FR2599629A1 - Device for timing pulmonary respiration of an individual at a predetermined rate - Google Patents

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    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/18Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for improving respiratory function
    • A63B23/185Rhythm indicators

Abstract

a. Device for timing pulmonary respiration of an individual at a predetermined rate. b. Device characterised in that it is composed of an integrator 6 with adjusting time constant 7 controlling a light source 9, the integrator itself being controlled by a comparator 12 which receives the input signal S1 from the integrator and its output signal S2 in order to make use of the integrator 6 using a bistable applied to the input 10 of the integrator 6. c. The invention relates to respiratory exercises.

Description

La présente invention a pour but de créer un dispositif permettant de guider la cadence respiratoire par la présence de la modulation cyclique de la source lumineuse. The present invention aims to create a device for guiding the respiratory rate by the presence of the cyclic modulation of the light source.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé par un intégrateur à constante de temps ajustable alimentant une source lumineuse, l'intégrateur étant lui-même piloté par une base de temps constituée d'un bistable commandé par un comparateur. For this purpose, the invention relates to a device characterized by an integrator with adjustable time constant supplying a light source, the integrator being itself controlled by a time base consisting of a bistable controlled by a comparator.

Ce dispositif permet une modulation de l'excitation d'un Jeu de diodes. Le processus est basé sur la règle suivante
La période inspiration est guidée par l'augmentation de la luminosité de la source.
This device allows modulation of the excitation of a set of diodes. The process is based on the following rule
The inspiration period is guided by the increase in the brightness of the source.

La période expiration est guidée par la rédct!or. de la luminosité dont la décroissance a jusqu' l'extinction. Un bref signal marque l'instant précis de la séparation des deux phases. The expiration period is guided by gold. brightness that decays to extinction. A brief signal marks the precise moment of the separation of the two phases.

Le dispositif permet d'adapter la respiration à un rythme lent prédéterminé. The device makes it possible to adapt the breathing to a predetermined slow rhythm.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un générateur commandé par la sortie de la bascule bistable et relié au dispositif lumineux pour superposer à la modulation commandée par l'intégrateur, des signaux transitoires perceptibles. According to another characteristic of the invention, the device comprises a generator controlled by the output of the flip-flop and connected to the light device for superimposing on the modulation controlled by the integrator, perceptible transient signals.

Ces stimulations lumineuses aux points clés d cycle respiratoire, indiquant le début et la fin de l'inspiration, permettent à l'utilisateur de s'adapter de façon particulièrement précise au rythme choisi. Ces impulsions lumineuses sont perceptibles par l'individu lorsque celui-ci est en cours de relaxation et est sur le point de s'endormir. These luminous stimulations at the key points of the respiratory cycle, indicating the beginning and the end of the inspiration, allow the user to adapt in a particularly precise way to the chosen rhythm. These light impulses are perceptible by the individual when the latter is being relaxed and is about to fall asleep.

I1 est en effet important que le rythme acquis reste maintenu dans la phase transitoire entre la relaxation et le sommeil. It is indeed important that the acquired rhythm remains in the transitional phase between relaxation and sleep.

En général, pour arriver à une excellente relaxation, il convient de choisir un rythme respiratoire de l'ordre de cinq à quatre cycles par minute. In general, to achieve excellent relaxation, it is appropriate to choose a respiratory rate of the order of five to four cycles per minute.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est alimenté par une source d'alimentation par l'intermédiaire d'un commutateur. According to another characteristic of the invention, the device is powered by a power source via a switch.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le commutateur est commandé à l'arrêt par un circuit de temporisation. According to another characteristic of the invention, the switch is controlled at a standstill by a delay circuit.

La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est un schéma d'ensemble simplifié,
- La figure 2 montre les signaux d'excitation obtenus.
The present invention will be described in more detail with the aid of the accompanying drawings in which:
FIG. 1 is a simplified overall diagram,
- Figure 2 shows the excitation signals obtained.

Selon la figure 1, le generateur de signaux pour règler la respiration d'un individu, selon une cadence prédéterminée, se compose d'une alimentation 1, reliée par l'intermédiaire d'un commutateur 2 aux circuits. Ce commutateur reçoit un signal de mise en marche d'un organe de commande 3 et un signal d'arrêt d'un temporisateur 4. According to Figure 1, the signal generator for regulating the respiration of an individual, at a predetermined rate, consists of a power supply 1, connected via a switch 2 to the circuits. This switch receives a start signal from a control member 3 and a stop signal from a timer 4.

Ce commutateur met en service le circuit générateur 5 de signaux destinés à servir d'aide au cadencement respiratoire. This switch activates the signal generator circuit for use as a respiratory timing aid.

Le circuit 5 se compose d'un intégrateur 6 à constante de temps ajustable par une résistance variable. The circuit 5 consists of an integrator 6 with a time constant adjustable by a variable resistor.

L'intégrateur 6 excite le dispositif 9 d'émission de signaux lumineux. Ce générateur est par exemple constitué par un ensemble de diodes électroluminescentes LED. The integrator 6 excites the device 9 for transmitting light signals. This generator is for example constituted by a set of LEDs.

L'entrée 10 de l'intégrateur 6 est pilotée par une bascule bistable 11, elle-même commandée en amont par un comparateur 12. The input 10 of the integrator 6 is controlled by a flip-flop 11, itself controlled upstream by a comparator 12.

L'entrée 13 du comparateur 12 est reliée à la sortie du bistable 11. Le signal, appliqué à l'entrée 10 de l'intégrateur 6, constitue ainsi l'un des signaux 51 reçus par le comparateur 12. The input 13 of the comparator 12 is connected to the output of the bistable 11. The signal, applied to the input 10 of the integrator 6, thus constitutes one of the signals 51 received by the comparator 12.

Le signal S2 appliqué à la seconde entrée 14 du comparateur 12 est le signal de sortie de l'intégrateur 6. En fonction de l'état des niveaux de S1 et S2, le comparateur commande le basculement du bistable- 11 qui pilote l'intégrateur 6. The signal S2 applied to the second input 14 of the comparator 12 is the output signal of the integrator 6. Depending on the state of the levels of S1 and S2, the comparator controls the flip-flop of the flip-flop 11 which controls the integrator 6.

Ce dernier est constitué par un condensateur et un amplificateur opérationnel associés. Lorsque l'intégrateur 6 reçoit un signal négatif, la tension aux bornes du condensateur varie (voir courbe de la figure 2). Lorsque le signal de sortie S2 atteint le niveau du signal S1, le comparateur 12 détecte cette égalité et coasande le basculement du bistable 11, inversant l'entre Ce l'Intégrateur 6 et le niveau de référence du coaparateur.  The latter consists of a capacitor and an associated operational amplifier. When the integrator 6 receives a negative signal, the voltage across the capacitor varies (see curve of Figure 2). When the output signal S2 reaches the level of the signal S1, the comparator 12 detects this equality and coasands the switchover of the bistable 11, reversing the between Ce Integrator 6 and the reference level of the coaparator.

Le fonctionnement de l'intégrateur 6 est lié à la résistance ajustable 7 qui modifie la constante d'intégration (ou correspondante de temps) dans les limites prévues. Ces limites correspondent à une constante de temps typique de tordre de 8 à 15 secondes soit 7 à 4 cycles respiratoires par minute. The operation of the integrator 6 is related to the adjustable resistor 7 which modifies the integration constant (or corresponding time) within the prescribed limits. These limits correspond to a typical time constant of 8 to 15 seconds, ie 7 to 4 breaths per minute.

La sortie du bistable 11 excite un générateur de signaux transitoires 15 relié au dispositif 9 en aval de la résistance 8. The output of the bistable 11 excites a transient signal generator 15 connected to the device 9 downstream of the resistor 8.

Le générateur de signaux transitoires 15 est commandé par les flancs du signal de sortie du bistable 11. Pour chaque flanc du signal de sortie du bistable 11, le générateur 15 fournit un petit signal transitoire qui est superposé au signal appliqué au dispositif 9. Cela se traduit par un signal lumineux de très courte durée. The transient signal generator 15 is controlled by the flanks of the output signal of the flip-flop 11. For each flank of the output signal of the flip-flop 11, the generator 15 provides a small transient signal which is superimposed on the signal applied to the device 9. This is translated by a light signal of very short duration.

Le circuit de la figure 1 se met en oeuvre par la commande du commutateur 3. Selon un mode de réalisation plus avantageux, un circuit de temporisation 4, règlé sur une durée d'utilisation maximale, par exemple de l'ordre de quelques minutes, commande le commutateur 3 pour que celui-ci coupe l'alimentation-, mettant au repos l'ensemble du générateur. The circuit of FIG. 1 is implemented by the control of the switch 3. According to a more advantageous embodiment, a delay circuit 4, regulated over a maximum duration of use, for example of the order of a few minutes, controls the switch 3 to turn off the power supply, resting the entire generator.

La figure 2 montre la modulation de la luminosité fournie par le dispositif. Figure 2 shows the modulation of the brightness provided by the device.

En figure 2, les-abscisses représentent les temps et les ordonnées de la luminosité. In FIG. 2, the abscissas represent the times and the ordinates of the brightness.

L'intensité lumineuse varie de la manière suivante dans un cycle de fonctionnement délimité par deux impulsions A et B correspondant aux signaux transitoires émis par le générateur 15. The luminous intensity varies as follows in an operating cycle defined by two pulses A and B corresponding to the transient signals emitted by the generator 15.

Après une courte période A-A', l'intensité lumineuse commence à croître pour atteindre le point C. After a short period A-A ', the light intensity begins to increase to reach point C.

A ce noment, la bascule bistable 11 commande l'insersion
Ce 1'intéçrateur 6. En même temps, le générateur de signaux transitoires 15 qui reçoit également le flanc de basculement du signal de la bascule 11, émet une courte impulsion qui se superpose au signal normal.
At this name, the flip-flop 11 controls the insersion
6. At the same time, the transient signal generator 15 which also receives the flip-flop of the signal of flip-flop 11, emits a short pulse which is superimposed on the normal signal.

Cela se traduit au niveau du dispositif 9 par l'émission d'un signal lumineux de courte durée et de luminosité plus intense que le signal normal.This is reflected in the device 9 by the emission of a light signal of short duration and brightness more intense than the normal signal.

Puis, à partir du moment C, l'intégrateur 6 inversé commande la décroissance de l'intensité lumineuse du dispositif 9 pour arriver en position de repos D jusqu'à ce qu'à l'instant B, la bascule 11 émette de nouveau un signal de changement d'état qui commande le générateur 15. Ce dernier émet une impulsion transmise au dispositif 9 qui s'éclaire pendant une courte durée. Puis le cycle recommence, comme décrit ci-dessus.  Then, from the moment C, the inverted integrator 6 controls the decay of the luminous intensity of the device 9 to arrive in the rest position D until at moment B, the latch 11 again emits a state change signal which controls the generator 15. The latter emits a pulse transmitted to the device 9 which lights up for a short time. Then the cycle starts again, as described above.

Claims (2)

REVENDICATIONS 10) Dispositif pour rythmer la respiration pulmonaire d'un individu selon une cadence prédéterminée, dispositif caractérisé en ce qu'il se compose d'un intégrateur (6) à constante de temps ajustable (7) commandant une source lumineuse (9), l'intégrateur lui-même étant commandé à partir d'un comparateur (12) qui reçoit le signal d'entrée (S1) de l'intégrateur et son signal de sortie (52 > pour mettre en oeuvre l'intégrateur (6) par l'intermédiaire d'un bistable appliqué à l'entrée (10) de l'intégrateur (6). 10) Device for rhythmizing the pulmonary respiration of an individual according to a predetermined rate, characterized in that it consists of an integrator (6) with an adjustable time constant (7) controlling a light source (9), integrator itself being controlled from a comparator (12) which receives the input signal (S1) from the integrator and its output signal (52> to implement the integrator (6) by the integrator intermediate of a bistable applied to the input (10) of the integrator (6). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un générateur de signaux transitoires commandes par la sortie du bistable (11) et re liés au dispositif (9) émettant des signaux lumineux de courte durée mais dont l'intensité lumineuse est parfaitement perceptible pour être superposés aux signaux lumineux commandés par l'intégrateur. 2) Device according to claim 1, characterized in that it comprises a transient signal generator controlled by the output of the bistable (11) and re linked to the device (9) emitting short-term light signals but whose light intensity is perfectly perceptible to be superimposed on the light signals controlled by the integrator. 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est alimenté par une source d'alimentation (1) par l'intermédiaire d'un commutateur (2) commandé à l'arrêt par un circuit de temporisation (4).  30) Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that it is powered by a power source (1) via a switch (2) controlled at a stop by a circuit timing (4).
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