FR2519142A1 - Thermometre medical electronique - Google Patents

Abstract

DANS LE THERMOMETRE MEDICAL ELECTRONIQUE SELON LA PRESENTE INVENTION, UN DISPOSITIF 40 DE DETECTION DE TEMPERATURE ENGENDRE UN SIGNAL DE SORTIE PROPORTIONNEL A UNE TEMPERATURE, CE SIGNAL DE SORTIE SERVANT DE BASE POUR DISCRIMINER UNE TEMPERATURE SUPERIEURE A UNE TEMPERATURE DE SEUIL PREDETERMINEE AINSI QU'UN GRADIENT DE TEMPERATURE CROISSANT PENDANT UNE PERIODE DE TEMPS PREDETERMINEE. LORSQUE LE MOYEN 44 EFFECTUANT LA DISCRIMINATION DETECTE LES DEUX CONDITIONS, UN DISPOSITIF 46 DE MESURE DE TEMPERATURE COMMENCE A MESURER LA TEMPERATURE EN SE BASANT SUR LE SIGNAL D'ENTREE FOURNI PAR LE DISPOSITIF DE DETECTION DE TEMPERATURE. LORSQUE LADITE MESURE COMMENCE, LE DISPOSITIF DE MESURE 46 AUGMENTE LA RESOLUTION DE L'INFORMATION QUI EST RELATIVE A LA TEMPERATURE ET QUI EST FOURNIE PAR LE DISPOSITIF DE DETECTION 40.

Description

i

Thermomètre médical électronique.

La présente invention concerne un thermomètre médi-

cal électronique et elle a trait,plus particulièrement, à un thermomètre médical électronique qui, lorsqu'il est mis en

contact avec la surface d'un corps humain, détecte que l'ins-

trument se trouve dans un état lui permettant de mesurer la

température de ce corps.

Grâce aux progrès rapides que l'on a fait dans la

technique des semiconducteurs, on dispose maintenant de ther-

momètres médicaux électroniques dans lesquels un microcalcu-

lateur, c'est-à-dire un calculateur formé sur une seule puce de semiconducteur, est logé dans une enceinte ayant à peu près

la même taille que le thermomètre médical classique en verre.

Le thermomètre médical électronique de ce type mesure et affi-

che la température du corps en utilisant une pile, comme par exemple une pile au mercure/lithium comme source d'alimenta 4

tion en énergie électrique Toutefois, en raison de la conscm-

mation importante d'énergie du microcalculateur, les thermo-

mètres médicaux électroniques compacts qui sont équipés de

pile d'une faible capacité sont confrontés à des pro-

blèmes tels qu'un remplacement relativement fréquent des piles

et le risque d'erreur de mesure dû à des piles déchargées.

Certains thermomètres médicaux électroniques classiques sont munis d'un interrupteur d'alimentation manuel tandis que

d'autres sont conçus de telle sorte que la source d'alimenta-

tion n'est branchée que lorsqu' une mesure est réellement

effectuée Les thermomètres médicaux électroniques de ce der-

nier type utilisent un interrupteur actionné par effleurement ou par pression afin de supprimer l'opération d'actionnement

manuelle de l'interrupteur, ou bien on recourt à la combinai-

son de l'interrupteur à effleurement ou à pression avec un interrupteur manuel pour réduire la consommation d'énergie

en interrompant la circulation du courant au cours d'une me-

sure chaque fois que le thermomètre n'est pas réellement en

contact avec le corps.

Dans l'agencement de l'interrupteur à effleurement, il est de pratique courante d'utiliser un élément sensible

ou élément de détection, en particulier un élément à impé-

dance variable, comme par exemple un condensateur ou une bobine, du type qui subit une variation d'impédance lorsqu'il est amené au voisinage du corps humain ou en contact avec ce corps Toutefois, comme le thermomètre est utilisé avec une gaine recouvrant la sonde associée à l'élément sensible, l'effet d'un tel agencement se traduit par une diminution

prononcée de la fiabilité.

D'un autre point de vue, un thermomètre médical

électronique muni d'un détecteur à haute impédance fonction-

nant par contact est adapté pour que le commencement ou déclen-

chement de la mesure soit détecté par la venue en contact du

détecteur avec le corps humain Toutefois, en raison de fac-

teurs,tels qu'une variation d'épaisseur de la gaine, une va-

riation de l'intervalle entre cette gaine et le détecteur fonctionnant par contact ainsi qu'entre la gaine et la surface du corps humain, on ne parvient pas à obtenir une variation suffisante d'impédance tant avec les détecteurs à capacité variable qu'avec les détecteurs à inductance variable En outre, la gaine elle-même est isolée électriquement Par conséquent, un agencement de détecteur du type ci-dessus-ne garantit pas toujours une détection avec un degré élevé de sûreté de son contact avec le corps humain En outre, les interrumpteurs actionnés par effleurement ou par contact ne réduisent pas nécessairement la consommation d'énergie dans une mesure satisfaisante,de sorte que le problème d'une décharge rapide

de la pile subsiste.

C'est pourquoi la présente'invention a été conçue pour supprimer les inconvénients mentionnés ci-dessus que l'on

rencontre dans les thermomètres médicaux électroniques classi-

ques, particulièrement dans le moyen de détection servant à

détecter le début ou déclenchement d'une mesure de températu-

re du corps.

La présente invention a pour premier objet un thermo-

mètre médical électronique capable de détecter de façon sûre le début d'une mesure de température sans réagir de façon erronée à une variation de la température ambiante ou autre variation analogue,cela en utilisant comme critère un seuil de température ainsi qu'un gradient de température sur une période

de temps prédéterminée.

La présente invention a pour second objet la réali-

sation d'un thermomètre médical électronique de taille et de prix réduits par combinaison du moyen sensible à la chaleur du dispositif servant à détecter le début ou déclenchement de la mesure avec le moyen sensible à la chaleur que comporte

le thermomètre médical électronique en augmentant ainsi la fia-

bilité générale et en réduisant le nombre d'éléments constitutifs.

La présente invention a pour troisième objet un ther-

momètre médical électronique qui consomme peu d'énergie, par-

ticulièrement lorsque ce thermomètre est dans une condition

d'attente jusqu'au moment o commence la mesure.

Conformément à la présente invention, on atteint les objets ci-dessus ainsi que d'autres objets en réalisant un

thermomètre médical électronique qui comprend un moyen de dé-

tection de température engendrant un signal de sortie propor-

tionnel à une température, un moyen de décision discriminant en se basant sur le signal de sortie du moyen de détection de température, une température supérieure à une température de

seuil prédéterminée ainsi qu'un gradient de température crois-

sant sur une période de temps prédéterminée, et un moyen de mesure placé dans un mode de déclenchement de mesure par un signal de discrimination provenant du moyen de décision pour

déclencher une mesure de température en se basant sur un si-

gnal d'entrée provenant du moyen de détection de température.

Le moyen de décision discrimine tout d'abord une température supérieure à la température de seuil puis discrimine à partir de la température discriminée un gradient de température

croissant, ce moyen de décision comprenant un compteur/décomp-

teur pour engendrer un signal de sortie proportionnel à une température détectée par le moyen de détection de température, et un décodeur pour engendrer,d'une part, un premier signal de sortie en réponse à un signal d'entrée provenant du compteur/ décompteur et représentant une valeur de compte correspondant à une température supérieure à la température de seuil, ce premier signal de sortie inversant le sens de comptage du compteur/décompteur de telle sorte que ce compteur/décompteur effectue un compte à rebours d'une valeur proportionnelle à

la température pendant une période de temps prédéterminée, et.

d'autre part, un second signal de sortie en réponse à un signal d'entrée provenant du compteur/décompteur et représentant une valeur de compte correspondant à un gradient de température croissant d'une grandeur supérieure à celle d'un gradient de température croissant prédéterminé, le second signal de sor- tie établissant le mode de déclenchement de mesure Le moyen de décision comprend également un moyen de remise à zéro pour

remettre à zéro la valeur du compte dans le compteur/décomp-

teur lorsque le premier signal de sortie n'a pas été engen-

dré et lorsque le second signal de sortie n'est pas engen-

dré après l'émission du premier signal de sortie.

Dans une conception de la présente invention, le

thermomètre médical électronique comprend un moyen de détec-

tion de température pour engendrer un signal de sortie pro-

portionnel à la température sous la forme d'une valeur numé-

rique conforme à au moins l'une de deux résolutions dont une

est élevée et l'autre faible, un moyen de décisiarpour dis-

criminer, en se basant sur le signal de sortie du moyen de détection de température en conformité avec la résolution faible, une température supérieure à une température de seuil prédéterminée ainsi qu'un gradient de température croissant

sur une période de temps prédéterminée, un moyen d'établisse-

ment de résolution pour faire passer la résolution du moyen de détection de température d'une valeur faible à une valeur élevée en réponse à un signal de discriminaton provenant du moyen de décision, et un moyen de mesure placé dans un mode de déclenchement de mesure par un signal de discrimination provenant du moyen de décision pour déclencher une mesure de température en se basant sur la valeur numérique se conformant à la résolution élevée et provenant du moyen de détection de température Le moyen de détection de température comprend

un moyen de conversion de température en fréquence, un comp-

teur pour compter la fréquence et pour fournir un signal re-

présentant cette fréquence, un moyen d'établissement de réso-

lution sensible à un signal de sortie du moyen de décision pour faire passer la durée d'une opération d'échantillonnage exécutée par le compteur d'une valeur faible à une valeur élevée Le moyen de décision comprend un compteur/décompteur

pour fournir un signal de sortie proportionnel à une tempéra-

ture détectée par le moyen de détection de température, et un

décodeur pour fournir, d'une part, un premier signal de sor-

tie en réponse à un signal d'entrée provenant du compteur/ décompteur et représentant une valeur de compte correspondant à une température supérieure à la température de seuil, ce premier signal de sortie inversant le sens de comptage du compteur/décompteur de telle sorte que ce compteur/décompteur effectue pendant la période de temps prédéterminée un compte à rebours d'une valeur proportionnelle à la température et,

d'autre part, un second signal de sortie en réponse à un si-

gnal d'entrée provenant du compteur/décompteur et représentant

une valeur de compte correspondant à un gradient de tempéra-

ture croissant d'une grandeur supérieure à celle d'un gradient de température croissant prédéterminé, ce second signal de sortie établissant le mode de déclenchement de mesure et commandant le moyen d'établissement de résolution Le moyen de décision comprend, en outre, un moyen de remise à zéro pour remettre à zéro la valeur du compte dans le compteur/décompteur lorsque le premier signal de sortie n'a pas été engendré et lorsque le second signal de sortie n'est pas engendré après l'émission du premier signal de sortie 1 D'autres caractéristiques et avantages de la présente

invention apparaîtront dans la description donnée ci-après en

référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une schéma synoptique illustrant un mode de réalisation d'un thermomètre médical électronique selon la présente invention;

les figures 2 a et 2 b sont des vues schématiques mon-

trant,sous une forme simplifiée, la source d'alimentation du thermomètre médical électronique et une section de commande pour brancher cette source d'alimentation; la figure 3 est une ordinogramme utilisé pour décrire la commande effectuée par une unité de commande principale (CPU) placéedans un microcalculateur représenté sur la figure 1; la figure 4 est un schéma synoptique illustrant la structure de base d'un second mode de réalisation de la présente invention; la figure S est une schéma synoptique illustrant le mode de réalisation de la figure 4 d'une façon plus détaillée; la figure 6 est une diagramme chronologique utilisé pour décrire le fonctionnement de l'agencement représenté sur la figure 4; la figure 7 est un schéma synoptique illustrant un exemple de la structure spécifique d'un dispositif servant à transformer une résistance en une fréquence d'impulsions; la figure 8 est un schéma synoptique illustrant les détails du dispositif de commande représenté sur la figure 5; et les figures 9 a et 9 b sont des ordinogrammes utilisés

pour décrire le fonctionnement et la commande de l'unité cen-

trale de commande (CPU) lorsque la source d'alimentation du

microcalculateur est branchée.

Comme on peut le voir sur la figure 1, un thermomètre médical électronique selon le présent mode de réalisation de l'invention comprend une thermistance 1 dont l'impédance varie avec la température, un convertisseur analogique/numérique (A/D) 2 pour convertir la variation d'impédance en une quantité numérique, un bus 3 de données et un microcalculateur 7 relié

au convertisseur A/D 2 au moyen du bus 3 de données Le micro-

calculateur 7 envoie au convertisseur A/D 2, par l'intermé-

diaire de la ligne 4, un signal pour régler la résolution (pré-

cision) du convertisseur, et par l'intermédiaire de la ligne , un signal donnant une instruction de conversion analogique/

numérique (A/D) Le convertisseur A/D 2 envoie au microcalcula-

teur 7,par l'intermédiaire de la ligne 6, un signal indiquant la fin de la conversion A/D De plus, le microcalculateur 7

reçoit un signal d'interruption sur la ligne 8, ce signal arri-

vant toutes les quatre secondes, par exemple.

Le thermomètre médical électronique 10 proprement dit, représenté sur la figure 2 a, 2 b est alimenté par une pile, par exemple une pile au mercure-lithium constituant une source d'alimentation 12 La source d'alimentation 12 n'est relié à une charge que lorsque le thermomètre médical électronique effectue une mesure de température Quand le thermomètre est

rangé dans son étui 14, le source d'alimentation 12 est complè-

tement débranchée de la charge, laquelle est par exemple un'dis-

positif pour détecter le début d'une mesure, le microcalculateur, etc A cette fin, un aimant permanent 16 est fixé à l'étui 14 tandis que l'intérieur du thermomètre médical électronique

est pourvu d'un interrupteur à lames de contact sous envelop-

pe scellée, cet interrupteur comportant un contact 18 normale-

ment ouvert et étant, placé à un endroit o il est soumis à l'action du champ magnétique de l'aimant 16 chaque fois que le thermomètre 10 est placé dans l'étui 14 Les connexions du circuit sont telles que le contact 18 commande le branchement entre la source d'alimentation 12 et la charge complète De ce fait, lorsque le thermomètre médical électronique 10 est

placé dans son étui 14, absolument aucune énergie n Cest con-

sommée; lorsqu'il est extrait, la charge est alimentée en

énergie électrique suivant les besoins dictés par les condi-

tions.

On va se référer maintenant à la figure 3 pour dé-

crire la commande exécutée par le microcalculateur 7 Dans

l'exposé qui va suivre, on va supposer un gradient de tempé-

rature qui n'est pas inférieur à 0,30 C/4 S pour une période d'échantillonnage de 4 secondes, et un seuil de température de 300 C. Lorsque l'on extrait le thermomètre électronique 10

de l'étui 14, la source d'alimentation 12 est branchée auto-

matiquement à la chargece qui fait démarrer la séquence de commande et initialise, c'est-à-dire remet à zéro, le système (phases Si et 52) Du fait qu'un élément d'indication (un bit " 1 "' logique) est établi lors de la première constatation d'une mesure de température de 30 'C ou plus, un " O " logique est placé préalablement dans une des parties (que l'on désignera par la suite par l'abréviation FLG) d'un registre à l'intérieur d'une mémoire RAM placé dans l'unité de traitement central CPU

du microcalculateur (phase 53).

Une mesure préliminaire de température étant effec-

tuée pour détecter la réunion des conditions pour le début

d'une mesure, il faut une longue période de temps pour la con-

version analogique/numérique En d'autres termes, pour une mesure préliminaire, il n'est pas nécessaire de mesurer la température avec précision en ayant recours à une résolution élevée qui exige une forte consommation d'énergie Il n'est pas

non plus nécessaire d'effectuer la mesure d'une façon continue.

C'est pourquoi, comme représenté dans la case correspondant à la phase 54 de l'ordinogramme, le microcalculateur 7 envoie un signal " O " logique au convertisseur A/D 2 par la ligne 4

S pour établir sa résolution de façon telle qu'une mesure préli-

minaire de faible précision et de courte durée d'échantillon-

nage soit exécutée de façon intermittente toutes les quatre

secondes par exemple Ensuite, au cours de phase 55, le micro-

calculateur arrête la CPU et prend un état arrêté jusqu'à l'in-

terruption suivante.

La CPU commence la routine de commande pour une mesure de température en réponse à une entrée d'interruption qui arrive toutes les quatres secondes, par exemple, par l'in-,

termédiaire de la ligne 8 Lors de l'arrivée du signal d'inter-

ruption, le microcalculateur 7 applique tout d'abord le signal

de commande de conversion A/D au convertisseur A/D 2 par l'in-

termédiaire de la ligne 5 (phase Si) Au cours de la phase 52,

le microcalculateur détermine si le signal de fin de conver-

sion A/D a été émis par le convertisseur A/D 2; le traitement

passe à la phase 53 si le signal a été émis Dans le cas con-

traire, la phase 52 est répétée jusqu'à ce que la décision dans la phase 52 soit affirmative Au cours de la phase 53, la température du corps, mesurée et convertie en une donnée numérique de température par le convertisseur A/D 2 Test extraite du convertisseur 2 par la CPU par l'intermédiaire du bus 3 de données et est enregistrée dans un registre Rl placé dans la mémoire RAM mentionnée ci-dessus La phase 54

exige une décision déterminant si oui ou non la donnée de tem-

pérature lue au cours de la phase 53 représente une température supérieure à 300 C Si cela n'est pas le cas, la commande passe à la phase 55 o FLG est un " O " logique En d'autres termes, il s'agit d'une phase préparatoire pour faire en sorte que le prochain article de données de température emmagasinées dans le registre Rl soit le premier article de données représentant une température de 300 C ou plus Au cours de la phase 56, la CPU

s'arrête pour attendre la prochaine interruption.

En revenant à la phase 54, on va supposer maintenant

que l'on constate que la donnée de température indiqué une tem-

pérature de 300 C ou plus et, dans ce cas, la commande passe à la phase 57 o on discrimine si oui ou non FLG est un "O" logique Dans l'affirmativele système passe à la phase 58 o il est demandé que la donnée de température extraite du convertisseur soit enregistrée dans un registre R 2 Le traitement passe maintenant à la phase 59 o FLG est un " 1 " logique puis à la phase 510 o le séquence s'arrêt pour attendre la

prochaine interruption A l'arrivée de la prochaine interrup-

tion, le traitement suit les phase Si à 54 pour la lecture de la donnée de température Lorsque le phase 57 est atteinte, la décision ici est négative étant donné que FLG est un " 1 " logique en raison de la phase de traitement 59 déclenchée par

l'interruption antérieure Le traitement passe à la phase Sll.

La phase de décision Sll exige que la donnée de température enregistrée en dernier soit comparée avec la donnée de température actuelle enregistrée par l'interruption la plus récente, c'est-à-dire que l'opération arithmétique R 1-R 2 (contenu du registre Rl moins le contenu du registre R 2) soit

effectuée pour déterminer le gradient de température On com-

prendra que cette détermination du gradient Ade la température a lieu toutes les quatre secondes étant donné qu'il s'agit là de l'intervalle entre les signaux d'interruption S'il est constaté au cours de la phase Sll que la condition R 1-R 2 > 0,30 C persite, ceci signifie que le thermomètre médical est en état

d'effectuer une mesure dé température sérieuse Le microcalcu-

lateur 7 fournit donc un signal " 1 " logique au convertisseur A/D 2 par l'intermédiaire de la ligne 4 de manière à augmenter la résolution du convertisseur (phase 512) En d'autres termes, le convertisseur 2 est réglé de manière à échantillonner la température sur une période de temps plus longue Le système passe alors à la phase 513 qui requiert que la CPU effectue une mesure réelle de la température du corps Par conséquent,

quand cette phase est atteinte, l'interruption de quatre secon-

des est neutralisée.

Si la décision rendue au cours de la phase Sll est négative, ce qui indique que le gradient de température sur un intervalle de temps prédéterminé est inférieur à 0,3 C, le traitement passe à la phase 514 qui requiert que la CPU donne à FGL là valeur logique " O " Le système passe ensuite à la

case Sl S o la séquence est arrêtée jusqu'à la prochaine inter-

ruption. On peut aussi réaliser la présente invention à l'aide d'une logique câblée, comme illustré dans le mode de réalisa-

tion de la figure 4 Dans ce cas, le thermomètre médical élec-

tronique comprend un dispositif 40 de détection de température

consistant en un élément tel qu'une thermistance dont la résis-

tance varie en fonction de la température, un dispositif de conversion 42 pour convertir la fréquence d'oscillation d'un

oscillateur en une quantité numérique proportionnelle à la ré-

sistance du dispositif de conversion 40, un dispositif de dé-

cision 44 pour décider, en se basant sur la donnée de sortie du dispositif de conversion 42, si oui ou non le thermomètre is se trouve dans une condition permettant de commencer une mesure,

et un dispositif de mesure 46 qui commence à exécuter une me-

sure de température uniquement lorsque le dispositif de déci-

sion 44 lui a fourni un signal indiquant que la condition de commencement de mesure a été atteinte Quand le dispositif de décision 44 fournit ledit signal, le dispositif de mesure 46 envoie un signal de commande au dispositif de conversion 42, comme indiqué par la ligne en traits interrompus, de manière à établir ainsi une durée d'échantillonnage de valeur accrue pour

accroître la résolution du convertisseur.

On va maintenant décrire de façon plus détaillée en

se référant aux'figures 5 et 6 la structure et le fonctionne-

ment du présent mode de réalisation.

Comme on peut le voir sur la figure 1, une thermis-

tance 101 destinée à mesurer la température du corps est reliée à un circuit 102 (que l'on appellera ci-après: le circuit de conversion) servant à convertir la résistance en une fréquence

d'impulsions Le circuit de conversion 102 reçoit d'un disposi-

tif de commande 127 un signal 106 de rythme de référence et un

signal 104 de commande de conversion Quand le signal de com-

mande 104 du dispositif de commande 127 devient un " 1 " 1 logique, en constituant ainsi un signal de commencement de mesure, le

circuit de conversion 102 commence l'opération de conversion.

Le signal 104 est transformé en un " O " logique par un signal de fin de conversion que le circuit de conversion 102

envoie au dispositif de commande 127, ce qui met fin à l'opé-

ration de conversion.

Le circuit de conversion 102 peut comprendre un oscillateur (OSC) dont la fréquence d'oscillation varie avec la résistance de la thermistance 101 et un circuit de commande destiné à commander l'oscillation, le circuit de conversion 102 étant adapté pour fournir des impulsions que l'oscillateur engendre pendant un intervalle de temps déterminé (à savoir

le temps de conversion du circuit de conversion) Ces impul-

sions constituent la sortie du circuit de conversion 102 comme

on va le décrire ci-après.

La structure et le fonctionnement du circuit de conversion 102 peuvent être déduits de la figure 7 Le circuit de commande est muni d'un dispositif de minutage programmable

qui, en réponse au signal 104 de commencement de mesure, four-

nit à l'oscillateur OSC une commande de conversion d'une durée prédéterminée Tl A la réception de ce signal, l'oscillateur OSC émet des impulsions dont le nombre correspond à la durée Tl Le circuit de commande engendre le signal 105 de fin de

conversion lorsque le temps de conversion Tl expire Il con-

vient de remarquer que, lorsque le circuit de commande reçoit un signal 125 de commencement de mesure, signal que l'on va décrire ci-après, le dispositif de minutage programmable est réglé sur une valeur qui établit un temps de conversion plus grand Tl Ces mesures de temps sont effectuées sur la base

du signal 106 de rythme de référence.

En examinant de nouveau la figure 5, on voit que les impulsions mentionnées ci-dessus engendrées par le circuit de 3.0 conversion 102 sortent sous la forme d'un signal de sortie 103 formé par des impulsions représentant des données Ces impulsions constituent l'entrée de rythme (CSK) d'un compteur

107 Le compteur 107 est du type compteur-décompteur et compor-

te une borne de comptage/décomptage (U/D) pour décider du sens de comptage Lorsqu'un " 1 " logique apparaît à la borne U/D, le

compteur compte les impulsions appliquées à sa borne de rythme.

Un " O " logique à la borne U/D provoque le décomptage des impul-

sions appliquées à la borme de rythme R désigne la borne de remise à zéro du compteur 107 La sortie 108 de données du compteur 107 est appliquée à un décodeur 112 sous la forme d'une entrée de données Le décodeur 112 est adapté pour produire une sortie logique " 1 " sur sa borne de sortie Tl lorsqu'il s reçoit du compteur 107 une entrée de données équivalente à impulsions, ceci ayant lieu lorsque la thermistance 101 détecte une température de 300 C Un signal apparaît sur la borne de sortie T 2 du décodeur 112 lorsqu'un " O " logique est appliqué à la borne U/D du compteur 107 et le compteur décompte jusqu'à -3 en appliquant cette donnée au décodeur 112 La référence 113 désigne le signal de sortie obtenu à la borne Tl Ce signal est appliqué à une porte ET 114 dont

l'autre entrée est un signal 129 de commande de décodage pro-

venant du dispositif de commande 127 Lorsque la thermistance 101 détecte une température de 300 C ou plus, ce qui a pour

effet de faire apparaître une sortie sur la borne Tl du déco-

deur 112, et lorsque le signal 129 de commande de décodage est un "l"' logiquele signal de sortie 117 d'un diviseur 116 de fréquence, divisant la fréquence par 2, devient un " 1 " logique Ce signal est appliqué à l'entrée de données d'un

basculeur bistable 119 du type D L'entrée de rythme du bas-

culeur bistable 119 est une impulsion de lecture 122 produite par le dispositif de commande 127 en synchronisme avec le bord

arrière du signal 104 de commande de conversion afin que l'en-

trée de données puisse être emmagasinée dans le basculeur bis-

table 119 Lorsque l'entrée de données appliquée au basculeur bistable 119 est un" 1 " logique la sortie Q de ce basculeur, à savoir un signal 120 de commande de comptage/décomptage,

passe à l'état logique " O " Le compteur 107, qui reçoit la sor- tie Q sur sa borne U/D, passe alors du mode comptage au mode

décomptage et commence à compter à rebours les impulsions 103.

De plus, un signal 111 de remise à zéro de compteur est inter-

cepté par une porte ET 109 et est arrêté Par conséquent, les impulsions de données 103 appliquées à l'entrée du compteur

107 et résultant du signal suivant 104 de commande de conver-

sion sont décomptées par le compteur de la valeur établie par

l'opération de comptage antérieure.

La valeur résultant de l'opération de décomptage

est finalement zéro lorsque la température mesurée antérieure-

ment et la température qui vient d'être juste mesurée est identique Toutefois, lorsque cette dernière est plus élevée, le compteur 107 effectue un décomptage au-delà de zéro jusqu'à une valeur négative Quand cette valeur atteint par exemple -3 (ce' qui correspond à une température de + 0,30 C) ou une valeur plus négative, une impulsions de sortie 123 apparaît sur la borne T 2 du décodeur 112 et parvient à un basculeur

bistable 124 qui réagit en produisant ainsi un signal 125 in-

diquant qu'une mesure valable peut commencer Cesignal est appliqué au circuit de conversion 102, ce qui place ce dernier dans un mode de mesure de température du corps et augmente la

précision Le signal 125 est aussi appliqué à la borne de remi-

se en marche du microcalculateur Une porte ET 103 effectue

l'opération logique ET entre ce signal 134 de demande d'inter-

uption engendré toutes les secondes, grâce à quoi le micro-

calculateur 131 est mis en marche toutes les secondes à partir

de son adresse interruption-démarrage.

Un signal 130 de commencement de mesure provenant

du microcalculateur 131 agit comme une commande d'échantillon-

nage Lorsque le signal parvient au dispositif de commande 127, ce dernier émet le signal 104 de commande de conversion, grâce à quoi la valeur correspondant à la température mesurée par la thermistance 101 apparaît comme donnée de sortie 108 du compteur 107 Cette valeur est alors extraite, exploitée et affichée par le microcalculateur 131 A la fin de la mesure de la température du corps, le microcalculateur 131 envoie un signal 128 de fin de mesure au dispositif de commande 127 pour

établir de nouveau un mode de mesure préalable en vue de détec-

ter le commencement d'une mesure Le microcalculateur 131 re-

vient à ce moment dans l'état d'attente de manière à réduire

la consommation d'énergie.

En ce qui concerne encore l'état du compteur 107, un compte inférieur à 3 (c'est-à-dire -2, -1, 0, + 1) n'entraîne pas l'émission de l'impulsion 123 par le décodeur 112 Par conséquent, le basauleur bistable 124 ne change pas d'état et le signal 125 n'apparaît pas Du faitque le diviseur 116 de fréquence, divisant par deux la fréquence, reçoit la sortie décodée 115 au début de l'opération de décomptage, la sortie du diviseur de fréquence change de nouveau d'état à ce moment et il en est de même, par conséquent, pour le basculeur bistable 119 Le niveau haut résultant du signal 120 place le compteur 107 en mode comptage et, avec l'arrivée du signal 111, dans l'état remis à zéro Ceci rétablit les conditions

* pour une détection d'une température de 300 C ou plus.

La structure du dispositif de commande 127 est

représentée sur la figure 8 La référence 200 désigne un cir-

o O cuit pour une remise à zéro par branchement de l'alimentation destiné à émettre le signal 132 de remise à zéro lorsque le

thermomètre médical électronique 10 du présent mode de réalisa-

tion reçoit l'énergie électrique de la source d'alimentation

12 Le signal 132, en même temps qu'il est envoyé'au micro-

calculateur, agit de manière à remettre à zéro la logique du

dispositif de commande 127 Un circuit 202 de minuterie/oscil-

lateur fournit le signal de rythme de référence 106 au circuit de conversion 102, ce signal 106 étant également utilisé comme signal de rythme de commande pour la logique du dispositif de commande 127 A titre d'exemple, le signal de rythme 106 est utilisé par un circuit de synchronisation 204 comprenant une pluralité de basculeurs bistablespour produire les impulsions 111 synchronisées avec le signal de rythme 106 au tord avant du signal d'entrée de ce circuit, et est utilisé comme signal de rythme de comptage de minuterie par un circuit de comptage

206 destiné à produire le signal 129 de commande de décodeur.

Le circuit oscillateur 202 produit également un signal de

rythme 208 Ce signal sert de signal de rythme de chronodéclen-

chement de mesure préalable réglé sur une période de quatre secondes et destiné à être utilisé dans l'opération de mesure préalable de faible précision mentionnée ci-dessus Les périodes des signaux de rythme 106, 208 peuveit être établies librement

par le microcalculateur 131 Un basculeur bistable 210 de me-

sure préalable est déclenché par le bord avant du signal de rythme 208 et fournit le signal 204 de commencement de mesure avant l'arrivée, par l'intermédiaire d'une porte 212, du signal 125 de détection de commencement de mesure L'autre entrée appliquée à la porte OU 212 est le signal de commande de commencement de mesure qui fait passer à l'état logique " 1 " le signal 104 engendré après que le signal 125 a été émis Une porte OU 214 est prévue pour que le signal 111 de remise à zéro

destiné aux compteurs 107, 206 puisse être formé en synchro-

nisme avec le signal de commande 104 ou le signal 126 de remi- se à zéro provenant du microcalculateur 131 Le signal 105 de fin de conversion met en fonction le circuit de synchronisation 204 qui réagit en engendrant l'impulsion de lecture 122 et en remettant à zéro, par l'intermédiaire de la porte OU 216 les basculeurs bistables correspondants 210, 222 Les signaux 121 et 126 de remise à zéro sont engendrés par une porte OU 220 en réponse au signal de remise à zéro 132 émis lors du branchement

de l'alimentation ou par le signal 128 de fin de mesure prove-

nant du microcalculateur 131.

On réalise le circuit représenté sur la figure en utilisant une technologie C-MOS Au moment o l'énergie électrique pénètre dans le circuit, le signal 111 de remise à zéro de compteur et les signaux 121, 126 de remise à zéro de

basculeur bistable sont engendrés pour remettre à zéro le comp-

teur et les basculeurs bistables Le microcalculateur 131, d'autre part, reçoit un signal 132 de remise à zéro en vue d'une signalisation, après quoi le microcalculateur est placé

en état d'attente pour supprimer la consommation d'énergie.

On va se référer maintenant aux figures 9 a et 9 b pour décrire la commande du microcalculateur 131 lors du

branchement de l'alimentation.

En se référant tout d'abord à la figure 9 a, on voit que le signal 130 de commencement de mesure est fixé à un niveau bas lors du branchement de l'alimentation Ensuite, le signal 128 de fin de mesure est mis à un niveau bas et les

registres sont vidés, ce qui établit un état d'arrêt en atten-

dant une interruption.

Sur la figure 9 b, on voit que le microcalcula-

teur 131 a été mis en marche par le signal 134 de commencement d'interruption engendré toutes les secondes et qu'il engendre le signal 130 de commencement de mesure A partir de ce moment,

le circuit de minutage est mis en fonction et le microcalcula-

teur attend la fin d'une conversion A/D, c'est-à-dire la con-

version de la formation relative à la température en une donnée numérique Lorsque le temps mesuré par l'élément de minutage expire, la donnée de sortie 108 présente sur le bus de données est lue, des'calculsetuntraitement son exécutés sur la base de

cette donnée, la température prédite est affichée, etc Lors-

que la mesure de température cicorps se termine, le signal 128 de fin de mesure est émis et la CPU est arrêtée La CPU prend l'état arrêté te nt après l'exécution des calculsprescrits

que dans le cas o la mesure de température n'est pas terminée.

Pour une meilleure compréhension des diverses possibilités de la présente invention, on va décrire de façon

plus détaillée le fonctionnement du mode de réalisation repré-

senté sur la figure 5 en se référant au diagramme chronologique

de la figure 6.

Le signal 104 de commande de conversion, c'est-

à-dire une impulsion ayant une durée (par exemple 50 milli-

secondes) équivalenteau temps de conversion, est fourni au circuit de conversion 102 par le circuit de commande 127 toutes les quatres secondes Le circuit de conversion 102 engendre le

signal de sortie 103 formé par des impulsions de données lors-

qu'il reçoit la commande conversion L'impulsion 122 de lecture est engendrée à la fin de chaque impulsion de 50 millisecondes

du signal 104 de commande de conversion On va supposer mainte-

nant que le compteur 107 a commencé à compter les impulsions 103 au fur et à mesure que celles-ci sont produites par le circuit de conversion en réponse au signal de commande 104 Si la valeur comptée ne dépasse pas 100 (ce qui signifie que la température n'a pas atteint le seuil de 300 C) alors la sortie décodée 113 n'apparaît pas Il en résulte que le circuit s'étendant vers l'avant à partir du diviseur 116 de fréquence

est inactif Lorsque la seconde impulsion du signal 104 de com-

mande arrive, le compteur 107 recommence à compter et, dans ce cas, compte jusqu'à un nombre supérieur à 100 moment auquel un " 1 " logique apparaît sur la borne de sortie Tl du décodeur 112 et le signal de sortie 117 du diviseur 116 de fréquence passe à l'état logique " 1 " L'impulsion de lecture 122 est émise en réponse au signal 105 de fin de conversion provenant du circuit de conversion 102 et provoque l'emmagasinage de la sortie 117 du diviseur de fréquence par le basculeur bistal c 119 du type à emmagasinage de données, la sortie Q de ce basculeur bistable, à savoir le signal 120, passant à l'état logique " O " Le compteur 107 passe donc du mode comptage au mode de décomptage et compte à rebours la série suivante d'impulsions de données 103 émises par le circuit de conversion 102 en réponse au signal suivant 104 de commande de conversion Au cours de ce compte à rebours ou décomptage, la valeur du compte passe la barre de 100, moment auquel un" 1 " logique

apparaît de nouveau à la borne de sortie T 1 du décodeur 112.

Ce " 1 " logique est emmagasiné dans le basculeur bistable 119 par l'impulsion de lecture 122 et fait passer le signal 120

de commande de comptage/décomptage à l'état " 1 " logique.

Lorsque le signal 111 (" 1 " logique) de reiise à zéro de comp-

teur apparaît, la porte ET 119 fournit une impulsion étant donnée que le signal 120 est maintenant au niveau haut, en appliquant ainsi une impulsion de remise à zéro aux bornes R de remise à zéro du compteur 107 et du diviseur 116 de

fréquence divisant la fréquence par deux Tôutefois, le comp-

teur 107 n'a enregistré aucun changement de température De ce fait, lorsque la différence entre l'avant dernière mesure de température et la dernière mesure de température est zéro, le signal de remise à zéro ne modifie par l'état du compteur

107 étant donné que son contenu est déjà zéro car les opéra-

tions de comptage et de décomptage se sont annulées l'une l'autre Il convient toutefois de remarquer que le compteur 107 a été remis à zéro s'il a compté jusqu'à un nombre négatif

inférieur à -3 (à savoir -2 ou -1) Le diviseur 116 de fré-

quence se trouve dans le mode de remise à zéro.

Le compteur 107 commence alors à compter les impulsions 103 émises en réponse au signal suivant 104 de commande de conversion On va supposer que le compte dépasse L'étatlogique " 1 " sur la borne de sortie T 1 du décodeur

112 est emmagasiné dans le basculeur bistable 119 par l'impul-

sion de lecture 122, grâce à quoi le signal 120 de commande de comptage/décomptage est mis à l'état logique " O " Lorsque le

signal suivant 104 de commande de conversion arrive, le comp-

teur 107 compte à rebours les impulsions 103 de données et, lorsque la barre 100 est passée, la borne Tl du décodeur passe à l'état logique " 1 " L'état logique "" fait passer la sortie 117 du diviseur de fréquence à l'état logique " 1 " Dans ce.cas, toutefois, on va supposer qu'une variation importante de température a été mesurée par la thermistance de sorte que le compteur 107, qui exécute l'opération de décomptage, compte à rebours jusqu'à -3 avant que l'impulsion suivante 122 de

lecture soit émise En raison des conditions établies, le dé-

codeur 112 engendre alors un signal logique " 1 ", à savoir le signal 123, à sa borne de sortie T 2 Ce signal est appliqué à la borne d'entrée de rythme CLK du basculeur bistable 124

du type à emmagasinage de données et amène ce dernier à emma-

gasiner sa donnée d'entrée en faisant passer sa sortie Q à l'étatlogique " 1 " Ce signal de sortie, à savoir le signal 125 de porte de détection de mise en marcheest appliqué à

la borne de remise en marche du microcalculateur 131 et cons-

titue un signal de remise en marche en rgettant ainsi en route

le microcalculateur à partir d'une adresse prédéterminée.

La présente invention, dont la structure et le fonctionnement sont ceux décrits ci-dessus, présente un certain

nombre de possibilités et d'effets que l'on va décrire ci-après.

En premier lieu, une température spécifique est établie en tant que seuil et la commande du déclenchement d'une mesure réelle de température du corps est basée sur la détection d'un certain accroissement de la température, à savoir un gradient de température, au-dessus du seuil dans les limites d'une période de temps prédéterminée Par conséquent, le thermomètre médical électronique de l'invention ne s'appuie pas sur la détection d'une variation, d'impédance pour commander le déclenchement d'une mesure, contrairement aux thermomètres médicaux électroniques classiques,et il est par conséquent moins sensibles aux perturbations extérieures se manifestant

pendant l'exécution d'une telle détection.

En outre, selon la présente invention, les don-

nées relatives à la température au moment d'une mesure réelle

peuvent être données par un dispositif de détection de tempé-

rature combiné à un dispositif qui fournit des données de tem-

pérature représentant le déclenchement de la mesure Ceci per-

met de réduire le nombre des éléments constitutifs, contribue

à donner un thermomètre de petite:dimension et augmente effi-

cacement la précision de ces deux dispositifs De plus, du fait que l'on peut réduire à un minimum la consommation d'énergie

pour la mesure préalable jusqu'au moment o le début de la me-

sure est détectée, le temps durant lequel la source d'alimen- tation est branchée à la charge est limitée essentiellement

au temps que prend une mesure réelle de la température du corps.

Ceci permet d'exploiter avec le maximum d'avantages une seule

source d'alimentation.

En outre, selon la présentainvention il n'est

pas nécessaire qu'un trou ou un évidement soit ménagé à la sur-

face extérieure de l'enveloppe du thermomètre pour actionner l'interrupteur de branchement de source d'alimentation, grâce à quoi le présent thermomètre médical et électronique peut être conçu sous une force compacte et d'une seule pièce comme

représenté sur la figure 2 Du fait que cette structure faci-

lite le nettoyage de la surface extérieure de l'enveloppe et

son étanchéité à l'eau de telle sorte qu'un liquide, comme une solu-

tion antiseptique ne puisse pas pénétrer à l'intérieur de l'envel-

lope, il est possible de réaliser un thermomètre électronique compact qui se révèle excellent à la fois en ce qui concerne

sa longévité et son état sanitaire.

Il est bien entendu que la description qui pré-

cède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non li-

mitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y

être apportées dans le cadre de la présente invention.

2 o

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 Thermomètre médical électronique caractérisé par le fait qu'il comprend:

un moyen ( 40) de détection de température pour four-

nir un signal de sortie proportionnel à la température; un moyen de décision ( 44) pour discriminer, en se

basant sur le signal de sortie dudit moyen de détection de tem-

pérature, une température supérieure à une température de seuil prédéterminée ainsi qu'un gradient de température croissant sur une période de temps prédéterminée; et

un moyen de mesure ( 46) placé dans un mode de déclen-

chement de mesure par un signal de discrimination provenant

dudit moyen de décision pour déclencher une mesure de tempé-

rature en se basant sur un signal d'entrée provenant dudit

moyen de détection de température.

2 Thermomètre médical électronique suivant la reven-

dication 1, caractérisé par le fait que ledit moyen de déci-

sion discrimine-tout d'abord une température supérieure à la

température de seuil puis discrimine à partir de ladite tem-

pérature discriminée un gradient de température croissant.

3 Thermomètre médical électronique suivant la reven-

dication 2, caractérisé par le fait que ledit moyen de décision comprend un compteur/décompteur ( 107) pour fournir un signal de sortie proportionnel à une température détectée par ledit moyen de détection de température, et un-décodeur ( 112) pour fournir, d'une part, un premier signal de sortie en réponse à un signal d'entrée provenant dudit compteur/décompteur et

représentant une valeur de compte correspondant à une tempéra-

ture supérieure à la température de seuil, ledit premier signal

de sortie inversant le sens de comptage dudit compteur/décomp-

teur de manière que ce compteur/décompteur effectue un compte à rebours d'une valeur proportionnelle à la température pendant ladite période de temps prédéterminée, et, d'autre part, un

second signal de sortie en réponse à un-signal d'entrée prove-

nant dudit compteur/décompteur et représentant une valeur de compte correspondant à un gradient de température croissant d'une grandeur supérieure à celle d'un gradient de température

croissan t prédéterminé, ledit second signal de sortie établis-

sant le mode de déclenchement de mesure.

4 Thermomètre médical électronique suivant la reven-

dication 3, caractérisé par le fait que ledit moyen de déci-

sion comprend, en outre, un moyen ( 200) de remise à zéro pour

ú remttre à zéro la valeur du compte dans ledit compteur/décomb-

teur lorsque ledit premier signal de sortie n'a pas été engen-

dré et lorsque ledit second signal de sortie n'est pas

engendré après l'émission dudit premier signal de sortie.

Thermomètre médical électronique, caractérisé par le fait qu'il comprend:

un moyen ( 40) de détection de température pour four-

nir un signal de sortie proportionnel à une température, sous la forme d'une valeur numérique conforme à au moins l'une de deux résolutions dont une est élevée et dont l'autre est faible; un moyen de décision ( 44) pour discriminer, en se

basant sur le signal de sortie dudit moyen de détection de tem-

pérature en conformité avec la faible résolution, une tempéra-

ture supérieure à une température de seuil prédéterminée ainsi qu'un gradient de température croissant sur une période de temps prédéterminée; un moyen ( 7) d'établissement de résolution pour faire passer la résolution dudit moyen de détection de température d'un degré faible à un degré élevé en réponse à un signal de discrimination provenant dudit moyen de décision; et

un moyen de mesure ( 46) placé dans un mode de déclen-

chement de mesure par un signal de discrimination provenant

dudit moyen de décision pour déclencher une mesure de tempé-

rature en se basant sur la valeur numérique conforme à la ré-

solution élevée et provenant dudit moyen de détection de tem-

pérature.

6 Thermomètre médical électronique suivant la reven-

dication 5, caractérisé par le fait que ledit moyen de détec-

tion de température comprend un moyen ( 42) de conversion de

température en-fréquence, un compteur pour compter la fréquen-

ce et pour fournir un signal représentant cette fréquence, et un moyen ( 7) d'établissement de résolution sensible à un signal de sortie dudit moyen de décision pour faire passer la durée de l'opération d'échantillonnage exécutée par ledit compteur

d'une valeur faible à une valeur élevée.

7 Thermomètre médical électronique suivant la reven-

dication 6, caractérisé par le fait que ledit moyen de déci-

sion comprend un compteur/décompteur ( 107) pour fournir un signal de sortie proportionnel à une température détectée par ledit moyen de détection de température, et un décodeur ( 112)

pour fournir, d'une part, un premier signal de sortie en répon-

se à un signal d'entrée provenant dudit compteur/décompteiir et

représentant une valeur de compte correspondant à une tempéra-

ture supérieure à la température de seuil, ledit premier si-

gnal de sortie inversant le sens de comptage dudit compteur/ décompteur de manière que ce compteur/décompteur effectue un

compte à rebours d'une valeur proportionnelle à la températu-

re pendant ladite période de temps prédéterminée, et, d'autre part, un second signal de sortie en réponse à un signal d'entrées provenant dudit compteur/décompteur et représentant

une valeur de compte correspondant à un gradient de tempéra-

ture croissant d'une valeur supérieure à celle d'un gradient de température croissant déterminé, ledit second signal de sortie établissant le mode de déclenchement de mesure et

commandant ledit moyen d'établissement de résolution.

8 Thermomètre médical électronique suivant la reven-

dication 7, caractérisé par le fait que ledit moyen de déci-

sic comprend, en outre, un moyen ( 200) de remise à zéro pour

remettre à zéro la valeur du compte dans ledit compteur/décomp-

teur lorsque ledit premier signal de sortie n'a pas été engen-

dré et lorsque ledit second signal de sortie n'est pas engendré

après l'émission dudit premier signal de sortie.