Brevet FR2477400A1 — publié le 19810911

247746O L'invention concerne un appareil de mesure de la fré- quence du pouls et de la température en particulier sur le corps humain, avec un détecteur de pouls optico-électrique pour une partie du corps, un circuit de mesure raccordé au détecteur de pouls et un dispositif indicateur pour la valeur de mesure de la fréquence du pouls, ainsi qu'avec une sonde de température, un circuit de mesure raccordé à la sonde de température et un dispositif indicateur pour la valeur de mesure de la température, un boîtier destiné à être saisi dans la main étant équipé, pour la mesure de la fréquence du pouls, d'un organe à touche pour un doi-t de cette main, organe qui contient le détecteur de pouls optico-électrique. On connaît, pour la mesure de la fréquence du pouls, des appareils dans lesquels la réflextion d'une partie du corps illu- minée, variant avec chaque pulsation par suite de la dilatation de vaisseaux sanguins, est mise à profit pour la formation d'im- pulsions de mesure correspondantes, les intervalles entre les pulsations étant mesurés électroniquement et indiquées-sous forme de nombre de pulsations par minute. On connaît en particulier des modèles de petite taille de ces appareils qui peuvent être tenus avec une main, l'un des doigts de la même main étant exploré de la manière indiquée en ce qui concerne la pulsation. On connait aussi des thermomètres électroniques de petite taille, avec lesquels la température, déterminée par une sonde de température, est indiquée numériquement. La présente invention a pour but de fournir un appareil du genre défini dans le préambule qui, en dépit de la simplicité de sa manipulation, rende possibles la mesure et l'indication rapides et précises de la fréquence du pouls et de la température corporelle, avec un appareillage peu compliqué et peu cotâteux. D'après l'invention, cet appareil est essentiellement caractérisé en ce que le boîtier est équipé d'un organe de rac- cordement pour la sonde de température, et en ce qu'il est logé, dans ce boîtier, un unique microprocesseur qui est en rapport avec le détecteur de pouls et avec la sonde de température et auquel sont raccordés un seul dispositif indicateur et un commu- tateur pour le choix de l'un des modes de fonctionnement, -mesure de la fréquence du pouls ou mesure de la température. Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est commenté ci-après en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue antérieure de l'appareil, la sonde de température étant enfichée. La figure 2 est une vue latérale de l'appareil de la figure 1, avec un commutateur de mode de fonctionnement. La figure 3 est une vue de dessus du petit côté supérieur de l'appareil de la figure 1. La figure 4 est un schéma de principe du circuit de mesure de l'appareil de la figure 1. L'appareil représenté comporte un boîtier rectangulaire de matière synthétique 1 dont la largeur et l'épaisseur sont approximativement égales à celles d'un paquet de cigarettes ordinaire et dont la hauteur est supérieure de la moitié environ à celle d'un paquet de cigarettes. Le côté avant du boîtier 1 (figure 1) présente une fenêtre 2, derrière laquelle est placé un dispositif indicateur 3 pour l'affichage de chiffres, de lettres et d'autres symboles, de préférence un dispositif indicateur à cristal liquide. A sa partie inférieure, le boîtier 1 comporte un compartiment à pile 4 dans lequel est logée par exemple une pile de 9V. Une douille à fiche 5, située sur le petit côté inférieur, est prévue pour le raccordement d'un petit chargeur en cas d'utilisation d'une batterie rechargeable. Sur l'un des petits côtés longitudinaux du boîtier 1 (figure 2) est monté un commutateur à coulisse 6 qui sert au choix de l'un des différents modes de fonctionnement de l'appa- reil. Dans une première position du commutateur à coulisse w, désignée par p4 sur la figure 1, l'appareil est prêt à fonction- 2477400. ner pour une mesure de la fréquence du pouls: dans ces condi- tions, chaque pulsation est détectée et la fréquence du pouls est déterminée par comparaison avec la pulsation précédente, puis la moyenne des quatre dernières déterminations est affichée sur le dispositif indicateur 3. Dans l'autre position extrême du commutateur à coulisse, indiquée par p8, les pulsations sont également détectées, mais à chaque pulsation, la valeur moyenne de la fréquence du pouls est déterminée sur la base des huit dernières pulsations et affichée. Dans la position moyenne *du 1o commutateur à coulisse 6, désignée par C, l'appareil est prêt à fonctionner pour une mesure de la température. Sur lepetit coté supérieur du boitier 1, l'appareil présente un boutonpoussoir en cuvette 7 (figures 1, 3). Le boîtier représenté sur la figure 1 est destiné à être saisi dans la main par l'utilisateur qui place un doigt de cette main, de préférence l'index, sur le bouton-poussoir 7. Le bouton-. poussoir 7 a deux fonctions. Lorsqu'il est pressé par le doigt posé sur lui, le circuit de mesure et d'indication qui se trouve dans le boîtier 1 est raccordé à la pile ou batterie mentionnée, si bien que l'appareil peut procéder à la mesure déterminée en lonction de la position du commutateur à coulisse 6. On est ainsi assuré que la batterie ne délivrera du courant que pendant la durée de la mesure proprement dite. La mise en circuit de l'ap- pareil, c'est-à-dire la connexion de la batterie, est effectuée de façon connue en soi par un contact actionné au moyen du bouton- poussoir 7. La seconde fonction du bouton-poussoir 7 est le cap- tage de la pulsation lorsqu'un doigt est posé sur ce bouton- poussoir et que celui-ci est pressé. De façon connue en soi, il est disposé, à l'intérieur du bouton-poussoir 7, une source de lumière, par exemple une diode émettrice de lumière infra-rouge, et un détecteur de lumière, par exemple une photodiode ou un phototransistor, de telle sorte que la lumière projetée par la source lumineuse sur le doigt appliqué soit réfléchie sur le détecteur de lumière par les vaisseaux sanguins qui se dilatent au rythme de la pulsation. Sur le petit c8té supérieur du boîtier 1 est disposée une autre douille à fiche 8 (figures 1, 3) dans laquelle une sonde de température 9 peut être enfichée au moyen d'un câble 10. La sonde de température 9 en forme de tige comporte une gaine d'i- solation thermique il et, -à son extrémité, un élément palpeur métallique 12. La sonde de température 9 peut être mise sans difficulté en contact avec n'importe quel point approprié du corps pour la mesure de la température corporelle, la forme de la gaine isolante il et de l'élément palpeur 12 permettant fa- cilement d'éviter, au niveau du point considéré du corps, un rayonnement et une dissipation de chaleur avec, par suite, une mesure erronée de la température.En outre, la sonde de tempéra- ture représentée peut être nettoyée impeccablement sans diffi- cultés. Sur la figure 4 est représenté le schéma de principe du circuit de mesure, contenu dans le bottier 1 de la figure 1, pour la fréquence du pouls et la température. Le circuit de me- sure comprend un unique microprocesseur 15 auquel est raccordé un cristal oscillateur 16 pour la production des impulsions de comptage de fréquence plus élevée, nécessaires pour la mesure.Le microprocesseur 15 présente une première entrée de données 17 pour des impulsions qui correspondent aux pulsations et une seconde entrée de données 18 pour des impulsions qui correspon- dent à la température. Par ailleurs, il présente trois entrées de commande 19, 20 et 21 qui peuvent être mises au choix à la masse au moyen du commutateur à coulisse 6 déjà mentionné, pour établir l'un des trois modes de fonctionnement décrits p4, p8, C. Le microprocesseur 15 commande en outre de façon connue en soi le dispositif indicateur 3 qui comporte, en tant qu'éléments d'affichage, des segments à diode électroluminescente ou des segments à cristal liquide. La tension d'alimentation de la batterie 22 est appliquée au microprocesseur 15 et aux autres éléments du circuit par l'intermédiaire du contact de commutation 23 déjà mentionné, actionné par le bouton-poussoir 7. La diode émettrice de lumière infra-rouge 24, logée dans le bouton-poussoir 7, est alimentée par l'intermédiaire d'une ré- sistance 25, de même que la photodiode 26 qui reçoit la lumière réfléchiepar le doigt appliqué est alimentée par l'intermédiaire d'une résistance 27. A la place de simples résistances 25, 27, il est avantageux de prévoir un circuit stabilisateur de tension ou de courant, afin d'exclure les variations de la tension de la batterie 22. L'impulsion produite par la pulsation au niveau de la pho.todiode 26 est appliquée à un créateur d'impulsions 28 qui forme, à partir de l'impulsion de forme et d'amplitude variables qu'il reçoit, un flanc d'impulsion défini, par exemple un flanc descendant. Celui-ci est appliqué à l'entrée de données 17.du microprocesseur 15. L'élément palpeur 12 de la sonde de température 9 délivre un courant qui est proportionnel à la température au ni- veau de cet élément 12. Un convertisseur tension/fréquence 29 pro- duit des impulsions à une fréquence proportionnelle au courant de l'élément palpeur 12. Ces impulsions sont appliquées à l'en- trée de données 18 du microprocesseur 15. Le microprocesseur 15 est programmé de façon connue en soi de telle sorte qu'il détermine tout d'abord s'il doit être procédé à une mesure de la fréquence du pouls ou à une mesure de la température, suivant la position du commutateur à coulisse 6. Dans le cas de la mesure de la fréquence du pouls, le microprocesseur provoque tout d'abord l'affichage d'une indica- tion -P- pendant un bref instant (par exemple pendant une secon- de), afin de confirmer qu'une mesure de la fréquence du pouls a été mise en marche par la position du commutateur à coulisse 6 et par l'application du doigt. Puis le microprocesseur vérifie si les flancs d'impulsions du créateur d'impulsions 28 sont présents. Si tel est le cas, un registre du microprocesseur est chargé avec un nombre d'impulsions qui correspond à l'écart dans le temps en- tre deux flancs d'impulsions successifs de même inclinaison. Dans le cas o le commutateur à coulisse 6 est dans la position p4, les nombres d'impulsions de quatre intervalles successifs sont additionnés et il en est fait la moyenne. Il en va de même pour le cas o le commutateur à coulisse 6 est dans la position p8. Pour la formation d'une valeur de mesure "nombre de pulsations par mi- nute", le nombre 60 000 est divisé par la longueur d'intervalle fixée ou par le nombre d'impulsions correspondant dans un registre du microprocesseur. Le microprocesseur détermine alors si la fré- quence du pouls calculée se situe dans une certaine plage, par exemple audessus du 20 pulsations par minute et au-dessous de pulsations par minute. S'il en est ainsi, le microprocesseur fournit une indication décimale de la fréquence du pouls détermi- née, sur le dispositif indicateur 3. Dans le cas contraire, il est affiché un symbole particulier, par exemple -Lpour moins de 20 pulsations par minute et -H- pour plus de 200 pulsations par minute te. A ce moment, le cycle recommence, le microprocesseur vérifiant la présence des flancs d'impulsions immédiatement suivants. Dans le mode de fonctionnement d'une mesure de la température, le microprocesseur commence par l'indiquer brivement par un symbole -Ccorrespondant. Puis le microprocesseur vérifie si une impulsions du convertisseur de tensionr/fréquenice 29 est présente, par exemple au moyen du flanc d'impulsion. Si ies t!e cas, le microprocesseur charge un registre avec le nombre -27315O correspondant au zéro absolu: en effet, si le courant de iVLéément palpeur 12, proportionnel à la température, augmente à cartr de ce point de référence, l'indication doit toutefois être effectuée en OC. Le microprocesseur compte alors les impulsions délivrées par le convertisseur de tension/fréquence 29 en les introuisant dans le sens positif dans le registre en question, et cela pendant une période déterminée, de 4 secondes par exemple. Le contenu du registre est ensuite affiché sous forme décimale et avec fine vir- gule décimale par le microprocesseur dans le dispos&t-f indica- teur 3. En cas de dépassement vers le bas ou vers le haut d'une gamme de température déterminée, il peut être également procédé à l'affichage d'un symbole spécial. Puis le cycle de mesure re- commence. Il est visible que le présent appareil combine de ra- nière très simple, tant en ce qui concerne sa ecnstructior que sa manipulation, les fonctions de mesure de la fréquence du pouis et de mesure de la température. Etant donné que des micro-rocesseurs bon marché ont des capacités de mémoire qui sont supérieures aux quelque 250 mots par exemple qu'exige la mesure de la fréquence du pouls, l'utilisation supplémentaire du même microprocesseur pour la mesure de la température, qui nécessite environ 200 mots, n'oblige pas à faire appel à des microprocesseurs plus puissants et plus coateux. Dans le mode de fonctionnement de la mesure de la température, il va de soi qu'il est tout aussi possible de mesurer avec rapidité et précision des températures autres que la tempéra- ture corporelle, dans la mesure o elles se situent dans la gamme de température détectée par l'appareil (par exemple de 0 à 1000C). Mais l'utilisation combinée de l'appareil par des usagers privés ou des membres du personnel médicalest particulièrement avantageu- se. Pour faire passer l'appareil du mode de fonctionne- ment de-la mesure de la fréquence du pouls à celui de la mesure de la température, on peut utiliser, à la place du commutateur à cou- lisse 6, une douille à fiche 8 équipée d'un contact de commutation qui est actionné parl'enfichage du câble 10 de la sonde de tempéra- ture et met ainsi à la masse l'entrée de commande correspondante du microprocesseur 15. Certes, dans ce cas, en l'absence d'au- tre commutateur, la mesure de la fréquence du pouls ne peut être effectuée qu'avec la formation d'une seule moyenne sur des inter- valles du pouls capté, de préférence sur huit intervalles. Mais, comme on a pu le constater à l'usage pratique, cela est sans in- convénient. Au.contraire, pour l'obtention d'une manipulation en- core plus simple et de résultats de mesure encore plus fiables, il est judicieux d'équiper l'appareil représenté sur les figures 1 et 4 d'un commutateur à coulisse 6 qui ne présente que deux positions, parmi lesquelles l'une est destinée à la mesure de la fréquence du pouls avec formation de moyenne sur huit intervalles du pouls et l'autre à la mesure de la température. - REVENDICATIONS - i.- Appareil de mesure de la fréquence du pouls et de la température, en particulier sur le corps humain, avec un détecteur de pouls opticoélectrique pour une partie du corps, un circuit de mesure raccordé au détecteur de pouls et un dispositif indicateur pour la valeur de mesure de la fréquence du pouls, ainsi qu'avec une sonde de température, un circuit de mesure raccordé à la sonde de température et un dispositif indicateur pour la valeur de mesure de la température, un boîtier destiné à être saisi dans la main étant équipé, pour la mesure de la fréquence du pouls, d'un organe à touche pour un doigt de cette main, organe qui con- tient le détecteur dé pouls optico-électrique, caractérisé en ce que le boltier (1) est équipé d'un organe de raccordement (8) pour la sonde de température (9), et en ce qu'il est logé, dans ce bol- tier (1), un unique microprocesseur (15) qui est en rapport avec le détecteur de pouls (24, 26) et avec la sondé de température (9) et auquel sont raccordés un seul dispositif indicateur (3) et un commutateur (6) pour le choix de l'un des modes de fonctionnement, mesure de la fréquence du pouls ou mesure de la température. 2.- Appareil selon la revendication 1, dans le. quel l'organe à touche est équipé d'un interrupteur pour l'appli- cation de la tension d'alimentation fournie par une batterie logée dans le boîtier, caractérisé en ce qu'il est connecté, à l'inter- rupteur (23), les bornes de tension d'alimentation du microproces- seur (15), le dispositif indicateur (3) et tous les autres éléments du circuit entre le détecteur de pouls (24,26) et le microproces- seur (15), ainsi qu'entre la sonde de température (9) et le micro- processeur (15). 3.- Appareil selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que le boîtier (1) est équipé- d'une dou&lle(8) pour l'enfichage de la sonde de température (9), par exemple d'un câble de jonction (10) aboutissant à la sonde de température (9). 4.- Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que le microprocesseur (15) pré- sente une première entrée de données (17) pour des impulsions dé- rivées du signal de sortie du détecteur de pouls (24,26), une se- conde entrée de données (18) pour des impulsions dérivées du si- gnal de sortie de la sonde de température (9), ainsi qu'au moins deux entrées de commande (19, 20, 21) qui peuvent être mises au choix à un potentiel de référence, par exemple à la masse, au mo- yen du commutateur (6), afin de déterminer le mode de fonctionne- ment.