BE1006063A5 - Thermometre medical avec indications numerique et parlante. - Google Patents

Abstract

Il comprend une entrée provenant d'un conditionnateur des signaux générés par un senseur, constitué par une résistance à coééfficient négatif, prévu pour entrer en contact avec une zone du corps humain; un étage traducteur des signaux qui comprend un réseau de charge résistance-capacité; un micro-contrôleur recevant l'information des étages précédents sans besoin d'effectuer une conversion analogique-digitale, comptant avec une sortie pour un synthétiseur de voix qui incorpore des filtres éliminateurs des parasites, et un étage amplificateur des signaux audibles en vue à son application à un transducteur acoustique, comme un haut-parleur; et une sortie pour un visualiseur numérique de la température mesurée. Le circuit est construit en disposition compacte intégrant les étages conditionneurs des signaux d'entrée provenant de la sonde, le micro-contrôleur et l'étage conditionneur des signaux de basse fréquence envoyés au haut-parleur, les dits circuits intégrés comprenant un synthétisuer de voix, un circuit de mesure et un micro-contrôleur qui envoie les signaux correspondnts aux modules idéaux constitués par le circuit.

Description

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   rHEPMOMETRE   MEDICAL AVEC   INDICATIONS NUMERIQUE   ET PARLANTE La présente invention concerne un thermomètre médical avec indications numérique et parlante. 



  Dans l'état actuel de la technique on connaît des thermomètres médicaux incorporant un visuel des valeurs mesurées de la température et qui s'expriment à travers des chiffres, éventuellement accompagnées d'autres indications. 



  Occasionnellement, les types connus posent des problèmes de lecture, notamment à une certaine distance et pour des personnes ayant des   problèmes de vision,   cela se vérifie particulièrement lorsqu'on emploie des visuels du genre de cristaux liquides. 



  Le thermomètre qu'on décrit ci-après se distingue parce que, en outre, il est capable d'émettre des sons intelligibles correspondant aux mois   indicatifs   des valeurs de la température, de façon que les aveugles et les personnes avec une   capacité de vision insuffisante puissent   
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 se servir du thermomètre sans avor beso-n de procéder à la lecture des valeurs, mais   seulement   avec la perception auditive de ces mêmes valeurs. A ce propos, le circuit électronique du   nouveau thermomètre médical   comprend un synthétiseur de voix qui, en même temps que le visuel montre les chiffres correspondants aux valeurs thermiques mesurées, le   synthétiseur   émet des signaux sonores qui ensemble forment des mots, indiquant aussi les valeurs mesurées par l'appareil. 



  Le   présent brevet décret la structure   d'un circuit sur   lequel se hase l'appareil mesureur des températures   du 
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 corps huma-n, auquel on a associé, d'une part, une sonde qu'on place en   contact-mméd-ai avec le corps   d'un malade, et   d'autre pari, un haut-parleur destiné à émettre   des   signaux scncres correspondant   aux valeurs de la température 

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 et un visuel destiné à présenter des signes, précisément correspondant aux dites valeurs. 



  Le circuit lui-même, représenté sur le diagramme de blocs accompagnant ce mémoire du brevet, comprend fonctionnellement un étage conditionneur des signaux d'entrée, un micro-contrôleur et un étage conditionneur des signaux de voix, appliqués au haut-parleur. 



  Le circuit en question peut être matérialisé en différentes formes, l'une d'elles étant celle consistant à un montage de composants discrets proprement réalisés, bien que, dans l'habituelle configuration physique des circuits électroniques actuels, on préfère la réalisation intégrée de ces composants-là, dont ils sont la base des fonctions logiques déterminantes du fonctionnement opératif de l'appareil. 



  Afin de rendre l'explication plus facile, le présent mémoire est accompagné d'un dessin qui représente, comme exemple illustratif et non   limitat-f, un cas   de réalisation d'un thermomètre médical avec indications numérique et parlante, suivant les principes des revendications. 



  La figure est un diagramme de blocs dont les étages indiqués avec des numéros correspondent aux parties signalées ci-après. 



  Le bloc 1 consiste en une sonde thermique,   c'est-à-dire,   un dispositif sensible aux niveaux et aux variations de la température, fournissant un signal mesurable   électriquement, qui est proportionnel àla grandeur   de la température appliquée. La sonde consiste en une résistance du type dit NTC-ou de   coefficient   de   température négatif-,     caractérisée   parce que sa valeur ohmique diminue au fur et à mesure que la température appliquée augmente. Le système 

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 agit suivant des tableaux fournis par le fabricant, de façon que la traduction   résistance-température   soit simple et rapide. 



  Le bloc 2 réalise le conditionnement des signaux produits par la sonde thermique et est le responsable de traduire la valeur de la résistance NTC à une donnée directement traitable par un microprocesseur ou un micro-contrôleur associé à l'appareil. Le système se base sur un réseau de charge RC, formé par une résistance de précision, la NTC et un condensateur. 



  De cette façon, on réussit à mesurer la température directement du   micro-contrôleur,   sans être obligés à introduire un convertisseur analogique-numérique dans le dessin de l'appareil. En outre, grâce à la méthode utilisée, on élimine les erreurs produites par la chute de l'alimentation de la batterie ou des îles,   e   celles dérivées du condensateur utilisé. 



  Le bloc 3 constitue le mioro-contrôleur de tout le système, au moyen duquel la   température est mesurée, l'information   
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 est envoyée à des cristaux de quartz incorporés à l'appareil et aux données nécessaires pour le module synthétiseur de voix. Le micro-contrôleur est dessiné à l'échelle pour l'application et est basé sur une machine aux états finis, programmé pour réaliser l'algorithme   général d'opération   du   thermomètre,   et la communication avec chacun des modules extérieurs (synthétiseur, cristaux de quartz et résistance   NTC).   
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  Dû à la technologie utilisée, les modules de synthèse d'interface avec le cr. sal liquide sont physiquement ave--scn--phvs--quemen" intégrés avec les micro-contrôleurs. La technclogie sousindiquée est connue sous le-ici 

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 Le bloc 4 effectue le conditionnement des signaux analogiques de voix, y compris le filtrage et l'amplification du dit signal. Le module formant cet étage est intégré dans le composant ASIC, indiqué ci-dessus. 



  L'étage 4 comprend, selon ce qu'on a indiqué, des filtres pour la supression des parasites éventuellement reproduits dans les étages antérieurs et s'étend à la synthèse de voix, dont les signaux à faible amplitude sont magnifiés par un amplificateur compris dans le même étage, en leur fournissant l'amplitude nécessaire pour l'excitation du haut-parleur formant l'étage 5, qui, dans une meilleure version, sera incorporé au thermomètre. 



  Les visuels 6 sont du type de cristaux liquides et de grande visibilité. Sur son écran apparaîtront les valeurs correspondantes, par exemple, au niveau de température du corps humain à un moment déterminé, les valeurs maximales et minimales, et d'autres indications possibles. 



  Parmi les parties fonctionnelles qui constituent le thermomètre   clinique décrit dans le présent brevet, trois   sont invariables et indispensables : la sonde, pour la perception   immédiate du   niveau thermique du corps   humain à   mesurer ; le haut-parleur, pour l'émission des signaux sonores indicatifs des valeurs mesurées, et le visuel, pour l'indication graphique des propres valeurs de mesure. Ces sous-ensembles ne seront donc pas l'objet d'ultérieures considérations. 



  Les parties fonctionnelles définissant l'essence di circuit du nouveau thermomètre, ainsi que la réalisation intégrée de leurs fonctions, constituent également l'objet de ce brevet, qui expose l'exécution pratique des sous-ensembles opératifs indiqués ci-dessus. 

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 Il s'agit selon les revendications ci-jointes, de construire les blocs 2, 3 et 4 du circuit, d'après le dessin qui accompagne le mémoire descriptif, sous la forme d'un bloc unique équivalent, constitué par un circuit intégré du type dit ASIC, c'est-à-dire, spécifique pour l'applicaion à laquelle il est destiné. Le circuit en question réalise les fonctions des blocs sumentionnés, avec l'avantage de la simplification et la réduction de dimensions et de poids.

   Egalement, le coût du circuit intégré, bien que celui-ci soit fabriqué sur mesure pour les besoins du fabricant du thermomètre, diminue sensiblement. 



  En analysant la composition fonctionnelle du circuit intégré qui constitue la partie principale de la structure du thermomètre, on peut mentionner les suivants sousensembles, en tenant compte que cette distinction est purement idéale et uniquement aux effets de suite des signaux d'entrée et de sortie, respectivement ; 1. Un synthétiseur de voix fondé sur la technologie ADPCM à 3 bits qui permet d'obtenir une gamme de fréquences audibles, traduite en une qualité de voix suffisant pour l'étage final. Ce synthétiseur se base sur une mémoire à 12 Kby : es contenant la voix à synthétiser e une machine d'états synchrone dirigeant la dite mémoire et concatène les messages nécessaires à conformer les chiffres à présenter, dans un intervalle des valeurs de 32, 0 à 42, 0 degrés centigrades. 



  2. Un circuit de mesure basé sur une une machine d'états synchrones utilisant des signaux digitaux peur effectuer directement la mesure sur la résistance à coefficients de température négatifs (NTC) associés à la sonde. Cela permet d'éliminer un interface pour la conversion analogique-digitale. 



  Un micro-contrôleur basé, de la même façon, sur une machine . d'états et responsable de faire parvenir les signaux opportuns à chacun des modules idéaux du circuit, afin de 

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 réaliser l'algorithme ou opération correspondante : orrespon activation de l'appareil, mesure de la grandeur physique, alimentation du synthétiseur de voix et du visuel de signes, et la désactivation de l'appareil. 



  Il est opportun de signaler que la méthode de mesures sur la sonde du thermomètre permet de considérer les condtionneurs des signaux d'entrée comme une simple routine de software, car il n'existe aucun type de module responsable d'effectuer la conversicn d'analogique à musical. La méthode suivie utilise directement les signaux disponibles dans les   micro-contrôleurs pour réaliser   une conversion   fréquence-température.   C'est-à-dire, dans le circuit intégré réunissant les étages fonctionnels susmentionnés il n'existe physiquement un module convertisseur A/D. 



  La mesure de la température se fait en déterminant le nombre des charges et décharges   réalisés   par la résistance NTC sur une capacité, en la rapportant aux charges et décharges   effectuées sur une résistance   de grandeur connue ; On obtient ainsi du rapport de la valeur de la NTC, correspondant, selon   un tableau préalablement établi, à   la température de la sonde. Cette méthode de mesure permet de   simplifier   au maximum les modules correspondants et d'obtenir ainsi une mesure stable par rapport à des changement dans la tension d'alimentation (obtenue d'une ou plusieurs piles incorporées à l'appareil) et aux différences de valeur (tolérances) du condensateur utilisé. 



  Un autre avantage pratique de la réalisation décrite est le petit nombre de composants directement impliqués dans la mesure : un condensateur, une résistance à basse tolérance et la dite NTC associée à la sonde. 

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  Dans sa matérialisation, le nouveau thermomètre sera proprement construit une carcasse présentant, dans un lieu facilement accessible, la disposition de la sonde thermique, adéquate pour être appliquée au corps humain, existant de même le logement pour le haut-parleur et les orifices de sortie pour les sons générés par le dit hautparleur.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS 1. Thermomètre médical avec indications numérique et parlante, destiné à la génération de signaux traduits par la présentation de signes sur un écran et à la génération de sons à travers un haut-parleur comprenant un circuit électronique basé sur l'utilisation d'un circuit intégré programmable avec mémoire incorporée comprenant une entrée à laquelle est associé un élément détecteur, ce détecteur étant capable de réagir aux variations de température générées par une résistance à coefficient de température négatif (NTC), le circuit électronique comprenant également un bloc de conditionnement des signaux produits par le détecteur, un bloc qui comprend un superviseur de micro-ordinateur, un stade de conditionnement des signaux analogues donnant naissance à des sons intelligibles à travers un haut-parleur,

   et un stade de visualisation des valeurs sur un écran, caractérisé en ce que le bloc de conditionnement des signaux produits par le détecteur comprend un réseau de charge RC formé par une résistance de précision, la résistance à coefficient négatif et un condensateur commandé directement par le superviseur de micro-ordinateur sans devoir passer par un stade d'oscillation.
2. 2. Thermomètre médical avec indications numérique et parlante selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un superviseur de micro-ordinateur utilisant les signaux numériques afin de réaliser la mesure directement sur le capteur de température.
3. 3. Thermomètre médical avec indications numérique et parlante selon la revendication 1, caractérisé en ce que le <Desc/Clms Page number 9> superviseur de micro-ordinateur incorporé dans l'appareil révèle des sorties correspondant à des cristaux de quartz de stabilisation envoyant les données nécessaires aux modules synthétiseurs de voix, le superviseur de micro-ordinateur comprenant les modules de synthèse et d'interphase avec le cristal liquide qui forme l'écran de visualisation.
4. 4. Thermomètre médical avec indications numérique et parlante selon la revendication 1, essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend l'association physique et fonctionnelle, dans un circuit intégré unique, des stades correspondant au conditionnement des signaux d'entrée provenant du capteur, au superviseur de micro-ordinateur et au conditionnement de signaux de basse fréquence envoyés par le haut-parleur.

   Ce circuit intégré comprend un synthétiseur de voix qui génère des fréquences audibles formant les sons indicateurs de la valeur de la température mesurée, un circuit de mesure utilisant ces signaux numériques afin de déterminer la valeur de la température directement dans la résistance de type NTC associée au capteur, et un superviseur de micro-ordinateur chargé d'envoyer les signaux correspondants aux modules idéaux en vue d'exécuter les opérations respectives.