WO2018134082A1 - Couche compressible avec capteurs capacitifs - Google Patents

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WO2018134082A1
WO2018134082A1 PCT/EP2018/050445 EP2018050445W WO2018134082A1 WO 2018134082 A1 WO2018134082 A1 WO 2018134082A1 EP 2018050445 W EP2018050445 W EP 2018050445W WO 2018134082 A1 WO2018134082 A1 WO 2018134082A1
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layer
electrode
person
measuring
measurement
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PCT/EP2018/050445
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Didier Roziere
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Fogale Nanotech
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    • A61B5/6892—Mats
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    • A61B5/02444—Details of sensor
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    • A61B5/1117—Fall detection
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    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing

Definitions

  • the present invention relates to a compressible layer, in particular a compressible capacitive layer in the form of a mattress adapted to receive a person in an extended position or in the form of a seat cushion adapted to receive a person in a seated position, equipped with capacitive sensors.
  • the field of the invention is, in a nonlimiting manner, that of the instrumented compressible layers, such as mattresses or cushions, for movable equipment such as beds, seats, etc.
  • These functions include, for example, the ability to adapt to the morphology of a person on the mattress.
  • Another function is to change the hardness of the mattress by changing, for example the pressure of a fluid, such as air, in the mattress.
  • a fluid such as air
  • the mattress comprises a sealed envelope and the user, or the manufacturer, modifies the pressure of the fluid according to the desired comfort.
  • An object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks.
  • Another object of the present invention is to provide a compressible layer, such as a mattress or cushion, for dynamically detecting a person found in particular on said layer.
  • Yet another object of the present invention is to provide a compressible layer, such as a mattress or cushion, for more accurately detecting a person on said layer.
  • At least one of these aims is achieved with a compressible layer, in particular in the form of a mattress for receiving a person in a lying position or a seat cushion for receiving a person in a seated position, and comprising:
  • measuring electrode being in use opposite said person
  • guard electrode disposed facing said measuring electrode, said measurement and guard electrodes being set to an identical or substantially identical alternating potential, referred to as guarding, at at least one given frequency, referred to as work, different from a mass potential, and
  • the layer according to the invention makes it possible to perform, in a dynamic manner, a capacitive detection of a person lying on said layer, and in particular a person lying on said layer in the case of a mattress, or a seated person on said layer in the case of a chair, such as a wheelchair for example.
  • two alternative potentials are identical at a given frequency when they each comprise an alternating component identical to this frequency.
  • at least one of the two potentials identical to said frequency may further comprise a DC component, and / or an AC component with a frequency different from said given frequency.
  • the at least one measuring electrode may be on the side of, or on, a face or a wall of the layer according to the invention, located, in use, on the side of the person.
  • the measuring electrode can then deform under the weight of said person.
  • the at least one measuring electrode may be on the side of, or on, a face or a wall of the layer according to the invention, located, in use, on the opposite side to the person.
  • the measuring electrode may for example be on a rigid plane, such as for example a support of the layer, which constitutes a reference plane for the measurements made with the measuring electrode.
  • the layer according to the invention may comprise a plurality of measurement electrodes distributed in the plane of the layer, over all or part of said layer
  • a guard electrode may be common to at least two, in particular all measuring electrodes, said common guard electrode forming in particular a common guard plane.
  • the layer according to the invention may comprise at least one individual guard electrode associated with at least one, in particular each, measuring electrode.
  • the layer according to the invention may comprise, or be associated with, a calculation module arranged to calculate the electrode-object capacitance for each measurement electrode, as a function of the measured signal.
  • the calculation of the electrode-object capacitance can be carried out as a function of the measured signal, or as a function of a digitized version of said measured signal, or of another digital or analog signal deduced from said measured signal, for example by filtering said measured signal at the working frequency.
  • the layer according to the invention may further comprise, or be associated with, at least one calculation module configured to determine a distance between the person and each measuring electrode as a function of the measured signal, or of the electrode-object capacitance.
  • This calculation module may, for example, be the module for calculating the electrode-object capacitance, or another calculation module.
  • the at least one calculation module can determine said distance by calculation or by comparison with a previously established reference table, the measured signal, possibly previously digitized and / or processed, or the electrode-object capacity.
  • the at least one calculation module can determine said distance directly as a function of the measured signal, possibly previously digitized and / or processed, or of the electrode-object capacity, using a previously indicated relation.
  • the layer according to the invention may comprise a dielectric.
  • a dielectric can in particular comprise:
  • a dielectric fluid which may be gaseous, such as air, or liquid, such as oil;
  • a dielectric polymer such as a silicone-based polymer
  • the layer can be transparent.
  • it may be made, for example, of transparent flexible plastic or of PolyDiMethylSiloxane (or PDMS) comprising a dielectric, itself transparent.
  • the layer according to the invention may comprise, or may be formed by, a single cell.
  • This single cell may be delimited by a sealed envelope, in particular when the layer comprises a dielectric fluid.
  • This single cell may be delimited by an electrically nonconductive envelope.
  • This single cell can be delimited by a transparent envelope.
  • the compressibility of the single cell can be adjustable.
  • the layer according to the invention may further comprise means for adjusting said compressibility, as a function of the signal measured for at least one, in particular each, measuring electrode.
  • Such an adjustment can be made to satisfy a choice of comfort.
  • Such an adjustment can be made to adjust the distance between the body of a person on said layer and a predetermined surface, such as a hard surface on which said layer is disposed, for example to avoid contact between said body and said hard surface to prevent the occurrence of pressure sores that may be caused by such contact, and / or optimize the comfort of the person.
  • the adjustment of the compressibility of the single cell may comprise an adjustment of the pressure of said fluid in said single cell.
  • the compressibility adjustment means may comprise means for adjusting the pressure of said fluid in said single cell, such as a pump for example.
  • the layer according to the invention may comprise, or is formed by, several cells, in particular adjacent, and in particular individually compressible cells.
  • the layer according to the invention can comprise:
  • At least one measuring electrode that is individual to said cell;
  • a measuring electrode common to several adjacent cells, in particular to all the cells.
  • the compressibility of at least one cell can be adjustable:
  • the layer may further comprise means for adjusting said compressibility, as a function of the signal measured for at least one, in particular each, measuring electrode.
  • the layer according to the invention may in particular comprise a means of adjustment:
  • adjusting the compressibility of said cell may comprise an adjustment of the dielectric fluid pressure in said cell .
  • the means for adjusting the compressibility of the cell may comprise means for adjusting the pressure of said fluid in said cell, such as a pump for example.
  • the compressibility of all the cells or of a group of cells may be adjusted in a common manner as a function of the signal measured for at least one, in particular each, cell.
  • the adjustment means may be a means for adjusting the pressure of said fluid in all the cells or in the group of cells, in a common manner, such as a pump for example.
  • the cells can be communicating with each other.
  • the layer according to the invention may comprise a single valve, or opening, for injecting / removing dielectric fluid in / from all the cells to adjust, in a common way, the compressibility of all the cells or all the cells. of the group.
  • each cell can be non-communicating with each other.
  • each cell may comprise a valve, or aperture, for injecting / removing dielectric fluid into / from said cell, to adjust the compressibility of said cell.
  • the compressibility of at least one, in particular each, cell can be adjusted individually, independently of other cells.
  • the means for adjusting the compressibility of a cell may comprise means for adjusting the pressure of the dielectric fluid in said cell, individually, such as a pump dedicated to said cell for example.
  • each cell may comprise a valve, or opening, for injecting / removing dielectric fluid into / from said cell, individually and independently of other cells.
  • the layer according to the invention may comprise, or be associated with, a means or an analysis module arranged so as to perform as a function of the measured signals for several, in particular all the measuring electrodes. , a map of the body of a person lying down, or sitting, on said layer.
  • the layer according to the invention may comprise, or be associated with, a means or an analysis module arranged so as to perform as a function of the measured signals for several, in particular all the measuring electrodes, at least one of the following:
  • such tracking can be used to:
  • triggering a fall alert for example when the person approaches too close to an edge of the detection layer
  • - trigger a health alert for example when no movement is detected for a predetermined period. in particular, by tracking in time the signals measured for at least one, in particular several, measuring electrodes.
  • the layer according to the invention may comprise, or be associated with, a means or an analysis module arranged so as to perform as a function of the measured signals for several, in particular all the measuring electrodes, a follow-up of at least one physiological parameter of the body of the person.
  • This tracking can be performed by tracking in time the signals measured for at least one, in particular several, measuring electrodes.
  • Such monitoring may consist of monitoring a breathing frequency, heartbeat, etc. as a function of a distance variation measured by a plurality of measuring electrodes.
  • the measurement of physiological parameter can detect an abnormal situation of the person and trigger for example an alarm and / or a mechanical action for example a vibration at the mattress or cushion, or any support in direct or indirect contact with the person to react (vibration of the head for awakening, cardiac massage .).
  • the layer according to the invention may further comprise, or be associated with, a means or an analysis module arranged so as to perform as a function of the signals measured for several, in particular all, electrodes of measuring, a detection of a liquid substance, for example to detect incontinence.
  • a means or an analysis module arranged so as to perform as a function of the signals measured for several, in particular all, electrodes of measuring, a detection of a liquid substance, for example to detect incontinence.
  • the capacitive measuring electrodes are sensitive to the presence of liquid on the detection layer. Consequently, the measured signals for the measurement electrodes make it possible to detect the presence of liquid on the detection layer.
  • the detection can exploit an evolution of the surface detected by the sensors by taking into account for example the zone (at the level of the basin for the urine, at the level of the head for a vomiting %) of this evolution and its temporal aspect .
  • the layer according to the invention may further comprise at least one electrode, called polarization:
  • this polarization electrode makes it possible to bring the person back to the ground potential or to bring it closer together, so as to maintain sensitivity and performance. detection, with measuring electrodes.
  • the layer may comprise an individual biasing electrode for at least one, in particular, each measuring electrode.
  • the layer may comprise a polarization electrode common to several, in particular all measurement electrodes, in particular forming a polarization plane. At least one polarization electrode may be positioned below or at the same level as the guard electrode or electrodes.
  • At least one bias electrode may be added so that a guard electrode is disposed in the added portion of said bias electrode.
  • At least one bias electrode may be inserted between two adjacent guard electrodes at the same level as said guard electrodes.
  • the layer according to the invention may comprise a number of electrodes with the same or different polarization of the number of measurement electrodes.
  • the device according to the invention may comprise at least one polarization electrode placed at the same level as the measurement electrode or electrodes.
  • the device according to the invention may comprise switching means for connecting the measuring electrodes either to the input of the measuring module (active electrode) or to the guard potential.
  • a measurement module can be used to selectively interrogate a plurality of measurement electrodes.
  • the device according to the invention may comprise switching means which furthermore make it possible to switch measurement electrodes into polarization electrodes.
  • the device according to the invention may comprise switching means for respectively connecting the measuring electrodes, either to the input of the measurement model (active electrode), to the guard, or to the mass .
  • zones of measurement, guarding and polarization electrodes are possible. These zones can be moved by switching each measuring electrode.
  • the detection layer according to the invention can be integrated into a support or a piece of furniture such as a table, a seat, an armchair, or a stretcher.
  • the detection layer may be independent of the support, or the furniture equipment, and reported on said support or the furniture equipment, in particular detachably.
  • the layer according to the invention can be in the form:
  • a mattress for example a mattress equipping a bed, a table, a stretcher, etc. ; or
  • a cushion for example a cushion to equip a seat, a chair, an armchair, a wheelchair, etc.
  • an equipment provided with a detection layer according to the invention.
  • Such equipment may be furniture for receiving a person in a sitting position, such as a seat, or an armchair, particularly rolling.
  • Such equipment may be furniture for receiving a person lying down, such as a bed, an operating table, a medical imaging table or a stretcher.
  • FIG. 1 is a schematic representation of the electrical principle of a first nonlimiting example of a capacitive detection device that can be implemented in a layer according to;
  • FIG. 2 is a schematic representation of the electrical principle of a second nonlimiting example of a device for capacitive sensing that can be implemented in a layer according to;
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation of a first nonlimiting exemplary embodiment of a layer according to the invention
  • FIGU RE 4 a schematic representation of a second example of non-limiting embodiment of a layer according to the invention.
  • FIGS RES 5-6 are electrode configurations that can be used in a layer according to the invention.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of the electrical principle of a first nonlimiting example of a capacitive detection device that can be implemented in a layer according to the invention.
  • the device 100 makes it possible to detect the approach and the contact of an object 102 with respect to a detection surface 104.
  • an object 102 is a part or the the entire body of a person, as described below with reference to FIGS RES 3 and 4.
  • the device 100 comprises at least one so-called measuring electrode 106 arranged facing the detection surface 104, and therefore the object 102 approaching said surface 104, and an electrode 108, called a guard electrode, arranged facing the measuring electrode 106, below and away from the measuring electrode 106.
  • the device 100 further comprises a charge amplifier formed by an operational amplifier (AO) 110, whose output is looped on its negative input by an impedance 112, which can be a capacitor or a capacitor associated with a resistor.
  • an impedance 112 is formed by a capacitor C.
  • a digital or analog module 114 connected to the output of the AO 110, measures an electrical voltage, denoted V s , on the output of the AO 110, at a predetermined working frequency.
  • the device 100 further comprises an electrical source E, said guard, providing an alternating potential, called guard, noted V g , different from an electric ground, noted M, the working frequency.
  • FIGURE 1 In the example shown in FIGURE 1:
  • the measuring electrode 106 is connected to the negative input of the AO 110, and
  • the guard electrode 108 is connected to the positive input of the AO.
  • the electrical source E is connected to the positive input of the AO 110.
  • the measurement electrode 106 and the guard electrode 108 are at the same potential (or substantially the same potential) alternating V g , provided by source E.
  • guard electrode 108 protects the measurement electrode 106 parasitic capacitive couplings with the environment and prevents the appearance of leakage capabilities.
  • the detection electronics and in particular the AO 110 are preferably powered by a power supply referenced to the guard potential V g , to avoid the leakage capacitances in the electronics.
  • the detection electronics and in particular the AO 110 can be powered by a power supply referenced to the ground potential.
  • the voltage V s measured by the measurement module 114, is proportional to the capacitance C eo , called the electrode-object, formed between the electrode
  • the measured voltage V s satisfies the following relationship:
  • the capacitance C eo is a direct function of the distance separating the object 102 from the measuring electrode 106, and therefore of the depression of the object 102 in the detection surface 104. Therefore, it is possible to deduce the distance between the object 102 and the measuring electrode 106 as a function of the value of the capacitance C eo , and more generally as a function of the signal V s .
  • the measurement module 114 can calculate the capacitance C eo in function of the signal it measures, or a digitized version of said signal.
  • the device 100 comprises a switch 116 for connecting the measuring electrode 106:
  • the measurement electrode 106 is connected to the same guard voltage V g as the guard electrode 108 and becomes a guard electrode.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the electrical principle of a second nonlimiting example of a capacitive detection device that can be implemented in a layer according to the invention.
  • the device 200 shown in FIGURE 2, comprises all the elements of the device 100 of FIGURE 1.
  • the device 200 comprises, in addition to the device 100, another electrode 202, called the polarization electrode.
  • the polarization electrode 202 is connected to the electrical ground M and makes it possible to polarize the object 102 with the ground potential M, so as to maintain the sensitivity and the detection performance of the device 100, when the coupling between the object 102 and the mass potential M is degraded or cut off.
  • Such a situation may occur when the object 102 is only in contact with the detection surface 104, or when the object 102 has no direct or indirect contact with the ground, other than by the detection surface 104. This situation occurs when a person is lying / sitting on the sensing surface, with no contact with the ground, or the ground or the ground.
  • the polarization electrode 202 is perforated and the guard electrode 108 is disposed in the perforated portion of the polarization electrode 202, without contact with said polarization electrode 202.
  • the electrode of FIG. polarization 202 and the guard electrode 108 are arranged at the same level.
  • the polarization electrode 202 is larger than the guard electrode 108, itself preferably larger than the measurement electrode 106.
  • the polarization electrode 202 may be disposed under the guard electrode 108, which is in this case perforated to allow capacitive coupling between the bias electrode and the object.
  • the polarization electrode 202 may be inserted between two adjacent guard electrodes.
  • the polarization electrode 202 can be inserted between measurement electrodes 106, in the same plane as the measurement electrodes.
  • FIGURE 3 is a schematic representation of a first non-limiting exemplary embodiment of a layer according to the invention.
  • the layer 300 shown in FIG. 3 is in the form of a mattress embodying the detection device 100 of FIG.
  • the mattress 300 is adapted to receive a body 302 of a person on the side of a so-called upper face 304 forming the detection surface in a manner similar to the detection surface 104 of FIGURE 1.
  • the mattress 300 is formed by a sealed envelope 306, inflated with air. It comprises a plurality of measurement electrodes 106i-106 N disposed in the thickness of the mattress 300, at a distance from the upper wall 308, and facing said upper wall 308.
  • the mattress 300 includes a single guard electrode 108 form a common care plan for all measuring electrodes 106i-106N.
  • the measuring electrodes 106i-106 N and the single guard electrode 108 are arranged integral with the bottom wall 310, opposite the top wall 308.
  • the mattress 300 comprises, or is associated with, an analysis module 312.
  • This analysis module 312 is connected to each measurement module 114i-114 N , associated with each measuring electrode, respectively 106i-106 N.
  • the analysis module 312 receives from each measurement module 114,
  • each measuring electrode 106 the distance between each measuring electrode 106, and the part of the body 302 facing the measuring electrode 106,
  • the mattress 300 comprises, or is associated with, a means 314 for adjusting the air pressure in the envelope 306 so as to adjust the compressibility of said mattress 300.
  • a means 314 for adjusting the pressure air can be a pump connected to the casing 306 by a conduit, or a pump built into the mattress 300 and injecting / removing air from the air in / from the casing 306.
  • the adjustment means 314 is connected to the analysis module 312. The latter sends instructions by means of adjustment 314 to modify the pressure in the envelope 306 according to:
  • the analysis module 112 may also be configured to perform at least one of the following operations:
  • a physiological parameter such as a breathing frequency, a heart rate, etc.
  • FIGURE 4 is a schematic representation of a second example of non-limiting embodiment of a layer according to the invention.
  • the layer 400 shown in FIGURE 4, is in the form of a mattress comprising all the elements of the mattress 300 of FIGURE 3.
  • the mattress 400 differs from the mattress 300 in that it comprises a plurality of cells, in particular N cells 402i-402 N , inflated with air. Each cell 402 is individually compressible and independent of other cells.
  • a measuring electrode 106 is associated with each cell 402.
  • the compressibility of the 402i-402 N cells can be adjusted jointly by the pump 314.
  • the compressibility of each cell 402 can be adjusted by an individual pump (not shown) associated with said cell 402,.
  • the compressibility of a plurality of cells 402i-402 N constituting a group of cells may be adjusted by an individual pump (not shown) associated with said group of cells.
  • the layer according to the invention may comprise a plurality of pumps which each control the pressure of a group of cells.
  • the mattresses 300 and 400 implement the detection device of FIGU RE 1. According to alternative embodiments, the mattresses 300 and 400 can implement the device of FIG. detection 200 of FIGU RE 2.
  • FIGURE 5 is a schematic representation of an electrode configuration that can be implemented in a layer according to the invention, and in particular in the mattresses 300 and 400.
  • the configuration 500 shown in FIG. 5, comprises a plurality of measuring electrodes 106-106 N being used.
  • the device For each measuring electrode 106 -106 N , the device comprises an individual guard electrode, respectively 108-118 N , instead of a single guard electrode.
  • FIGURE 6 is a schematic representation of an electrode configuration that can be implemented in a layer according to the invention.
  • the 600 configuration shown in FIGURE 6, includes a matrix of M rows and N columns of measurement electrodes 106 ,,] with 1 ⁇ i ⁇ M and l ⁇ j ⁇ N distributed in the plane of the mattress 300 or 400.
  • the device For each measuring electrode, respectively 106I, I-106 m , N, the device comprises:
  • an individual polarization electrode respectively 202I, I-202M, N-
  • Each polarization electrode 202 is perforated and each guard electrode 108 ,, ] is disposed in the perforated portion of the polarization electrode 202, ⁇ , at the same level as said bias electrode 202 i; J.
  • the polarization electrodes 202I, I-202 m , N can be joined to form a single plane, called polarization.
  • the polarization electrodes may be replaced by polarization lines, perpendicular to each other, and arranged between the guard electrodes 108 ,, ] .
  • the polarization electrodes may be replaced by polarization lines, perpendicular to one another, and arranged between the measuring electrodes 106 ,, ] .
  • the layer according to the invention may also be a cushion, in particular a wheelchair cushion.

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Abstract

La présente invention concerne une couche compressible (300), tel qu'un matelas ou un coussin de siège, comprenant: -au moins une électrode de mesure (106);et -au moins une électrode de garde (108) disposée en regard de ladite électrode de mesure (106), lesdites électrodes de mesure (106) et de garde (108) étant mises à un potentiel alternatif identique ou sensiblement identique (VG), dit de garde, à une fréquence donnée, dite de travail, différent d'un potentiel de masse (M), et -au moins un module de mesure (114) d'un signal relatif à la capacité (Ceo), dite électrode-objet, formée entre ladite électrode de mesure (106) et une personne (302) se trouvant sur ladite couche. Elle concerne également un lit ou un siège intégrant, ou équipés de, une telle couche capacitive sous la forme d'un matelas ou d'un coussin.

Description

« Couche compressible avec capteurs capacitifs»
Domaine technique
La présente invention concerne une couche compressible, en particulier une couche capacitive compressible se présentant sous la forme d'un matelas prévu pour recevoir une personne en position allongée ou sous la forme d'un coussin de siège prévu pour recevoir une personne en position assise, équipée de capteurs capacitifs.
Le domaine de l'invention est, de manière non limitative, celui des couches compressibles instrumentées, telles que des matelas ou des coussins, pour des équipements mobiliers tels que des lits, des sièges, etc.
Etat de la technique
Il existe actuellement des matelas ou des coussins intégrant diverses fonctions.
Parmi ces fonctions on trouve, par exemple, la possibilité de s'adapter à la morphologie d'une personne se trouvant sur le matelas.
Une autre fonction consiste à modifier la dureté du matelas en modifiant, par exemple la pression d'un fluide, tel que de l'air, se trouvant dans le matelas. Dans ce cas, le matelas comporte une enveloppe étanche et l'utilisateur, ou le constructeur, modifie la pression du fluide en fonction du confort souhaité.
Cependant, il n'existe actuellement aucun matelas ou coussin permettant détectant la position d'une personne se trouvant sur ledit matelas ou coussin de manière dynamique. Pourtant une telle détection dynamique peut être très utile, par exemple pour réaliser un suivi physiologique de la personne, ou pour ajuster au moins une caractéristique du matelas en vue, par exemple, d'éviter la formation d'escarres ou d'éviter la chute de la personne.
Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités. Un autre but de la présente invention est de proposer une couche compressible, telle qu'un matelas ou un coussin, permettant de détecter de manière dynamique une personne se trouvant en particulier sur ladite couche.
Encore un autre but de la présente invention est de proposer une couche compressible, telle qu'un matelas ou un coussin, permettant de détecter de manière plus précise une personne se trouvant sur ladite couche.
Il est aussi un autre but de la présente invention est de proposer une couche compressible, telle qu'un matelas ou un coussin, permettant de réaliser un suivi d'une personne se trouvant sur ladite couche.
Exposé de l'invention
Au moins un de ces buts est atteint avec une couche compressible, se présentant en particulier sous la forme d'un matelas pour recevoir une personne en position allongée ou d'un coussin de siège pour recevoir une personne en position assise, et comprenant :
- au moins une électrode, dite de mesure, se trouvant, en utilisation, en regard de ladite personne ; et
- au moins une électrode, dite de garde, disposée en regard de ladite électrode de mesure, lesdites électrodes de mesure et de garde étant mises à un potentiel alternatif identique ou sensiblement identique, dit de garde, à au moins une fréquence donnée, dite de travail, différent d'un potentiel de masse, et
- au moins un module de mesure d'un signal relatif à la capacité, dite électrode-objet, formée entre ladite électrode de mesure et ladite personne.
Ainsi, la couche selon l'invention permet de réaliser, de manière dynamique, une détection capacitive d'une personne se trouvant sur ladite couche, et en particulier une personne allongée sur ladite couche dans le cas d'un matelas, ou une personne assise sur ladite couche dans le cas d'un fauteuil, tel qu'un fauteuil roulant par exemple.
En utilisant cette position, il est alors possible de réaliser un suivi, en particulier dans le temps, de la personne se trouvant sur ladite couche. Il est par exemple possible de réaliser un suivi d'au moins un paramètre physiologique relatif à la personne, de détecter un risque de chute de la personne, etc.
Dans la présente demande, deux potentiels alternatifs sont identiques à une fréquence donnée lorsqu'ils comportent chacun une composante alternative identique à cette fréquence. Ainsi, l'un au moins des deux potentiels identiques à ladite fréquence peut comporter en outre une composante continue, et/ou une composante alternative de fréquence différente de ladite fréquence donnée.
De manière similaire, deux potentiels alternatifs sont différents à la fréquence de travail lorsqu'ils ne comportent pas de composante alternative identique à cette fréquence de travail.
Suivant un mode de réalisation, l'au moins une électrode de mesure peut se trouver du côté de, ou sur, une face ou une paroi de la couche selon l'invention, située, en utilisation, du côté de la personne.
L'électrode de mesure peut alors se déformer sous le poids de ladite personne. Suivant un autre mode de réalisation, l'au moins une électrode de mesure peut se trouver du côté de, ou sur, une face ou une paroi de la couche selon l'invention, située, en utilisation, du côté opposé à la personne.
L'électrode de mesure peut par exemple se trouver sur un plan rigide, tel que par exemple un support de la couche, qui constitue un plan de référence pour les mesures réalisées avec l'électrode de mesure.
Préférentiellement, la couche selon l'invention peut comprendre plusieurs électrodes de mesure distribuées dans le plan de la couche, sur toute ou partie de ladite couche
Dans ce cas, une électrode garde peut être commune à au moins deux, en particulier toutes les, électrodes de mesure, ladite électrode de garde commune formant en particulier un plan de garde commun. Alternativement, ou en plus, la couche selon l'invention peut comprendre au moins une électrode garde individuelle associée à au moins une, en particulier chaque, électrode de mesure. Par ailleurs, la couche selon l'invention peut comprendre, ou être associée à, un module de calcul agencé pour calculer la capacité électrode- objet pour chaque électrode de mesure, en fonction du signal mesuré.
Le calcul de la capacité électrode-objet peut être réalisé en fonction du signal mesuré, ou en fonction d'une version numérisée dudit signal mesuré, ou d'un autre signal numérique ou analogique déduit dudit signal mesuré, par exemple par filtrage dudit signal mesuré à la fréquence de travail.
La couche selon l'invention peut en outre comprendre, ou être associée à, au moins un module de calcul configuré pour déterminer une distance entre la personne et chaque électrode de mesure en fonction du signal mesuré, ou de la capacité électrode-objet.
Ce module de calcul peut, par exemple, être le module de calcul de la capacité électrode-objet, ou un autre module de calcul.
L'au moins un module de calcul peut déterminer ladite distance par calcul ou par comparaison avec une table de référence préalablement établie, du signal mesuré, éventuellement préalablement numérisé et/ou traité, ou de la capacité électrode-objet.
L'au moins un module de calcul peut déterminer ladite distance directement en fonction du signal mesuré, éventuellement préalablement numérisé et/ou traité, ou de la capacité électrode-objet, en utilisant une relation préalablement renseignée.
Avantageusement, la couche selon l'invention peut comprendre un diélectrique. Un tel diélectrique peut en particulier comprendre :
- un fluide diélectrique, qui peut être gazeux, tel que de l'air, ou liquide, tel que de l'huile ;
- un polymère diélectrique, tel qu'un polymère à base de silicone ; ou
- une mousse diélectrique, telle qu'une mousse en polyester. La couche peut être transparente. A cet effet, il peut être réalisée, par exemple, en plastique souple transparent ou en PolyDiMethylSiloxane (ou PDMS) comprenant un diélectrique, lui-même transparent. Suivant un mode de réalisation, la couche selon l'invention peut comprendre, ou peut être formée par, une unique cellule.
Cette unique cellule peut être délimitée par une enveloppe étanche, en particulier lorsque la couche comprend un fluide diélectrique.
Cette unique cellule peut être délimitée par une enveloppe électriquement non conductrice.
Cette unique cellule peut être délimitée par une enveloppe transparente.
Préférentiellement, la compressibilité de l'unique cellule peut être ajustable. Dans ce cas, la couche selon l'invention peut en outre comprendre un moyen d'ajustement de ladite compressibilité, en fonction du signal mesuré pour au moins une, en particulier chaque, électrode de mesure.
Un tel ajustement peut être réalisé pour satisfaire un choix de confort. Un tel ajustement peut être réalisé pour ajuster la distance entre le corps d'une personne se trouvant sur ladite couche et une surface prédéterminée, telle qu'une surface dure sur laquelle ladite couche est disposée, en vue par exemple d'éviter un contact entre ledit corps et ladite surface dure pour éviter l'apparition d'escarres pouvant être causées par un tel contact, et/ou optimiser le confort de la personne.
En particulier, dans le cas où la cellule unique comprend un fluide diélectrique, l'ajustement de la compressibilité de la cellule unique peut comprendre un ajustement de la pression dudit fluide dans ladite cellule unique. Dans ce cas, le moyen d'ajustement de la compressibilité peut comprendre un moyen d'ajustement de la pression dudit fluide dans ladite cellule unique, tel qu'une pompe par exemple.
Selon un autre mode de réalisation, la couche selon l'invention peut comprendre, ou est formée par, plusieurs cellules, en particulier adjacentes, et en particulier individuellement compressible. Dans ce mode de réalisation, la couche selon l'invention peut comprendre :
- pour au moins une cellule, au moins une électrode de mesure individuelle à ladite cellule ; et/ou
- une électrode de mesure commune à plusieurs cellules adjacentes, en particulier à toutes les cellules.
Selon l'invention, la compressibilité d'au moins une cellule peut être ajustable :
- de manière individuelle et indépendante des autres cellules ; ou
- de manière commune pour :
■ l'ensemble des cellules de ladite couche, ou
■ un groupe comprenant au moins deux cellules. Dans ce cas, la couche peut en outre comprendre un moyen d'ajustement de ladite compressibilité, en fonction du signal mesuré pour au moins une, en particulier chaque, électrode de mesure.
La couche selon l'invention peut en particulier comprendre un moyen d'ajustement :
- individuel pour au moins une, en particulier chaque, cellule ; ou
- commune à :
■ l'ensemble des cellules de ladite couche, ou
■ un groupe comprenant au moins deux cellules En particulier, dans le cas où une, respectivement chaque, cellule comprend un fluide diélectrique, l'ajustement de la compressibilité de ladite cellule peut comprendre un ajustement de la pression du fluide diélectrique se trouvant dans ladite cellule.
Dans ce cas, le moyen d'ajustement de la compressibilité de la cellule peut comprendre un moyen d'ajustement de la pression dudit fluide dans ladite cellule, tel qu'une pompe par exemple. Suivant un premier exemple de réalisation, la compressibilité de toutes les cellules ou d'un groupe de cellules peut être ajustée de manière commune en fonction du signal mesuré pour au moins une, en particulier chaque, cellule.
Dans ce cas, le moyen d'ajustement peut être un moyen d'ajustement de la pression dudit fluide dans toutes les cellules ou dans le groupe de cellules, de manière commune, tel qu'une pompe par exemple.
Les cellules peuvent être communicantes entre-elles. Dans ce cas, la couche selon l'invention peut comprendre une unique soupape, ou ouverture, pour injecter/enlever du fluide diélectrique dans/de toutes les cellules pour ajuster, de manière commune, la compressibilité de toutes les cellules ou de toutes les cellules du groupe.
Les cellules peuvent être non-communicantes entre-elles. Dans ce cas, chaque cellule peut comprendre une soupape, ou ouverture, pour injecter/enlever du fluide diélectrique dans/de ladite cellule, pour ajuster la compressibilité de ladite cellule.
Alternativement, la compressibilité d'au moins une, en particulier de chaque, cellule peut être ajustée individuellement, indépendamment des autres cellules.
Dans ce cas, le moyen d'ajustement de la compressibilité d'une cellule peut comprendre un moyen d'ajustement de la pression du fluide diélectrique dans ladite cellule, de manière individuelle, tel qu'une pompe dédiée à ladite cellule par exemple.
Dans ce cas, chaque cellule peut comprendre une soupape, ou ouverture, pour injecter/enlever du fluide diélectrique dans/de ladite cellule, de manière individuelle et indépendante des autres cellules.
Suivant une caractéristique, particulièrement avantageuse, la couche selon l'invention peut comprendre, ou être associée à, un moyen ou un module d'analyse agencé de sorte à effectuer en fonction des signaux mesurés pour plusieurs, en particulier toutes les, électrodes de mesure, une cartographie du corps d'une personne allongée, ou assise, sur ladite couche.
En particulier, il est possible de déterminer au moins un point, ou une zone, de pression local(e) en fonction des signaux mesurés pour plusieurs, en particulier toutes les, électrodes de mesure. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la couche selon l'invention peut comprendre, ou être associée à, un moyen ou un module d'analyse agencé de sorte à effectuer en fonction des signaux mesurés pour plusieurs, en particulier toutes les, électrodes de mesure, au moins l'une des opérations suivantes :
- une mesure de la position du corps de la personne sur ladite couche ;
- un suivi du déplacement, dans le temps, du corps de la personne sur ladite couche ;
- une détection d'un risque de chute ou d'une chute du corps de la personne de ladite couche.
De manière non limitative, un tel suivi peut être utilisé pour :
- réaliser un suivi du sommeil,
- déclencher une alerte de chute, par exemple lorsque la personne s'approche trop d'un bord de la couche de la détection ; et/ou
- déclencher une alerte santé, par exemple lorsqu'aucun déplacement n'est détecté pendant une période prédéterminée. en particulier, par suivi dans le temps des signaux mesurés pour au moins une, en particulier plusieurs, électrodes de mesure.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, la couche selon l'invention peut comprendre, ou être associée à, un moyen ou un module d'analyse agencé de sorte à effectuer en fonction des signaux mesurés pour plusieurs, en particulier toutes les, électrodes de mesure, un suivi d'au moins un paramètre physiologique du corps de la personne. Ce suivi peut être réalisé par suivi dans le temps des signaux mesurés pour au moins une, en particulier plusieurs, électrodes de mesure.
Un tel suivi peut consister en un suivi d'une fréquence de respiration, de battements cardiaques, etc. en fonction d'une variation de distance mesurée par plusieurs électrodes de mesure.
La mesure de paramètre physiologique peut permettre de détecter une situation anormale de la personne et déclencher par exemple une alarme et/ou une action mécanique par exemple une vibration au niveau du matelas ou du coussin, ou tout support en contact direct ou indirect avec la personne pour le faire réagir (vibration de la tête pour réveil, massage cardiaque....)
Suivant une autre caractéristique avantageuse, la couche selon l'invention peut en outre comprendre, ou être associée à, un moyen ou un module d'analyse agencé de sorte à effectuer en fonction des signaux mesurés pour plusieurs, en particulier toutes les, électrodes de mesure, une détection d'une substance liquide, par exemple pour détecter l'incontinence. En effet, les électrodes de mesure capacitives sont sensibles à la présence de liquide sur la couche de détection. Par conséquent, les signaux mesurés pour les électrodes de mesure permettent de détecter la présence de liquide sur la couche de détection.
La détection peut exploiter une évolution de la surface détectée par les capteurs en prenant en compte par exemple la zone (au niveau du bassin pour l'urine, au niveau de la tête pour un vomissement...) de cette évolution et son aspect temporel.
Dans une version particulièrement avantageuse, la couche selon l'invention peut en outre comprendre au moins une électrode, dite de polarisation :
- disposée en regard de la face de ladite couche se trouvant, en utilisation, du côté de ladite personne, et
- mise au potentiel de masse de sorte à polariser, par effet capacitif, une personne se trouvant du côté de ladite face.
Ainsi, lorsque le couplage entre la personne à détecter et le potentiel de masse est dégradée, ou coupée, cette électrode de polarisation permet de ramener la personne au potentiel de masse ou de l'en rapprocher, de sorte à conserver la sensibilité et la performance de détection, avec les électrodes de mesure.
La couche peut comprendre une électrode de polarisation individuelle pour au moins une, en particulier, chaque électrode de mesure.
La couche peut comprendre une électrode de polarisation commune à plusieurs, en particulier à toutes les électrodes de mesure, en particulier formant un plan de polarisation. Au moins une électrode de polarisation peut être d isposée sous, ou au même niveau q ue, la ou les électrodes de garde.
Au moins une électrode de polarisation peut être ajou rée de sorte q u'une électrode de garde est d isposée dans la partie ajou rée de ladite électrode de polarisation .
Au moins une électrode de polarisation peut être insérée entre deux électrodes de gardes adjacentes, au même niveau q ue lesdites électrodes de garde.
La couche selon l 'invention peut comprendre un nombre d 'électrodes de polarisation identique, ou différent, d u nombre d 'électrodes de mesu re.
Suivant des modes de réal isation, le d ispositif selon l'invention peut comprendre au moins une électrode de polarisation d isposée au même niveau q ue la ou les électrodes de mesure. Suivant des modes de réal isation, le d ispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de commutation permettant de relier les électrodes de mesure soit à l'entrée d u module de mesure (électrode active), soit au potentiel de garde.
Ainsi, u n module de mesure peut être utilisé pour interroger séq uentiellement une plural ité d 'électrodes de mesure.
Suivant des modes de réal isation, le d ispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de commutation permettant en outre de commuter des électrodes de mesure en électrodes de polarisation .
Dans ce cas, le d ispositif selon l'invention peut comprendre des moyens de commutation permettant de relier respectivement les électrodes de mesure, soit à l'entrée d u mod ule de mesure (électrode active), soit à la garde, soit à la masse.
On peut notamment créer des zones d'électrodes de mesure, de garde et de polarisation . Ces zones peuvent se déplacer par commutation de chaq ue électrode de mesure.
En particulier, il est plus judicieux de séparer les électrodes de polarisation de la ou des électrodes de mesure actives avec des électrodes de garde afin de minimiser le couplage entre les électrodes de polarisation et de mesure. La couche de détection selon l'invention peut être intégrée dans un support ou un équipement mobilier tel qu'une table, un siège, un fauteuil, ou une civière.
Alternativement, la couche de détection peut être indépendante du support, ou de l'équipement mobilier, et rapportée sur ledit support ou l'équipement mobilier, en particulier de manière détachable.
De manière nullement limitative, la couche selon l'invention peut se présenter sous la forme :
- d'un matelas, par exemple un matelas équipant un lit, une table, une civière, etc. ; ou
- d'un coussin, par exemple un coussin pour équiper un siège, une chaise, un fauteuil, un fauteuil roulant, etc.
Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un équipement muni d'une couche de détection selon l'invention.
Un tel équipement peut être un mobilier pour recevoir une personne en position assise, tel qu'un siège, ou un fauteuil, en particulier roulant.
Un tel équipement peut être un mobilier pour recevoir une personne en position allongée, tel qu'un lit, une table d'opération, une table d'imagerie médicale ou encore une civière.
Description des figures et modes de réalisation
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'exemples nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :
- la FIGURE 1 est une représentation schématique du principe électrique d'un premier exemple non limitatif d'un dispositif de détection capacitive pouvant être mis en œuvre dans une couche selon ;
- la FIGURE 2 est une représentation schématique du principe électrique d'un deuxième exemple non limitatif d'un dispositif de détection capacitive pouvant être mis en œuvre dans une couche selon ;
- la FIGURE 3 une représentation schématique d'un premier exemple de réalisation non limitatif d'une couche selon l'invention ; - la FIGU RE 4 une représentation schématique d'un deuxième exemple de réalisation non limitatif d'une couche selon l'invention ; et
- les FIGU RES 5-6 sont des configurations d'électrodes pouvant être utilisées dans une couche selon l'invention .
II est bien entendu que les modes de réalisation qui seront décrits dans la suite ne sont nullement limitatifs. On pourra notamment imaginer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur. Cette sélection comprend au moins une caractéristique de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s'oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La FIGURE 1 est une représentation schématique du principe électrique d'un premier exemple non limitatif d'un dispositif de détection capacitive pouvant être mis en œuvre dans une couche selon l'invention .
Le dispositif 100, représenté sur la FIGURE 1, permet de détecter l'approche et le contact d'un objet 102 par rapport à une surface de détection 104. Dans le cas de la présente demande, un tel objet 102 est une partie ou la totalité du corps d'une personne, tel que décrit plus loin en référence aux FIGU RES 3 et 4. Le dispositif 100 comprend au moins une électrode 106, dite de mesure, disposée face à la surface de détection 104, et donc à l'objet 102 s'approchant de ladite surface 104, et une électrode 108, dite de garde, disposée face à l'électrode de mesure 106, en dessous et à distance de l'électrode de mesure 106.
Le dispositif 100 comprend en outre un amplificateur de charge formé par un amplificateur opérationnel (AO) 110, dont la sortie est bouclée sur son entrée négative par une impédance 112, qui peut être un condensateur ou un condensateur associé à une résistance. Dans l'exemple représenté, l'impédance 112 est formée par un condensateur C.
Un module 114, numérique ou analogique, relié à la sortie de l'AO 110, mesure une tension électrique, notée Vs, sur la sortie de l'AO 110, à une fréquence de travail prédéterminée.
Le dispositif 100 comprend en outre une source électrique E, dite de garde, fournissant un potentiel alternatif, dit de garde, noté Vg, différent d'une masse électrique, notée M, à la fréquence de travail .
Dans l'exemple représenté sur la FIGURE 1 :
- l'électrode de mesure 106 est reliée à l'entrée négative de l'AO 110, et
- l'électrode de garde 108 est reliée à l'entrée positive de l'AO ; et
- la source électrique E est reliée à l'entrée positive de l'AO 110. Dans cette configuration, l'électrode de mesure 106 et l'électrode de garde 108 sont au même potentiel (ou sensiblement au même potentiel) alternatif Vg, fourni par la source E.
Ainsi, l'électrode de garde 108 protège l'électrode de mesure 106 des couplages capacitifs parasites avec l'environnement et empêche l'apparition de capacités de fuite.
En outre, l'électronique de détection et en particulier l'AO 110 sont de préférence alimentés par une alimentation référencée au potentiel de garde Vg, pour éviter les capacités de fuite au niveau de l'électronique.
Alternativement, bien entendu, l'électronique de détection et en particulier l'AO 110 peuvent être alimentés par une alimentation référencée au potentiel de masse.
La tension Vs, mesurée par le module de mesure 114, est proportionnelle à la capacité Ceo, dite électrode-objet, formée entre l'électrode de mesure 106 et l'objet 102. En particulier, la tension Vs mesurée vérifie la relation suivante :
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Ainsi, il est possible de déduire la capacité Ceo à partir du signal Vs mesuré.
De plus, la capacité Ceo est directement fonction de la distance séparant l'objet 102 de l'électrode de mesure 106, et donc de l'enfoncement de l'objet 102 dans la surface de détection 104. Par conséquent, il est possible de déduire la distance entre l'objet 102 et l'électrode de mesure 106 en fonction de la valeur de la capacité Ceo, et plus généralement en fonction du signal Vs.
Pour une pluralité d'électrodes de mesure 106, on peut ainsi obtenir une représentation tridimensionnelle de la forme de l'objet et de sa distance relativement à chacune de ces électrodes de mesure 106. Le module de mesure 114 peut calculer la capacité Ceo en fonction du signal qu'il mesure, ou d'une version numérisée dudit signal.
En outre, le dispositif 100 comprend un commutateur 116 permettant de relier l'électrode de mesure 106 :
- soit à l'entrée négative de l'AO : dans ce cas, l'électrode de mesure
106 est dite « active » et permet de mesurer un signal relatif à la capacité Ceo ;
- soit au potentiel de garde Vg, présent par exemple à l'entrée positive de l'AO : dans ce cas, l'électrode de mesure 106 est reliée au même potentiel de garde Vg que l'électrode de garde 108 et devient une électrode de garde.
Ainsi, il est possible d'interroger séquentiellement une pluralité d'électrodes de mesure.
La FIGURE 2 est une représentation schématique du principe électrique d'un deuxième exemple non limitatif d'un dispositif de détection capacitive pouvant être mis en œuvre dans une couche selon l'invention. Le dispositif 200, représenté sur la FIGURE 2, comprend tous les éléments du dispositif 100 de la FIGURE 1.
Le dispositif 200 comprend, en plus du dispositif 100, une autre électrode 202, dite électrode de polarisation. L'électrode de polarisation 202 est reliée à la masse électrique M et permet de polariser l'objet 102 avec le potentiel de masse M, de sorte à conserver la sensibilité et la performance de détection du dispositif 100, lorsque le couplage entre l'objet 102 et le potentiel de masse M est dégradé ou coupé. Une telle situation peut se produire lorsque l'objet 102 est uniquement en contact avec la surface de détection 104, ou lorsque l'objet 102 n'a aucun contact direct ou indirect avec le sol, autre que par la surface de détection 104. Une telle situation se produit lorsqu'une personne est allongée/assise sur la surface de détection, sans aucun contact avec le sol, ou la terre ou la masse.
Dans l'exemple représenté, l'électrode de polarisation 202 est ajourée et l'électrode de garde 108 est disposée dans la partie ajourée de l'électrode de polarisation 202, sans contact avec ladite électrode de polarisation 202. Ainsi, l'électrode de polarisation 202 et l'électrode de garde 108 sont disposées au même niveau.
L'électrode de polarisation 202 est plus grande que l'électrode de garde 108, elle-même de préférence plus grande que l'électrode de mesure 106.
Suivant un exemple de réalisation alternatif, l'électrode de polarisation 202 peut être disposée sous l'électrode de garde 108, qui est dans ce cas ajourée pour permettre le couplage capacitif entre l'électrode de polarisation et l'objet.
Suivant un exemple de réalisation alternatif, l'électrode de polarisation 202 peut être insérée entre deux électrodes de garde adjacentes.
Suivant un autre exemple de réalisation alternatif, l'électrode de polarisation 202 peut être insérée entre des électrodes de mesure 106, dans le même plan que ces électrodes de mesure.
La FIGURE 3 est une représentation schématique d'un premier exemple de réalisation non limitatif d'une couche selon l'invention.
La couche 300 représentée sur la FIGURE 3, se présente sous la forme d'un matelas mettant en œuvre le dispositif de détection 100 de la FIGURE 1. Le matelas 300 est prévu pour recevoir un corps 302 d'une personne du côté d'une face 304, dite supérieure, formant la surface de détection, d'une manière similaire à la surface de détection 104 de la FIGURE 1.
Le matelas 300 est formé par une enveloppe 306 étanche, gonflée d'air. II comprend une pluralité d'électrodes de mesure 106i-106N disposées dans l'épaisseur du matelas 300, à distance de la paroi supérieure 308, et en regard de ladite paroi supérieure 308.
Le matelas 300 comprend une unique électrode de garde 108 formant un plan de garde commun à toutes les électrodes de mesure 106i-106N.
Les électrodes de mesure 106i-106N et l'unique électrode de garde 108 sont disposées solidaires de la paroi inférieure 310, opposée à la paroi supérieure 308.
Le matelas 300 comprend, ou est associé à, un module d'analyse 312. Ce module d'analyse 312 est relié à chaque module de mesure 114i-114N, associé à chaque électrode de mesure, respectivement 106i-106N. Le module d'analyse 312, reçoit de chaque module de mesure 114,
- le signal mesuré pour l'électrode de mesure 106,, et/ou
- la capacité électrode-objet Ceo,i déterminée pour ladite électrode de mesure, ou encore
- la distance entre chaque électrode de mesure 106, et la partie du corps 302 en regard de l'électrode de mesure 106,.
De plus, le matelas 300 comprend, ou est associé à, un moyen 314 d'ajustement de la pression d'air dans l'enveloppe 306 de sorte à ajuster la compressibilité dudit matelas 300. Un tel moyen 314 d'ajustement de la pression d'air peut être une pompe reliée à l'enveloppe 306 par un conduit, ou une pompe intégrée au matelas 300 et injectant/retirant de l'air de l'air dans/de l'enveloppe 306.
En modifiant la pression de l'air dans le matelas 300 il est possible d'ajuster la distance entre le corps 302 et les électrodes de mesure 106i-106N pour éviter que le corps 302 viennent en contact avec un support rigide 316, sur lequel le matelas 300 est disposé. Cela permet d'améliorer le confort de la personne, mais aussi d'éviter l'apparition d'escarres. Le moyen d'ajustement 314 est reliée au module d'analyse 312. Ce dernier envoie des consignes au moyen d'ajustement 314 pour modifier la pression dans l'enveloppe 306 en fonction :
- des signaux mesurés par les modules de mesure 114i-114N ; et/ou - des capacité électrode-objet Ceo,r Ceo,N, et/ou
- des distances entre les électrodes de mesure 106i-106N et le corps 302.
Le module d'analyse 112 peut en outre être configuré pour réaliser au moins une des opérations suivantes :
- déterminer une cartographie du corps 302 allongé sur le matelas 300,
- suivre le déplacement du corps 302 dans le temps,
- détecter une chute probable du corps 302,
- déterminer un paramètre physiologique, tel qu'une fréquence de respiration, une fréquence cardiaque, etc.
en fonction :
- des signaux mesurés par les modules de mesure 114i-114N ; et/ou
- des capacité électrode-objet Ceo,i-Ceo,N ; et/ou
- des distances entre les électrodes de mesure 106i-106N et le corps
302 ;
et éventuellement, de leur évolution dans le temps.
La FIGURE 4 est une représentation schématique d'un deuxième exemple de réalisation non limitatif d'une couche selon l'invention.
La couche 400, représentée sur la FIGURE 4, se présente sous la forme d'un matelas comprenant tous les éléments du matelas 300 de la FIGURE 3.
Le matelas 400 diffère du matelas 300 en ce qu'il comprend une pluralité de cellules, en particulier N cellules 402i-402N, gonflées d'air. Chaque cellule 402, est compressible individuellement et indépendamment des autres cellules.
Une électrode de mesure 106, est associée à chaque cellule 402,. La compressibilité des cellules 402i-402N peut être ajustée de manière commune par la pompe 314.
Suivant un exemple de réalisation alternatif, (non représenté) la compressibilité de chaque cellule 402, peut être ajustée par une pompe individuelle (non représentée) associée à ladite cellule 402, .
Suivant un exemple de réalisation alternatif, (non représenté) la compressibilité d'une pluralité de cellules 402i-402N constituant un groupe de cellules peut être ajustée par une pompe individuelle (non représentée) associée à audit groupe de cellules. Dans ce cas, la couche selon l'invention peut comprendre une pluralité de pompes qui contrôlent, chacune, la pression d'un groupe de cellules.
Dans les exemples décrits en référence aux FIGU RES 3 et 4, les matelas 300 et 400 mettent en œuvre le dispositif de détection de la FIGU RE 1. Suivant des exemples de réalisation alternatifs, les matelas 300 et 400 peuvent mettre en œuvre le dispositif de détection 200 de la FIGU RE 2.
La FIGURE 5 est une représentation schématique d'une configuration d'électrodes pouvant être mise en œuvre dans une couche selon l'invention, et en particulier dans les matelas 300 et 400.
La configuration 500, représentée sur la FIGU RE 5, comprend une pluralité d'électrodes de mesure 106i- 106N sont utilisées. Pour chaque électrode de mesure 106i- 106N, le dispositif comprend une électrode de garde individuelle, respectivement 108i- 108N, au lieu d'une électrode de garde unique.
De manière optionnelle, il est possible d'utiliser en outre :
- une unique électrode de polarisation, ou
- des électrodes de polarisation individuelles.
La FIGURE 6 est une représentation schématique d'une configuratio d'électrodes pouvant être mise en œuvre dans une couche selon l'invention . La configuration 600, représentée sur la FIGURE 6, comprend une matrice de M lignes et de N colonnes d'électrodes de mesure 106,,] avec 1 <i< M et l≤j≤N, distribuées dans le plan du matelas 300 ou 400. Pour chaque électrode de mesure, respectivement 106I,I-106m,N, le dispositif comprend :
- une électrode de garde individuelle, respectivement 108I,I-108m,N ; et
- optionnellement, une électrode de polarisation individuelle, respectivement 202I,I-202M,N- Chaque électrode de polarisation 202,^ est ajourée et chaque électrode de garde 108,,] est disposée dans la partie ajourée de l'électrode de polarisation 202,^, au même niveau que ladite électrode de polarisation 202i;J.
Suivant une configuration alternative, les électrodes de polarisation 202I,I-202m,N peuvent être rejointes pour former un unique plan, dit de polarisation.
Suivant encore une autre alternative, les électrodes de polarisation peuvent être remplacées par des lignes de polarisation, perpendiculaires entre-elles, et disposées entre les électrodes de garde 108,,].
Suivant encore une autre alternative, les électrodes de polarisation peuvent être remplacées par des lignes de polarisation, perpendiculaires entre-elles, et disposées entre les électrodes de mesure 106,,].
Tous les exemples qui viennent d'être décrits concernent un matelas. Bien entendu, la couche selon l'invention peut également être un coussin, en particulier un coussin pour fauteuil roulant.
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Couche compressible (300;400), se présentant en particulier sous la forme d'un matelas pour recevoir une personne (302) en position allongée ou d'un coussin de siège pour recevoir une personne en position assise, et comprenant :
- au moins une électrode (106), dite de mesure, se trouvant, en utilisation, en regard de ladite personne (302) ; et
- au moins une électrode (108), dite de garde, disposée en regard de ladite électrode de mesure (106), lesdites électrodes de mesure (106) et de garde (108) étant mises à un potentiel alternatif identique ou sensiblement identique (VG), dit de garde, à au moins une fréquence donnée, dite de travail, différent d'un potentiel de masse (M), et
- au moins un module de mesure (114) d'un signal relatif à la capacité (Ceo), dite électrode-objet, formée entre ladite électrode de mesure (106) et ladite personne (302).
2. Couche selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'au moins une électrode de mesure (106) se trouve du côté de, ou sur, une face ou une paroi (308) de ladite couche, située, en utilisation, du côté de la personne.
3. Couche (300;400) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'au moins une électrode de mesure (106) se trouve du côté de, ou sur, une face ou une paroi (310) de ladite couche (300;400), située, en utilisation, du côté opposé à la personne (302).
4. Couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs électrodes de mesure (106i- 106N) distribuées dans le plan de la couche (300;400), sur toute ou partie de ladite couche (300;400), une électrode garde (108) étant commune à au moins deux, en particulier toutes les, électrodes de mesure (106i-106N), ladite électrode de garde (108) commune formant en particulier un plan de garde commun .
5. Couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs électrodes de mesure ( 106i- 106N) distribuées dans le plan de la couche (300;400), sur toute ou partie de ladite couche (300;400), une électrode garde individuelle étant associée à au moins une, en particulier chaque, électrode de mesure ( 106i- 106N) .
6. Couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de calcul ( 114) agencé pour calculer la capacité électrode-objet (Ceo) pour chaque électrode de mesure ( 106), en fonction du signal mesuré (Vs) .
7. Couche (300;400)selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un diélectrique, en particulier :
- un fluide diélectrique ;
- un polymère diélectrique, tel qu'un polymère à base de silicone ; ou
- une mousse diélectrique, telle qu'une mousse en polyester.
8. Couche (300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, ou est formée par, une unique cellule (306) .
9. Couche (300) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la compressibilité de l'unique cellule (306) est ajustable, ladite couche comprenant (300) en outre un moyen d'ajustement (314) de ladite compressibilité, en fonction du signal mesuré (Vs) pour au moins une, en particulier chaque, électrode de mesure (106) .
10. Couche (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend, ou est formée par, plusieurs cellules (402i-402N), chaque cellule (402,) étant individuellement compressible, ladite couche (400) comprenant :
- pour au moins une cellule (402,) au moins une électrode de mesure ( 106,) individuelle à ladite cellule ; et/ou - au moins une électrode de mesure commune à plusieurs cellules adjacentes, et en particulier à toutes les cellules (402,) .
11. Couche (400) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la compressibilité d'au moins une cellule (402,) est ajustable :
- de manière individuelle et indépendante des autres cellules (402,) ; ou
- de manière commune pour :
- l'ensemble des cellules de ladite couche (400), ou
- un groupe comprenant au moins deux cellules.
12. Couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée qu'elle comprend un moyen d'ajustement (314) de la compressibilité d'une cellule (306;402i-402N) par ajustement de la pression d'un fluide diélectrique présent dans ladite cellule (306;402i-402N) .
13. Couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un module d'analyse (312) agencé de sorte à effectuer, en fonction des signaux mesurés pour plusieurs, en particulier toutes les, électrodes de mesure ( 106), au moins l'une des opérations suivantes :
- une cartographie du corps de la personne (302) allongée, ou assise, sur ladite couche (300;400) ;
- une mesure de la position du corps de la personne (302) sur ladite couche (300;400) ;
- un suivi du déplacement, dans le temps, du corps de la personne (302) sur ladite couche (300;400) ;
- une détection d'un risque de chute ou d'une chute du corps de la personne (302) de ladite couche (300;400) ;
- un suivi d'au moins un paramètre physiologique du corps de la personne (302) ;
- une détection d'une substance liquide.
14. Couche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre au moins une électrode (202), dite de polarisation :
- disposée en regard de la face de ladite couche se trouvant, en utilisation, du côté de la personne, et
- mise au potentiel de masse (M) de sorte à polariser, par effet capacitif, une personne se trouvant du côté de ladite face.
15. Couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle se présente sous la forme :
- d'un matelas, ou
- d'un coussin pour siège.
16. Siège, en particulier fauteuil roulant, équipée d'une couche selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
17. Lit équipé d'une couche (300;400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
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