FR3122983A1

FR3122983A1 - Dispositif portable permettant de caractériser avec précision et d’une façon synthétique l’état de forme physique d’individus en activité ainsi que de calculer et détecter en temps réel et avec précision leurs seuils ventilatoires

Info

Publication number: FR3122983A1
Application number: FR2105147A
Authority: FR
Inventors: Gabriel DIB; Claire MOLINARI
Original assignee: Age Impulse
Current assignee: Age Impulse
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-11-25
Also published as: EP4340717A1; WO2022243235A1

Abstract

L’invention concerne un dispositif (100) portable permettant de mesurer et de caractériser l’état de forme physique d’un utilisateur en activité, comportant : Au moins un capteur (110) mesurant la fréquence respiratoire et/ou au moins un second capteur (140) mesurant des paramètres de l’activité de l’utilisateur ;Des moyens (120) de calcul avec précision de paramètres synthétiques qui caractérisent la forme dont le VO2max et de calcul en temps réel du seuil ventilatoire ;Des moyens de caractérisation de l’activité de l’utilisateur ;Une interface interactive (130) avec ledit utilisateur ; ledit dispositif (100) mettant en œuvre un algorithme permettant une analyse des paramètres de mesure et les calculs. Figure pour l’abrégé : Figure 2

Description

Dispositif portable permettant de caractériser avec précision et d’une façon synthétique l’état de forme physique d’individus en activité ainsi que de calculer et détecter en temps réel et avec précision leurs seuils ventilatoires

La présente invention se rapporte à un dispositif portable permettant de caractériser avec précision et d’une façon synthétique l’état de forme physique (systèmes circulatoire, respiratoire et locomoteur) d’individus en activité (ex. marche, course, vélo, rameur, elliptique, exercice physique cadencé) ainsi que calculer/ détecter avec précision leurs Seuils Ventilatoires permettant d’adapter l'activité au niveau de forme physique « du moment ».

Le dispositif selon la présente invention se base plus particulièrement sur le calcul du VO2max, en améliorant la précision de ce calcul grâce à la Fréquence Respiratoire, mesurée d’une façon adaptée à l’activité, résistante aux artéfacts et également en temps réel. La mesure de la Fréquence Respiratoire permet également de calculer/ détecter avec précision les Seuils Ventilatoires.

Avec l'avènement de nombreuses applications mobiles, avec ou sans dispositifs portables (« wearables »), les utilisateurs sont en mesure de surveiller simplement dans une journée leurs données individuelles liées à la santé, telles que le nombre de pas parcourus, les calories consommées, la fréquence cardiaque, etc. ainsi que d'autres mesures de leur activité personnelle, telle que la qualité du sommeil. Il leur manque toutefois une indication synthétique et précise sur leur état de forme et son évolution, qui soit accessible au plus grand nombre.

La présente invention, grâce au dispositif portable, permet de caractériser avec précision l’état de forme de la personne, au moyen notamment du calcul du VO2max et de l’intégration de la mesure de la Fréquence Respiratoire dans ce calcul.Le VO2max est l’indicateur scientifique, synthétique et le plus précis de la condition physique et englobe les systèmes circulatoire, respiratoire et locomoteur. La méthode a été développée par rapport aux valeurs de VO2max mesurées en laboratoire et validée avec différents modes d'exercice. La précision de la méthode lorsqu'elle est appliquée à notre invention est de 95% (erreur moyenne absolue en pourcentage, MAPE ~5%). L’erreur est similaire à celle de la méthode référencée par les professionnels en laboratoire. Il est difficile de faire mieux pour une mesure physiologique.

Le VO2 Max est un indicateur bien connu des sportifs. C’est une excellente mesure de l’âge physiologique et est étroitement corrélée à l’espérance de vie active. Le VO2max a pour unité le litre d’oxygène par minute (L.min-1), cependant, afin de tenir compte des différentes morphologies, sa valeur est rapportée au poids. Il s’exprimera alors en ml.kg-1.min-1.

Il est admis que plus sa valeur est élevée, plus l’âge physiologique est jeune. Car un VO2max élevé signifie que le corps est plus apte à absorber l’oxygène, à l’acheminer vers les muscles, et à être transformé pour créer le carburant énergétique que les muscles consomment pour se contracter et fonctionner. C’est important, car cette source d’énergie est une des plus efficace pour le corps.

Quand on parle d’avancée en âge, on pense à une diminution du VO2max et des capacités physiques, accentuée par un mode de vie sédentaire. Toutefois, en adoptant des habitudes de pratique d’activité physique voire sportive, l’état de forme s’améliore et on peut « inverser la courbe du vieillissement ».

Ainsi notre caractérisation de la forme, incluant le VO2max, permet de recommander, grâce à un moteur de décision, des exercices personnalisés et évolutifs. Cette personnalisation est renforcée par l'adaptation de ses exercices à la perception de l'effort de l’utilisateur (Facile, Moyen, Intense), privilégiant l’écoute de soi, évitant le risque d’accident ou de sensation d’échec.

La méthode de mesure du VO2max, référencée par les professionnels, est d’une grande précision, mais nécessite du matériel professionnel, coûteux, complexe à utiliser, et nécessite également des moyens en matière de temps et de ressources qualifiées pour la calibration des équipements et l’interprétation des résultats.

On connaît dans l’état de la technique l’ergomètre, avec un masque connecté à des équipements fixes, afin de surveiller en continu le contenu et le débit des gaz respiratoires. Cela permet d’évaluer l'absorption maximale d'oxygène (VO2max) du sujet et son endurance cardio-respiratoire.

On connaît aussi dans l’état de la technique le dispositif K5 de Cosmed (marque déposée), qui est composé d’un masque relié à un boîtier électronique se portant comme un sac à dos, qui permet d’effectuer le test de laboratoire en mobilité. Ce boîtier est un analyseur d’échanges gazeux portatifs. A ce dispositif sont associés une ceinture pectorale, moniteur de fréquence cardiaque, un capteur (plateforme inertielle) permettant d’évaluer des paramètres de la marche/ course et une montre GPS, tracker d’activité.

Lors de la méthode usuelle référencée par les professionnels pour réaliser ce test en laboratoire, le sujet effectue un exercice jusqu’à épuisement. Cet exercice peut être qualifié d’extrême et non recommandé pour les seniors avec des fragilités.

Par ailleurs, des méthodes un peu plus simples et de terrain pour la mesure du VO2max peuvent s’apparenter à un test de marche de 6 minutes, une course de Cooper de 12 minutes, ou encore une course à distance fixe, etc. Dans ces conditions, il s’agit d’évaluer la distance parcourue et la vitesse maximale maintenue. Cependant, ces méthodes ne sont pas très précises, notamment parce qu'il est difficile de maintenir une vitesse constante et maximale plus de 8 minutes. En effet, la vitesse maximale aérobie qui permet à ces tests d’estimer VO2max ne peut être soutenue que sur une durée de 2 à 8 min. Ces méthodes de tests simples reflètent le niveau d'endurance cardio-respiratoire d'un sujet mais la précision du résultat est moins élevée qu’une méthode de laboratoire.

Lors d’un test dit simple comme décrits ci -dessus (marche de 6 minutes, Cooper 12 minutes) ou encore des évaluations basées (notamment dans les montres connectées) sur la fréquence cardiaque et la vitesse, l’erreur typique est au minimum de 10-15%.

Par ailleurs, une autre méthode simple et de terrain pour la mesure du VO2max utilise, via une Application Mobile, la plateforme inertielle du Smartphone ou de la montre connectée sans la fréquence respiratoire (FR). La précision du résultat est moins élevée qu’une méthode de laboratoire.

Le seuil ventilatoire (SV) correspond à un changement physiologique important : la voie de production d'énergie passe d'un mode de consommation d'oxygène (aérobie) à un mode anaérobie. Cette transition est appelée le seuil anaérobie. L'exercice à ou au-dessus de la transition est utile pour les sportifs mais n'est pas possible pendant longtemps et n’est pas recommandée pour les personnes avec fragilités. Dans l’état de la technique, la mesure de la Fréquence Cardiaque (FC) est utilisée dans l'entraînement physique et sportif pour estimer la fréquence respiratoire et le seuil ventilatoire. Les protocoles d'entraînement habituels sont basés sur deux approximations : 1) la FC max (le nombre le plus élevé de battements cardiaques par minute qu'un individu peut raisonnablement atteindre dans un exercice intense, estimée par différentes formules. Or il a été démontré que la prise en compte de l’effet de l’âge sur la FC eu égard à l’équation de détermination de la FC max théorique ne donne pas toujours des résultats fiables) 2) un pourcentage de cette FC max, entre 70 et 90% en fonction de la forme de la personne..

Récemment, des modes de test d'aptitude gratuits ont également été introduits dans le EP0709058 (Alessandri), U.S. Pat. No. 6 882 955 (Ohlenbusch & Darley), FR2867055 (Quilliet & Billat), US2007/0082789 (Nissila, Niva, Jaatinen & Kinnunen), et par Weyand et al. (2001)). Ces tests combinent la mesure de la fréquence cardiaque et de la vitesse pendant l'exercice effectué par l'utilisateur, où l'absorption maximale d'oxygène est déterminée, par exemple, à l'aide de calculs mathématiques simples. La vitesse peut être mesurée à l'aide d’un accéléromètre et/ou en utilisant un ou des systèmes de positionnement par satellite (par exemple le GPS).

Les médecins font passer des examens que ce soit à visée sportive ou de rééducation (cardiologique…) sur un ergomètre (tapis roulant, vélo, rameur…) en augmentant progressivement l’intensité de l’effort jusqu’à ce que la personne atteigne une fréquence cardiaque (FC) au moins supérieure à 70% de sa fréquence cardiaque maximale théorique (estimée et non mesurée). De cet examen ils en tirent une relation généralement linéaire entre la vitesse (puissance) et la FC.

Alors que la fréquence cardiaque continue à augmenter de façon linéaire avec la vitesse, la fréquence respiratoire (FR) augmente d’une façon exponentielle qui correspond au Seuil Ventilatoire (SV), moment dans un effort où cela devient « pénible ».

Il est tout à fait aisé de repérer le seuil de cette pénibilité soudaine par le seuil d’hyperventilation (seuil ventilatoire) alors que la FC ne modifie pas son accroissement linéaire et ne permet pas de détecter ce seuil.

Dans l’état de la technique, certains autres dispositifs mesurent le changement de variabilité de la FC à l’effort, puisque ce changement de la variabilité est le signe de l’effet de l’étirement du nœud sinusal par les muscles de la ventilation au moment du seuil ventilatoire. Cette détermination implique une grande précision de la variabilité cardiaque grâce à l’indexation de chaque battement cardiaque ce qui, à l’effort, avec les artefacts, et surtout chez les seniors, est rendu difficile (rapport bruit/signal) sauf peut-être lorsque l’appareil de détection de chaque battement est sophistiqué et par conséquent très couteux.

Le document US 5 810 722 attribué à la société Polar Electro décrit un dispositif pour évaluer le SV d'une personne sous un stress progressivement croissant. La fréquence et le volume respiratoire sont calculés sur la base des signaux d’électrocardiogrammes (ECG) pour exploiter un graphique fréquence respiratoire en fonction de la fréquence cardiaque, ou un graphique ventilation vs fréquence cardiaque, où le SV apparaît comme un point de rupture. Une difficulté liée à cette méthode est qu'elle est entièrement basée sur des signaux ECG. En effet, la détermination de la réponse respiratoire à partir de l'ECG, bien que théoriquement possible, nécessite un signal de haute qualité, qui n'est pas toujours compatible avec les mesures de terrain.

Dans l’état de la technique, la mesure de la Fréquence Respiratoire est aussi effectuée par différentes autres méthodes à partir de mesure(s) d’autre(s) paramètre(s) physiologiques tel qu’un flux sanguin ou encore un mouvement de la cage thoracique. Toutefois, ces solutions sont soit peu précises, soit intrusives et peu adaptées par exemple pour les exercices intégrés au quotidien de seniors.

On connaît également dans l’état de la technique le brevet européen N° EP 0 809 965 B1 (Seiko Epson Corporation), qui se rapporte à un dispositif de contrôle de l’état de santé et à un dispositif d’assistance d’exercice.

On connaît également dans l’état de la technique le brevet européen N° EP 2 059 166 B1 (Fresenius Medical Care Deutschland GmbH), qui porte sur un procédé et un dispositif de détermination de la fréquence respiratoire.

On connaît également dans l’état de la technique le brevet européen N° EP 2 773 263 B1 (LifeLens Technologies), qui se rapporte à un dispositif de surveillance métabolique et cardio-pulmonaire.

La présente invention propose un dispositif portable permettant de caractériser avec précision l’état de forme physique d’un utilisateur en activité, notamment en prenant en compte le paramètre VO2max et en améliorant la précision de ce calcul grâce à la Fréquence Respiratoire, mesurée d’une façon adaptée à l’activité, résistante aux artéfacts et en temps réel. Le dispositif permet, grâce également à la mesure de la Fréquence Respiratoire, le calcul et la détection avec précision du seuil ventilatoire.

La méthode et le système de caractérisation de la forme et de calcul notamment du VO2max selon la présente invention compensent les défauts de l'état de l’art antérieur. Les données relatives à la fréquence respiratoire et aux paramètres biomécaniques de l’activité sont acquises par un dispositif portable intelligent. La consommation maximale d'oxygène est calculée en utilisant la méthode fournie par l’invention, et la mesure de l'endurance cardio-respiratoire est réalisée de manière pratique et rapide. De plus, la méthode selon la présente invention évite à l’utilisateur la contrainte due au port du masque pour l’analyse des échanges gazeux, les coûts du test en laboratoire, le temps requis pour le calibrage et le port des équipements, l’interprétation des résultats et aussi l’épuisement dû aux méthodes classiques de test.

La présente invention, grâce au dispositif portable, permet aussi de mesurer et de détecter (et non d’estimer) le Seuil Ventilatoire (SV). C’est un paramètre physiologique important pour l’entrainement des sportifs mais aussi des séniors. Le SV permet d’adapter l'activité au niveau de forme physique « du jour » de l'athlète, du sportif, du jeune ou du grand sénior, pour surmonter le risque de surentraînement et de fatigue récurrente si l'athlète n'est pas à son niveau physique habituel (maladie, déshydratation, stress ...), ou pour éviter un accident de santé à la personne sénior.

Les utilisateurs peuvent surveiller leur SV au quotidien, sans se rendre à un laboratoire. Ceci est d'un grand intérêt pour l'élaboration de leurs programmes d’entraînement. En effet, la détermination du SV pendant et / ou directement après l'effort physique permet une meilleure amélioration de l'endurance et donc du VO2max.

La présente invention vise à fournir une solution accessible au plus grand nombre, en démocratisant une méthode de laboratoire qui nécessite des équipements couteux, du temps et des ressources qualifiées. La solution est basée sur 30 ans d’expérience scientifique et de terrain, 140+ publications scientifiques internationales, validée sur des athlètes, des jeunes et grands seniors dont Robert Marchand, cycliste amateur, recordman du monde à 105 ans, qui avait un VO2max d’un quinquagénaire. Cette accessibilité est accentuée par l’intégration au quotidien d’exercices personnalisés et évolutifs (par ex. 3 fois 30 minutes par semaine de marche ou de course, des montées d’escaliers) et par le coût de la solution. Cette personnalisation est renforcée par l'adaptation de ces exercices à la perception de l'effort de l’utilisateur (Facile, Moyen, Intense), privilégiant l’écoute de soi, évitant le risque d’accident ou de sensation d’échec.

A cet effet, l’invention concerne un dispositif portable permettant de mesurer et de caractériser l’état de forme physique d’un utilisateur en activité, comportant :

Au moins un capteur mesurant la fréquence respiratoire et/ou au moins un second capteur mesurant des paramètres de l’activité de l’utilisateur ;
Des moyens de calcul avec précision de paramètres synthétiques qui caractérisent la forme dont le VO2max et de calcul en temps réel du seuil ventilatoire ;
Des moyens de caractérisation de l’activité de l’utilisateur ;
Une interface interactive avec ledit utilisateur ;

ledit dispositif mettant en œuvre un algorithme permettant une analyse des paramètres de mesure et les calculs.

La présente invention permet d’inciter les personnes sédentaires qui ne savent pas comment se remettre à l’activité sans craindre de retomber dans l’inconfort des activités physiques qui ne tiendraient pas compte du niveau actuel de leur forme physique et mentale.

Les athlètes, les sportifs ainsi que les jeunes et grands séniors peuvent aussi être motivés d’atteindre un objectif, d’initier une action préventive et/ ou corrective pour améliorer sa forme physique ou d'autres critères de bien-être et réduire les facteurs de risque de maladie chronique ou de chute. L'inactivité physique et la mauvaise condition physique sont associées à plusieurs problèmes de santé, tels que les maladies cardiovasculaires, les troubles métaboliques (par exemple, la surcharge pondérale, l'obésité, le diabète), les troubles musculosquelettiques, les maladies pulmonaires, etc. Il a été démontré que l'amélioration de l’endurance cardio-respiratoire soit l’état de forme physique, réduit la mortalité toutes causes confondues. Concrètement, pour une personne en mauvaise condition physique, une augmentation de 10 % du VO2max peut réduire le risque de mortalité de 15 % et lui donner 10 années supplémentaires de vie de bonne qualité, comme l’illustre la .

Grâce au dispositif selon la présente invention, les utilisateurs peuvent surveiller leur seuil ventilatoire au quotidien, sans aucun effort de laboratoire. Ceci présente un grand intérêt dans le cadre de l’élaboration de leurs programmes d’entraînement. En effet, la détermination du seuil ventilatoire pendant et/ou directement après l’effort physique permet un meilleur entraînement, une amélioration de l’endurance et donc du VO2max.

Une autre spécificité du dispositif selon la présente invention est de donner des consignes d’entraînement à l’utilisateur basées sur la perception de l’effort. Cela permet d’être à l’écoute de soi et de ne pas suivre des entrainements basés sur des critères de performance, non personnalisés (ex. suivre une consigne de vitesse, de rythme cardiaque) avec des risques de blessures ou d’épuisement.

L’utilisateur est ainsi capable d’associer une consigne de perception d’effort à des ressources cardio-respiratoires adaptées sans que cela ne le mène à la contrainte, lui permettant d’adapter encore mieux l’entrainement à sa condition physique ; cet entrainement ayant été déjà personnalisé suite au bilan effectué et la caractérisation de sa forme.

Usuellement, une évaluation cardio-respiratoire se fait en laboratoire ou sur le terrain avec pour consignes des vitesses fixes, qui augmentent à des temps donnés, jusqu’à ce que la personne atteigne l’épuisement.

De fait, replacer la perception de l’effort de l’utilisateur comme facteur d’influence majeur de son évolution permet de faire progresser les performances sans aborder les limites.

Ce procédé basé sur la perception de l’effort permettra à l’utilisateur de comprendre que l’amélioration de sa condition physique n’est pas une lutte permanente contre la barrière des limites cardio-respiratoires mais une compréhension et une adaptation de la gouvernance de son état de forme.

La présente invention tire profit d’autres mesures précises du dispositif portable. Grâce à la plateforme inertielle intégrée (accéléromètre 3D, Gyroscope 3D, magnétomètre…), des mesures des paramètres de la démarche/ marche, permettent d’évaluer le risque de chute et de déficience cognitive en se basant sur les résultats éprouvés cliniquement de différentes publications scientifiques. La précision des mesures est grandement améliorée grâce à la possibilité de positionner le dispositif portable en bas du dos, proche du centre de gravité du corps.

Concernant par exemple les chutes, chaque année en France, 20 à 30% des plus de 65 ans, et 50% des plus de 85 ans sont victimes d’une chute au moins. 15% des chutes sont responsables de traumatismes osseux (fracture du col fémoral dans 30% des cas).

L’incapacité pour la personne âgée de se relever est de mauvais pronostic. Un séjour par terre d’une heure est un facteur de gravité avec risque de décès de 50% dans les 12 mois suivants.

Dans ce contexte et avec l’arrivée en masse des baby-boomers, la prévention des chutes peut apporter une réponse à un enjeu humain et de santé publique :

Réduire le nombre de chutes et diminuer leur coût évalué à plus de 8 Mds € en France, $50 Mds aux Etats-Unis
Augmenter l’espérance de vie sans incapacité, et réduire le nombre de décès (plus de 12000 par an en France, 27 000 aux US)

Concernant les pathologies neurodégénératives, l’enjeu est de dépister au plus tôt les Déficits Cognitifs Légers exposant au risque de démence.

Les mesures précises des paramètres de la marche/ démarche permettent aussi de pratiquer du Feedback Training en entrainant et en surveillant en temps réel plus particulièrement un paramètre qui décroche.

Selon un mode de réalisation, ledit dispositif est autonome.

Selon un autre mode de réalisation, ledit dispositif est connecté à un autre dispositif de type smartphone, montre connectée, tablette numérique qui sont connectés au Cloud ou ledit dispositif est connecté directement au Cloud.

Selon un mode de mise en œuvre, ladite interface interactive est une interface graphique.

Selon un autre mode de mise en œuvre, ladite interface interactive est une interface audio.

Avantageusement, ledit dispositif est associé à un accessoire, permettant de le clipser, ou de le fixer ou de l’intégrer dans un équipement ou de l’insérer dans un équipement

Selon un mode de réalisation, l’algorithme est mis en œuvre en temps réel.

Selon un mode de réalisation, l’algorithme est embarqué dans le dispositif.

Selon un autre mode de réalisation, l’algorithme est exécuté partiellement ou totalement hors du dispositif.

Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comporte au moins un microphone.

Avantageusement, l’au moins un microphone est unidirectionnel.

Avantageusement, ledit dispositif comporte plusieurs microphones omnidirectionnels, placés en réseau (beamforming), avec un traitement du signal pour créer un microphone directionnel, ce qui permet de placer le dispositif loin de la bouche/ du nez.

Avantageusement, ledit dispositif met en oeuvre un algorithme de détection des rythmes audio ou d’Intelligence Artificielle (ex. Deep Learning) du/ des microphones afin d’en extraire la Fréquence Respiratoire d’une façon adaptée à l’activité, résistante aux artéfacts, dans un environnement bruité.

Avantageusement, ledit dispositif comporte des capteurs redondants (ex. microphone(s) redondant(s), ou microphone(s) et sonde de détection du changement de température dû à la respiration) pour fiabiliser les mesures.

Avantageusement, ledit dispositif comporte une plateforme inertielle qui comporte un capteur accéléromètre 3D, un gyroscope 3D, un magnétomètre un baromètre et/ou un système de positionnement par satellite.

Avantageusement, ledit dispositif comporte en outre un microcontrôleur ou un processeur d’intelligence artificielle pour les dispositifs IoT, une mémoire, un module BLE ou autre mode de transmission, une batterie, une/des LED, un bouton multifonctions (par ex. activation, enregistrement, transmission et suppression des enregistrements, reset) ou une pluralité de boutons, un haut-parleur, un buzzer et/ou un vibreur, ainsi que d’autres composants d’un système IoT.

Ces composant d’un système IoT peuvent être par exemple une batterie avec ou sans condensateur, un écran et/ou une interface tactile, une prise filaire, un système de chargement de la batterie par induction, une prise audio et/ou un système de commande vocale.

Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comporte en outre un capteur de paramètres du corps et/et/ou un capteur de paramètres de l’environnement.

Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comporte en outre des moyens de détection d’une alerte.

Selon un mode de réalisation, comporte en outre des moyens d’’analyse et de caractérisation du souffle et/ou de la toux via un module d’intelligence artificielle.

Avantageusement, ledit dispositif produit des consignes d’entraînement basées sur la perception de l’effort et/ou le seuil ventilatoire.

Avantageusement, ledit dispositif comporte des moyens de prévention du risque de chute et de réaliser du Feedback Training en entraînant et en surveillant un paramètre défaillant.

Selon un mode de réalisation, le capteur mesure en outre l’actimétrie de l’utilisateur

La présente invention se rapporte également à un système comportant le dispositif évoqué ci-dessus mesurant notamment la fréquence respiratoire, ainsi qu’au moins un 2^èmedispositif, avec une plateforme inertielle permettant de mesurer la cadence d’un cycliste, rameur… et/ou des paramètres de l’activité, le premier dispositif clipsé au niveau de la chemise ou du T-shirt, ne pouvant pas mesurer par exemple la cadence d’un cycliste ou d’un rameur.

Grâce à cette approche modulaire, au moins un dispositif supplémentaire comportant des capteurs complémentaires permettrait d’effectuer d’autres mesures.

La présente invention se rapporte également à un système comportant le dispositif évoqué ci-dessus, un dispositif de type smartphone, montre connectée ou tablette numérique, et un serveur dans le cloud.

Avantageusement, ledit système comporte en outre au moins un second dispositif de mesure pour mesurer la cadence pour des activités cadencées ou pour effectuer d’autres mesures.

représente la forme physique en fonction de l’âge

représente un dispositif selon la présente invention, dans un mode de réalisation.

illustre l’architecture du système mettant en œuvre le dispositif selon la présente invention.

représente le traitement de flux de signaux.

illustre une vue conceptuelle d’un réducteur de bruit audio.

représente un exemple de réduction du bruit.

illustre la détection de l’enveloppe.

représente le flux d’extraction du rythme.

illustre le flux de signaux basé sur le machine-learning.

Claims

Dispositif (100) portable permettant de mesurer et de caractériser l’état de forme physique d’un utilisateur en activité, caractérisé en ce qu’il comporte :
Au moins un capteur (110) mesurant la fréquence respiratoire et/ou au moins un second capteur (140) mesurant des paramètres de l’activité de l’utilisateur ;

Des moyens (120) de calcul avec précision de paramètres synthétiques qui caractérisent la forme dont le VO2max et de calcul en temps réel du seuil ventilatoire ;

Des moyens de caractérisation de l’activité de l’utilisateur ;

Une interface interactive (130) avec ledit utilisateur ;
et en ce qu’il met en œuvre un algorithme permettant une analyse des paramètres de mesure et les calculs.
Dispositif (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est autonome.
Dispositif (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens pour se connecter à un autre dispositif (200) de type smartphone, montre connectée ou tablette numérique, qui sont connectés à un «Cloud ».
Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens pour se connecter directement à un «Cloud ».
Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens pour être associé à un accessoire, permettant de le clipser ou de le fixer ou de l’intégrer dans un équipement ou de l’insérer dans un équipement.
Dispositif (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un microphone.
Dispositif (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’au moins un microphone est unidirectionnel.
Dispositif (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs microphones omnidirectionnels, placés en réseau selon la technique de la formation de faisceaux, avec un traitement du signal pour créer un microphone directionnel, ce qui permet de placer le dispositif loin de la bouche/ du nez.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il met en oeuvre un algorithme de détection des rythmes audio ou d’Intelligence Artificielle, par exemple un algorithme d’apprentissage profond, du/ des microphones afin d’en extraire la fréquence respiratoire d’une façon adaptée à l’activité, résistante aux artéfacts, dans un environnement bruité.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des capteurs redondants pour fiabiliser les mesures.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une plateforme inertielle, qui comporte un capteur accéléromètre 3D, un gyroscope 3D, un magnétomètre, un baromètre et/ou un système de positionnement par satellite.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un microcontrôleur et/ou un processeur d’intelligence artificielle pour les dispositifs IoT, une mémoire, un module BLE ou autre mode de transmission, une batterie, une/des LED, un bouton multifonctions, pour l’activation, enregistrement, transmission et suppression des enregistrements, reset, ou une pluralité de boutons, un haut-parleur, un buzzer et/ou un vibreur, ainsi que d’autres composants d’un système IoT.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un capteur de paramètres du corps et/et/ou un capteur de paramètres de l’environnement.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens de détection d’une alerte.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre des moyens d’’analyse et de caractérisation du souffle et/ou de la toux via un module d’intelligence artificielle.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il produit des consignes d’entraînement basées sur la perception de l’effort et/ou le seuil ventilatoire.
Dispositif (100) selon l’une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de prévention du risque de chute et de réaliser de la formation basée sur la rétroaction en entraînant et en surveillant un paramètre défaillant.
Système (400) comportant un dispositif (100) selon l’une des revendications 1 à 17, un dispositif (200) de type smartphone, montre connectée ou tablette numérique, et un serveur (300) dans le cloud.
Système (400) selon la revendication 18, caractérisé en ce qu’il comporte en outre au moins un second dispositif de mesure pour mesurer la cadence pour des activités cadencées ou pour effectuer d’autres mesures.