or negative fall detection decision,

- génération d’une alerte lorsque la décision de détection de chute est positive.- generation of an alert when the fall detection decision is positive.

Ainsi, selon ce mode de réalisation, l’entité distante destinée à générer une alerte en cas de détection d’une chute d’un porteur de semelle utilise les informations communiquées par les deux semelles d’un même porteur afin d’améliorer la fiabilité de la détection de chute. En effet, la corrélation de ces deux sources d’informations issues de chacune des semelles permet de lever le doute lorsque les informations issues d’une semelle ne sont pas jugées assez fiables pour générer une alerte par exemple, réduisant ainsi le nombre de fausses détections.Thus, according to this embodiment, the remote entity intended to generate an alert in the event of detection of a fall of a sole wearer uses the information communicated by the two soles of the same wearer in order to improve the reliability fall detection. Indeed, the correlation of these two sources of information from each of the soles makes it possible to remove the doubt when the information from a sole is not considered reliable enough to generate an alert for example, thus reducing the number of false detections. .

La prise en compte des informations reçues des deux semelles permet également d’obtenir des informations contextuelles relatives au porteur, et ainsi par exemple obtenir des indications sur l’équilibre gauche/droite du porteur.Taking into account the information received from the two soles also makes it possible to obtain contextual information relating to the wearer, and thus for example to obtain indications on the left/right balance of the wearer.

Lorsqu’une alerte est générée, elle est ensuite traitée de manière à être diffusée/transmise à d’autres entités prédéterminées, comme par exemple un ou plusieurs téléphones mobiles d’une ou plusieurs personnes préalablement identifiées (par exemple les membres du personnel encadrant le porteur de la semelle dans une application d’accompagnement d’une personne âgée dans un établissement spécialisé, un ou plusieurs membres de la famille dans une application de maintien d’une personne âgée à domicile…).When an alert is generated, it is then processed in such a way as to be broadcast/transmitted to other predetermined entities, such as for example one or more mobile telephones of one or more previously identified persons (for example the members of staff supervising the wearer of the sole in an application to support an elderly person in a specialized establishment, one or more family members in an application to support an elderly person at home, etc.).

La présente technique concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé de détection de chute tel que décrit précédemment, lorsqu’il est exécuté par un processeur.The present technique also relates to a computer program product comprising program code instructions for implementing a fall detection method as described above, when it is executed by a processor.

Présentation des figuresPresentation of figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de la technique proposée apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :Other aims, characteristics and advantages of the proposed technique will appear more clearly on reading the following description, given by way of a simple illustrative example, and not limiting, in relation to the figures, among which:

illustre un exemple de semelle connectée présentant les principaux éléments la composant, vue du dessus, selon un mode de réalisation de la technique proposée ; illustrates an example of a connected insole presenting the main elements making it up, seen from above, according to one embodiment of the proposed technique;

illustre un exemple de circuit électronique compris dans une semelle connectée telle qu’illustrée en figure 1 ; illustrates an example of an electronic circuit included in a connected sole as illustrated in FIG. 1;

illustre une vue de profil de l’exemple de semelle connectée telle qu’illustrée en figure 1 ; illustrates a side view of the connected sole example as illustrated in FIG. 1;

illustre une vue de profil d’un autre exemple de semelle connectée ; illustrates a side view of another example of a connected sole;

présente les principales étapes d’un procédé de détection de chute, selon un mode de réalisation de la technique proposée. presents the main steps of a fall detection method, according to an embodiment of the proposed technique.

Description détaillée de modes de réalisation de l'inventionDetailed Description of Embodiments of the Invention

Le principe général de la technique proposée repose à la fois sur une conception optimisée d’une semelle connectée et sur un procédé optimisé de détection de chute d’un utilisateur porteur d’une telle semelle, de manière à fournir une semelle dont l’autonomie en énergie est fortement accrue par rapport aux techniques de l’art antérieur et une détection de chute de fiabilité accrue également.The general principle of the proposed technique is based both on an optimized design of a connected sole and on an optimized method for detecting a fall of a user wearing such a sole, so as to provide a sole whose autonomy in energy is greatly increased compared to the techniques of the prior art and a fall detection of increased reliability also.

Le domaine d’application de la technique proposée est celui de la détection de chute et du suivi de l’activité de marche d’une personne, par exemple dans le cadre du maintien à domicile de personnes âgées, l’accompagnement de personnes âgées en établissement spécialisé (établissement d’hébergement pour personnes âgées dépendantes (ou EHPAD), résidence seniors, résidence autonomie, hôpital) et un suivi pour le personnel de ces établissements, le suivi post-opératoire d’un patient par des professionnels de santé, ou encore la prévention des risques au travail (tels que les troubles musculo-squelettiques liés à des activités physiques de marche ou de charges portées, par exemple en logistique).The field of application of the proposed technique is that of fall detection and monitoring of a person's walking activity, for example in the context of home support for elderly people, support for elderly people in specialized establishment (accommodation establishment for dependent elderly people (or EHPAD), senior residence, autonomy residence, hospital) and follow-up for the staff of these establishments, post-operative follow-up of a patient by health professionals, or also the prevention of risks at work (such as musculoskeletal disorders linked to physical activities such as walking or carrying loads, for example in logistics).

Pour ce faire, la présente technique propose un procédé de détection de chute d’un porteur de semelle(s) connectée(s), procédé embarqué dans la ou les semelle(s) elle(s)-même(s), c’est-à-dire dont tous les traitements sont implémentés dans la semelle elle-même de manière à réduire la consommation énergétique de la semelle en limitant fortement, voire en supprimant, les communications de données vers l’extérieur (qui sont fréquentes selon les techniques de l’art antérieur).To do this, the present technique proposes a method for detecting the fall of a wearer of connected sole(s), a method embedded in the sole(s) themselves, it that is to say in which all the treatments are implemented in the sole itself so as to reduce the energy consumption of the sole by greatly limiting, or even eliminating, data communications to the outside (which are frequent according to the techniques of the prior art).

Par ailleurs, le procédé de détection de chute est basé sur l’observation de l’état courant du porteur de la semelle et sur un changement entre deux états courants successifs.Furthermore, the fall detection method is based on observing the current state of the wearer of the sole and on a change between two successive current states.

Comme décrit ci-après, le procédé de détection de chute selon la présente technique tire également partie de l’utilisation de deux semelles connectées pour un même porteur, de manière à pouvoir corréler les informations issues de la détection de chute de chacune des semelles et fournir une détection de chute encore plus fiable.As described below, the fall detection method according to the present technique also takes advantage of the use of two connected soles for the same wearer, so as to be able to correlate the information resulting from the fall detection of each of the soles and provide even more reliable fall detection.

De plus, l’optimisation de l’autonomie énergétique de la semelle repose, en plus de la réduction des échanges, également sur le choix de la batterie elle-même, en l’occurrence une batterie longue durée, contrairement aux techniques de l’art antérieur.In addition, the optimization of the energy autonomy of the sole is based, in addition to the reduction of exchanges, also on the choice of the battery itself, in this case a long-lasting battery, unlike the techniques of the prior art.

Cependant, le choix d’une batterie longue durée engendre des contraintes d’architecture de la semelle elle-même, car une telle batterie occupe plus d’espace qu’une batterie classiquement utilisée selon l’art antérieur, les contraintes de confort, de taille et surtout d’épaisseur de la semelle restant quant à elles de même niveau d’exigence.However, the choice of a long-lasting battery generates architectural constraints of the sole itself, because such a battery occupies more space than a battery conventionally used according to the prior art, the constraints of comfort, size and especially the thickness of the sole remaining for their part of the same level of requirement.

Ainsi, la technique proposée repose-t-elle également sur un agencement particulièrement et avantageusement optimisé des différents composants électroniques présents dans une semelle connectée afin d’accueillir une telle batterie longue durée tout en limitant l’épaisseur de la semelle.Thus, the proposed technique is also based on a particularly and advantageously optimized arrangement of the various electronic components present in a connected sole in order to accommodate such a long-lasting battery while limiting the thickness of the sole.

On décrit maintenant en détails une semelle connectée amovible, selon un mode de réalisation de la présente technique, en relation avec les figures 1 à 3 (a et b).A removable connected insole will now be described in detail, according to an embodiment of the present technique, in relation to FIGS. 1 to 3 (a and b).

La Fig 1 illustre un exemple de semelle connectée amovible 1, selon un mode de réalisation de la présente technique, destinée à être insérée dans une chaussure, un chausson, une botte … d’un utilisateur, appelé porteur par la suite, afin de détecter une éventuelle chute de ce porteur, mais également de faire un suivi de son activité de marche/repos.Fig 1 illustrates an example of a removable connected sole 1, according to an embodiment of the present technique, intended to be inserted into a shoe, a liner, a boot, etc. of a user, subsequently called wearer, in order to detect a possible fall of this wearer, but also to follow up on his walking/resting activity.

Selon cet exemple, la semelle 1 comprend d’une part un boitier 10, situé à l’arrière de la semelle, embarquant un certain nombre de composants électroniques nécessaires d’une part à la détection de chute elle-même (capteurs, processeur de calcul…) et d’autre part au fonctionnement de la semelle (batterie, connectique, module de communication vers l’extérieur).According to this example, the sole 1 comprises on the one hand a box 10, located at the rear of the sole, embedding a certain number of electronic components necessary on the one hand for the fall detection itself (sensors, processor of calculation, etc.) and on the other hand to the operation of the sole (battery, connectors, communication module to the outside).

Comme déjà indiqué ci-dessus, le choix de la batterie est guidé par la nécessité d’une semelle d’autonomie accrue en termes d’énergie, donc d’une batterie longue durée 101, par exemple pouvant fonctionner six mois, comparativement aux batteries d’autonomie limitée à quelques semaines utilisées actuellement.As already indicated above, the choice of the battery is guided by the need for a sole with increased autonomy in terms of energy, therefore a long-lasting battery 101, for example able to operate for six months, compared to the batteries autonomy limited to a few weeks used currently.

Le boitier 10 comprend également un premier capteur de pression 1020, dont les mesures sont destinées à être utilisées dans le procédé de détection de chute décrit ci-après.The box 10 also includes a first pressure sensor 1020, the measurements of which are intended to be used in the fall detection method described below.

Enfin, le boitier 10 comprend également un circuit électronique 103 (ou PCB pour « Printed Circuit Board » en anglais) comprenant :Finally, the box 10 also includes an electronic circuit 103 (or PCB for "Printed Circuit Board" in English) comprising:

- un module de détection de chute du porteur de la semelle, comprenant au moins un processeur U6 pour la mise en œuvre du procédé de détection de chute,- a fall detection module for the wearer of the sole, comprising at least one processor U6 for implementing the fall detection method,

- un capteur d’accélération et d’orientation 1031, dont les mesures sont destinées à être utilisées dans le procédé de détection de chute décrit ci-après, et- an acceleration and orientation sensor 1031, the measurements of which are intended to be used in the fall detection method described below, and

- un module de communication 1032, comprenant notamment une antenne flexible longue portée 104 reliée au circuit électronique 103 (positionnée près du bord du boitier 10 pour des raisons de rayonnement), ce module de communication 1032 permettant la remontée d’informations relatives au porteur de la semelle 1 (chute détectée ou suivi de son activité) vers une entité distante prédéterminée.- a communication module 1032, comprising in particular a long-range flexible antenna 104 connected to the electronic circuit 103 (positioned near the edge of the case 10 for radiation reasons), this communication module 1032 allowing the feedback of information relating to the wearer of the sole 1 (fall detected or monitoring of its activity) to a predetermined remote entity.

Selon ce mode de réalisation de la technique proposée, la semelle 1 comprend également un deuxième capteur de pression 1021 situé à l’avant de la semelle, dont les mesures sont également destinées à être utilisées dans le procédé de détection de chute décrit ci-après. Ce deuxième capteur de pression 1021 est relié au circuit électronique 103 par une nappe de connexion avant 105, à la fois pour alimenter le capteur et pour conduire les données captées vers le processeur exécutant le procédé de détection de chute.According to this embodiment of the proposed technique, the sole 1 also comprises a second pressure sensor 1021 located at the front of the sole, the measurements of which are also intended to be used in the fall detection method described below. . This second pressure sensor 1021 is connected to the electronic circuit 103 by a front connection layer 105, both to power the sensor and to conduct the data captured to the processor executing the fall detection method.

Ainsi, la présence de deux capteurs de pression permet d’augmenter la fiabilité de la détection de chute, ainsi que le suivi de l’activité du porteur, en mesurant la pression exercée par le pied sur les deux points d’appuis que sont le talon et le métatarse.Thus, the presence of two pressure sensors makes it possible to increase the reliability of fall detection, as well as the monitoring of the wearer's activity, by measuring the pressure exerted by the foot on the two support points which are the heel and metatarsus.

Les mesures de ces deux capteurs de pression 1020 et 1021, liées à celles mesurées avec le capteur d’accélération et d’orientation 1031, sont traitées et analysées et fournissent une fusion de données à un algorithme embarqué de détection de chute, décrit ci-après. Cette fusion de données permet de situer l’état du porteur dans la semelle (« assis », « debout », « en marche », « couché » …) ou l’état de la semelle (« utilisée », « non utilisée »), cet état permettant ensuite de détecter une chute.The measurements of these two pressure sensors 1020 and 1021, linked to those measured with the acceleration and orientation sensor 1031, are processed and analyzed and provide a fusion of data to an on-board fall detection algorithm, described below. After. This data fusion allows to locate the state of the wearer in the sole ("sitting", "standing", "walking", "lying" ...) or the state of the sole ("used", "not used" ), this state then making it possible to detect a fall.

Par ailleurs, le circuit électronique 103 comprend également une nappe de connexion arrière 107 permettant de positionner et relier la batterie 101, ainsi que des éléments de connectique pour permettre l’analyse des programmes embarqués dans le processeur exécutant le procédé de détection de chute notamment. Ces éléments de connectique sont également prévus pour permettre la recharge de la batterie, à l’arrière de la semelle 1, via un circuit de recharge 106. Par exemple, ces éléments de connectique se présentent sous la forme de moyens de communication USB.Furthermore, the electronic circuit 103 also comprises a rear connection layer 107 making it possible to position and connect the battery 101, as well as connector elements to allow the analysis of the programs embedded in the processor executing the fall detection method in particular. These connection elements are also provided to allow recharging of the battery, at the rear of the sole 1, via a charging circuit 106. For example, these connection elements are in the form of USB communication means.

Il est également prévu dans le circuit électronique 103 un circuit d’alimentation de tous les composants électroniques.There is also provided in the electronic circuit 103 a supply circuit for all the electronic components.

Comme déjà indiqué, un des défis auquel ont été confronté les inventeurs a été d’agencer les différents composants précités de manière optimale pour pouvoir respecter les contraintes de taille, et notamment d’épaisseur, de la semelle finalisée, c’est à dire des épaisseurs de produits finis acceptables, tout en proposant une semelle confortable. Ces épaisseurs acceptables peuvent être différentes à l’avant et à l’arrière de la semelle, ainsi qu’au niveau de la voute plantaire. Ainsi, une épaisseur maximale de sept millimètres doit être respectée à l’arrière du pied, alors que l’épaisseur de l’avant de la semelle peut être beaucoup plus fine, par exemple quatre millimètres maximum.As already indicated, one of the challenges with which the inventors were confronted was to arrange the various aforementioned components in an optimal manner in order to be able to respect the constraints of size, and in particular of thickness, of the finalized sole, that is to say thicknesses of acceptable finished products, while offering a comfortable sole. These acceptable thicknesses can be different at the front and the back of the sole, as well as at the level of the arch of the foot. Thus, a maximum thickness of seven millimeters must be respected at the back of the foot, while the thickness of the front of the sole can be much thinner, for example four millimeters maximum.

Par ailleurs, du fait de la contrainte d’économie d’énergie imposée pour obtenir une autonomie accrue de la semelle, le procédé de détection de chute est plus complexe que ceux de l’état de l’art, car il met en œuvre, dans la semelle, tous les traitements nécessaires à la détection de chute alors que les techniques de l’art antérieur se contentent d’obtenir les données de capteurs et de les transmettre à une entité distante, avant tout traitement, afin que cette entité distante exécute le procédé de détection de chute.Furthermore, due to the energy saving constraint imposed to obtain increased autonomy of the sole, the fall detection method is more complex than those of the state of the art, because it implements, in the sole, all the processing necessary for the detection of a fall whereas the techniques of the prior art are content to obtain the sensor data and to transmit it to a remote entity, before any processing, so that this remote entity executes the fall detection method.

Cette plus grande complexité du procédé de détection de chute engendre donc la nécessité d’intégrer une batterie longue durée plus imposante, posant ainsi un défi technique par rapport à l’existant en termes d’agencement des composants électronique dans la semelle. L’état de l’art dans la conception de semelles connectées positionne généralement l’ensemble des éléments techniques, de manière superposée, sous la voute plantaire, dans un petit espace, qui ne peut pas accueillir une batterie telle qu’utilisée dans la présente technique. L’espace sous la voute plantaire ne peut pas non plus accueillir l’antenne flexible longue portée nécessaire à la communication des informations relatives à la semelle ou au porteur.This greater complexity of the fall detection process therefore generates the need to integrate a larger long-lasting battery, thus posing a technical challenge compared to the existing one in terms of the arrangement of electronic components in the sole. The state of the art in the design of connected insoles generally positions all the technical elements, in a superimposed manner, under the arch of the foot, in a small space, which cannot accommodate a battery as used in the present technical. The space under the arch of the foot also cannot accommodate the long-range flexible antenna necessary for the communication of information relating to the sole or the wearer.

Dans le cas de la présente technique, l’antenne et la batterie ne peuvent pas rentrer dans cet espace sans entrainer une augmentation de l’épaisseur de la semelle au niveau de la voute plantaire (jusqu’à 9 millimètres) non supportable pour le porteur. Il a donc fallu repenser l’agencement des éléments techniques pour insérer la batterie longue durée, insérer le circuit électronique et les différentes nappes de captation/connexion, protéger la plupart de ces éléments dans un boitier plastique robuste, tout en conservant des épaisseurs faibles de l’ordre de quatre à cinq millimètres pour permettre également d’ajouter les matériaux de confort et de recouvrement de la semelle.In the case of this technique, the antenna and the battery cannot enter this space without causing an increase in the thickness of the sole at the level of the arch of the foot (up to 9 millimeters) which is unbearable for the wearer. . It was therefore necessary to rethink the layout of the technical elements to insert the long-life battery, insert the electronic circuit and the various capture/connection layers, protect most of these elements in a robust plastic case, while maintaining low thicknesses of the order of four to five millimeters to also allow the addition of comfort and sole covering materials.

Pour ce faire, et comme illustré plus particulièrement en Fig 2 et 3a/3b, les différents éléments techniques composant la semelle sont en partie superposés au niveau de l’arrière de la semelle, où se trouvent donc principalement le boitier comprenant la plupart des composants électroniques.To do this, and as illustrated more particularly in Fig 2 and 3a / 3b, the various technical elements making up the sole are partly superimposed at the rear of the sole, where the box comprising most of the components is therefore mainly located. electronics.

La Fig 2 permet d’illustrer l’agencement des différents composants électroniques composant le circuit électronique 103, et notamment le processeur U6, le capteur d’accélération et d’orientation 1031 et le module de communication 1032 non représentés sur la Fig 1.Fig 2 illustrates the arrangement of the various electronic components making up the electronic circuit 103, and in particular the processor U6, the acceleration and orientation sensor 1031 and the communication module 1032 not shown in Fig 1.

La Fig 3a quant à elle permet de mieux illustrer la superposition des différents composants électroniques et autres couches de confort, maintien et de protection indispensables à l’obtention d’une semelle connectée amovible confortable.Fig 3a, on the other hand, better illustrates the superimposition of the various electronic components and other layers of comfort, support and protection essential to obtaining a comfortable removable connected insole.

Ainsi, il est prévu une couche de recouvrement A qui, selon le mode de réalisation illustré en Fig 3a, recouvre la surface supérieure de toute la semelle, et présente une épaisseur relativement faible. Il est également prévu une couche supérieure de confort B qui elle aussi, selon le mode de réalisation illustré en Fig 3a, recouvre la surface supérieure de toute la semelle, et présente une épaisseur plus importante que la couche de recouvrement A.Thus, a covering layer A is provided which, according to the embodiment illustrated in FIG. 3a, covers the upper surface of the entire sole, and has a relatively small thickness. There is also an upper comfort layer B which also, according to the embodiment illustrated in Fig 3a, covers the upper surface of the entire sole, and has a greater thickness than the covering layer A.

Au niveau de l’avant de la semelle, qui comprend notamment le deuxième capteur de pression 1021 et la nappe de connexion avant 105 le reliant au boitier 10, lesquels présentant chacun une épaisseur C relativement faible, il est prévu une couche inférieure de maintien D, d’épaisseur pouvant être sensiblement équivalente ou inférieure à celle de la couche supérieure de confort B.At the level of the front of the sole, which notably comprises the second pressure sensor 1021 and the front connection layer 105 connecting it to the box 10, which each have a relatively small thickness C, there is provided a lower support layer D , of thickness which may be substantially equivalent to or less than that of the upper comfort layer B.

Pour ce qui concerne l’arrière de la semelle, qui comprend les principaux composants électroniques embarqués dans un boitier 10, une épaisseur sensiblement équivalente à celle de la couche inférieure de maintien D présente à l’avant de la semelle est occupée par le boitier 10 et l’antenne flexible 104.As regards the rear of the sole, which includes the main electronic components embedded in a box 10, a thickness substantially equivalent to that of the lower support layer D present at the front of the sole is occupied by the box 10 and the flexible antenna 104.

Par exemple, les dimensions des composants mis en œuvre dans une semelle connectée selon un mode de réalisation particulier de la présente technique sont les suivantes :For example, the dimensions of the components implemented in a connected sole according to a particular embodiment of this technique are as follows:

- batterie longue durée 101 : environ 1 millimètre d’épaisseur,- long-lasting battery 101: about 1 millimeter thick,

- premier et deuxième capteurs de pression 1020, 1021 : 30 millimètres de diamètre et 0,2 millimètres d’épaisseur,- first and second pressure sensors 1020, 1021: 30 millimeters in diameter and 0.2 millimeters thick,

- circuit électronique 103 : 30*20*2 millimètres,- electronic circuit 103: 30*20*2 millimeters,

- antenne flexible 104 : 80*20*0,2 millimètres,- flexible antenna 104: 80*20*0.2 millimeters,

- nappe de connexion arrière flexible : 30*77*0,2 millimètres,- flexible rear connection cable: 30*77*0.2 millimeters,

- nappe de connexion avant flexible : 30*130*0,2 millimètres,- flexible front connection cable: 30*130*0.2 millimeters,

- couche de recouvrement A : 0,5 millimètres d’épaisseur,- cover layer A: 0.5 millimeters thick,

- couche supérieure de confort B (par exemple de la mousse de type EVA) : 3,5 millimètres d’épaisseur,- upper comfort layer B (e.g. EVA-type foam): 3.5 millimeters thick,

- couche inférieure de maintien D (par exemple de la mousse de type EVA) : entre 1 millimètre et 3 millimètres d’épaisseur.- lower supporting layer D (e.g. EVA-type foam): between 1 millimeter and 3 millimeters thick.

Ces dimensions correspondent à un exemple de composition d’une semelle connectée selon un mode de réalisation de la technique proposée, données à titre d’illustration uniquement.These dimensions correspond to an example of the composition of a connected sole according to an embodiment of the proposed technique, given by way of illustration only.

La Fig 3b illustre par exemple un autre mode de réalisation dans lequel la semelle est plus fine à l’avant qu’à l’arrière, pour un meilleur confort, tirant ainsi parti du fait que l’avant de la semelle comporte peu de composants, et des composants présentant des épaisseurs relativement faibles.Fig 3b illustrates for example another embodiment in which the sole is thinner at the front than at the rear, for better comfort, thus taking advantage of the fact that the front of the sole has few components. , and components having relatively small thicknesses.

On décrit maintenant le procédé de détection de chute d’un porteur d’une semelle connectée telle que décrite précédemment, en relation avec la Fig 4.We will now describe the method for detecting a fall of a wearer of a connected sole as described previously, in relation to Fig 4.

Comme déjà indiqué ci-dessus, le procédé de détection de chute du porteur d’une semelle connectée est basé sur les mesures captées par les différents capteurs présents dans la semelle (deux capteurs de pression et un capteur d’accélération et d’orientation selon le mode de réalisation décrit précédemment). Pour ce faire, une première étape d’obtention 21 d’au moins une donnée de capture du premier capteur de pressionD CP1 et/ou du deuxième capteur de pressionD CP2 et/ou du capteur d’accélération et d’orientationD ACC est mise en œuvre.As already indicated above, the fall detection method for the wearer of a connected sole is based on the measurements captured by the various sensors present in the sole (two pressure sensors and an acceleration and orientation sensor according to the embodiment described above). To do this, a first step of obtaining 21 at least one capture datum from the first pressure sensor D CP1 and/or from the second pressure sensor D CP2 and/or from the acceleration and orientation sensor D ACC is implemented.

Ces données « brutes », directement captés par les capteurs, ou des variations temporelles de ces données, sont ensuite traitées, lors d’une étape de traitement 22 pour délivrer des données traitéesD traitees relatives au porteur de la semelle et/ou à la semelle, comme par exemple l’état de la semelle (« utilisée », « non utilisée ») ou l’état courant du porteur (« assis », « couché », « en marche », « debout » …) Ceci est détaillé ci-après.These "raw" data, directly captured by the sensors, or temporal variations of these data, are then processed, during a processing step 22 to deliver processed data D processed relating to the wearer of the sole and/or to the sole, such as the state of the sole ("used", "not used") or the current state of the wearer ("sitting", "lying", "walking", "standing" ...) This is detailed below.

Grâce à ces données traitéesD traitees relatives au porteur de la semelle et/ou à la semelle, le procédé met ensuite en œuvre une étape de détection 23 d’une chute du porteur de la semelle tenant compte des données traitées pour délivrer des informations (I U ) relatives au porteur de la semelle, lesquelles informations (I U ) sont transmises, lors d’une étape de communication 24, par exemple via le module de communication de la semelle, vers au moins une entité de communication distincte de la semelle.Thanks to these processed data D processed relating to the wearer of the sole and/or to the sole, the method then implements a step 23 of detecting a fall of the wearer of the sole taking into account the processed data to deliver information ( I U ) relating to the wearer of the sole, which information ( I U ) is transmitted, during a communication step 24, for example via the communication module of the sole, to at least one separate communication entity of the sole .

Selon l’application de la présente technique, l’entité distante correspond par exemple à un serveur distant, lequel retransmet ensuite une alerte vers un smartphone d’une personne préalablement identifiée, comme du personnel d’encadrement dans un établissement spécialisé pour personnes âgés ou accidentés ou en convalescence, ou un proche d’une personne âgée …According to the application of this technique, the remote entity corresponds for example to a remote server, which then retransmits an alert to a smartphone of a previously identified person, such as supervisory staff in a specialized establishment for the elderly or injured or recovering, or a relative of an elderly person...

De plus, lors de cette étape de détection 23, les informations (I U ) sont analysées (dans la semelle donc), de manière à permettre notamment :In addition, during this detection step 23, the information ( I U ) is analyzed (therefore in the sole), so as to allow in particular:

- d’obtenir des informations contextuelles pour déterminer les causes de la chute détectée,- to obtain contextual information to determine the causes of the detected fall,

- de suivre l’activité de marche (nombre de pas, niveau de pression, temps passé debout, en marche, assis, couché) du porteur de la semelle.- to follow the walking activity (number of steps, level of pressure, time spent standing, walking, sitting, lying down) of the wearer of the insole.

Comme indiqué, les données brutes mesurées par les capteurs (de pression ou d’accélération et d’orientation) doivent être traitées afin d’être exploitables pour détecter une chute ou pour effectuer un suivi de l’activité du porteur et notamment être filtrées afin de retirer le bruit. Il s’agit ici d’appliquer des techniques de traitement du signal connues, pouvant être choisies par exemple en fonction du type de capteur ou de la précision requise pour pouvoir exploiter ces données de capteurs. Ce filtrage peut également être suivi d’une normalisation des données, notamment en vue de corréler des données issues de capteurs différents et d’analyser des variations de données.As indicated, the raw data measured by the sensors (pressure or acceleration and orientation) must be processed in order to be usable to detect a fall or to monitor the wearer's activity and in particular be filtered in order to to remove the noise. It is a question here of applying known signal processing techniques, which can be chosen for example according to the type of sensor or the precision required to be able to exploit these sensor data. This filtering can also be followed by data normalization, in particular with a view to correlating data from different sensors and analyzing data variations.

Ainsi, l’objectif étant de pouvoir déterminer l’état courant du porteur de la semelle, ou de la semelle elle-même, le traitement des données de capteurs doit prendre en compte non seulement les données captées mais des variations temporelles de ces données.Thus, the objective being to be able to determine the current state of the wearer of the sole, or of the sole itself, the processing of sensor data must take into account not only the data captured but temporal variations of these data.

En effet, l’état de la personne est très important pour réaliser une détection fiable de la chute d’un porteur de semelle. Ainsi, à un instant donné, il est très difficile de différencier une personne au sol à la suite d’une chute d’une personne allongée dans un lit ou un fauteuil. En revanche, on comprend bien qu’une personne en chute ne passe pas par la position « assis » avant de se trouver dans la position « couché » mais passe d’un état « debout » à un état « couché » en un temps très court.Indeed, the state of the person is very important to achieve reliable detection of the fall of an insole wearer. Thus, at a given moment, it is very difficult to differentiate a person on the ground following a fall from a person lying in a bed or an armchair. On the other hand, it is well understood that a person in a fall does not pass through the "sitting" position before being in the "lying" position but goes from a "standing" state to a "lying" state in a very short time. short.

C’est pourquoi l’étape de détermination d’un état courant du porteur de la semelle (ou de détermination de l’état courant de la semelle) comprend une sous-étape d’analyse et de corrélation des données filtrées, pour définir une succession, temporelle, des états courants du porteur (ou de la semelle) et détecter d’éventuelles non-conformité dans cette succession, comme le passage brutal d’un état courant « debout » à un état courant « couché », sans passer par un état courant « assis ». Cette solution permet ainsi de fiabiliser la détection de chute par rapport aux techniques de l’art antérieur qui se basent uniquement sur des données d’un accéléromètre, détectant une chute par détection d’une perte de verticalité suivie d’une absence de mouvement, situation pouvant pourtant se présenter lorsqu’une personne s’assoit et pas uniquement lorsqu’elle chute.This is why the step of determining a current state of the wearer of the sole (or of determining the current state of the sole) comprises a sub-step of analyzing and correlating the filtered data, to define a succession, over time, of the current states of the wearer (or of the sole) and detect any non-conformity in this succession, such as the sudden transition from a current "upright" state to a current "lying down" state, without going through a common "sitting" state. This solution thus makes it possible to make fall detection more reliable compared to the techniques of the prior art which are based solely on data from an accelerometer, detecting a fall by detecting a loss of verticality followed by an absence of movement, a situation that can however arise when a person sits down and not only when they fall.

L’étape de détection de chute de la présente technique tient donc compte de l’état courant du porteur (ou de la semelle) et d’au moins un état courant précédemment déterminé (du porteur ou de la semelle). Ainsi, par exemple, une chute est détectée lorsque les états déterminés, pour le porteur de la semelle, sur une période de quelques secondes précédant le moment courant, correspondaient à un état « debout » et que l’état courant correspond, brusquement donc, à un état « couché ».The fall detection step of the present technique therefore takes into account the current state of the wearer (or of the sole) and at least one previously determined current state (of the wearer or of the sole). Thus, for example, a fall is detected when the states determined, for the wearer of the sole, over a period of a few seconds preceding the current moment, corresponded to a "standing" state and the current state corresponds, suddenly therefore, to a "lying down" state.

Cet algorithme de détection simple présente cependant une problématique technique liée à l’usage et notamment à la précision nécessaire pour déterminer un état courant, de manière fiable. En effet, il est nécessaire de pouvoir segmenter les résultats d’analyse des données mesurées par les capteurs, que ce soient les données filtrées ou les corrélations de données filtrées issues de plusieurs capteurs différents, ou encore les variations temporelles de telles données, afin de définir des « régions » d’activité distinctes facilement identifiables correspondant aux différents états courants possibles. De plus, il convient aussi de pouvoir définir précisément des seuils permettant de distinguer un état d’un autre état, et notamment le seuil permettant de décider de l’état « couché » du porteur, cet état étant le plus souvent celui résultant d’une chute.However, this simple detection algorithm presents a technical problem related to use and in particular to the precision necessary to determine a current state reliably. Indeed, it is necessary to be able to segment the analysis results of the data measured by the sensors, whether they are the filtered data or the correlations of filtered data coming from several different sensors, or even the temporal variations of such data, in order to define distinct, easily identifiable "regions" of activity corresponding to the various possible current states. In addition, it is also necessary to be able to precisely define thresholds making it possible to distinguish one state from another state, and in particular the threshold making it possible to decide on the "lying down" state of the wearer, this state most often being that resulting from a fall.

Pour ce faire, il est nécessaire de réaliser un apprentissage des capteurs utilisés dans la semelle, afin de différencier les niveaux de pression mesurés, par exemple entre un état « assis » et un état « debout ». Cet apprentissage est bien sûr nécessaire par porteur de semelle, et pour les deux semelles utilisées, les mesures de capteurs observées n’étant pas similaires pour chaque pied d’une personne. De plus, les niveaux de pression notamment (mesurés par les capteurs de pression) peuvent varier dans le temps, en fonction d’éléments propres au porteur, comme sa façon de marcher pouvant varier selon sa fatigue, une blessure, une gêne quelconque …, son équilibre, son poids… ou encore des éléments extérieurs pouvant impacter la marche (un sol présentant des obstacles, un sol glissant …).To do this, it is necessary to learn the sensors used in the sole, in order to differentiate the pressure levels measured, for example between a "sitting" state and a "standing" state. This learning is of course necessary per insole wearer, and for the two insoles used, the sensor measurements observed not being similar for each foot of a person. In addition, the pressure levels in particular (measured by the pressure sensors) may vary over time, depending on elements specific to the wearer, such as the way he walks which may vary according to his fatigue, an injury, any discomfort, etc., his balance, his weight… or even external elements that can impact walking (ground with obstacles, slippery ground, etc.).

Ainsi, la présente technique propose une phase d’apprentissage des différents capteurs mis en œuvre dans la semelle, afin de délivrer des plages de valeurs correspondant aux différents états courants possibles du porteur de semelle et/ou de la semelle.Thus, the present technique proposes a learning phase of the various sensors implemented in the sole, in order to deliver ranges of values corresponding to the various possible current states of the sole wearer and/or of the sole.

De plus, selon la technique proposée, cette phase d’apprentissage est avantageusement mise en œuvre en continu lorsqu’une semelle est utilisée, c’est-à-dire qu’elle permet une adaptation en continu des critères permettant de détecter une chute, comme par exemple les seuils permettant de distinguer deux états du porteur, afin de fournir un niveau de fiabilité du procédé de détection de chute le meilleur possible, quels que soient les éventuels changements de comportement du porteur de la semelle, ou même les éventuelles conditions extérieures précitées.In addition, according to the proposed technique, this learning phase is advantageously implemented continuously when a sole is used, that is to say it allows continuous adaptation of the criteria making it possible to detect a fall, such as the thresholds making it possible to distinguish between two states of the wearer, in order to provide the best possible level of reliability of the fall detection method, whatever the possible changes in behavior of the wearer of the sole, or even the possible external conditions aforementioned.

Ainsi, la technique proposée prévoit donc également une étape de mise à jour d’au moins un seuil séparant deux états courants possibles du porteur de semelle et/ou de la semelle, cette mise à jour tenant compte des plages de valeurs délivrées par la phase d’apprentissage, et délivrant au moins un seuil de détection de chute.Thus, the proposed technique therefore also provides for a step of updating at least one threshold separating two possible current states of the sole wearer and/or of the sole, this updating taking account of the ranges of values delivered by the phase learning, and delivering at least one fall detection threshold.

Cette étape de mise à jour des seuils séparant différents états courants permet d’abord de fixer une première valeur de ces seuils (pouvant par exemple être fixés à une valeur par défaut lorsque la semelle n’est pas utilisée), par exemple lorsque le porteur vient de mettre ses chaussures dans lesquelles sont insérées des semelles connectées et commence à marcher. La mise à jour permet ensuite de modifier cette première valeur, au fur et à mesure de l’utilisation de la semelle, et donc au fur et à mesure des différentes mesures obtenues des différents capteurs.This step of updating the thresholds separating different current states first makes it possible to set a first value of these thresholds (which can for example be set to a default value when the sole is not used), for example when the wearer has just put on his shoes in which connected insoles are inserted and begins to walk. The update then makes it possible to modify this first value, as the insole is used, and therefore as the various measurements obtained from the various sensors progress.

Les différentes étapes précédemment décrites du procédé de détection de chute (obtention des données de capteurs, traitement des données obtenues, filtrage des données de capteurs, détermination d’un état courant, mise à jour d’un seuil, détection de chute) sont avantageusement mises en œuvre périodiquement et/ou en fonction d’un critère prédéterminé et/ou d’une variation d’un critère prédéterminé. La phase d’apprentissage est également mise en œuvre périodiquement et/ou en fonction d’un critère prédéterminé et/ou d’une variation d’un critère prédéterminé.The various steps previously described of the fall detection method (obtaining sensor data, processing the data obtained, filtering the sensor data, determining a current state, updating a threshold, falling detection) are advantageously implemented periodically and/or according to a predetermined criterion and/or a variation of a predetermined criterion. The learning phase is also implemented periodically and/or according to a predetermined criterion and/or a variation of a predetermined criterion.

Ainsi, la présente technique prévoit donc d’obtenir des données de capteurs de manière régulière, par exemple selon une fréquence prédéterminée (allant de quelques fois à plusieurs centaines de fois par seconde…) pouvant bien sûr être différente selon les cas d’usage (selon le porteur, selon des risques de chute pré-identifiés …).Thus, the present technique therefore provides for obtaining data from sensors on a regular basis, for example according to a predetermined frequency (ranging from a few times to several hundred times per second, etc.), which can of course be different depending on the use cases ( according to the wearer, according to pre-identified fall risks, etc.).

De même, la détection de chute en elle-même peut être mise en œuvre de manière périodique, sa fréquence de mise en œuvre pouvant par exemple dépendre des données des capteurs : ainsi, si les données analysées des capteurs présentent des anomalies, par exemple des très grandes variations temporelles de pression, le procédé de détection de chute peut adapter ses calculs de manière à effectuer plus fréquemment toutes les étapes nécessaires à la détection d’une chute. Au contraire, lorsqu’une activité « stable » du porteur est détectée, par exemple un état courant « assis » ou « couché » (non consécutif à une chute) de longue durée, le procédé de détection de chute peut effectuer moins souvent les étapes nécessaires à la détection d’une chute, par exemple dans le but d’économiser de l’énergie et de pérenniser l’autonomie de la semelle.Similarly, the fall detection itself can be implemented periodically, the frequency of its implementation being able for example to depend on the data of the sensors: thus, if the analyzed data of the sensors presents anomalies, for example very large variations in pressure over time, the fall detection method can adapt its calculations so as to perform all the steps necessary for detecting a fall more frequently. On the contrary, when a "stable" activity of the wearer is detected, for example a current "sitting" or "lying" state (not following a fall) of long duration, the fall detection method can perform the steps less often necessary for the detection of a fall, for example in order to save energy and to sustain the autonomy of the sole.

Ainsi, le procédé selon la technique proposée permet une très grande adaptabilité de la détection de chute d’un porteur de semelle connectée, en ajustant de manière continue les différents seuils permettant de segmenter l’activité du porteur en différents états.Thus, the method according to the proposed technique allows a very great adaptability of the fall detection of a connected insole wearer, by continuously adjusting the different thresholds making it possible to segment the wearer's activity into different states.

Comme déjà indiqué, un des avantages de la présente technique réside dans l’utilisation de deux semelles pour un même porteur, et donc dans la prise en compte de la détection de chute effectuée dans chacune des deux semelles. Cette prise en compte est effectuée au niveau de l’entité distincte, et distante, à laquelle sont communiquées les informations relatives au porteur ou à la semelle, pour chacune des semelles portées. Comme déjà indiqué, une telle entité correspond par exemple à un serveur distant, un ordinateur ou un smartphone, destiné à recevoir les données des semelles connectées indiquant qu’une chute est détectée (après analyse, dans la/les semelle(s), des données de capteurs) et ensuite à émettre une alerte.As already indicated, one of the advantages of this technique lies in the use of two soles for the same wearer, and therefore in taking into account the fall detection carried out in each of the two soles. This taking into account is carried out at the level of the distinct and remote entity, to which the information relating to the wearer or the sole is communicated, for each of the soles worn. As already indicated, such an entity corresponds for example to a remote server, a computer or a smartphone, intended to receive data from the connected soles indicating that a fall has been detected (after analysis, in the sole(s), of the sensor data) and then issue an alert.

Pour ce faire, cette entité distincte recherche les informations relatives à un porteur reçues de deux semelles distinctes, notées première et deuxième semelles, ou semelle gauche et semelle droite, préalablement appariées, ces informations étant par exemple notées premières et deuxièmes informations de porteur. Ensuite, une étape de corrélation des premières et deuxièmes informations de porteur est mise en œuvre pour délivrer une décision de détection de chute positive ou négative.To do this, this distinct entity searches for information relating to a wearer received from two distinct soles, denoted first and second soles, or left sole and right sole, previously paired, this information being for example denoted first and second wearer information. Then, a step of correlating the first and second wearer information is implemented to deliver a positive or negative fall detection decision.

Par exemple, lorsque les informations issues des semelles gauche et droite d’un porteur indiquent qu’une chute a été détectée, alors la décision de détection de chute est positive et une alerte est générée par cette entité distincte. Cette alerte est par exemple ensuite transmise à un ou plusieurs destinataires préalablement identifiés.For example, when the information from the left and right soles of a wearer indicate that a fall has been detected, then the fall detection decision is positive and an alert is generated by this separate entity. This alert is for example then transmitted to one or more previously identified recipients.

En revanche, lorsque les informations issues des semelles gauche et droite d’un porteur ne sont pas cohérentes, ou apparaissent contradictoires, i.e. lorsqu’une semelle a détecté une chute et l’autre semelle non, l’entité distincte doit prendre une décision de détection de chute ou non.On the other hand, when the information from the left and right soles of a wearer are not consistent, or appear contradictory, i.e. when one sole has detected a fall and the other sole has not, the separate entity must take a decision to fall detection or not.

Par exemple, cette décision de détection peut tenir compte de critères prédéterminés, comme par exemple des éléments de pondération appliqués aux résultats issus des deux semelles, ces éléments de pondération étant issus d’une analyse préalable de l’activité du porteur (comme par exemple un suivi de son équilibre gauche/droite).For example, this detection decision can take into account predetermined criteria, such as for example weighting elements applied to the results from the two soles, these weighting elements being from a prior analysis of the wearer's activity (such as for example monitoring of its left/right balance).

Ou encore, cette décision de détection peut être prise si les informations reçues de la semelle ayant détecté une chute se situent elles-mêmes au-dessus d’un seuil préalablement déterminé.Or, this detection decision can be made if the information received from the sole that detected a fall is itself above a previously determined threshold.

La décision de détection de chute peut également être différée et prise uniquement lorsque plusieurs informations successives, sur une période prédéterminée, issues de la même semelle correspondent à une détection de chute, même si, sur cette même période prédéterminée, l’autre semelle ne détecte pas de chute.The fall detection decision can also be deferred and taken only when several successive pieces of information, over a predetermined period, coming from the same sole correspond to a fall detection, even if, over this same predetermined period, the other sole does not detect no fall.

Par ailleurs, un autre avantage de l’utilisation de deux semelles connectées réside dans le suivi de l’activité du porteur, comme par exemple le suivi de l’équilibre gauche/droite, notamment dans le cadre d’une rééducation ou de prévention, permettant ainsi de corriger l’attitude du porteur des semelles.Furthermore, another advantage of the use of two connected insoles lies in the monitoring of the wearer's activity, such as for example the monitoring of the left/right balance, in particular in the context of rehabilitation or prevention, thus making it possible to correct the attitude of the wearer of the soles.

Pour ce faire, le procédé de détection de chute comprend donc également une étape de transmission, toujours via les modules de communication des semelles, et vers au moins une entité de communication distincte des semelles, des données traitées relatives au porteur et/ou à la semelle. Cette étape de transmission peut être avantageusement mise en œuvre périodiquement et/ou en fonction d’un critère prédéterminé et/ou d’une variation d’un critère prédéterminé, comme déjà décrit ci-dessous pour les autres étapes du procédé.To do this, the fall detection method therefore also comprises a step of transmitting, still via the communication modules of the soles, and to at least one communication entity distinct from the soles, the processed data relating to the wearer and/or to the sole. This transmission step can advantageously be implemented periodically and/or according to a predetermined criterion and/or a variation of a predetermined criterion, as already described below for the other steps of the method.

Cette étape de transmission permet notamment de transmettre des informations relatives au porteur des semelles, hors détection d’une chute, afin de disposer d’informations de suivi de son activité. Ces informations sont utiles dans des applications de suivi de l’activité de marche par exemple dans le suivi post-opératoire ou post-traumatique d’un patient.This transmission step makes it possible in particular to transmit information relating to the wearer of the soles, excluding detection of a fall, in order to have information for monitoring his activity. This information is useful in applications for monitoring walking activity, for example in post-operative or post-traumatic monitoring of a patient.

Par exemple, si les informations reçues de suivi d’activité montrent un déséquilibre gauche/droite du porteur des semelles, cela peut permettre de mettre en œuvre des actions de prévention de chute.For example, if the information received from activity monitoring shows a left/right imbalance of the wearer of the insoles, this can make it possible to implement fall prevention actions.

Ainsi, la solution proposée permet de fournir une semelle connectée amovible présentant une grande autonomie en énergie et une indépendance totale (supprimant notamment les interactions avec le porteur de la semelle) et un procédé de détection de chute de grande fiabilité car adaptatif en continu aux éventuelles modifications de comportement du porteur et tenant compte des données fournies par les deux semelles portées.Thus, the proposed solution makes it possible to provide a removable connected sole with great energy autonomy and total independence (in particular eliminating interactions with the wearer of the sole) and a highly reliable fall detection method because it is continuously adaptive to any changes in the behavior of the wearer and taking into account the data provided by the two soles worn.

Claims (10)

Semelle (1) connectée amovible destinée à être insérée dans une chaussure ou un chausson d’un utilisateur, dit porteur de ladite semelle, caractérisée en ce qu’elle comprend un boitier (10) situé à l’arrière de ladite semelle et comprenant une pluralité de composants électroniques, lesdits composants électroniques étant agencés pour respecter une épaisseur maximale de l’arrière de ladite semelle de sept millimètres et correspondant à :
- au moins une batterie (101) longue durée,
- un premier capteur de pression (1020), et
- au moins un circuit électronique (103) comprenant :
- au moins un module de détection de chute dudit porteur de ladite semelle,
- au moins un capteur d’accélération et d’orientation (1031), et
- au moins un module de communication (1032),
ledit au moins un module de détection de chute, comprenant au moins un microcontrôleur comprenant au moins un processeur (U6) pour :
- traiter des données et/ou des variations temporelles des données captées par ledit au moins un capteur d’accélération et d’orientation et/ou ledit premier capteur de pression, et délivrer des données traitées relatives audit porteur de ladite semelle et/ou à ladite semelle, et/ou
- détecter une chute dudit porteur de ladite semelle en tenant compte desdites données traitées, et délivrer des informations relatives audit porteur de ladite semelle, et/ou
- communiquer, via ledit au moins un module de communication et vers au moins une entité de communication distincte de ladite semelle, lesdites informations relatives audit porteur de ladite semelle.
Sole (1) connected removable intended to be inserted into a shoe or slipper of a user, said wearer of said sole, characterized in that it comprises a box (10) located at the rear of said sole and comprising a plurality of electronic components, said electronic components being arranged to respect a maximum thickness of the rear of said sole of seven millimeters and corresponding to:
- at least one long-life battery (101),
- a first pressure sensor (1020), and
- at least one electronic circuit (103) comprising:
- at least one fall detection module of said wearer of said sole,
- at least one acceleration and orientation sensor (1031), and
- at least one communication module (1032),
said at least one fall detection module, comprising at least one microcontroller comprising at least one processor (U6) for:
- processing data and/or temporal variations of the data captured by said at least one acceleration and orientation sensor and/or said first pressure sensor, and delivering processed data relating to said wearer of said sole and/or to said sole, and/or
- detecting a fall of said wearer of said sole taking into account said processed data, and delivering information relating to said wearer of said sole, and/or
- communicating, via said at least one communication module and to at least one separate communication entity of said sole, said information relating to said wearer of said sole.
Semelle connectée selon la revendication 1, comprenant en outre un deuxième capteur de pression (1021) situé à l’avant de ladite semelle, ledit processeur traitant en outre des données captées par ledit deuxième capteur de pression pour délivrer lesdites données traitées.Connected sole according to claim 1, further comprising a second pressure sensor (1021) located at the front of said sole, said processor further processing data sensed by said second pressure sensor to output said processed data. Procédé de détection de chute d’un porteur d’une semelle connectée selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- obtention (21) d’au moins une donnée de capture dudit premier capteur de pression (D CP1 ) et/ou dudit deuxième capteur de pression (D CP2 ) et/ou dudit capteur d’accélération et d’orientation (D ACC ),
- traitement (22) desdites données et/ou des variations temporelles desdites données obtenues, délivrant des données traitées (D traitees ) relatives audit porteur de ladite semelle et/ou à ladite semelle,
- détection (23) d’une chute dudit porteur de ladite semelle tenant compte desdites données traitées, délivrant des informations (I U ) relatives audit porteur de ladite semelle,
- communication (24), via ledit au moins un module de communication de ladite semelle et vers au moins une entité de communication distincte de ladite semelle, desdites informations (I U ) relatives audit porteur de ladite semelle.
Method for detecting a fall of a wearer of a connected sole according to claims 1 or 2, characterized in that it comprises the following steps:
- Obtaining (21) at least one capture datum of said first pressure sensor ( D CP1 ) and/or of said second pressure sensor ( D CP2 ) and/or of said acceleration and orientation sensor ( D ACC ) ,
- processing (22) of said data and/or temporal variations of said data obtained, delivering processed data ( D processed ) relating to said wearer of said sole and/or to said sole,
- detection (23) of a fall of said wearer of said sole taking into account said processed data, delivering information ( I U ) relating to said wearer of said sole,
- Communication (24), via said at least one communication module of said sole and to at least one separate communication entity of said sole, of said information ( I U ) relating to said wearer of said sole.
Procédé de détection de chute selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de traitement comprend les sous-étapes suivantes :
- filtrage desdites données obtenues, délivrant des données filtrées,
- détermination d’un état courant dudit porteur de ladite semelle et/ou de ladite semelle en fonction desdites données filtrées,
et en ce que ladite étape de détection de chute tient compte dudit état courant déterminé et d’au moins un état courant précédemment déterminé.
Fall detection method according to claim 3, characterized in that said processing step comprises the following sub-steps:
- filtering said data obtained, delivering filtered data,
- determination of a current state of said wearer of said sole and/or of said sole according to said filtered data,
and in that said drop detection step takes into account said determined current state and at least one previously determined current state.
Procédé de détection de chute selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- une phase d’apprentissage desdits premier et/ou deuxième capteurs pour ledit porteur de ladite semelle délivrant des plages de valeurs correspondant aux différents états courants possibles dudit porteur de semelle et/ou de ladite semelle,
- une étape de mise à jour d’au moins un seuil séparant deux desdits états courants possibles dudit porteur de semelle et/ou de ladite semelle, ladite mise à jour tenant compte desdites plages de valeurs délivrées et délivrant au moins un seuil de détection de chute.
Fall detection method according to claim 3 or claim 4, characterized in that it further comprises:
- a learning phase of said first and/or second sensors for said wearer of said sole delivering ranges of values corresponding to the various possible current states of said sole wearer and/or of said sole,
- a step of updating at least one threshold separating two of said possible current states of said sole wearer and/or of said sole, said updating taking account of said ranges of values delivered and delivering at least one detection threshold of fall.
Procédé de détection de chute selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de détermination d’un état courant dudit porteur de ladite semelle et/ou de ladite semelle comprend une sous-étape d’analyse et de corrélation desdites données filtrées.Fall detection method according to claim 4 or claim 5, characterized in that said step of determining a current state of said wearer of said sole and/or of said sole comprises a sub-step of analyzing and correlating said filtered data. Procédé de détection de chute selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé qu’il comprend également une étape de transmission, via ledit au moins un module de communication de ladite semelle et vers au moins une entité de communication distincte de ladite semelle, desdites données traitées relatives audit porteur de ladite semelle et/ou à ladite semelle.Method for detecting a fall according to any one of Claims 3 to 6, characterized in that it also comprises a step of transmitting, via the said at least one communication module of the said sole and to at least one communication entity distinct from the said sole , of said processed data relating to said wearer of said sole and/or to said sole. Procédé de détection de chute selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que lesdites étapes d’obtention et/ou de traitement et/ou de détection et/ou de filtrage et/ou de détermination d’un état courant et/ou de mise à jour d’un seuil et/ou de transmission et/ou ladite phase d’apprentissage sont mises en œuvre périodiquement et/ou en fonction d’un critère prédéterminé et/ou d’une variation d’un critère prédéterminé.Fall detection method according to any one of Claims 3 to 7, characterized in that the said steps of obtaining and/or processing and/or detecting and/or filtering and/or determining a current state and/or updating of a threshold and/or transmission and/or said learning phase are implemented periodically and/or as a function of a predetermined criterion and/or of a variation of a criterion predetermined. Procédé de détection de chute selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre les étapes suivantes, mises en œuvre au sein de ladite entité de communication distincte :
- réception desdites informations relatives audit porteur de ladite semelle et/ou à ladite semelle, dite premières informations de porteur pour une première semelle ;
- recherche d’informations relatives audit porteur d’une deuxième semelle distincte de ladite première semelle et préalablement appariée à ladite première semelle et/ou de ladite deuxième semelle, dites deuxièmes informations de porteur ;
- corrélation desdites premières et deuxièmes informations de porteur, délivrant une décision de détection de chute positive ou négative,
- génération d’une alerte lorsque ladite décision de détection de chute est positive.
Fall detection method according to any one of Claims 3 to 8, characterized in that it further comprises the following steps, implemented within said separate communication entity:
- reception of said information relating to said wearer of said sole and/or to said sole, referred to as first wearer information for a first sole;
- search for information relating to said wearer of a second sole distinct from said first sole and previously matched to said first sole and/or said second sole, said second wearer information;
- correlation of said first and second wearer information, delivering a positive or negative fall detection decision,
- Generation of an alert when said fall detection decision is positive.
Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d’un procédé de détection de chute selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, lorsqu’il est exécuté par un processeur.Computer program product comprising program code instructions for implementing a fall detection method according to any one of claims 3 to 9, when executed by a processor.
FR1909882A 2019-09-09 2019-09-09 Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis Active FR3100431B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1909882A FR3100431B1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1909882A FR3100431B1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis
FR1909882 2019-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3100431A1 true FR3100431A1 (en) 2021-03-12
FR3100431B1 FR3100431B1 (en) 2021-08-20

Family

ID=69024363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1909882A Active FR3100431B1 (en) 2019-09-09 2019-09-09 Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3100431B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015189691A2 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Global Brands Associates Intercommunication device of a pair of soles for shoes
EP3039981A1 (en) * 2013-08-30 2016-07-06 Guangdong Appscomm Co., Ltd. Bluetooth fall-alarm insole
WO2016141380A1 (en) * 2015-03-05 2016-09-09 Shintaro Asano Fall detector and alert system
US20180092572A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-05 Arthrokinetic Institute, Llc Gathering and Analyzing Kinetic and Kinematic Movement Data
WO2019000100A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Orpyx Medical Technologies Inc. Method and system for heterogeneous event detection
FR3077966A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-23 Made In Nov'in CONNECTED SOLE FOR SHOE AND CONNECTED SHOE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3039981A1 (en) * 2013-08-30 2016-07-06 Guangdong Appscomm Co., Ltd. Bluetooth fall-alarm insole
WO2015189691A2 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Global Brands Associates Intercommunication device of a pair of soles for shoes
WO2016141380A1 (en) * 2015-03-05 2016-09-09 Shintaro Asano Fall detector and alert system
US20180092572A1 (en) * 2016-10-04 2018-04-05 Arthrokinetic Institute, Llc Gathering and Analyzing Kinetic and Kinematic Movement Data
WO2019000100A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Orpyx Medical Technologies Inc. Method and system for heterogeneous event detection
FR3077966A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-23 Made In Nov'in CONNECTED SOLE FOR SHOE AND CONNECTED SHOE

Also Published As

Publication number Publication date
FR3100431B1 (en) 2021-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3079734A1 (en) SYSTEM FOR DETECTING AN APPROACH DISORDER IN A USER AND ASSOCIATED METHODS.
EP3958738B1 (en) Method and system for determining a value of an advanced biomechanical gait parameter
FR3072251A1 (en) ELECTRONIC DEVICE FOR FOOTWEAR PRODUCTS.
RU2663492C2 (en) Electronic ophthalmological lens with sleep tracking
FR3047574B1 (en) INTELLIGENT AND COMMUNICABLE CLOTHING APPARATUS, METHOD AND INSTALLATION FOR BIDIRECTIONAL COMMUNICATION WITH SUCH A DRESSING ARTICLE
WO2017207925A1 (en) Connected device for behavioural monitoring of an individual and for detecting and/or preventing an anomaly
EP3797625A1 (en) Method and system for calculating personalized values of parameters of a sole for the design of custom-made soles
EP3033958B1 (en) Method of detecting a fall of a footwear user
EP2906103B1 (en) Garment integrating a system for collecting physiological data
WO2021019142A1 (en) System and method for detecting and helping correct inappropriate postures in real time
EP3284363B1 (en) Shoe comprising a warning device
WO2019159068A1 (en) Device for determining the treads of the foot
FR3100431A1 (en) Connected sole and associated method of fall detection and gait analysis
FR2982130A1 (en) Intelligent system for implementing therapies to improve psychomotricity of e.g. adult person, has electronic module analyzing, conveying, recovering and transforming execution orders of clinicians into neurophysiological functions
WO2021234228A1 (en) Insole and stimulation method
EP3737254A1 (en) Boot comprising an accelerometer, assembly and corresponding fall detection method
EP1464281B1 (en) Instrumented shoe sole and shoe with instrumented sole
WO2021058700A1 (en) Method and system for distributing digital media depending on mobility parameters of an individual
EP4304472A1 (en) Method for encoding motion sensor data, and associated device and system
WO2021058698A1 (en) Method and system for analysing the use of an item of footwear
WO2023017227A1 (en) System and method for recommending a footwear sole or footwear for a user
FR2951566A1 (en) Therapeutic treatment performing system e.g. therapeutic shoe, for e.g. diabetic patients, has electronic module to analyze, combine, adapt, send and transform execution orders of relevant therapeutic functions
EP4304474A1 (en) Method and device for inferring a plantar pressure line
EP2378968B1 (en) Device and method for preventing the occurrence of eschars
EP3714773A1 (en) System for characterising posture and gait

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

EXTE Extension to a french territory

Extension state: PF

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20210312

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5