FR2498921A1

FR2498921A1 - Wrist wearable continuous heart rate indicator - uses ultrasonic transducer to measure Doppler frequency of reflected acoustic waves to provide LCD indication and audible alarm

Info

Publication number: FR2498921A1
Application number: FR8102197A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1982-08-06
Also published as: FR2498921B1

Abstract

The appts. is worn on the wrist like a watch, to continuously indicate the cardiac frequency, and contains an adjustable audible alarm. An ultrasonic transceiver measures the Doppler frequency of a continuous or pulsed ultrasonic wave reflected by the blood flowing in an artery or a vein inside the wrist. The appts. includes, between the ultrasonic source and the skin, a medium which adapts the source to the skin impedance. The audible alarm sounds when the cardiac frequency is higher than a threshold which is adjusted by the user. The appts. can also be combined with an electronic watch. The waves are produced by a piezoelectric transducer with a metallised surface and a dia. of between 2 and 3mm.

Description

Le problème s'est souvent posé pour un malade cardiaque de pouvoir mesurer son pouls de façon continue sans le gêner dans ses activités ou ses déplacements, de même pour un sportif de surveiller son rythme cardiaque pendant un effort soutenu. The problem has often arisen for a heart patient to be able to measure his pulse continuously without hampering him in his activities or his movements, the same for a sportsman to monitor his heart rate during a sustained effort.

L'invention a pour but de fournir un appareil portatif se fixant au poignet et permettant par lecture directe de connaitre à tout moment cette fréquence cardiaque en nombre de pulsations par minute, et comportant un dispositif qui déclenebeun signal sonore pour une fréquence préréglable par l'utilisateur. The object of the invention is to provide a portable device which is fixed to the wrist and which makes it possible, by direct reading, to know at any time this heart rate in number of pulses per minute, and comprising a device which triggers a sound signal for a frequency which can be preset by the user.

La présente invention est caractérisée par le fait qu'elle est basée sur la mesure de l'effet Doppler obtenu en dirigeant une onde acoustique de fréquence élevée sur une des artères du poignet. The present invention is characterized in that it is based on the measurement of the Doppler effect obtained by directing an acoustic wave of high frequency on one of the arteries of the wrist.

Selon une première variante tel que le montre la figure 1 pour l'appareil (la forme de l'objet n'étant pas limitative) vu de face et la figure 2 pour l'appareil vu de dos, l'appareil portatif se présente comme une montre bracelet comportant un écran 1 constitué par exemple par des voyants numériques lumineux réalisés au moyen de cristaux liquides sur lequel s'affiche la fréquence des pulsations cardiaques en nombre par minute. Le dispositif comporte en outre une alarme qui émet un signal sonore lorsque cette fréquence dépasse un certain seuil que l'utilisateur peut prérégler grâce aux boutons 2 et 3. According to a first variant as shown in FIG. 1 for the device (the shape of the object not being limiting) seen from the front and FIG. 2 for the device seen from the back, the portable device is presented as a wristwatch comprising a screen 1 constituted for example by digital light indicators produced by means of liquid crystals on which the frequency of the heartbeats in number per minute is displayed. The device also includes an alarm which emits an audible signal when this frequency exceeds a certain threshold which the user can preset using buttons 2 and 3.

Selon une deuxième variante tel que le montre la figure 3 pour l'ap- pareil vu de face et la figure 4 pour l'appareil vu de dos, l'appareil est une montre bracelet fonctionnant à partir d'un mouvement à quartz permettant à volonté d'afficher sur le même écran en cristaux liquides 6 en plus des données habituelles telles que date, heures et secondes, - ces fonctions étant non limitatives des indications fournies par la montre, - et réglable par les boutons 5 les éléments définis dans la première variante. According to a second variant as shown in FIG. 3 for the device seen from the front and FIG. 4 for the device seen from the back, the device is a wristwatch operating on the basis of a quartz movement allowing will to display on the same liquid crystal screen 6 in addition to the usual data such as date, hours and seconds, - these functions being non-limiting of the indications provided by the watch, - and adjustable by the buttons 5 the elements defined in the first variant.

Selon une troisibme variante tel que le montre la figure 5 pour l'appareil vu de face et la figure 4 pour l'appareil vu de dos, l'appareil est une montre bracelet fonctionnant à partir d'un mouvement à quarts et présentant en plus des fonctions habituelles dont la fonction chronomètre, affichées sur l'écran d'affichage 7 un écran séparé 1 affichant les éléments définis dans la première variante. According to a third variant as shown in FIG. 5 for the device seen from the front and FIG. 4 for the device seen from the back, the device is a wristwatch operating from a quarter movement and having in addition usual functions including the stopwatch function, displayed on the display screen 7 a separate screen 1 displaying the elements defined in the first variant.

Suivant une quatrième variante tel que le montre la figure 6 l'appareil se présente en deux parties indépendantes reliées par une connexion électrique 10. According to a fourth variant as shown in FIG. 6, the device is presented in two independent parts connected by an electrical connection 10.

La première partie de l'appareil 8 permettant la lecture telle que définie dans les différentes variantes précédentes la deuxième partie 9 comportant l'émetteur et le récepteur d'ultra-sons. Dans la figure 6 la partie 9 est placée d titre d'exemple au-dessus de l'arbre radiale 11. The first part of the device 8 allowing the reading as defined in the different preceding variants the second part 9 comprising the transmitter and receiver of ultrasound. In FIG. 6, part 9 is placed by way of example above the radial shaft 11.

La présente invention utilise de préférence la mesure de l'effet
Doppler obtenue en dirigeant sur une des artères existantes au niveau du poignet, l'artère radiale par exemple une onde acoustique de fréquence ultrasonore fo.The present invention preferably uses the measurement of the effect
Doppler obtained by directing on one of the existing arteries at the wrist, the radial artery for example an acoustic wave of ultrasonic frequency fo.

Dans la description suivante sont détaillés successivement le systme de mesure de la fréquence cardiaque, le système d'émission et de réception des ultra-sons désignés sous le nom de transducteurs, puis le système d'alarme. In the following description are successively detailed the heart rate measurement system, the system for transmitting and receiving ultrasound referred to as transducers, then the alarm system.

La partie de l'invention relative au système de mesure de la fréquence cardiaque sera mieux comprise A la lecture de la description du schéma de fonctionnement suivant une forme de réalisation non limitative des possibilités de l'appareil en se référant à la figure 7 des dessins indexés. The part of the invention relating to the heart rate measurement system will be better understood on reading the description of the operating diagram according to an embodiment which does not limit the possibilities of the apparatus with reference to FIG. 7 of the drawings. indexed.

Un émetteur 12 fournit un faisceau d'ultra-sons 13 å la fréquence fo (5 Mhz par exemple) dirigé sur une artère Il l'artère radiale par exemple. A transmitter 12 provides a beam of ultrasound 13 at the frequency fo (5 MHz for example) directed on an artery It the radial artery for example.

Une partie 14 de l'onde diffusée par les globules contenus dans le sang et réfléchie dans la direction du récepteur 15.Part 14 of the wave diffused by the globules contained in the blood and reflected in the direction of the receptor 15.

Comme ces globules se déplacent à la vitesse Y du flux sanguin qui circule dans l'artère, la fréquence f de l'onde acoustique réfléchie par les globules est décalée par rapport à la frdquence-fo de 11 onde incidente par un écart de fréquence f appelé communément fréquence Doppler. As these globules move at the speed Y of the blood flow which circulates in the artery, the frequency f of the acoustic wave reflected by the globules is shifted compared to the frequency-fo of 11 incident wave by a frequency difference f commonly called Doppler frequency.

2 fo V
Cos e
c
V étant la vitesse du sang dans l'artère (de l'ordre de 15 à 30 cm par seconde).2 fo V
Cos e
vs
V being the speed of the blood in the artery (of the order of 15 to 30 cm per second).

C la vitesse du son dans le milieu considéré (environ 1400 mètres par seconde dans le sang). C the speed of sound in the environment under consideration (approximately 1400 meters per second in the blood).

fi la fréquence de tonde acoustique incidente (la gamme de fréquence retenue de façon préférentielle mais non limitative pour que l'invention se situe entre 2 et 12 Mhz). fi the incident acoustic mowing frequency (the frequency range selected preferentially but not limiting so that the invention is between 2 and 12 Mhz).

8 l'angle qui fait l'axe du faisceau ultra-sonore avec l'axe moyen de l'artère. 8 the angle which makes the axis of the ultrasound beam with the mean axis of the artery.

Dans ces conditions on voit que suivant les valeurs de e et fO, A f peut varier entre 0 et 3000 hz. Under these conditions we see that depending on the values of e and fO, A f can vary between 0 and 3000 Hz.

Dans une première variante appelée variante continue, le principe utilisé pour mesurer la pulsation cardiaque à p & tir de la mesure de l'écart
Doppler de fréquence sera mieux compris à la lecture de la description suivante faite en se référant à la fig.-' 8 des dessins indexés.In a first variant called the continuous variant, the principle used to measure the heartbeat from the measurement of the deviation
Frequency Doppler will be better understood on reading the following description made with reference to Fig.- '8 of the indexed drawings.

Un oscillateur électrique 16 désigné sous le nom de pilote à quartz et alimenté par la pile 17 fournit après amplification par l'amplificateur 18
une tension alternative à la fréquence fo qui excite un transducteur piézo
électrique 19 qui transforme l'énergie électrique alternative qu'il reçoit
en un faisceau ultra-sonore 13 ce faisceau est en partie réfléchie par l'ar - tre Il ; la partie 14 du faisceau réfléchi est détectée par un deuxième
transducteur piéso-électrique 20 identique au premier transducteur et qui
fournit une tension électrique alternative à la fréquence fo +f. La difc
férence S f entre la fréquence émise fo et la fréquence reçue est désignée
sous le nom de fréquence Doppler.An electric oscillator 16 designated by the name of quartz pilot and powered by the battery 17 provides after amplification by the amplifier 18
an alternating voltage at the frequency fo which excites a piezo transducer
19 which transforms the alternative electrical energy it receives
in an ultrasonic beam 13 this beam is partly reflected by the artre II; part 14 of the reflected beam is detected by a second
piezoelectric transducer 20 identical to the first transducer and which
provides an alternating electrical voltage at the frequency fo + f. The difc
reference S f between the transmitted frequency fo and the received frequency is designated
under the name of Doppler frequency.

Aprbs l'amplification dans l'amplificateur accordé 21 le signal qui
est à la fréquence fo +f est mélangé dans le mélangeur 22 avec un signal
de référence à la fréquence fo fournit par le pilote à quartz. A la sortie
du mélangeur après filtrage par le filtre passe-bas 23, on recueille un si
gnal à la fréquence DopplerZf
Après amplification dans un amplificateur basse fréquence 25 la varia
tion de fréquence b f est transformée en une variation de tension v par un
discriminateur classique 26.After amplification in the amplifier tuned to the signal which
is at the frequency fo + f is mixed in the mixer 22 with a signal
of reference to the frequency fo supplied by the quartz pilot. To the output
of the mixer after filtering by the low-pass filter 23, one collects if
general at DopplerZf frequency
After amplification in a low frequency amplifier 25 the varia
tion of frequency bf is transformed into a variation of voltage v by a
classic discriminator 26.

Si la vitesse du sang dans l'artère était conatantedf serait cons
tant mais à cause de la pulsation cardiaque, la vitesse du sang est modulée
à la fréquence F de la pulsation cardiaque. La fréquence Doppler ar qui est
proportionnelle à la vitesse du sang est donc aussi modulée à la fréquence
cardiaque F il en est donc également de mame de la tension7fournie par le dis
criminateur 26.If the speed of the blood in the artery was conatantedf would be cons
so much but because of the heartbeat, the speed of the blood is modulated
at the frequency F of the heartbeat. The Doppler frequency ar which is
proportional to the speed of the blood is therefore also modulated at the frequency
cardiac F so it is also the same for the tension 7 supplied by the dis
criminal 26.

Un fréquence mètre électronique classique comportant une mémoire
électronique où est stockée en permanence la valeur instantanée de la fréquen
ce cardiaque permet l'affichage de cette fréquence sur un dispositif d'affi
chage numérique 1 (écran à cristaux liquides par exemple).A conventional electronic frequency meter with memory
electronic where the instantaneous value of the frequency is permanently stored
this heart allows the display of this frequency on a display device
digital chage 1 (liquid crystal display for example).

Cette partie du dispositif objet de l'invention sera décrite plus en
détail quand sera abordé le système d'alarme.This part of the device which is the subject of the invention will be described in more detail
detail when the alarm system will be addressed.

I1 faut noter qu'en plus de l'énergie réfléchie par les globules du
sang le transducteur récepteur reçoit des échos parasites dûs en particulier
aux reflexions sur l'épiderme, les parois des artères etc... Ces échos sont
des échos fixes, leur fréquence Doppler est soit nulle soit très faible, ils
sont éliminés par un filtre passe-haut 24 placé à la sortie du mélangeur 22.It should be noted that in addition to the energy reflected by the globules of the
blood the receiving transducer receives parasitic echoes due in particular
reflections on the epidermis, artery walls, etc. These echoes are
fixed echoes, their Doppler frequency is either zero or very weak, they
are eliminated by a high-pass filter 24 placed at the outlet of the mixer 22.

Une deuxième variante, appelée variante pulsée, utilisée pour mesurer
la pulsation cardiaque sera décrite en se référant à la figure 9 des dessins
indexés.A second variant, called the pulsed variant, used to measure
the heartbeat will be described with reference to Figure 9 of the drawings
indexed.

La tension y fournie par l'oscillateur pilote à quartz 16 alimentée
par pile 17 est modulée en impulsion fine (0,5 micro-seconde par exemple) par
un commutateur 28 (commutateur à diodes par exemple) commandée par une tension
V2 fournie par un diviseur de fréquence 29 commandé par le pilote 16. The voltage y supplied by the quartz pilot oscillator 16 supplied
by battery 17 is modulated in fine pulse (0.5 micro-second for example) by
a switch 28 (diode switch for example) controlled by a voltage
V2 supplied by a frequency divider 29 controlled by the pilot 16.

Le train d'impulsions recueilli à la sortie du commutateur excite un transducteur piézo-électrique 19 qui émet un faisceau ultra-sonore lui-meme modulé en impulsion.The train of pulses collected at the output of the switch excites a piezoelectric transducer 19 which emits an ultrasonic beam itself modulated in pulse.

Une partie du faisceau émis est réfléchi vers le récepteur qui reçoit des impulsions décalées dans le temps par rapport aux impulsXions émises à cause du trajet que l'onde ultra-sonore doit parcourir de 11 émetteur à l'artè- re puis après réflexion de l'artère au récepteur. A part of the emitted beam is reflected towards the receiver which receives pulses offset in time with respect to the pulses emitted because of the path that the ultrasonic wave must travel from the emitter to the artery and then after reflection from the to the receiver.

Ce décalage t dans le temps est égal à 2 d , c étant la vitesse de l'onde acoustique - et d la distance de l1émetteur0 (ou du récepteur l'artère visée
La ligne 30 de la figure 10 donne la variation dans le temps de la tension de sortie de ltoscillateur pilote.This time shift t is equal to 2 d, c being the speed of the acoustic wave - and d the distance from the transmitter 0 (or from the receiver the target artery
Line 30 of FIG. 10 gives the variation over time of the output voltage of the pilot oscillator.

La ligne 31 de la figure 10 représente la variation dans le temps du train d'impulsions ultra-sonores émis à la fréquence fo. Line 31 of FIG. 10 represents the variation over time of the train of ultrasonic pulses emitted at the frequency fo.

La ligne 32 de la figure 10 représente la variation dans le temps du train d'impulsions réfléchi par l'artère ce train est retardé de t=2 d/c par rap- port au train 31 et de fréquence f0 + #f.
Line 32 of FIG. 10 represents the variation over time of the train of pulses reflected by the artery, this train is delayed by t = 2 d / c with respect to train 31 and of frequency f0 + #f.

La ligne 33 de la figure 10 représente la variation dans le temps d'un train d'impulsions parasites (réfléchi par exemple par l'épiderme); il est retardé de t' = 2d par rapport au train 31, la distance d' de l'épider
c me à l'émetteur étant différente de la distance d de l'artère à l'émetteur.Line 33 of FIG. 10 represents the variation over time of a train of parasitic pulses (reflected for example by the epidermis); it is delayed by t '= 2d compared to train 31, the distance d' from the epidermis
c me to the transmitter being different from the distance d from the artery to the transmitter.

La ligne 34 de la figure 10 représente un train d'impulsions de ré férence décalées dans le temps de t = 2d obtenu à partir du mattre oscillateur c 16, du diviseur 29, du modulateur 28 et du circuit retardateur 35 de la figure 9. Line 34 in FIG. 10 represents a train of reference pulses offset in time by t = 2d obtained from the oscillator master c 16, the divider 29, the modulator 28 and the delay circuit 35 of FIG. 9.

Après mélange des trains d'impulsions reçus 32, auxquels se surajoutent les trains parasites 33 avec le train de référence 34, seules les impulsions qui apparaissent de façon synchrone avec le train d'impulsions de référence décalé dans le temps de li fournissent un signal de sortie non nul. After mixing of the received pulse trains 32, to which are added the parasitic trains 33 with the reference train 34, only the pulses which appear synchronously with the reference pulse train shifted in time of li provide a signal of non-zero output.

c
On voit donc que la variante pulsée permet une élimination supplémentaire des échos parasites.vs
We therefore see that the pulsed variant allows additional elimination of parasitic echoes.

I1 est bien connu que si la fréquence de répétition des impulsions est supérieure au double de la fréquence Doppler Af, le détecteur de phase 36 suivi d'un intégrateur 37 et d'un filtre 38 éliminant la fréquence de répétition et ses harmoniques (ce filtre s'ajoute au filtre 24 qui élimine les échos fixes) fournit un signal à la fréquence Doppler Af dont l'exploitation comme dans la variante continue se fait par un discriminateur 26, suivi d'un fréquencemètre électronique 27. It is well known that if the repetition frequency of the pulses is greater than twice the Doppler frequency Af, the phase detector 36 followed by an integrator 37 and a filter 38 eliminating the repetition frequency and its harmonics (this filter is added to the filter 24 which eliminates fixed echoes) provides a signal at the Doppler frequency Af whose operation as in the continuous variant is done by a discriminator 26, followed by an electronic frequency meter 27.

Cette variante permet également le blocage du récepteur pendant le
2d temps e d'émission et son déblocage avec un délai de t = c I1 est donc pos- sible pour cette variante de n'utiliser qu'un transducteur.This variant also allows the receiver to be blocked during
2d transmission time and its release with a delay of t = c I1 is therefore possible for this variant of using only one transducer.

Enfin cette version qui fournit un échantillonnage de la phase du signal Doppler permet un filtrage par des filtres numériques plus facilement miniaturisables que les filtres classiques. Finally, this version which provides a sampling of the phase of the Doppler signal allows filtering by digital filters more easily miniaturizable than conventional filters.

Pour répondre à l'objet du brevet, le transducteur doit être minia- turisé, fournir un faisceau d'ultraeons dont l'axe fasse un angle aussi faible que possible avec l'axe de l'artère visée, avoir un bon rendement. To meet the object of the patent, the transducer must be miniaturized, provide a beam of ultraeons whose axis makes an angle as small as possible with the axis of the targeted artery, have a good efficiency.

Pour tenir compte de la position des deux artères principale qui traversent le poignet (l'artère radiale ou l'artère cubitale), le transduce teur peut Titre logé soit sous le bottier de visualisation qui se porte alors sous le poignet, soit å la partie inférieure d'un fermoir: le bottier de vi- sualisation peut alors être indépendant du fermoir qui supporte le transduc- teur (la figure 6 représente une réalisation conforme à ce principe). To take into account the position of the two main arteries which cross the wrist (the radial artery or the ulnar artery), the transducer can be housed either under the visualization boot which is then worn under the wrist, or at the part lower of a clasp: the display case can then be independent of the clasp which supports the transducer (FIG. 6 shows an embodiment conforming to this principle).

Pour éviter que la plus grande partie de l'énergie acoustique ne soit réfléchie par l'interface entre l'air et la peau de l'utilisateur, il peut autre prévu, entre la face avant du transducteur d'émission et la peau, une succession de milieux qui adaptent le transduoteur à l'impédance acoustique de la peau. To prevent most of the acoustic energy from being reflected by the interface between the air and the skin of the user, other means may be provided between the front face of the emission transducer and the skin. succession of media which adapt the transducer to the acoustic impedance of the skin.

Le transducteur selon l'invention sera mieux compris h la lecture de la description suivante en se référant aux figures il, 12, 13 et 14. The transducer according to the invention will be better understood on reading the following description with reference to FIGS. 11, 12, 13 and 14.

Le transducteur d'émission est constitué par un corps piézo-électri- que ionocristallin ou polycristallin, qui peut être, par exemple, du 4tano- biate de plomb, du titanate et zirconate de plomb, ou tout autre produit courazient commercialisé pour ce type de transducteur (PZT 5 par exemple). The emission transducer consists of an ionocrystalline or polycrystalline piezoelectric body, which can be, for example, lead 4tano-biate, lead titanate and zirconate, or any other product commonly sold for this type of transducer (PZT 5 for example).

Un disque de matière piézo-électrique métallisé de 2 à 3 mi de birr mètre est suffisant pour émettre le faisceau d'ultrasons. La figure 11 repr*- sente une réalisation possible d'un émetteur en PZT 5. Les zones hachurées 39 et 40 constituent les dépôts métalliques qui servent d'électrode et sur les- quels sont raccordées les connections électriques. Les dimensions d'un tel transducteur dans une réalisation donnée à titre indicatif fonctionnant å 7 Mhz sont 2 mm x s a x 0,3 mm; l'épaisseur (0,3 mm) est déterminée par la nécessité de faire résonner le transducteur en n#/2 acoustique à la fréquence de 7 Mhz. A disc of metallized piezoelectric material of 2 to 3 mi of birr meter is sufficient to emit the beam of ultrasound. FIG. 11 shows a possible embodiment of a PZT 5 transmitter. The hatched zones 39 and 40 constitute the metal deposits which serve as the electrode and to which the electrical connections are connected. The dimensions of such a transducer in an embodiment given as an indication operating at 7 MHz are 2 mm x s to x 0.3 mm; the thickness (0.3 mm) is determined by the need to resonate the acoustic n # / 2 transducer at the frequency of 7 MHz.

La figure 12 représente la cavité qui se trouve au contact de la peau 41 et contient les transducteurs d'émission et de réception. 13 Le transducteur d'émission 19 est orienté de façon que le faisceau d'ultrasons 13 intercepte l'artère 11 sous un angle e inférieur à 300. FIG. 12 represents the cavity which is in contact with the skin 41 and contains the transmitting and receiving transducers. 13 The emission transducer 19 is oriented so that the ultrasound beam 13 intercepts the artery 11 at an angle e less than 300.

La cavité peut comporter des surfaces réfléchissantes planes ou concaves 42 pour mieux orienter le faisceau d'ultrasons comme l'indique la figure 13. The cavity may include planar or concave reflecting surfaces 42 to better orient the ultrasound beam as indicated in FIG. 13.

Dans une réalisation préférentielle représentée t figure ,', la caviré est en plus remplie d'un gel 43, dont la densité a été déterminée pour s'adapter à l'impédance de l'épiderme, et fermée par une rembrane élastique d'épaisseur n #/2 acoustique (# est la longueur d'onde acoustique de la fréquence d'émission utilisée). Cette membrue est appliquée sur la pea @ de e l'utilisateur par le bracelet qui maintien le dispositif au poignet ce l'utilisateur. In a preferred embodiment shown in the figure, ', the cavity is additionally filled with a gel 43, the density of which has been determined to adapt to the impedance of the epidermis, and closed by an elastic padding of thickness n # / 2 acoustic (# is the acoustic wavelength of the emission frequency used). This member is applied to the user's skin by the bracelet which holds the device on the wrist of the user.

Dans les versions où l'on utilise un transducteur d'émission 1 e de réception 20 distincts, les deux transducteurs sont placés côte à cote conformément aux figures 15 et 16. In the versions where a separate transmission and reception transducer 20 is used, the two transducers are placed side by side in accordance with FIGS. 15 and 16.

Pour signaler à l'utilisateur que sa fréquence cardiaque a atteint ou dépassé un seuil réglable à l'avance (109 pulsations par minute par exemple), l'objet du brevet est équipé d'un dispositif d'alarme. To signal to the user that his heart rate has reached or exceeded a threshold adjustable in advance (109 pulses per minute for example), the subject of the patent is equipped with an alarm device.

Le fonctionnement d'une réalisation possible du dispositif d'alarme sera mieux compris à la lecture de la description suivante faite en se référant à la figure 17 des dessins indexas (les circuits d'alimentation partir de la pile 17 ne sont pas représenté). The operation of a possible embodiment of the alarm device will be better understood on reading the following description made with reference to FIG. 17 of the index drawings (the supply circuits from the battery 17 are not shown).

Le fréquencemètre digital utilisé comprend un registre 45 (mémoi- re électronique) dans lequel est stockée sous forme binaire la valeur instanée de la fréquence cardiaque F mesurée par effet Dhppler. The digital frequency meter used comprises a register 45 (electronic memory) in which the instantaneous value of the heart rate F measured by the Dhppler effect is stored in binary form.

Un décodeur 46 permet 11 affichage du contenu du registre sur des voyants lumineux numériques 47 à cristaux liquides par exemple. A decoder 46 makes it possible to display the contents of the register on digital indicator lights 47 with liquid crystal for example.

En agissant sur un bouton B1 commandant un contact électrique 2 repéré 48 sur la figure 17, il est possible de déconnecter à l'aide d'un ensemble de portes logiques 49 le registre 45 du fréquencemère du décodeur qui commande les voyants 47 et de connecter le registre d'un compteur 50 dans lequel est enregistrée la valeur de la fréquence cardiaque choisie comme seuil de déclenchement pour l'alarme sonore, cette fréquence apparait alors sur les voyants 47. By acting on a button B1 controlling an electrical contact 2 marked 48 in FIG. 17, it is possible to disconnect using a set of logic gates 49 the register 45 of the frequency of the decoder which controls the LEDs 47 and to connect the register of a counter 50 in which the value of the heart rate chosen as the triggering threshold for the audible alarm is recorded, this frequency then appears on the indicators 47.

En agissant sur un deuxième bouton B2 commandant un contact élec- trique 3 repéré 51 sur la figure 17, il est possible de faire évoluer le contenu du compteur 50 en connectant l'entrée du compteur à un train d'impulsions fourni par une chatne de diviseurs de fréquence commandée par le pilote à quartz 16. By acting on a second button B2 controlling an electrical contact 3 marked 51 in FIG. 17, it is possible to change the content of the counter 50 by connecting the input of the counter to a train of pulses supplied by a signal cable. frequency dividers controlled by the quartz pilot 16.

Les boutons B1 et 32 peuvent être des boutons du type bouton poussoir, les contacts qu'ils commandent s'interrompant des que l'on relâche la pression, ou du type pas à pas: une première pression ferme le contact commandé, une deuxibme pression le rouvre. The buttons B1 and 32 can be buttons of the push button type, the contacts which they control interrupting as soon as the pressure is released, or of the step by step type: a first press closes the controlled contact, a second pressure reopen it.

En agissant à la fois sur les boutons 31 et E2, l'utilisateur peut prérégler une fréquence F1 (109 pulsations , & minute par exemple) en rel- chant le bouton 32 (dans le cas où est utilisé un bouton de type bouton poussoir) au moment où apparait sur les voyants 47 la valeur F1 recherchée, 109 par exemple. Cette valeur sera alors stockée de façon permanente dans le registre 50 dw compteur tant que l'on n'actionnera pas à nouveau le bouton B2. En rouvrant le contact 48 à l'aide du bouton B1, la fréquence cardiaque mesurée par effet Doppler est à nouveau visualisée sur les voyants 47. By acting on buttons 31 and E2 at the same time, the user can preset a frequency F1 (109 pulses, & minute for example) by releasing button 32 (in the case where a push button type button is used) when the desired value F1 appears, on the LEDs 47, 109 for example. This value will then be permanently stored in the register 50 dw counter until the button B2 is pressed again. By reopening the contact 48 using the B1 button, the heart rate measured by the Doppler effect is again displayed on the LEDs 47.

Un autre ensemble électronique 52 constitué de porte logique, désigné sous le nom de comparateur, permet de comparer à tout moment les nombres enregistrés dans le registre 45 du fréquencemètre et le registre 50 du compteur de préaffichage. Quand le nombre enregistré dans le registre du fréquencemètre dépasse la valeur enregistrée dans le compteur 50 de préaffichage, l'alarme sonore 53 émet un signal sonore qui avertit l'utilisateur. Another electronic assembly 52 consisting of logic gate, designated under the name of comparator, makes it possible to compare at any time the numbers recorded in the register 45 of the frequency meter and the register 50 of the pre-display counter. When the number recorded in the frequency meter register exceeds the value recorded in the pre-display counter 50, the audible alarm 53 emits an audible signal which alerts the user.

Cette alarme sonore s'arrête dès que la fréquence mesurée redevient inférieure au seuil préaffiché.This audible alarm stops as soon as the measured frequency falls below the pre-displayed threshold.

Les différents ensembles électroniques utilisés (registre, compteur, porte logique, décodeur comparateur) sont paff aitement connus de l'homme de l'art et ne sont donc pas décrits en détail. Ils seront de préférence réalisés en technologie intégrée M.O.S.. Cette technologie utilisée de façon générale, en particulier dans les montres électroniques, les calculatrices de poche, etc... permet en effet une miniaturisation suffisante pour qu'il soit possible de loger toutes les fonctions utilisées dans un bottier de montre. L'alarme sonore (buzzer) est un dispositif du commerce comparable à ceux utilisés dans les montres électroniques. The various electronic assemblies used (register, counter, logic gate, comparator decoder) are well known to those skilled in the art and are therefore not described in detail. They will preferably be made using integrated MOS technology, a technology generally used, in particular in electronic watches, pocket calculators, etc., which in fact allows sufficient miniaturization for it to be possible to accommodate all the functions. used in a watch case. The audible alarm (buzzer) is a commercially available device comparable to those used in electronic watches.

Claims

1. Device worn on the wrist and indicating the heart rate per minute, characterized in that the measurement is made continuously, by simple contact with the epidermis by means of an ultrasound beam, without any intervention by the user .

2. Device based on the measurement of the Doppler frequency of a continuous or pulsed ultrasonic wave, reflected by the globules carried by the blood flow of an artery or a vein.

3. Apparatus characterized by a piezoelectric source of ultrasound adapted to the acoustic impedance of the epidermis by media having specific masses and suitable thicknesses.

4. Device fitted with an audible alarm triggered as soon as the heart rate exceeds a value preset by the user.

5. Device which, in addition to the heart rate, can display the indications of fouled in a conventional manner by a watch: hours, minutes, seconds, date, preset ringtone.