Brevet FR2644597A1 — publié le 19900921

La présente invention se rapporte à une montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre, permettant à l'utilisateur de mesurer facilement les battements de son pouls. L'évolution rapide des technologies de l'électronique appliquée, des procédés de fabrication de puces à semiconducteurs, etc., a conduit à une diversification et une multiplication des fonctions des matériels électroniques. Par exemple, la montre à affichage numérique comporte habituellement des fonctions supplémentaires telles que l'avertissement de l'utilisateur d'une heure de rendez-vous, la mémorisation de numéros de téléphone, l'exécution de calculs mathématiques. De plus, étant donné l'importance de plus en plus grande que l'on attache à la santé, on a proposé une montre à affichage numérique dotée de la fonction d'un sphygmomanomètre pour effectuer la mesure des battements du pouls de l'utilisateur, comme décrit dans le brevet US No4 331 154, le brevet japonais No. sho 59-17189, etc. Cependant, une telle montre à affichage numérique classique, dotée de la fonction d'un sphygmomanomètre, implique un calcul opérationnel associé à une construction de circuit compliquée, si bien qu'il est difficile d'implanter le circuit sur une seule puce et que les dimensions de la puce sont accrues. En conséquence, le coût de la construction s'en trouve également accru. Un objet de la présente invention est de proposer une montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre, présentant une construction de circuit simplifiée et un faible coût de production. Un autre objet de la présente invention est de proposer une montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre, qui comporte des moyens d'alarme pour annoncer la fin de la période de vérification du pouls. Conformément à la présente invention, une montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre comprend: (a) un détecteur de pouls pour détecter les battements du pouls d'un corps humain et les convertir en impulsions électriques; (b) des moyens de sélection de mode pour choisir entre le mode contrôle de l'heure et le mode contrôle du pouls; (c) un premier circuit de comptage pour compter les impulsions électriques délivrées par la sortie du détecteur de pouls lorsque le mode contrôle du pouls est sélectionné par lesdits moyens de sélection de mode; (d) des premiers moyens de décodage et de pilotage pour décoder les données numériques délivrées par le premier circuit de comptage afin de piloter l'affichage du nombre de battements du pouls; (e) un second circuit de comptage pour compter une période de temps prédéterminée à compter du début du mode contrôle du pouls; (f) des moyens d'alarme pour générer un signal d'alarme pendant une période de temps donnée à compter de la fin de la période de temps prédéterminée; et (g) des moyens de génération d'impulsions de remise à zéro pour remettre à zéro lesdits premier et second circuits de comptage après la période donnée. La figure 1 est un schéma fonctionnel d'une montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre selon la présente invention; La figure 2 est un schéma de circuit détaillé destiné à illustrer les moyens de sélection de mode et le premier circuit de comptage de la figure 1; La figure 3 est un schéma de circuit détaillé destiné à illustrer le second circuit de comptage de la figure 1; et La figure 4 est un schéma de circuit détaillé destiné à illustrer les moyens d'alarme et les moyens de génération d'impulsions de remise à zéro illustrés sur la figure 1. La présente invention va maintenant être décrite en référence aux dessins annexés à titre d'exemple uniquement. Sur la figure 1, un détecteur de pouls 10 se compose habituellement d'un détecteur piézoélectrique ou d'un détecteur photoélectrique, et convertit les pulsations du pouls d'un corps humain en impulsions électriques amplifiées. Les moyens de sélection de mode 20 servent à choisir entre le mode contrôle de l'heure et le mode contrôle du pouls en vue de commander des premier et second circuits de comptage 30 et 60. Le premier circuit de comptage 30 compte les impulsions électriques délivrées en sortie par le détecteur de pouls 10 lorsque le mode contrôle du pouls est sélectionné à l'aide des moyens de sélection de mode 20. La sortie du premier circuit de comptage 30 est affichée sur un affichage 50 du nombre de battements du pouls par l'intermédiaire de premiers moyens de décodage et de pilotage 40 classiques. Le second circuit de comptage 60 compte des impulsions de 1 Hz délivrées par un circuit d'horloge classique depuis le commencement du mode contrôle du pouls. Le second circuit de comptage 60 décompte pendant une période prédéterminée, par exemple 60 secondes, sa sortie étant affichée sur l'affichage de la durée de contrôle du pouls par l'intermédiaire de seconds moyens 70 de décodage et de pilotage classiques. Ici, l'affichage 50 du nombre de battements du pouls est constitué par la partie d'affichage heure/minutes (quatre chiffres) d'une montre à affichage numérique classique, et l'affichage de la durée du contrôle du pouls est constitué par la partie d'affichage des secondes (deux chiffres) de la montre. De plus, le second circuit de comptage 60 génère un signal de commande pour piloter les moyens d'alarme 90 au bout d'une période prédéterminée, c'est-à-dire 60 secondes. Une fois qu'ils ont reçu le signal de commande, les moyens d'alarme 90 envoient un signal de commande au premier circuit de comptage 30 de manière à ce que le premier circuit de comptage 30 ne reçoive plus les impulsions électriques en provenance du détecteur de pouls 10. Ainsi, le premier circuit de comptage conserve la valeur, c'està-dire le nombre de battements du pouls par minute, comptée jusqu'à la cessation de la réception des impulsions électriques, si bien que l'affichage du nombre de battements du pouls affiche les impulsions comptées. A la réception d'un signal de commande, les moyens d'alarme 90 pilotent l'avertisseur sonore piézoélectrique PS afin d'engendrer un signal d'alarme. Ils comptent également les signaux de 1 Hz pour délivrer le signal d'alarme pendant une période de temps donnée, par exemple 20 secondes, et pilotent ensuite les moyens 100 de génération d'impulsionsde remise à zéro afin de remettre à zéro les premier et second circuits de comptage 30 et 60. Si le second circuit de comptage 60 est remis à zéro, le signal de commande fourni aux moyens d'alarme 90 est arrêté, l'avertisseur piézoélectrique PS n'émet plus le signal d'alarme, et le système revient à son état initial. Sur la figure 2, les moyens de sélection de mode 20 comprennent une porte NON-OU exclusive XNORl, qui inverse le signal opératoire du commutateur à bascule SW fourni à la borne d'horloge C de la bascule Fl. Le premier circuit de comptage 30 comprend une porte NON-ET Nl qui reçoit le signal de sortie de la bascule Fl, le signal de sortie du détecteur de pouls 10, et le signal de sortie d'une porte ET ANl3 des moyens d'alarme 90. Le signal de sortie de la porte NON-ET Nl est utilisé comme impulsion d'horloge pour un compteur 30A d'unités. Le compteur 30A d'unités comporte une multiplicité de bascules F2, F3, F4 et F5, et des inverseurs I2 à I5. L'impulsion de sortie du détecteur de pouls 10 est fournie par l'intermédiaire de la porte NON-ET Nl à la borne d'horloge C de la bascule F2. Les bornes de sortie Q,Q de la bascule F2 génèrent des signaux destinés aux bornes d'horloge C,C de la bascule F3. Le signal de la borne de sortie Q de la bascule F3 et le signal de la borne de sortie Q de la bascule F5 sont combinés par l'intermédiaire d'une porte NON-OU NOR2, et introduits à l'entrée de la bascule F3 en tant que signal de commande. La bascule F4 est montée en cascade avec la bascule F3. Les signaux des bornes de sortie Q,Q des bascules F3 et F4 sont combinés par l'intermédiaire de la porte NON-OU NOR3, introduits à l'entrée de la bascule F5 dont les bornes d'horloge C,C reçoivent respectivement le signal de la borne de sortie Q de la bascule F2 et son inverse. Les signaux des bornes de sortie Q des bascules F2 à F5 sont respectivement inversés par l'intermédiaire des inverseurs I2 à 15 et appliqués aux premiers moyens 40 de décodage et de pilotage. Un compteur de dizaines 30B comprend de manière analogue des bascules F6 à F9, des portes NON-OU NOR4, NORS, et des inverseurs I6 à I9 afin de compter le signal de report délivré par le compteur d'unités 30A. Un compteur de centaines 30C comprend une bascule F10 destinée à recevoir, en tant qu'impulsion d'horloge, le signal de report délivré par la sortie du compteur de dizaines 30B, et un inverseur servant à inverser le signal de sortie de la bascule F10 appliqué à la partie de décodage et de pilotage 40C. Les signaux de sortie des compteurs 30A, 30B, 30C sont décodés par le premier circuit de décodage et de pilotage 40 afin de piloter l'affichage du nombre de battements du pouls 50. Le premier circuit de comptage 30 est remis à zéro par l'impulsion délivrée en sortie par les moyens 100 de génération d'impulsions de remise à zéro. Sur la figure 3, le second circuit de comptage 60 comprend un compteur d'unités 60A et un compteur de dizaines B servant à décompter pendant une période de temps prédéterminée (60 secondes, par exemple) lorsque le mode contrôle du pouls est sélectionné par les moyens 20 de sélection de mode. Le compteur d'unités 60A comprend des portes NON-ET N2 à N8, des bascules Fll à F14, et des inverseurs Ill à 120, 133. La porte NON-ET N2 traite le signal 1 Hz en fonction du signal 1 Hz "A" délivré par la borne de sortie Q de la bascule Fl des moyens de sélection de mode 20. Le signal de sortie de la porte NON-ET N2 est inversé par l'inverseur I33, puis fourni à la borne d'horloge C de la bascule Fll dont la borne d'horloge C reçoit le signal de sortie de la porte NON-ET N2 par l'intermédiaire des deux inverseurs 133 et Ill reliés en série. Les signaux de la borne de sortie Q des bascules F12 à F14 sont introduits dans la porte NON-ET N4, dont le signal de sortie est combiné avec le signal de la borne de sortie Q de la bascule Fll par la porte NON-ET N3. Les bornes d'horloge C,C de la bascule F12 reçoivent respectivement le signal de sortie de la porte NON- ET N3 et son inverse. Le signal de sortie de la porte NON-ET N4 et les signaux des bornes de sortie Q des bascules Fll et F12 sont délivrés à l'entrée de la porte NON-ET N5, dont le signal de sortie est, à son tour, délivré aux bornes d'horloge de la bascule F13. Les signaux des bornes de sortie Q des bascules Fll à F13 sont combinés par la porte NON-ET N6, dont le signal de sortie est délivré aux bornes d'horloge de la bascule F14. Les signaux des bornes de sortie Q des bascules Fll à F14 sont combinés par la porte NON-ET N7, dont le signal de sortie est inversé par l'inverseur I20. Les signaux des bornes de sortie Q des bascules Fll à F14 sont respectivement inversés par les inverseurs I12, I14, I16, I18, dont les signaux de sortie sont combinés par la porte NON-ET N8, dont le signal de sortie est, à son tour, inversé par l'inverseur I19. Le compteur de dizaines 60B comporte des bascules F15 à F17, des inverseurs I21 à I27, et des portes NON-ET N9 à N12, décomptant pour le signal de retenue délivré à la sortie du compteur d'unités 60A. Sur la figure 4, les moyens d'alarme 90 comprennent un pilote 90A d'avertisseur piézoélectrique et des moyens 90B d'établissement de la durée de l'alarme. Le pilote 90A d'avertisseur piézoélectrique comprend une porte ET AN13 servant à combiner les-signaux d'alarme ALARM1 et ALARM2 délivrés respectivement à la sortie du compteur d'unités 60A et à la sortie du compteur de dizaines 60B, un avertisseur piézoélectrique PS destiné à recevoir le signal de sortie de la porte ET AN13, et un inverseur I29 pour inverser le signal de sortie de la porte ET AN13 envoyé à la porte NON-ET N1 du premier circuit de comptage 30. Les moyens 90B d'établissement de la durée de l'alarme comprennent une porte NON-ET N14 servant à traiter le signal 1 Hz en fonction du signal de sortie de la porte ET AN13, une bascule F18 pour recevoir le signal de sortie de - la porte NON-ET N14 en tant qu'impulsion d'horloge, des bascules F19 à F22 montées en cascade avec la bascule F18, et une porte ET AN3 servant à combiner les signaux de sortie des bascules F20, F22. Les moyens 100 de génération d'impulsions de remise à zéro comportent une bascule du type RS comprenant des portes NON-OU NOR6,NOR7 pour verrouiller selon le signal de sortie de la porte ET AN3 et le signal de sortie de l'inverseur I30, une porte NON-OU exclusif XNOR2 et un lnverseur 131 servant à remettre à zéro les bascules F18 à F22 selon le verrouillage de la bascule du type RS, et une porte NON-OU exclusif XNOR3 et un inverseur I32 servant à remettre à zéro les premier et second circuits de comptage 30 et 60. En service, la montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre selon l'invention affiche l'heure actuelle sur l'affichage 50 du nombre de battements du pouls et sur l'affichage 80 de durée de contrôle de pouls lorsque l'interrupteur à bascule SW des moyens 20 de sélection de mode est au mode de contrôle de l'heure, comme illustré sur la figure 2. Lorsque l'interrupteur à bascule SW des moyens 20 de sélection de mode est placé au mode de contrôle de pouls pour permettre de contrôler le rythme du pouls de l'utilisateur, le signal de sortie de la porte NON-OU exclusif XNOR1 passe de l'état haut à l'état bas, si bien que le signal de sortie de la bascule F1 passe à l'état haut. Les impulsions électriques émises à partir du détecteur de pouls 10 sont fournies à l'entrée de la porte NON-ET N1, dont le signal de sortie est fourni à la borne d'horloge C de la bascule F2 du compteur d'unités 30A du premier circuit de comptage 30 à l'état initial. Si le signal de sortie de la porte NON-ET N1 est compté par les bascules F2 à F5 pour produire un signal de nombre binaire 0101, le signal de report est appliqué au compteur de dizaines 30B, et les données émises à partir des bascules F2 à F5 sont fournies à la partie 40A de décodage et de pilotage. Le signal de report fourni à partir du compteur d'unités 30A du premier circuit de comptage 30 est compté par le compteur de dizaines 30B, dont le signal de sortie est fourni à la partie de décodage et de pilotage 40B. Le compteur de centaines 30C comporte une bascule à verrouillage F10 pour compter le signal de report émis à partir du compteur de dizaines 30B, les données résultantes étant fournies à la partie de décodage et de pilotage 40C. Par conséquent, le nombre de battements du pouls de l'utilisateur de la montre à affichage numérique selon l'invention est affiché sur l'affichage 50 du nombre de battements de pouls. Lorsque le mode contrôle de pouls est sélectionné par les moyens 20 de sélection de mode, le signal d'état haut délivré par la sortie de la bascule F1 est appliqué à la porte NON-ET N2 du compteur d'unités 60A du second circuit de comptage 60 représenté sur la figure 3. La porte NON-ET N2 délivre alors à sa sortie un signal 1Hz introduit en tant qu'impulsion d'horloge dans la bascule Fll, si bien que les données 10102 délivrées par les bornes de sortie Q des bascules Fll à F14 du compteur d'unités 60A sont décrémentées. Les signaux de sortie des bascules Fll à F14 du compteur d'unités 60A sont inversés, combinés par la porte NON-ET N8, et de nouveau inversés par l'inverseur I19, dont la sortie est fournie aux moyens d'alarme 90. Les données en provenance des bornes de sortie Q des bascules Fll à F14 du compteur d'unités 60A sont combinées par la porte NON-ET N7, dont le signal de sortie (signal de report} est appliqué aux bornes d'horloge du compteur de dizaines 60B. Si le signal de report est appliqué à la borne d'horloge de la bascule F15 du compteur de dizaines 60B, la borne de sortie Q de la bascule F15 produit le signal d'état haut, et les deux bascules restantes, F16,F17, produisent les signaux d'état bas si bien que les données fournies aux moyens de décodage et de pilotage 70 sont inversées par les inverseurs I23,I25,I27 pour fournir l'état inversé 0112, un nombre décimal "6" étant ainsi affiché sur la partie d'affichage des dizaines de l'affichage 80 de la durée de contrôle du pouls. Ici, l'affichage initial du chiffre "6" par le compteur 60B de dizaines signifie que la durée du contrôle du pouls est de 60 secondes. Bien entendu, la durée du contrôle de pouls pourra être modifiée comme souhaité. Les données produites à partir des bornes de sortie Q des bascules F15 à F17 du compteur 60B de dizaines sont inversées et combinées par la porte NON-ET N12, dont le signal de sortie est inversé par l'inverseur I28, et fourni à la partie d'alarme 90A. Lorsque le compteur d'unités 60A et le compteur de dizaines 60B du second circuit de comptage 60 achèvent l'opération de décomptage, la porte ET AN13 de la partie d'alarme 90A représentée sur la figure 4 délivre à sa sortie le signal d'état haut. Le signal d'état haut est inversé par l'lnverseur I29 pour produire le signal d'état bas appliqué à l'entrée de la porte NON-ET Nl représentée sur la figure 2. Alnsl, la sortie de la porte NON-ET N1 passe à l'état bas quelle que soit la sortie du détecteur de pouls 10, ce qui a pour effet d'arrêter le premier circuit de comptage 30. On se réfère maintenant à la figure 4: lorsque la sortie de la porte ET AN13 passe à l'état bas, l'avertisseur sonore plezoélectrique PS reçoit le signal d'état haut et engendre ainsi le signal de tonalité servant à aviser l'utilisateur de l'achèvement du contrôle de pouls. La période pendant laquelle l'avertisseur plezoélectrique PS engendre le signal de tonalité est commandée par les moyens 90B d'établissement de durée d'alarme. C'est-à-dire que, si le signal d'état haut est appliqué à l'une des bornes d'entrée de la porte NON-ET N14 des moyens 9OB d'établissement de la durée d'alarme, la sortie de la porte NON-ET 14 devient le signal inversé de 1 Hz appliqué à la borne d'horloge de la bascule F18. Ainsi, lorsque les signaux de sortie des bascules F20, F22 sont combinés par la porte NON-ET AN3, et que la sortie de la porte ET AN3 est à l'état haut, les moyens 90B de réglage de la durée d'alarme réglant la durée de contrôle sur 20 secondes, le circuit de verrouillage constitué par les portes NON-ET NOR6, NOR7 des moyens 100 de génération d'impulsions de remise à zéro remet à zéro les bascules F18 à F22 des moyens 90B d'établissement de la durée d'alarme par l'intermédiaire de la porte NON-OU exclusif XNOR2 et de l'inverseur I31 et fournit également à la porte NON-ET exclusif XNOR3 un signal d'état haut ALARM3, ce qui a pour effet de remettre à zéro les premier et second circuits de comptage 30 et 60. Ainsi, si l'utilisateur contrôle de nouveau son pouls, il lui suffit de mettre l'interrupteur à bascule SW des moyens 20 de sélection de mode sur le mode de contrôle de pouls afin de répéter les étapes de contrôle de pouls décrites plus haut. La montre à affichage numérique dotée de la fonction de sphygmomanomètre telle que décrite plus haut permet à l'utilisateur de contrôler commodément ses battements de pouls, ce qui l'aide à surveiller l'état de sa santé. REVENDICATIONS 1. Montre à affichage numérique dotée de la fonction d'un sphygmomanomètre, comprenant: un détecteur de pouls (10) pour détecter les battements du pouls d'un corps humain et les convertir en impulsions électriques; des moyens de sélection de mode (20) pour choisir entre le mode contrôle de l'heure et le mode contrôle du pouls; un premier circuit de comptage (30) pour compter lesdites impulsions électriques délivrées par la sortie dudit détecteur de pouls (10) lorsque le mode contrôle du pouls est sélectionné par lesdits moyens de sélection de mode (20): des premiers moyens (40) de décodage et de pilotage pour décoder les données numériques délivrées par ledit premier circuit de comptage (30) afin de piloter l'affichage du nombre de battements du pouls; un second circuit de comptage (60) pour compter une période de temps prédéterminée à compter du début dudit mode de contrôle du pouls; des moyens d'alarme (90) pour générer un signal d'alarme pendant une période de temps donnée à compter de la fin de ladite période temps prédéterminée; et des moyens (100) de génération d'impulsions de remise à zéro pour remettre à zéro lesdits premier et second circuits de comptage (30,60) après ladite période donnée. 2. Montre à affichage numérique dotée de la fonction d'un sphygmomanomètre selon la revendication 1, dans laquelle ledit premier circuit de comptage (30) comporte des moyens de portes pour bloquer lesdites impulsions électriques en provenance dudit détecteur de pouls (10) après ladite période de temps prédéterminée. 3. Montre à affichage numérique dotée de la fonction d'un sphygmomanomètre selon la revendication 1, dans laquelle ledit second circuit de comptage (60) décompte pendant ladite période de temps prédéterminée. 4. Montre à affichage numérique dotée de la fonction d'un sphygmomanomètre selon la revendication 1, dans laquelle le nombre de battements du pouls compté par ledit premier circuit de comptage (30) est indiqué sur la partie d'affichage heure/minutes de la montre, et la durée de contrôle du pouls comptée par ledit second circuit de comptage (60) sur la partie d'affichage des secondes de celle-ci.