FR2582392A1 - Improvements to methods and devices with a view to the detection and measurement of movements and/or distance - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un nouveau proeédé et un dispositif appliquant ce procédé en vue de la detection et de la mesure d'un mouvement défini comme le déplaeement relatif de deux points appartenant à un même ensemble,
La détection et la mesure du déplacement relatif de deux points est un problème constant dans toutes les disciplines scientifiques et toutes les techniques.The present invention relates to a new method and a device applying this method for the detection and measurement of a movement defined as the relative displacement of two points belonging to the same assembly,
Detecting and measuring the relative displacement of two points is a constant problem in all scientific disciplines and all techniques.
La plupart des phénomènes et mécanismes naturels, notamment relevant de la physique ou de la biologie se traduisent le plus souvent par un phénomène de mouvement susceptible d'être mesuré par la saisie numérique de la distance séparant deux points considérés comme repères et dont les variations de distance sont retenues comme caractéristiques de l'intensité et/ou de la nature des mouvements à observer.Most natural phenomena and mechanisms, particularly those pertaining to physics or biology most often result in a phenomenon of movement capable of being measured by numerically entering the distance separating two points considered as benchmarks and whose variations in distance are used as characteristics of the intensity and / or the nature of the movements to be observed.
Ceci est également vrai dans le domaine des techniques où l'action des appareils, mécanismes et machines se traduit par un ensemble de déplacements programmés mais qu'il convient de conserver constamment sous contrôle de façon à permettre un effet d'asservissement ou de "feed back".This is also true in the field of techniques where the action of devices, mechanisms and machines results in a set of programmed displacements but which should be kept constantly under control so as to allow a servo or "feed" effect. back ".
Dans de tels cas il est intéressant d'obtenir une saisie immédiate de l'intensité du déplacement en mesurant un courant électrique rendu proportionnel audit déplacement.In such cases it is advantageous to obtain an immediate capture of the intensity of the displacement by measuring an electric current made proportional to said displacement.
La saisie de la mesure au moyen d'un signal constitué d'un courant électrique est en effet particulièrement avantageuse dans la mesure où elle permet toute sorte de traitement des données ainsi émises éventuellement en permanence, par exemple par des moyens logiques pour le contrôle du mouvement. The capture of the measurement by means of a signal consisting of an electric current is in fact particularly advantageous insofar as it allows any kind of processing of the data thus transmitted possibly permanently, for example by logical means for controlling the movement.
On connait déjà des dispositifs dans lesquels la détection et la mesure d'un déplacement, c'est-à-dire le positionnement relatif d'un second point par rapport à un premier point considéré comme repère, est obtenu sous forme de signaux électriques.Devices are already known in which the detection and measurement of a displacement, that is to say the relative positioning of a second point relative to a first point considered as a reference point, is obtained in the form of electrical signals.
Un moyen le plus simple consiste à disposer entre les deux points une échelle formée d'une pluralité de plots sur lesquels est apte à venir en contact successivement un contacteur solidaire du déplacement du second point de sorte que le positionnement du contacteur sur un plot déterminé permet de donner la mesure du positionnement instantané du second point et par conséquent le déplacement relatif des second et premier points ; mais ce dispositif comporte une très grande inertie ; il est lourd et encombrant.A simplest means consists in placing between the two points a ladder formed of a plurality of studs on which is adapted to come into contact successively with a contactor integral with the displacement of the second point so that the positioning of the contactor on a determined stud allows to give the measurement of the instantaneous positioning of the second point and consequently the relative displacement of the second and first points; but this device has a very high inertia; it is heavy and bulky.
On peut également disposer un rhéostat ou résistance dont le curseur est asservi au positionnement du second point de sorte que le positionnement instantané du curseur le long du réhostat permet de déterminer à tout moment le positionnement du second point et donc le déplacement relatif des premier et second points.One can also have a rheostat or resistance whose cursor is slaved to the positioning of the second point so that the instantaneous positioning of the cursor along the rehostat makes it possible to determine at any time the positioning of the second point and therefore the relative displacement of the first and second points.
Là encore il s'agit d'un dispositif lourd, encombrant et peu maniable ; notamment dans le cas d'expérimentation fine d'autant que (comme pour les systèmes à plots) le rhéostat ne donne qu'une mesure à l'intérieur d'une échelle grossière ne permettant pas une analyse fine.Again it is a heavy device, bulky and unwieldy; in particular in the case of fine experimentation all the more so as (as for studded systems) the rheostat only gives a measurement inside a coarse scale not allowing a fine analysis.
On connaît également des dispositifs plus sophistiqués par exemple un Jeu d'interrupteurs à lame souple (ILS) positionnés de façon échelonnée et en regard desquels vient se déplacer un curseur formé d'une mini-masse magnétique apte à déclencher la fermeture du contact au niveau de l'ILS en position devant lui, l'ILS dont le contact se trouve fermé signalant ainsi le positionnement du mobile lié au second point et permettant de mesurer ainsi les déplacements et variations de positionnement instantané des deux points.There are also known more sophisticated devices, for example a set of flexible blade switches (ILS) positioned in a staggered fashion and opposite which moves a cursor formed by a magnetic mini-mass capable of triggering the closing of the contact at the level of the ILS in position in front of it, the ILS whose contact is closed, thus signaling the positioning of the mobile linked to the second point and thus making it possible to measure the displacements and variations in instantaneous positioning of the two points.
Ce système nécessite toutefois, surtout pour des mesures de mouvements soumis à des variations importantes, une multiplicité de sondes ou ILS à relier chacun à un circuit particulier ce qui rend le système particulièrement complexe et par conséquent onéreux.However, this system requires, especially for movement measurements subject to significant variations, a multiplicity of probes or ILS to be connected each to a particular circuit, which makes the system particularly complex and consequently expensive.
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la mesure d'un mouvement défini par le déplacement d'un second point par rapport à un premier point en utilisant des moyens extrémement simples d'une grande fiabilité et permettant de multiples possibilités de traitement des données de mesure ainsi obtenues.The invention relates to a method and a device for measuring a movement defined by the displacement of a second point relative to a first point using extremely simple means of high reliability and allowing multiple possibilities for processing measurement data thus obtained.
A-cet effet l'invention concerne en premier lieu un procédé pour détecter un mouvement défini par le déplacement relatif d'un second point par rapport à un premier point appartenant à un même ensemble et le procédé est caractérisé en ce que on relie ledit premier point et ledit second point par un lien formé d'un matériau extensible notamment élastiquement déformable et électriquement conducteur, le lien étant connecté par ses extrémités à chacun desdits points sous une tension non nulle même dans les positions de rapprochement maximum des deux points dont la mesure est souhaitée et des deux extrémités du lien ayant été reliées à une source d'alimentation d'un courant électrique, on mesure les variations dans les caractéristiques du courant liées aux variations de longueurs et de sections dudit lien en fonction des variations de l'allongement de ce dernier, formant résistance variable. For this purpose, the invention relates firstly to a method for detecting a movement defined by the relative displacement of a second point with respect to a first point belonging to the same set and the method is characterized in that said first is connected point and said second point by a link formed of an extensible material, in particular elastically deformable and electrically conductive, the link being connected by its ends to each of said points under a non-zero voltage even in the positions of maximum approximation of the two points whose measurement is desired and the two ends of the link having been connected to a power source of an electric current, the variations in the characteristics of the current linked to variations in lengths and sections of said link are measured as a function of variations in the elongation of the latter, forming variable resistance.
L'invention concerne également un dispositif en vue de la mise en oeuvre du procédé et permettant la détection et la mesure d'un mouvement défini par le déplacement relatif entre un second point et un premier point appartenant à un même ensemble, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un lien en matériau extensible notamment élastiquement déformable et électriquement conducteur, deux points dudit lien étant aptes à être asservis aux positions instantanées respectivement du second point et du premier point sujet à mesure, ledit lien restant maintenu sous une tension non nulle même dans les positions de rapprochement maximum desdits premier et second points dont on veut la mesure, et le dispositif comporte par ailleurs des moyens aptes à mesurer les caractéristiques d'un courant électrique, traversant ledit lien et modifié en fonction des variations dans l'allongement dudit lien suivant le mouvement objet de la mesure, les caractéristiques instantanées du courant permettant de déterminer au même moment la distance du second point par rapport au premier et l'intensité du mouvement objet de la mesure
De préférence le dispositif comporte un lien extensible et élastiquement déformable constitué d'un cordon en matériau élastomère tel qu'un caoutchouc naturel ou synthétique ou en silicone, le matériau étant chargé d'éléments conducteurs notamment de particules métalliques telles que des éléments de cuivre à l'état métallique. De préférence le lien est prévu avec une résistance comprise entre 0,1 et 10 Ohms.The invention also relates to a device for implementing the method and allowing the detection and measurement of a movement defined by the relative displacement between a second point and a first point belonging to the same assembly, and the device is characterized in that it consists of a link of extensible material, in particular elastically deformable and electrically conductive, two points of said link being able to be controlled by the instantaneous positions of the second point and of the first point subject to measurement respectively, said link remaining maintained under a non-zero voltage even in the positions of maximum approximation of said first and second points whose measurement is to be measured, and the device also comprises means capable of measuring the characteristics of an electric current, passing through said link and modified as a function of variations in the elongation of said link according to the movement object of the measurement, the instantaneous characteristics of the current pe allowing to determine at the same time the distance of the second point from the first and the intensity of the movement object of the measurement
Preferably, the device comprises an extensible and elastically deformable link consisting of a cord made of elastomeric material such as natural or synthetic rubber or silicone, the material being charged with conductive elements in particular of metallic particles such as copper elements to metallic state. Preferably the link is provided with a resistance between 0.1 and 10 Ohms.
Selon une autre caractéristique du dispositif de mesure, le lien extensible et conducteur est apte à être rapporté sur le solide dont les variations dimensionnelles sont soumises à détection et à mesure et ledit lien comporte à cet effet des moyens permettant sa soldarisation amovible sur ledit solide, lui permettant ainsi d'épouser les variations de distance entre deux points dudit solide.According to another characteristic of the measuring device, the extensible and conductive link is able to be attached to the solid, the dimensional variations of which are subjected to detection and measurement, and said link comprises for this purpose means allowing its removable soldiering on said solid, thus allowing it to match the variations in distance between two points of said solid.
Selon une autre caractéristique le lien extensible et conducteur est apte à être refermé sur lui-même en constituant une boucle en ensérant ainsi le volume dont les variations dimensionnelles sont soumises à mesure.According to another characteristic, the extensible and conductive link is able to be closed on itself by constituting a loop, thereby enclosing the volume, the dimensional variations of which are subject to measurement.
Les moyens de mesure permettant de saisir les caractéristiques instantanées du courant traversant le lien extensible et conducteur et qui constitue ainsi une résistance variable (en fonction des variations dans l'allongement et dans la section du lien) peut être de tout type et pourrait être constitué d'un simple ohmètre disposé aux bornes de la résistance variable constituée par le lien extensible et conducteur.The measurement means making it possible to capture the instantaneous characteristics of the current passing through the extensible and conductive link and which thus constitutes a variable resistance (depending on the variations in the elongation and in the section of the link) can be of any type and could be constituted of a simple ohmeter placed at the terminals of the variable resistance constituted by the extensible and conducting link.
Cependant selon une caractéristique correspondant à un mode de réalisation plus perfectionné du dispositif de mesure selon l'invention, le lien extensible et conducteur est relié à une source de courant notamment de courant continu et formé par une source autonome telle qu'un jeu de piles ou de batteries, avec interposition en série d'une résistance fixe, l'ensemble formé par la résistance fixe et la résistance variable (constituée par le lien extensible conducteur) définissant ainsi un pont diviseur, les bornes de la résistance variable (correspondant aux positionnements des extrémités du lien extensible conducteur et définissant les premier et second points dont les variations de distance sont soumises à mesure) étant relié à un appareil de mesure apte à saisir les variations d'intensité du courant en fonction des variations de la résistance du lien extensible et conducteur (lui-même fonction de l'allongement et de la section dudit lien sous l'effet du déplacement relatif des second et premier points). However, according to a characteristic corresponding to a more improved embodiment of the measuring device according to the invention, the extensible and conductive link is connected to a current source, in particular direct current, and formed by an autonomous source such as a set of batteries. or of batteries, with the interposition in series of a fixed resistor, the assembly formed by the fixed resistor and the variable resistor (constituted by the conductive extensible link) thus defining a dividing bridge, the terminals of the variable resistor (corresponding to the positions of the ends of the conductive extensible link and defining the first and second points whose variations in distance are subject to measurement) being connected to a measuring device able to capture the variations in current intensity as a function of variations in the resistance of the extensible link and conductor (itself a function of the elongation and the section of said link under the effect of the relative displacement of the second and first points).
Par exemple le dispositif de mesure peut être constitué d'un amplificateur opérationnel formé d'un transistor dont une première entrée est reliée à la borne de la résistance variable (formée par le lien extensible conducteur) orientée vers la résistance fixe, par l'intermédiaire d'un circuit comportant en série une capacité et une résistance fixe auxiliaire, et la seconde entrée dudit transistor est reliée à la borne opposée de la résistance variable par une résistance fixe auxiliaire identique à la précédente, ladite première entrée et la sortie du transistor formant amplificateur opérationnel étant reliées en parallèle par une résistance fixe et une capacité.For example, the measuring device can consist of an operational amplifier formed by a transistor, a first input of which is connected to the terminal of the variable resistor (formed by the conductive expandable link) oriented towards the fixed resistor, via of a circuit comprising in series a capacity and an auxiliary fixed resistance, and the second input of said transistor is connected to the opposite terminal of the variable resistance by an auxiliary fixed resistance identical to the previous one, said first input and the output of transistor forming operational amplifier being connected in parallel by a fixed resistor and a capacitor.
Dans ces conditions, la sortie du transistor débite en continu un courant dont les variations sont caractéristiques de la variation de distance entre le premier et le second point objet à mesure et correspondant aux bornes de la résistance variable formée par le lien extensible et conducteur.Under these conditions, the output of the transistor continuously supplies a current whose variations are characteristic of the variation in distance between the first and the second object point to be measured and corresponding to the terminals of the variable resistance formed by the extensible and conductive link.
Selon une forme de réalisation plus particulière, l'amplificateur opérationnel relié aux bornes de la résistance variable et constitué d'un circuit intégré.According to a more particular embodiment, the operational amplifier connected to the terminals of the variable resistor and consisting of an integrated circuit.
Avantageusement, les moyens de mesure débitant un signal électrique continu sont reliés à des dispositifs auxiliaires d'exploitation desdits signaux tels que des appareils de visualisation, des moyens d'enregistrement des signaux notamment sur bandes magnétiques, des moyens de traitement des informations véhiculées par ces signaux, des moyens de comparaison des signaux émis par rapport à des consignes programmées et associées à des moyens de signalisation notamment sonores en cas de distorsion entre les signaux émis et les signaux programmés. Advantageously, the measuring means delivering a continuous electrical signal are connected to auxiliary devices for processing said signals such as display devices, means for recording signals, in particular on magnetic tapes, means for processing the information conveyed by these signals, means for comparing the signals transmitted with respect to programmed instructions and associated with signaling means, notably sound signals in the event of distortion between the signals transmitted and the signals programmed.
L'invention concerne encore de façon plus particulière un dispositif de détection et de contrôle du mouvement d'un corps solide notamment d'un corps vivant à des fins biologiques ou médicales, tel qu'un détecteur de respiration dit Moniteur d'Apnée", et le dispositif comporte un lien en matériau extensible, élastiquement déformable et conducteur notamment un ruban de silicone chargé de particules métalliques, apte à être disposé sous une tension non nulle sur la poitrine du sujet, dans de telles façons que le lien soit soumis à allongement et à rétraction en suivant le mouvement d'inspiration ou d'expiration, le lien étant connecté à une source de courant électrique, et étant connectée à un ensemble de mesures des caractéristiques du courant telles que son intensité et apte à suivre l'évo- lution des mouvements d'expiration et d'inspiration du sujet en fonction de sa respiration.The invention also relates more particularly to a device for detecting and controlling the movement of a solid body, in particular a living body for biological or medical purposes, such as a breathing detector known as an apnea monitor ", and the device comprises a link made of extensible, elastically deformable and conductive material, in particular a silicone ribbon loaded with metallic particles, capable of being placed under a non-zero tension on the subject's chest, in such ways that the link is subjected to elongation and retraction following the inspiration or expiration movement, the link being connected to a source of electric current, and being connected to a set of measurements of the characteristics of the current such as its intensity and able to follow the evo- lution of expiration and inspiration movements of the subject according to his breathing.
Par exemple dans ce cas les moyens de mesure des caractéristiques du courant sont aptes à débiter un signal sous forme d'un courant dont les variations sont caractéristiques des mouvements de respiration du sujet et ce signal est reçu par un moyen de comptage d'une part et un moyen de signalisation d'autre part, de telle façon que toute absence de mouvement excédant une période déterminée et décomptée par les moyens de comptage met en action les moyens de signalisation tels qu'un signal d'alarme sonore et visuel.For example, in this case, the means for measuring the characteristics of the current are capable of delivering a signal in the form of a current, the variations of which are characteristic of the breathing movements of the subject, and this signal is received by a counting means on the one hand. and a signaling means on the other hand, so that any absence of movement exceeding a determined period and counted by the counting means activates the signaling means such as an audible and visual alarm signal.
D'une façon générale dans la description qui suit on prendra surtout en considération l'application de l'invention au domaine plus particulier de dispositifs de surveillance médicale et plus spécialement un appareil moniteur d'apnée apte à détecter l'existence régulière d'un mouvement respiratoire sur le sujet soumis à surveillance et à déclencher une alarme au cas où l'absence de mouvements serait constatée pendant une période déterminée et réglable
Il doit cependant être compris que l'invention n'est pas limitée à cette application ni à ce domaine d'application.In general, in the description which follows, consideration will be given above all to the application of the invention to the more specific field of medical monitoring devices and more particularly an apnea monitor device capable of detecting the regular existence of a respiratory movement on the subject to be monitored and to trigger an alarm in the event that the absence of movement is observed for a determined and adjustable period
It should however be understood that the invention is not limited to this application or to this field of application.
Le dispositif décrit dans l'exemple qui suit peut être adapte dans toutes circonstances où le déplacement entre deux points est soumis à mesure.The device described in the following example can be adapted in all circumstances where the movement between two points is subject to measurement.
Et l'exploitation de la mesure peut être envisagée non pour déclencher un signal d'alarme mais pour toute sorte d'exploitation.And the exploitation of the measurement can be envisaged not to trigger an alarm signal but for any kind of exploitation.
Par exemple le signal caractéristique de la mesure peut être analysé par des moyens logiques notamment des moyens informatiques permettant de comparer la courbe des déplacements à la courbe idéale programmée et ceei- de façon à générer un signal de commande propre à corriger des distorsions éventuellement constatées dans le mouvement effectif ; cette application pouvant être notamment mise en oeuvre dans le cadre de la réalisation de machines outils ou de dispositifs relevant de la robotique
Dans tous les cas de matériau ou d1installation soumis à contrainte et dont la resistance ou la constante des caractéristiques physiques doit être surveillée pour détecter notamment l'existence d'une fatigue des matériaux ou d'un travail des structures, on pourra disposer un capteur c'est-à-dire un lien extensible et élastiquement déformable et électriquement conducteur entre deux points spécifiques de l'ensemble ainsi constitué, toutes déformations de cet ensemble entraînant un déplacement relatif des deux points et par conséquent un allongement (ou éventuellement une rétraction) du lien formant capteur ; et cet allongement pourra à son pour être détecté par mesure du passage d'un courant (dont les caractéristiques d'alimentation seront constantes) aux bornes du capteur constitué du lien extensible constituant résistance variable en fonction de son allongement.For example, the characteristic signal of the measurement can be analyzed by logical means, in particular computer means making it possible to compare the displacement curve with the ideal programmed curve and this so as to generate a control signal capable of correcting any distortions observed in the actual movement; this application can in particular be implemented in the context of the production of machine tools or devices relating to robotics
In all cases of material or installation subject to stress and whose resistance or constant physical characteristics must be monitored to detect in particular the existence of material fatigue or structural work, we can have a sensor c '' is to say an extensible and elastically deformable and electrically conductive link between two specific points of the assembly thus formed, all deformations of this assembly causing a relative displacement of the two points and consequently an elongation (or possibly a retraction) of the link forming sensor; and this elongation can be detected by measuring the passage of a current (the power supply characteristics of which will be constant) across the terminals of the sensor constituted by the extensible link constituting variable resistance as a function of its elongation.
Dans ce type d'application, on peut d'ailleurs disposer le lien souple éventuellement noyé dans la masse de la structure et dans des conditions permettant le libre jeu du lien, et la mesure de l'allongement (en fonction des variations de résistance du lien peut être effectué à intervalles réguliers par mise en contact aux bornes du lien formant ainsi capteur, de l'ensemble constitué d'une part de la source d'alimentation (de caractéristiques constantes) et des moyens de mesure des caractéristiques du courant traversant le capteur.In this type of application, it is also possible to arrange the flexible link possibly embedded in the mass of the structure and under conditions allowing the free play of the link, and the measurement of the elongation (depending on the resistance variations of the link can be made at regular intervals by contacting the terminals of the link thus forming a sensor, of the assembly consisting on the one hand of the power source (of constant characteristics) and of means for measuring the characteristics of the current passing through the sensor.
Cette application de l'invention trouvera notamment sa place dans les domaines de la sécurité du batiment, des travaux publics et des infra-structures lourdes, des surveillances telluriques et antisismiques, les prospections et recherches géographiques.This application of the invention will find its place in particular in the fields of building security, public works and heavy infrastructure, earthquake and earthquake monitoring, prospecting and geographic research.
La détection de mouvements parasites ou autres peut également être obtenue en utilisant les moyens de l'invention dans la mise en oeuvre de dispositifs de sécurité permettant de vérifier à tout moment l'inviolabilité d'une enceinte par la position de fermeture d'une porte ou d'un moyen d'accès, toute ouverture entraînant nécessairement le déplacement d'un point par rapport à un autre, ainsi susceptible d'être détecté aisément par le dispositif de l'invention, tout comme la rupture accidentelle ou frauduleuse du lien qui-interrompt le passage du courant. Detection of parasitic or other movements can also be obtained by using the means of the invention in the implementation of security devices making it possible to check at any time the inviolability of an enclosure by the closed position of a door. or of an access means, any opening necessarily involving the displacement of a point relative to another, thus capable of being easily detected by the device of the invention, just like the accidental or fraudulent rupture of the link which -interrupts the flow of current.
D'une façon générale étant donné la simplicité des moyens mis en oeuvre, l'invention permettra de multiplier tous les tests et témoins de stabilité en permettant de vérifier soit en permanence, soit à intervalles réguliers la stabilité dimensionnelle d'une structure (bâtiment, moyens de transport tels que navires, aéronefs, etc...) dont les parties en travail sont susceptibles par suite de fatigue ou de contraintes anormales de subir des déplacements parasites, elles-mêmes susceptibles d'engendrer des modifications dans le comportement ou dans les capacités de résistance de ladite structure.In general, given the simplicity of the means used, the invention will make it possible to multiply all the stability tests and witnesses by making it possible to verify either permanently or at regular intervals the dimensional stability of a structure (building, means of transport such as ships, aircraft, etc.) whose working parts are likely as a result of fatigue or abnormal stresses to undergo parasitic movements, themselves likely to cause changes in behavior or resistance capacities of said structure.
Dans le domaine biologique, on peut imaginer sur cette application des dispositifs de surveillance de croissance des végétaux, il est facile en effet de solidariser un capteur formé d'un lien extensible et conducteur en deux points (par exemple autour du tronc d'un arbre ou d'un végétal) d'un sujet à surveiller de façon à connaître et à centraliser et-à traiter éventuellement par des moyens informatiques les constatations ainsi réalisées de façon automatique.In the biological field, we can imagine on this application plant growth monitoring devices, it is indeed easy to secure a sensor formed by an extendable and conductive link at two points (for example around the trunk of a tree or of a plant) of a subject to be monitored so as to know and centralize and-possibly treat by computer means the findings thus made automatically.
Dans le domaine de la biologie médicale l'invention pourrait être utilisée chaque fois que l'on veut connaitre, surveiller et avoir sous contrôle les réactions d'un sujet ou d'un patient ; il sera aisé de positionner sur le corps du-sujet le capteur ou test de mouvements selon l'invention soit en deux points du corps, soit en un point du corps par rapport à un point fixe (lit) de façon à surveiller et à connaitre toutes réactions du sujet, par exemple en état comateux.In the field of medical biology the invention could be used whenever one wants to know, monitor and have under control the reactions of a subject or a patient; it will be easy to position the subject's sensor or motion sensor according to the invention either at two points on the body, or at a point on the body relative to a fixed point (bed) so as to monitor and know all reactions of the subject, for example in a comatose state.
Mais c'est plus particulièrement dans le domaine de la suveillance de la respiration ou du monitorat d'apnée que l'invention trouvera un domaine d'application particulièrement adapté. But it is more particularly in the field of breathing monitoring or apnea monitoring that the invention will find a particularly suitable field of application.
Et c'est dans le cadre de cette application particulière qu'un exemple de réalisation a été sélectionné et décrit et représenté aux dessins qui suivent.And it is within the framework of this particular application that an exemplary embodiment has been selected and described and represented in the drawings which follow.
La figure 1 représente une vue en perspective d'un sujet (bébé ou jeune enfant) muni d'un capteur détecteur des mouvements respiratoires selon l'invention.FIG. 1 represents a perspective view of a subject (baby or young child) provided with a sensor detecting respiratory movements according to the invention.
La figure 2 représente le schéma de principe du fonctionnement du capteur selon l'invention et son dispositif de mesure.FIG. 2 represents the block diagram of the operation of the sensor according to the invention and its measuring device.
La figure 3 représente un diagramme de fonctionnement d'un appareil de détection de respiration selon l'invention.FIG. 3 represents an operating diagram of a breathing detection device according to the invention.
La figure 4 représente le tableau de co#mmande et de visualisation de l'appareil.Figure 4 shows the control and display table of the device.
La détection de I'apnée; ou arrêt respiratoire, revêt en médecine une importance primordiale.The detection of apnea; or respiratory arrest, is of paramount importance in medicine.
La plus récente statistique chiffre pour la France cinq cas d'apnée mortelle par jour chez les nourrissons. Les cas mortels sont beaucoup plus nombreux en matière de chirurgie ou de transport de malades et de blessés.-
Or, sur un parc de sept mille respirateurs actuellement en service en France, la plupart ne possède aucun système d'alarme déclenché par le débranchement ou l'obstruction du tuyau d'amenée d'air. Aucun des systèmes d'alarme équipant les respirateurs actuels ne détecte les fuites de tuyauterie, surtout celles qui se situent sous le champ opératoire. The most recent statistic figures for France five cases of fatal apnea per day in infants. Fatal cases are much more numerous in terms of surgery or transportation of the sick and injured.
However, out of a fleet of seven thousand respirators currently in service in France, most have no alarm system triggered by the disconnection or obstruction of the air supply pipe. None of the alarm systems fitted to current respirators detect leaks in the piping, especially those located below the operating field.
Aucune salle de réveil n'est équipée de détecteur d'apnée, alors que c'est à ce stade que se produisent le plus -fréquemment les cas mortels. Ce qui grève lourdement le budget des hôpitaux par les dommages et intérêts que cela entrain. No recovery room is equipped with an apnea detector, although it is at this stage that fatal cases occur most frequently. What weighs heavily on the budget of the hospitals by the damages which that entails.
Enfin, aucune ambulance n'est équipée de moniteur d'apnée.Finally, no ambulance is equipped with an apnea monitor.
Les appareils existant et permettant la surveillance des mouvements respiratoires du sujet sont connus mais sont loin de donner satisfaction et de répondre aux besoins.The existing devices and allowing the monitoring of the respiratory movements of the subject are known but are far from giving satisfaction and meeting the needs.
Un premier type d'appareil est basé sur le principe de la variation d'impédance de la peau en fonction du mouvement respiratoire.A first type of device is based on the principle of varying the impedance of the skin as a function of the respiratory movement.
Cette méthode peut être considérée comme fiable et sûre.This method can be considered reliable and safe.
Mais le matériel a l'inconvénient d'exiger le port des électrodes en permanence au contact direct de la peau ce qui peut être traumatisant notamment chez les bébés et jeunes enfants ; mais surtout ce matériel reste lourd et encombrant et il ne permet pas la réalisation d'un dispositif portable; il est en effet relié aux secteurs ; et le prix de revient d'un tel appareil reste élevé et se situe entre 15 et 2500D francs, ce qui le rend prohibitif pour assurer un équipement complet permettant une surveillance systématique de tous les sujets en position de risque d'arrêt respiratoire.However, the material has the disadvantage of requiring the wearing of electrodes at all times in direct contact with the skin, which can be traumatic, especially in babies and young children; but above all this material remains heavy and bulky and it does not allow the realization of a portable device; it is indeed linked to the sectors; and the cost price of such a device remains high and is between 15 and 2500D francs, which makes it prohibitive to ensure complete equipment allowing systematic monitoring of all subjects at risk of respiratory arrest.
On connaît également un détecteur de respiration basé sur le principe de la détection purement mécanique des mouvements respiratoires du patient par les variations de pression d'un coussinet sur lequel repose le jeune enfant ; mais ce matériel ne peut être considéré comme fiable car le coussinet enregistre de façon aveugle tous les mouvements quels qu'ils soient même s'ils ne sont pas liés directement à la respiration et s'il s'agit par exemple de mouvements parasites ; par ailleurs, le fonctionnement de l'apparent suppose le repos en permanence de l'enfant en position couchée sur le coussinet.There is also a known breathing detector based on the principle of purely mechanical detection of the patient's respiratory movements by the pressure variations of a pad on which the young child rests; but this material cannot be considered reliable because the pad blindly records all the movements whatever they are, even if they are not directly linked to breathing and if they are, for example, parasitic movements; moreover, the functioning of the apparatus presupposes the permanent rest of the child in the lying position on the pad.
Une variante de ce dernier dispositif utilise un balonnet de faible dimension plaqué sur le ventre du bébé et relié à un moniteur par un long tuyau souple ; mais là encore la détection porte sur l'existence ou l'absence du mouvement et non pas spécifiquement sur le mouvement respiratoire de sorte que la fiabilité de l'appareil n'est pas assurée.A variant of the latter device uses a small balloon pressed against the baby's belly and connected to a monitor by a long flexible tube; but here again the detection relates to the existence or absence of the movement and not specifically to the respiratory movement so that the reliability of the device is not guaranteed.
Le dispositif selon l'invention remédie à tous ces inconvénients et il permet la réalisation d'un dispositif simple n'impliquant aucune servitude pour l'utilisateur qui ne subit aucune contrainte du fait de la surveillance. En effet pour l'utilisateur le port du capteur reste totalement insensible.The device according to the invention overcomes all these drawbacks and it allows the realization of a simple device involving no servitude for the user who is not subjected to any constraint due to monitoring. In fact, for the user, the wearing of the sensor remains completely insensitive.
Et l'appareil étant portatif, l'utilisateur se trouve donc libéré de tout asservissement à un positionnement fixe ou à une présence à l'intérieur d'un local notamment alimenté en courant électrique.And the device being portable, the user is therefore freed from any enslavement to a fixed positioning or to a presence inside a room in particular supplied with electric current.
Ces caractéristiques apparaîtront notamment de la description plus détaillée qui suit.These characteristics will appear in particular from the more detailed description which follows.
Selon la figure 1, on voit d'une part le sujet ici un bébé en position couchée- portant sur ses vêtements le capteur selon l'invention dont par ailleurs une vue de détail est représentée à la même figure. According to Figure 1, we see on the one hand the subject here a baby in the prone position - wearing on his clothes the sensor according to the invention of which also a detailed view is shown in the same figure.
On voit que le capteur est constitué d'un bandeau ou ruban en matière synthétique élastomère ici un silicone chargé de billes de cuivre et prévu avec une résistance ohmique de l'ordre de quelques Ohms et comprise entre 0,1 et 10 Ohms.We see that the sensor consists of a strip or ribbon of elastomeric synthetic material here a silicone loaded with copper beads and provided with an ohmic resistance of the order of a few Ohms and between 0.1 and 10 Ohms.
Ce bandeau ou ruban 1 peut être mis en place autour de la poitrine du sujet et il est avantageusement prolongé à cet effet par deux lacets 2 et 2' qui pourront être soit noués derrière la poitrine du sujet, soit reliés entre eux par tous dispositifs (bouton pression, bande auto-adhésive du type "velcro" etc...).This headband or ribbon 1 can be placed around the subject's chest and it is advantageously extended for this purpose by two laces 2 and 2 'which can be either tied behind the subject's chest, or connected together by any device ( press stud, self-adhesive "velcro" tape, etc.).
Lors de la mise en place l'opérateur prend soin de positionner la bande élastomère conductrice 5 sous légère tension de façon que même dans la position d'expiration maximum (étirement minimum) une tension mécanique résiduelle subsiste de façon à ce que la bande conductrice et extensible 1 suive en permanence le mouvement drextension de la poitrine à l'occasion du phénomène respiratoire.During fitting, the operator takes care to position the conductive elastomeric strip 5 under slight tension so that even in the maximum expiration position (minimum stretch), a residual mechanical tension remains so that the conductive strip and stretch 1 continuously follows the chest extension movement during the respiratory phenomenon.
Aux deux extrémités du bandeau élastomère t sont prévues des bornes constituées matériellement par des raccordements par exemple sous forme de boutons pression femelles 3,3' aptes à recevoir par emboltement les boutons correspondants 4,4' reliés chacun à un fil électrique 5,5' formant de leurs parties communes le cordon souple de liaison 6 aboutissant par la convection 7 à l'ensemble ou boîtier de surveillance 8. At the two ends of the elastomer strip t are provided terminals constituted materially by connections for example in the form of female press studs 3.3 ′ capable of receiving by embolism the corresponding buttons 4.4 ′ each connected to an electric wire 5.5 ′ forming of their common parts the flexible connecting cord 6 leading by convection 7 to the assembly or monitoring box 8.
L'ensemble des boutons pression 3,4 et 3',4' d'autre part définissent les bornes de la résistance variable constituée par le bandeau élastomère conducteur 1.The set of press studs 3,4 and 3 ', 4' on the other hand define the terminals of the variable resistance formed by the conductive elastomer strip 1.
On comprend en effet que à chaque mouvement respiratoire, le bandeau 1 extensible se tend c'est-à-dire s'allonge sous le mouvement d'extension de la poitrine et d'augmentation de volume. It is in fact understood that with each respiratory movement, the stretchy headband 1 is stretched, that is to say becomes elongated under the movement of extension of the chest and increase in volume.
Et c'est ce mouvement d'extension qui se trouve détecté par les moyens électriques permettant ainsi de surveiller la continuité et la régularité du cycle respiratoire.And it is this movement of extension which is detected by the electrical means, thus making it possible to monitor the continuity and regularity of the respiratory cycle.
Le fonctionnement de principe de l'appareil est illustré à la figure 2.The basic operation of the device is illustrated in Figure 2.
Le bandeau 1 est représenté sous forme de la résistance variable 9.The strip 1 is shown in the form of the variable resistor 9.
Le bandeau 1 comporte en effet une longueur d'une part et une section d'autre part variable en fonction de son étirement.The strip 1 in fact has a length on the one hand and a section on the other hand which varies according to its stretch.
Dans-ces conditions, la valeur de la résistance constituée par ce bandeau va varier en fonction de la loi R = P L c'est-à-dire que la résistance est fonction de la nature du matériau et elle est proportionnelle à la longueur et inversement proportionnelle à la section. Under these conditions, the value of the resistance formed by this strip will vary according to the law R = PL, that is to say that the resistance is a function of the nature of the material and it is proportional to the length and vice versa. proportional to the section.
En cas d'étirement, la longueur va s'allonger tandis que la section va diminuer de sorte que ce phénomène agit dans le même sens à savoir celui d'un accroissement exponentiel de la résistance.In the event of stretching, the length will lengthen while the section will decrease so that this phenomenon acts in the same direction, namely that of an exponential increase in resistance.
Dans ces conditions, le cycle respiratoire se traduit par une variation régulière de la valeur de la résistance variable 9 constituée matériellement par le bandeau 1 en fonction de son allongement et de sa section, la résistance opposée au passage du courant croissant par cycle à chaque inspiration (extension du bandeau) et passant par un minimum à chaque expiration (raccourcissement ou rétraction du bandeau 1). Under these conditions, the respiratory cycle results in a regular variation of the value of the variable resistance 9 constituted materially by the strip 1 according to its elongation and its section, the resistance opposed to the passage of the increasing current per cycle with each inspiration. (extension of the strip) and passing through a minimum at each expiration (shortening or retraction of the strip 1).
La résistance variable 9 constituée par le bandeau 1 peut être mesurée en permanence en utilisant les moyens de mesure illustrés à la figure 2.The variable resistance 9 constituted by the strip 1 can be measured continuously using the measuring means illustrated in FIG. 2.
On voit que la résistance 9 est insérée dans un circuit alimenté par une source d'alimentation en courant continu par exemple un jeu de piles-mises en place dans le coffret 8 ; ce jeu de piles 10 alimente en courant sous tension continue le circuit constitué par la résistance fixe il qui forme avec la résistance variable g un pont diviseur permettant une mesure régulière et aisée des valeurs instantanées de la résistance variable 9
Cette mesure est opérée par l'amplificateur différentiel 12 dont une première entrée 13 est reliée à la borne de la résistance variable 9 située du côté de la résistance fixe If, avec interposition sur cette liaison d'une résistance fixe auxiliaire 14 et d'une capacité 15 ; la seconde entrée de 11 amplificateur opérationnel 12 est reliez, avec interposition d'une seconde résistance fixe 141 a 'autre borne de la résistance variable9
La première entrée 13 de l'-amplificateur 12 est reliée à la sortie 17 de ce dernier par un circuit comportant en parallèle la résistance fixe 18 et la capacité 19.It can be seen that the resistor 9 is inserted into a circuit supplied by a DC power source, for example a set of batteries-placed in the box 8; this set of batteries 10 supplies current under continuous voltage to the circuit constituted by the fixed resistor il which forms with the variable resistor g a divider bridge allowing regular and easy measurement of the instantaneous values of the variable resistor 9
This measurement is made by the differential amplifier 12, a first input 13 of which is connected to the terminal of the variable resistor 9 situated on the side of the fixed resistor If, with the interposition on this link of an auxiliary fixed resistor 14 and of a capacity 15; the second input of 11 operational amplifier 12 is connected, with the interposition of a second fixed resistor 141 to the other terminal of the variable resistor 9
The first input 13 of the amplifier 12 is connected to the output 17 of the latter by a circuit comprising in parallel the fixed resistor 18 and the capacitor 19.
De préférence l'ensemble de mesures reliées aux bornes de la résistance variable 9 et réalisées sous forme d'un circuit intégré. Preferably the set of measurements connected to the terminals of the variable resistor 9 and produced in the form of an integrated circuit.
L'alimentation de l'amplificateur 12 par les entrées 13 16 comportant les résistances fixes parallèles 14,14' permet de façon connue en soi, la neutralisation des interférences parasites d'induction externe.The supply of the amplifier 12 by the inputs 13 16 comprising the parallel fixed resistors 14, 14 ′ allows, in a manner known per se, the neutralization of parasitic interference of external induction.
On peut dans ces conditions, réaliser le fil conducteur 6 (figure 1) avec une très grande longueur sans risquer d'interférence au long du circuit.Under these conditions, it is possible to produce the conducting wire 6 (FIG. 1) with a very long length without risking interference along the circuit.
Ceci permet par exemple de positionner le boiter 8 à une distance éloignée de plusieurs mètres (dans une autre pièce) par rapport au positionnement du sujet.This allows for example to position the box 8 at a distance of several meters (in another room) from the positioning of the subject.
L'amplificateur opérationnel débite par sa sortie 17 un signal proportionnel aux variations de résistance de la résistance variable 9.The operational amplifier outputs via its output 17 a signal proportional to the resistance variations of the variable resistor 9.
On comprend en effet que la capacité 15 se charge pour une tension fixe à une valeur déterminée de la résistance variable 9 ; lorsque cette résistance varie, la tension aux bornes de la capacité varie et cette variation de la capacité est transmise à l'amplificateur 12 ; le signal débité en 17 par l'amplificateur 12 sera traité dans l'ensemble de l'appareil de surveillance ou moniteur inséré dans le coffret 8 et dont le détail est donné à la figure 3.It is in fact understood that the capacitor 15 charges for a fixed voltage at a determined value of the variable resistor 9; when this resistance varies, the voltage across the capacitance varies and this variation in the capacitance is transmitted to the amplifier 12; the signal output at 17 by the amplifier 12 will be processed in the whole of the monitoring device or monitor inserted in the box 8 and the details of which are given in FIG. 3.
Le signal engendré par l'amplificateur 12 est transmis par 17 et reçu dans les amplificateurs ultérieurs respectivement 20 et 20', ce dernier comportant un règlage de sensibilité 21; ce réglage permet d'ajuster le seuil de détection de l'appareil à l'intensité des variations dimensionnelles subies par le bandeau 1, engendrant elles-mêmes des variations dans les valeurs de la résistance variable qu'il constitue. The signal generated by the amplifier 12 is transmitted by 17 and received in the subsequent amplifiers 20 and 20 'respectively, the latter comprising a sensitivity adjustment 21; this setting makes it possible to adjust the detection threshold of the device to the intensity of the dimensional variations undergone by the strip 1, themselves generating variations in the values of the variable resistance which it constitutes.
Par la suite le signal est transmis depuis l'amplificateur 20' à un ensemble de mise en forme puis à un dispositif de comptage 23.Subsequently, the signal is transmitted from the amplifier 20 'to a shaping assembly and then to a counting device 23.
Ce compteur 23 peut lui-même être réglé par la manoeuvre des contacteurs 24,24',24# ; la manoeuvre des contacteurs 24,24',24" permet de déterminer et de programmer l'intervalle maximum de temps au-delà duquel l'alarme doit être déclenché en cas d'absence de détection de mouvements.This counter 23 can itself be adjusted by the operation of the contactors 24, 24 ′, 24 #; the operation of the 24,24 ', 24 "contactors makes it possible to determine and program the maximum time interval beyond which the alarm must be triggered in the absence of motion detection.
On comprend en effet qu'en fonction des phénomènes et notamment dans le cas d'un détecteur de respiration, en fonction de l'age du sujet etc... t le cycle observé varie en fréquence.It is in fact understood that according to the phenomena and in particular in the case of a breathing detector, according to the age of the subject etc ... t the observed cycle varies in frequency.
Ce dispositif permet donc d'ajuster le seuil de réponse dans le temps.This device therefore makes it possible to adjust the response threshold over time.
Le compteur (en fonction de l'ouverture ou de la fermeture des contacteurs 24,24',24") provoque l'émission d'un signal par la liaison 25 vers l'alarme 26 provoquant notamment les signalisations sonores 27 et lumineuses 28 ainsi que l'émission de tout signal par un circuit spécial aboutissant par exemple à un raccordement extérieur 29.The counter (depending on the opening or closing of the contactors 24, 24 ', 24 ") causes the emission of a signal by the link 25 to the alarm 26 causing in particular the sound 27 and light 28 signals as well than the emission of any signal by a special circuit leading for example to an external connection 29.
Le compteur est donc alimenté régulièrement en signaux cycliques provenant du premier amplificateur 12. The counter is therefore regularly supplied with cyclic signals from the first amplifier 12.
Chaque signal cyclique (dont la forme est déterminée et peut être aisément reconnue par le dispositif de mise en forme), provoque l'arrêt du comptage et la remise à zéro du compteur qui redémarre un nouveau comptage à l'intérieur de la période maximum définie précédemment par le positionnement des contacteurs 24,24',24" ; l'arrivée d'un nouveau signal provoque à nouveau la remise à zéro et on comprend que dans ces conditions, l'arrivée régulière et cyclique des signaux, détectant par conséquent les cycles respiratoires réguliers, ne provoque par conséquent aucun signal sur le circuit 25 puisque chaque nouveau cycle respiratoire remet le compteur à zero.Each cyclic signal (the shape of which is determined and can be easily recognized by the shaping device), causes the counting to stop and the counter to reset, which restarts a new counting within the maximum defined period previously by the positioning of the contactors 24, 24 ′, 24 "; the arrival of a new signal again causes the reset to zero and it is understood that under these conditions, the regular and cyclic arrival of the signals, consequently detecting the regular respiratory cycles, therefore does not cause any signal on circuit 25 since each new respiratory cycle resets the counter to zero.
Seule l'absence de signaux émis depuis le premier amplificateur 12 et arrivant par conséquent au compteur 23, permettrait à ce dernier de prolonger sans interruption et sans remise à zéro le comptage jusqu'au niveau maximum correspondant à la période définie par le positionnement des contacteurs 24,241,2411 ; et dans ce cas le circuit 25 est alimenté pour engendrer les signaux d'alarme depuis le système 26 précédemment visé.Only the absence of signals emitted from the first amplifier 12 and consequently arriving at the counter 23, would allow the latter to extend the counting without interruption and without resetting to zero the maximum level corresponding to the period defined by the positioning of the contactors 24,241,2411; and in this case the circuit 25 is supplied to generate the alarm signals from the system 26 previously referred to.
Le signal transmis depuis l'amplificateur 12 vers le compteur 23 peut être à son tour capté pour être envoyé et exploité par tout système auxiliaire.The signal transmitted from the amplifier 12 to the counter 23 can in turn be picked up to be sent and used by any auxiliary system.
Ainsi sur l'ensemble d'affichage constitué par la façade 30 du bottier (figure 4) figurent des ensembles de visualisation. Notamment le signal visuel d'alarme 28 émis par la fonction d'alarme 26.Thus on the display assembly constituted by the front 30 of the shoemaker (FIG. 4) appear display assemblies. In particular the visual alarm signal 28 emitted by the alarm function 26.
Mais le signal constitué par le courant électrique caractéristique des variations de la résistance variable formée par le bandeau 1 et correspondant aux cycles respiratoires peut être envoyé par la liaison 31 vers un ensemble de contrôle 32 aboutissant à la rampe d'affichage 33 constituée parz un ensemble de diodes 34,34'. But the signal constituted by the electric current characteristic of the variations in the variable resistance formed by the strip 1 and corresponding to the respiratory cycles can be sent by the link 31 to a control assembly 32 leading to the display ramp 33 constituted by an assembly 34.34 'diodes.
Une des diodes est mise individuellement sous tension en fonction de la courbe du courant reçu par la liaison 32 ; et cet ensemble permet de visualiser de façon connue en soi le cycle respiratoire, le déplacement du signal lumineux le long de la rampe des diodes permettant de suivre les mouvements successivement d'expansion puis de rétraction du bandeau T caractéristique des cycles d'inspiration et d'expiration.One of the diodes is individually energized according to the curve of the current received by the link 32; and this assembly makes it possible to visualize in a manner known per se the respiratory cycle, the movement of the light signal along the ramp of the diodes making it possible to follow the successively movements of expansion and retraction of the strip T characteristic of the cycles of inspiration and d 'expiry.
Le personnel de service ou tout opérateur peut dans ces conditions, suivre visuellement la forme et la régularité dt cycle respiratoire.Service personnel or any operator may, under these conditions, visually monitor the shape and regularity of the respiratory cycle.
Le signal peut également être envoyé par le circuit 35 vers tout ensemble de traitement de données permettant ltexploi- tation des informations correspondant aux cycles respiratoires soit en vue de son enregistrement, soit en vue de traitement de ces informations (comparaison par rapport à un cycle théorique etc...).The signal can also be sent by the circuit 35 to any data processing set allowing the exploitation of the information corresponding to the respiratory cycles either with a view to its recording or with a view to processing this information (comparison with respect to a theoretical cycle etc ...).
Cette exploitation peut notamment aboutir à l'affichage (référence 36 figure 4) du nombre de respirations par minute sur la façade du boitier.This exploitation can in particular lead to the display (reference 36 in Figure 4) of the number of breaths per minute on the front of the case.
Divers dispositifs de sécurité sont avantageusement mis en place dans l'appareil.Various safety devices are advantageously implemented in the device.
Par exemple un circuit 37 permet par l'action du bouton poussoir 38, de court-circuiter momentanément les signaux reçus du capteur et traités par l'ampli 12 ; de sorte que l'ampli ntétant pas alimenté, on stimule ainsi un arrêt respiratoire qui doit donc engendrer, aux termes du temps de réponse précédemment défini l'émission des signaux d'alarme. For example, a circuit 37 allows the action of the push button 38 to temporarily short-circuit the signals received from the sensor and processed by the amplifier 12; so that the amplifier is not supplied, a respiratory arrest is thus stimulated which must therefore generate, at the end of the previously defined response time, the emission of alarm signals.
Il est ainsi permis de vérifier à tout moment que l'appareil est bien en fonctionnement et est donc bien apte à engendrer le signal d'alarme en cas d'arrêt respiratoire.It is thus permissible to check at any time that the device is indeed in operation and is therefore well able to generate the alarm signal in the event of respiratory arrest.
Le circuit 39 permet également de constater un défaut dans le branchement du capteur (formé par la résistance variable ou bandeau extensible 1) ; ce défaut étant signalé par affichage sur la fenêtre de visualisation 40.The circuit 39 also makes it possible to note a fault in the connection of the sensor (formed by the variable resistor or extensible strip 1); this fault being signaled by display on the display window 40.
L'ensemble comporte également avantageusement un système (connu en soi) de visualisation et de contrôle du niveau des piles de façon à alerter par affichage sur la fenêtre 41, l'utilisateur de la nécessité d'opérer le changement des piles usées ; une batterie interne 42 assurant un niveau minimum d'alimentation pour permettre l'émission des signaux d'alarme en cas de chute de tension provenant de l'usure des piles.The assembly also advantageously comprises a system (known per se) for viewing and controlling the level of the batteries so as to alert the user, by display on the window 41, of the need to change the used batteries; an internal battery 42 ensuring a minimum level of supply to allow the emission of alarm signals in the event of a voltage drop originating from the wear of the batteries.
L'indicateur de niveau des piles 43 permet en toute hypothèse de surveiller la prochaine usure des piles pour permettre un changement en temps voulu.The battery level indicator 43 allows in any event to monitor the next wear of the batteries to allow a change in due time.
La forme du capteur sous forme de bandeau mis en place sur la poitrine du sujet n'est pas caractéristique et d'autres formes de saisie du mouvement pourraient être effectuées même dans le cas de mouvements respiratoires.The shape of the sensor in the form of a band placed on the subject's chest is not characteristic and other forms of movement capture could be performed even in the case of respiratory movements.
Par exemple lorsque l'appareil doit être utilisé pour surveiller la respiration d'un sujet soumis à une opération chirurgicale précisément sur la poitrine ou dans une région proche, ne permettant pas par conséquent la mise en place du capteur sur la poitrine du sujet, la surveillance respiratoire pourrait être effectuée par détection du souffle, c'est-à-dire du déplacement des courants gazeux respectivement inspirés et expirés à l'occasion de leur passage soit devant la bouche du sujet, soit dans un circuit de respiration automatique.For example, when the device is to be used to monitor the breathing of a subject undergoing surgery precisely on the chest or in a close region, therefore not allowing the placement of the sensor on the subject's chest, the Respiratory monitoring could be carried out by detection of the breath, that is to say of the displacement of the gas currents respectively inspired and expired on the occasion of their passage either in front of the subject's mouth, or in an automatic breathing circuit.
Dans ce cas, le détecteur peut être réalisé sous forme d'un lien en élastomère rendu conducteur (et constituant la résistance variable précédemment décrite) inséré dans le conduit dans lequel circulent les courants respiratoires, le lien étant associe à un volet mobile par exemple à un volet entraîné en rotation par le déplacement des courants ou simplement mis en vibration par le passage de l'air inspiré puis expiré.In this case, the detector can be produced in the form of an elastomer link made conductive (and constituting the variable resistance previously described) inserted in the conduit in which the respiratory currents circulate, the link being associated with a movable flap for example at a shutter driven in rotation by the movement of the currents or simply vibrated by the passage of the inspired air then exhaled.
La rotation du volet (dont le lien constitue l'axe de rotation) entrainant de façon connue en soi, la torsion en hélice du lien et par conséquent son allongement, tout comme la vibration du lien se traduit par une extension/rétraction.The rotation of the flap (the link of which constitutes the axis of rotation) causing, in a manner known per se, the helical torsion of the link and consequently its elongation, just as the vibration of the link results in an extension / retraction.
L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites ci-dessus et l'invention couvre notamment toutes utilisations, d'un capteur sous forme d'un lien en matériau extensible, notamment élastiquement déformable tel qu'un élastomère rendu conducteur par une charge, et dont on mesure les variations dimensionnelles (sous l'action d'un déplacement à mesurer et auquel le lien est inservi) et en utilisant la mesure des variations de résistance électrique dudit lien (constituant résistance variable} en fonction des variations de sa longueur et de sa section permettant ainsi de détecter et de reconstituer les variations du mouvement observé.The invention is not limited to the embodiments described above and the invention covers in particular all uses, of a sensor in the form of a link made of extensible material, in particular elastically deformable such as an elastomer made conductive by a filler , and the dimensional variations of which are measured (under the action of a displacement to be measured and to which the link is uninservated) and using the measurement of the variations in electrical resistance of said link (constituting variable resistance} as a function of the variations in its length and its section thus making it possible to detect and reconstruct the variations of the observed movement.
L'invention permet même de réaliser un appareil de mesure de distance ou "mètre" ; le lien extensible étant mis en position entre deux points à mesurer permet d'afficher sur tout ensemble de visualisation, les caractéristiques instantanées du courant électrique qui le traverse et qui sont fonction de la longueur du lien (sous extension mécanique) ; l'affichage pouvant ainsi par un étalonnement approprié donner directement la distance entre les deux points entre lesquels le lien est mis en extension. The invention even makes it possible to produce a distance measuring device or "meter"; the extensible link being placed in position between two points to be measured makes it possible to display on any display assembly, the instantaneous characteristics of the electric current which passes through it and which are a function of the length of the link (under mechanical extension); the display can thus by an appropriate calibration directly give the distance between the two points between which the link is extended.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8507613A FR2582392A1 (en) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Improvements to methods and devices with a view to the detection and measurement of movements and/or distance |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8507613A FR2582392A1 (en) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Improvements to methods and devices with a view to the detection and measurement of movements and/or distance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2582392A1 true FR2582392A1 (en) | 1986-11-28 |
Family
ID=9319432
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8507613A Withdrawn FR2582392A1 (en) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Improvements to methods and devices with a view to the detection and measurement of movements and/or distance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2582392A1 (en) |
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