Brevet FR2651111A1 — publié le 19910301

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE L'ACTIVITE CARDIAQUE D'UNE PERSONNE OU D'UN ANIMAL La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance de l'activité cardiaque d'une personne ou d'un animal. On sait d'une part que la fréquence cardiaque est directement proportionnelle au travail musculaire accompli et d'autre part que pour un même niveau d'effort musculaire, la fréquence cardiaque diminue avec l'entralnement. La fréquence cardiaque constitue donc un excellent paramètre pour déterminer les capacités à l'effort d'une personne ou d'un animal. C'est pourquoi, lorsque lton rééduque ou lorsque l'on entraine une personne, on lui impose un travail musculaire donné et on mesure sa fréquence cardiaque à chaque séance de rééducation ou dtentrainement de manière à pouvoir apprécier l'évolution de ses capacités. Cette technique de rééducation et d'entrainement impose l'enregistrement de courbes représentant la fréquence cardiaque de la personne pendant son travail afin de pouvoir comparer, à la fin de chaque séance, la performance cardiaque réalisée avec les performances cardiaques antérieures, de manière à fixer un travail musculaire donné que la personne devra exécuter lors de la séance de rééducation ou d'entralnement suivante. La démarche ci-dessus, aisée à effectuer pour une seule personne, devient de plus en plus compliquée au fur et à mesure que le nombre de personnes surveillées ou entrainées augmente. Il devient très vite impossible à un seul éducateur ou entraîneur de surveiller et d'apprécier les performances de très nombreuses personnes. La présente invention se propose notamment de remédier à cet inconvénient. Le procédé de l'invention, destiné à la surveillance de l'activité d'une personne ou d'un animal, à partir de la fréquence cardiaque, consiste notamment à préfixer une plage de fréquences cardiaques, à détecter les battements cardiaques et calculer la fréquence cardiaque de la personne surveillée et à fournir à la personne surveillée un signal lui permettant de situer la valeur de sa fréquence cardiaque calculée par rapport à ladite plage de fréquence cardiaque préfixée. Il est ainsi possible d'associer à la plage de fréquences cardiaques précitée une famille de personnes aptes à fournir respectivement un travail musculaire tel que leurs fréquences cardiaques au cours de ce travail se situent dans la plage de fréquences cardiaques préfixées. Le procédé selon 1 ' invention peut avantageusement consister à fournir un signal à la personne surveillée lorsque sa fréquence cardiaque calculée est supérieure à la fréquence maximum de ladite plage de fréquence cardiaque préfixée, et/ou un signal lorsque sa fréquence cardiaque calculée est inférieure à la fréquence minimum de ladite plage de fréquence cardiaque préfixée et/ou un signal lorsque sa fréquence cardiaque calculée est comprise entre ces fréquences maximum et minimum. De manière particulièrement avantageuse, le procédé selon l'invention peut consister à préfixer un groupe de plages de fréquences cardiaques parmi lequel est choisi la plage de fréquence cardiaque précitée. Il est, dans ces conditions, possible de déterminer des familles de personnes à rééduquer ou à entrainer à chacune desquelles on associe une plage de fréquences cardiaques préfixées choisie dans le groupe précitée de fréquences cardiaques. Le procédé selon l'invention peut également consister à préfixer une fréquence cardiaque d'alerte dont la valeur est supérieure à la fréquence maximum de ladite plage de fréquence cardiaque préfixée et à fournir un signal à la personne surveillée lorsque sa fréquence cardiaque calculée est supérieure à cette fréquence cardiaque d'alerte. Il peut en outre consister à fournir à la personne surveillée un signal d'alerte particulier si sa fréquence cardiaque mesurée reste au-dessus de ladite fréquence cardiaque d'alerte pendant une durée déterminée. Le procédé de l'invention peut également consister à préfixer un groupe de fréquences cardiaques d'alerte dont les fréquences cardiaques d'alerte sont respectivement associées aux plages du groupe précité de plages de fréquences cardiaques. Il peut consister également à fournir à la personne surveillée le ou les signaux précités sous forme sonore ou lumineuse. - Dans une variante, le procédé selon l'invention peut consister à afficher ladite plage de fréquences et éventuellement ladite fréquence cardiaque d'alerte associée sur un écran selon une échelle déterminée et à afficher un index dont la position varie sur cette échelle en correspondance à la variation cardiaque calculée. Le dispositif selon l'invention, destiné à la surveillance de l'activité d'une personne ou d'un animal à partir de sa fréquence cardiaque, en vue en particulier de la mise en oeuvre du procédé précité, peut avantageusement comprendre un moyen pour détecter les battements cardiaques de la personne relié à un moyen permettant de calculer sa fréquence cardiaque, un moyen pour préfixer un groupe de plages déterminées de fréquence cardiaque, un moyen pour sélectionner l'une quelconque de ses plages de fréquence cardiaques, et un moyen de visualisation permettant d'afficher sur un écran la plage de fréquence cardiaque sélectionnée selon une échelle déterminée et un index dont la position est, par rapport à cette échelle représentative de la valeur de la fréquence cardiaque fournie par le moyen de calcul. Le dispositif de l'invention peut comprendre en outre un moyen pour préfixer un groupe de fréquence cardiaque d'alerte associé respectivement auxdites plages de fréquence cardiaque et dont les valeurs sont respectivement supérieures aux fréquences cardiaques maximum des plages de fréquences cardiaques précitées, ledit moyen de visualisation permettant de représenter sur l'écran précité la fréquence cardiaque d'alerte associée à la plage de fréquence cardiaque affichée. La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un dispositif de surveillance de l'activité cardiaque d'une personne, décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par la figure unique annexée. Le dispositif de surveillance représenté sur la figure et repéré d'une manière générale par la référence 1 comprend un capteur 2 sensible aux battements cardiaques, que la personne surveillée installe en un endroit déterminé de son corps. Ce capteur est relié à un organe de calcul 3 apte à calculer en permanence ou périodiquement, par exemple toutes les quinze secondes, la fréquence cardiaque de la personne surveillée à partir des signaux successifs que lui fournit le capteur 2. Le dispositif 1 comprend en outre un organe de mémorisation 4 d'un groupe de plages de fréquences cardiaques, dans lequel sont par exemple mémorisées la fréquence maximum et la fréquence minimum de chacune de ces plages, ainsi qu'un organe de sélection 5 qui permet de sélectionner 11 une de ces plages de manière à transmettre les valeurs maximum et minimum de la plage de fréquence sélectionnée à un générateur de signaux 6. Ce générateur 6 est lui même relié à un écran de visualisation 7 de telle sorte que sur cet écran apparaissent, par exemple, deux traits horizontaux décalés 8 et 9 dans le sens vertical, selon une échelle verticale déterminée, dont les positions correspondent respectivement aux valeurs maximum et minimum 8 et 9 de la plage de fréquence sélectionnée. Le dispositif 1 comprend en outre un organe de mémorisation 10 d'un second groupe de fréquences cardiaques qui déterminent des plages de fréquences cardiaques incluant les plages de fréquence cardiaques mémorisées dans 11 organe de mémorisation 4. Comme précédemment, on peut par exemple mémoriser dans l'organe de mémorisation 10 les valeurs maximum et minimum des fréquences des secondes plages de fréquence qui sont des fréquences maximum et minimum d'alerte. La sélection d'une plage de fréquences cardiaques mémorisée dans l'organe de mémorisation 4 grâce à l'organe de sélection 5 engendre également la sélection de la plage de fréquences cardiaques associée mémorisée dans ltorgane de mémorisation 10. Le générateur 6 affiche sur l'écran 7 par deux traits horizontaux 11 et 12 disposés selon 11 échelle précitée, le trait 11 étant au-dessus du trait 8 et le trait 12 étant au-dessous du trait 9. La sortie du calculateur 3 est reliée au générateur de signaux 6 et ce dernier génère sur l'écran, par exemple, un point lumineux 13 dont la position est représentative, sur l'échelle d'écran précitée, de la fréquence cardiaque calculée de la personne surveillée. Dans un exemple, on peut adopter un groupe de plages de fréquences dans lequel les fréquences minimum et maximum déterminant des plages seraient .... 80,90 ; 85,95 ; 90,100 95,105 ; 100,110 ; 105,115 ~ .... auxquelles seraient associées les fréquences d'alerte minimum et maximum ... 75,95 ; 80,100 85,105 ; 90,110 ; 95,115 ; 100,120 ; ... ces fréquences étant en nombre de pulsations cardiaques par minute. Le dispositif de surveillance 1 décrit ci-dessus s'utilise de la manière suivante. Ayant attribué à la personne à surveiller la plage de fréquences cardiaques 8, 9 à laquelle sont associées les fréquences d'alerte 11, 12, la personne commence un effort musculaire, par exemple sur un engin tel qu'un vélo. Dans un premier temps, son rythme cardiaque croit. L'index 13 se déplace donc sur l'écran du bas vers le haut. Lorsque l'index 13 passe au-dessus de la fréquence minimum de la plage sélectionnée matérialisée par la ligne horizontale 9, la personne doit produire son effort de manière régulière de telle sorte que sa fréquence cardiaque calculée reste dans la plage de fréquences cardiaques 8, 9 qui lui a été attribuée. En conséquence, la personne surveille la position de l'index 13 sur l'écran 7 et module son effort de telle sorte que son index 13 reste entre les deux traits horizontaux 8 et 9 matérialisant la plage.Au bout d'un temps déterminé, la personne ralentit son effort cardiaque, l'index 13 descend sur l'écran 7 et sa séance de rééducation ou d'entraînement est terminée. Si, au cours de cet entraînement, la fréquence cardiaque calculée de la personne surveillée passe au-dessus de la fréquence cardiaque d'alerte maximum matérialisée par le trait horizontal 11, l'index 13 se trouve au-dessus de cette ligne 11. Elle doit immédiatement réduire son effort de telle sorte que sa fréquence cardiaque calculée diminue afin que l'index 13 repasse en-dessous de la ligne d'alerte 11. Si la personne ne produit pas ce ralentissement, si sa fréquence cardiaque reste au-dessus de la fréquence maximum d'alerte pendant une durée déterminée, le générateur de signaux 6, grâce à un temporisateur incorporé, ne transmet plus de signaux à l'écran 7 et la personne surveillée ne peut plus savoir où se situe la valeur de sa fréquence cardiaque par rapport à la plage de fréquences~8, 9 qui lui a été imposée. L'exemple qui vient d'être décrit pour une personne à surveiller peut être utilisé simultanément par un grand nombre de personnes. En effet, l'organe de mémorisation 4, l'organe de sélection 5 et l'organe de mémorisation 10 peuvent constituer une unité centrale et le capteur 2, le calculateur 3, le générateur de signaux 6 et l'écran 7 peuvent constituer une unité personnelle reliable à l'unité centrale ci-dessus par voie télématique. Ainsi toute personne qui dispose de cette unité personnelle, peut se connecter à l'unité centrale afin d'obtenir, en parallèle à toute autre personne connectée, la plage de fréquences cardiaques qui lui est attribuée pour sa séance d'entraînement ainsi que la plage de fréquences cardiaques d'alerte qui lui est associée, sélectionnées parmi les groupes de fréquences cardiaques mémorisées dans l'organe de mémorisation 4 et l'organe de mémorisation 10. Le dispositif de surveillance 1 est donc conçu pour pouvoir surveiller, à partir d'un groupe de plages de fréquences cardiaques et accessoirement d'un groupe de fréquences cardiaques d'alerte associé, un nombre de personnes très important qui se subdivise en familles de personnes à chacune desquelles est attribuée une plage de fréquences cardiaques choisies dans ces groupes de fréquences cardiaques. Toutes les personnes disposant d'une unité personnelle constituée par le capteur 2, la calculateur 3, le générateur 6 et l'écran 7 peuvent se connecter à l'unité centrale constitue l'organe de mémorisation 4, l'organe de sélection 5 et l'organe de mémorisation 10. Dans une autre variante, le capteur 2, le calculateur 3, les mémoires 4 et 10 peuvent constituer une unité portative qui comprendrait en outre un générateur de sons particuliers indiquant à la personne la position de sa fréquence cardiaque calculée par rapport à la plage de fréquences sélectionnée. Cette unité portative serait aisément utilisable par une personne qui, pour exercer son activité physique ou son entrainement, se déplacerait. Il est bien entendu que le dispositif de surveillance qui vient d'entre décrit peut être complété par des systèmes plus complexes de représentation sur l'écran 7, par des systèmes de contrôle d'accès entre l'unité personnelle précitée et l'unité centrale précitée, par des systèmes permettant un dialogue entre l'unité personnelle et l'unité centrale, l'unité centrale étant par exemple tenue par un éducateur ou un entraîneur qui pourrait simultanément et sans être présent imposé des séances spécifiques d'entraînement ou de rééducation aux personnes dont il a la charge. REVENDICATIONS 1. Procédé de surveillance de l'activité d'une ou plusieurs personnes ou d'un ou de plusieurs animaux à partir de la fréquence cardiaque, caractérisé par le fait qu'il consiste - à préfixer une plage (8, 9) de fréquences cardiaques - à détecter les battements cardiaques et calculer la fréquence cardiaque de la personne surveillée - et à fournir à la personne surveillée un signal (13) lui permettant de situer la valeur de sa fréquence cardiaque calculée par rapport à ladite plage de fréquence cardiaque préfixée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à fournir un signal à la personne surveillée lorsque sa fréquence cardiaque calculée est supérieure à la fréquence maximum de ladite plage de fréquences cardiaques préfixée, et/ou un signal lorsque sa fréquence cardiaque calculée est inférieure à la fréquence minimum de ladite plage de fréquences cardiaques préfixée et/ou un signal lorsque sa fréquence cardiaque calculée est comprise entre ces fréquences maximum et minimum. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il consiste à préfixer un groupe de plages de fréquences cardiaques parmi lequel est choisi la plage de fréquences cardiaques précitée. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste à préfixer une fréquence cardiaque d'alerte (11) dont la valeur est supérieure à la fréquence maximum (8) de ladite plage (8, 9) de fréquences cardiaques préfixée et à fournir un signal à la personne surveillée lorsque sa fréquence cardiaque calculée est supérieure à cette fréquence cardiaque d'alerte. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il consiste à fournir à la personne surveillée un signal d'alerte particulier si sa fréquence cardiaque mesurée reste au-dessus de ladite fréquence cardiaque d'alerte pendant une durée déterminée. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il consiste à préfixer un groupe de fréquences cardiaques d'alerte dont les fréquences cardiaques d'alerte sont respectivement associées aux plages du groupe précité de plages de fréquences cardiaques. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il consiste à fournir à la personne surveillée le ou les signaux précités sous forme sonore ou lumineuse. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il consiste à afficher ladite plage de fréquences et éventuellement ladite fréquence cardiaque d'alerte associée sur un écran selon une échelle déterminée et à afficher un index (13) dont la position varie sur cette échelle en correspondance à la variation de la fréquence cardiaque calculée. 9. Dispositif de surveillance de l'activité d'une ou de plusieurs personnes à partir de la fréquence cardiaque, destiné en particulier à la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend - un moyen (2) pour détecter les battements cardiaques de la personne relié à un moyen (3) permettant de calculer sa fréquence cardiaque - un moyen (4) pour préfixer un groupe de plages déterminées de fréquences cardiaques - un moyen (5) pour sélectionner l'une quelconque de ces plages de fréquences cardiaques - un moyen de visualisation (6, 7) permettant d'afficher sur un écran la plage (8, 9) de fréquences cardiaques sélectionnée selon une échelle déterminée et un index (13) dont la position est, par rapport à cette échelle, représentative de la valeur de la fréquence cardiaque fournie par le moyen de calcul (3). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un moyen (10) pour préfixer un groupe de fréquences cardiaques d'alerte (11, 12) associées respectivement auxdites plages (8, 9) de fréquences cardiaques et dont les valeurs sont respectivement supérieures et inférieures aux fréquences cardiaques maximum et minimum des plages de fréquences cardiaques précitées, ledit moyen de visualisation (6, 7) permettant de représenter sur l'écran précité (7) les fréquences cardiaques d'alerte (11, 12) associées à la plage (8, 9) de fréquences cardiaques affichée.