PERSONAL SAFETY DEVICE FOR PEOPLE FACING LOSS OF INDEPENDENCE

DISPOSITIF PERSONNEL DE SECURITE POUR LES PERSONNES EN PERTE D'AUTONOMIE

French Abstract

Dans les Centre Hospitaliers de Soin de Longue Durée (CHSLD) ou tout autre
centre de
soin, certains patients peuvent être affectés d'une perte d'autonomie
progressive ou
d'handicap aussi bien physique que mental (Alzheimer, Parkinson ou tout autre
déficience). Dans tous les cas, le personnel soignant doit surveiller, en tout
temps, les
positions et les emplacements de leurs patients placés en fauteuil roulant, ou
alités pour
éviter qu'ils ne portent atteinte à leur sécurité, il est impératif que le
personnel soit alerté
dans le cas où le patient se lève volontairement de son support en vue de se
déplacer,
alors qu'il n'est pas supposé le faire, ou en cas de chute de ce dernier.

Il existe présentement un tapis à double épaisseurs renfermant des capteurs de
poids ou
de pression. Ce tapis est connecté à un boîtier, dans lequel se trouve le
système d'alarme
et les batteries, par un long fil encombrant. Le tapis doit être placé sous le
patient, ce qui
provoque le déclenchement de l'alarme aussitôt qu'il se lève de son fauteuil
ou de son lit.
Le tapis, étant constamment sous le patient, s'use rapidement. il est en
permanence
exposé à l'humidité et aux frottements qui finissent par user prématurément
les capteurs,
de plus sa connexion au boîtier électronique requiert l'usage d'un fil qui
peut présenter
des risques.

Le Dispositif Personnel de Sécurité pour les personnes en perte
d'autonomie(DPS)
fonctionne sur un principe bien simple et inexistant. Il est fixé sur la
cuisse ( droite ou
gauche) du patient qui doit être en position horizontale (assis ou couché), en
cas de
changement important de direction qui tend à positionner sa cuisse à la
verticale, ou en
cas de chute brutale, alors le capteur gyroscopique dont est doté le DPS
envoie un signal
d'alerte sous forme sonor avec possibilité d'émission d'un signal radio
RF433Mhz. En
bref, je souhaiterais obtenir un brevet pour le principe de fonctionnement de
mon
dispositif, dont le capteur gyroscopique est programmé pour détecter une
variation de
position de la cuisse, en cas de passage de la position horizontale à la
position verticale,
ou en cas de chute du patient.

Claims

Dispositif Personnel de Sécurité pour les personnes en perte d'autonomie.
La Revendication:

.cndot. Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif
de propriété
ou de privilège est revendiqué, sont définies comme suit :

1. Le Dispositif Personnel de Sécurité pour les personnes en perte
d'autonomie est un appareil électronique, qui utilise la position de l'une
des cuisses, droite ou gauche du patient, pour détecter un changement de
position de la cuisse passant de l'horizontale à la verticale. Lorsque le
patient est assis ou coucher, ses cuisses sont à l'horizontale, alors le
dispositif peut y être fixé et activé par une clef. En cas de chute ou de levé

en position debout, le capteur gyroscopique, détecte cette variation et
active l'alarme et émet le signal d'alerte vers un récepteur bidirectionnel
muni d'un émetteur/récepteur et d'un clavier à écran tactile pour la
programmation du code de signal pour l'affecter avec une référence du
dispositif porté par un patient donné. C'est le mode de fonctionnement du
dispositif qui a la capacité de détecter ces variations à partir du
changement de position des cuisses Horizontale/verticale qui est la
principale revendication.

2. Le dispositif est doté d'un transmetteur TXA33 de 433 MHZ, pouvant être
augmenter pour émettre sur plus de 5000pi. Cet émetteur permet de
transmettre des informations contenu dans le microcontrôleur, vers un
récepteur/afficheur disponible sur le marcher afin d'informer le personnel
distant, du type d'incident, et des références du patient éprouvant du
trouble.

3. Un programme informatique que nous avons développé et qui est
sauvegardé dans le microcontrôleur permet de gérer toutes les
fonctionnalités et les composantes du Dispositif Personnel de Sécurité. Ce
programme peut être mis à jour ou modifier en tout temps grâce à un
Header à 4 pins intégrer sur le circuit spécialement pour cet effet.

Description

CA 02754545 2011-09-29

KHALIL SALHANI 29/09/2011
Dispositif Personnel de Sécurité pour les personnes en Perte d'autonomie.

Mémoire descriptif:

= La présente invention se rapporte à un dispositif électronique de sécurité
personnel pour les personnes en pertes d'autonomie ou atteintes d'un handicap
physique ou mental. Il permet d'alerter le personnel soignant d'un éventuel
danger, lié au déplacement ou à la chute du patient. Sa particularité est
qu'il doit
être fixé sur la cuisse (droite ou gauche) du patient en position horizontale,
assis
ou couché dans un lit, et le dispositif calcule toute variation d'angle qui
tant à
remmener la cuisse en position verticale. L'angle de tolérance est réglable
comme
l'intensité du choc. Au dessus de la tolérance choisit par le personnel,
l'alarme se
déclenche et un signal radio est émis vers un récepteur à la porter du
personnels
de sécurité ou soignant.

Il existe présentement un tapis double épaisseurs munis de capteurs connectés
à un
système d'alarme, et qui doit être placé sous le patient permettant ainsi
d'alerter aussitôt
qu'il se lève de son fauteuil ou de son lit. Ce dispositif étant constamment
sous le patient
s'use rapidement. Il est composé d'un tapis et d'une boîte comprenant les
batteries et le
système d'alarme. Le tapis munis de capteurs de poids, est en permanence
exposé à de
l'humidité et aux frottements qui finissent par user prématurément les
capteurs, de plus sa
connexion au boîtier électronique requiert l'usage d'un fil encombrant.

J'ai découvert et développé un dispositif électronique constitué d'une seule
partie qui
renferme un capteur gyroscopique, et un système d'alarme plutôt que de deux
parties
comme le dispositif disponible actuellement sur le marché.

Le circuit imprimé, comprend, un microcontrôleur programmé pour gérer le
capteur
gyroscopique pour lui permettre de calculer les variations d'angle et capter
les chocs en
cas de chute. Le circuit est également équipé de deux potentiomètres qui
permettent de
régler la sensibilité du capteur à la violence du choc et à la variation de la
position de la
cuisse sur les trois axes (X,Y,Z) et pour permettre une certaine tolérance
d'angle de
mouvement de la jambe sous lequel le dispositif ne doit pas se déclencher. En
d'autres
termes, si le patient tend sa jambes pour la détendre en cas de fatigue, le
dispositif
pourrait ne pas se déclencher. Toutefois , l'angle de tolérance devrait être
situé en
dessous des 45 degrés par rapport à la verticale, au Delas de 45 degrés, le
dispositif
déclenche le signal d'alerte. Ainsi, 45 degrés est l'angle de tolérance
maximal qu'on peut
atteindre sans que le dispositif de sécurité ne déclenche l'alarme. De plus,
en cas de chute
brutale du patient, le dispositif signal l'incident aussitôt survenu.

Ce dispositif utilise un mode de fonctionnement complètement différent de
celui qui
existe présentement sur le marché, plus fiable et plus durable, moins
énergivore et moins
encombrant que celui qui existe présentement, il est également beaucoup plus
sophistiqué
grâce notamment au programme informatique dont il est équipé.

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KHALIL SALHANI 29/09/2011
Dispositif Personnel de Sécurité pour les personnes en perte d'autonomie.

Mon dispositif est munis d'un capteur gyroscopique qui peut détecter les
variations de
positions (Horizontale, et Verticale) ainsi que les chocs en cas de chute. En
position
assise ou couchée, la cuisse est à peu près à l'horizontale, le dispositif est
fixé alors contre
la cuisse (Droite ou Gauche), dans ce cas le dispositif est programmée pour ne
pas
émettre de signal. Si le patient se lève, alors sa cuisse passe en position
verticale, à ce
moment le dispositif émet un signale pour alerter les personnels soignant. En
cas de
chute, le dispositif émet également un signal.

Description complète

Relativement au dessins technique du circuit imprimé (PCB), chaque composante
électronique y est numérotée et répertoriée dans une liste descriptive des
composantes du
circuit.

Ainsi, nous avons le microcontrôleur PIC dip40-l8F4685, le coeur du système
qui gère
l'action du capteur gyroscopique, de choc ainsi que du déclenchement du
système
d'alarme. Le AXI est le détecteur sur les trois (3) AXES (X,Y,Z). Le port A3
sert à la
lecture du potentiomètre digital pour le réglage de l'angle de tolérance
désiré. Le port A5
sert pour la lecture du potentiomètre digital pour la sensibilité au choc
désiré. Les port A6
et A7 servent pour le C.O (Crystal Oscillateur) de 8 Mhz. Le port C.O est la
sortie pour
activer le micro Haut-parleur via la résistance R5 et R6 (résistance 1/4 W 5%
SMD type
1206) et le Transistor QI est le NPN standard, pour émettre l'alarme de
dépassement
d'angle ou de l'intensité du choc. Le capaciteur électrolytique radial CI
permet la lecture
du bouton pour augmenter le pot qui donne l'angle voulu. Le Capaciteur
céramique C2
sert à la sélection du pot digital. Les Capaciteurs C3 et C5 servent à la
communication
SPI du pot digital. Le Capaciteur C4 permet la lecture du bouton pour diminuer
le pot
qui donne l'angle voulu. Le Capaciteur C6 envoie le signal série RS232 à
4700Bps pour
l'émission du signal d'alarme. Le port D sert à la lecture des contacteurs
rotatifs pour la
sélection du numéros de module.

Les contacteurs rotatifs Rol et Ro2 sont des commutateurs rotatifs binaires
qui servent à
donner un numéro entre 0 et 255 au circuit pour transmettre un code unique au
récepteur
dans une situation d'alarme, ainsi chaque DPS peut codé une référence de
patient unique.
R1, R8 à R14 donne un signal négatif s'il n'y a pas de sélection des
commutateurs. Les
MCP42010-E/P sont des potentiomètres digitaux de 1OK permettant la sélection
des
valeurs désirées pour l'angle et le choc. R6 sert a donné un signal négatif au
transistor
pour éviter une alarme durant l'initialisation du micro. R15 et R18 donne un
signal positif
par défaut au bouton d'ajustement. BT1 à BT4 sont des boutons d'ajustement des
potentiomètres. AX1 est le module d'accélération à 3 axes (X,Y,Z) pour angle
et le choc.
Llest le connecteur pour programmer le microcontrôleur. Tous les condensateurs
sont
pour la filtration du courant DC. UI est un régulateur 78L05 5v. 100
milliampères. D1 est
une diode qui sert à éviter une connexion inverser de la batterie ce qui
causerait la
destruction des circuits. VR1 est un potentiomètre pour ajuster la densité de
l'affichage
LCD lorsque utilisé. BZ1 est un Buzzer 5V. pour émettre l'alarme. PROG est un
header
4 pins pour la programmation du microcontrôleur à partir d'un terminal
externe. TXI
(TXA33) est un transmetteur de signal vers un récepteur programmable offert en
option
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et disponible sur le marcher que nous n'avons pas besoin de développer. RESET
est un
bouton-poussoir pour réinitialiser le circuit du dispositif. Le UI est un
régulateur 5V de
200mA.

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DESSINS :

1. La Figue (1) est une représentation schématique du circuit et de toutes ses
composantes
décrites dans la description du dispositif.

2. la Figure (2) est une liste des composantes avec les codes.

3. La Figure (3) et (4) sont des schémas du circuit et des composantes.

4. La Figure (5) est une photographie du circuit et de son afficheur amovible.
5. La Figure (6) est un organigramme du programme.

6. La Figure (7) est une photographie de l'afficheur à écran tactile
programmable et que nous
avons doté d'une capacité bidirectionnelle d'émission/réception
d'informations.

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F g" C2, J1

Liste et Description des composantes
RefDes NO description
AX1 ADXL330 Detecteur Angle 3 Axe sur PCB tu voie AX1 et AX2 ces un ou autre
Bi 2 pins Header 2 pins pour batterie
BZ1 BRT1209PF Buzzer 5v espacement 0.600"
Cl 10Uf 16v Capaciteur electrolitique radial
C2 - C5 0.1Uf 16v Capaciteur ceramique Radial
C6 - C7 22pF 16v Capaciteur ceramique Radial
C8 0.1Uf 16v Capaciteur ceramique Radial
D1 1N4004 Diode lAmp. 100v .
ICi Pic18F4685 Microcontroleur Pic dip40 (sera remplacer par 18F4685 )
Roi - Ro2 CTS 206-8 Contacteur rotatif binaire
LCD1 Header Header 16 pin femelle ( pour afficheur pour calibration test)
Q1 PN2222 Transistor NPN standard
VR2 POT Pot single turn 100K
R8 - R18 100k 1/4W resistance 1/4 W 5% 5MD type 1206
R5 - R6 4.7K 1/4 W resistance 1/4 W 5% SMD type 0603
Ri 100k 1/4W resistance 1/4 W 5% SMD type 1206
R2 100k 1/4W resistance 1/4 W 5% SMD type 1206
R4 100k 1/4W resistance 1/4 W 5% SMD type 1206
R7 1K 1/4W resistance 1/4 W 5%
Reset PushButtom Pushbuttom PCb ou sur boitier
TX1 8 Mhz Crystal 8 Mhz radial
U1 78L05u Regulateur 5v 200 ma. Boitier T092
U2 MCP48010 Potentiometre digital 10K
TX1 TXA33 Transmetteur 433 Mhz
PROG Header 4 pin 4 pins header pour programmation
BT1- 4 PushButtom Pushbuttom PCB a angle
BOX Boitier Boitier plastiique 1591BTBU Hamond