FR3131189A1 - Système de mesure de signes vitaux sur une personne - Google Patents

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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

Système de mesure de signes vitaux sur une personne La présente invention concerne un système (1) de mesure de signes vitaux sur une personne, comprenant une pluralité de capteurs (5, 7, 8), une carte de contrôle électronique Maître (2) et une carte de contrôle électronique Esclave (3) agencée pour recevoir des ordres de la carte Maître pour exécution, l’un au moins des capteurs (7, 8) étant contrôlé par la carte de contrôle Maître et l’un au moins des autres capteurs (5) étant contrôlé par la carte de contrôle Esclave. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Système de mesure de signes vitaux sur une personne
La présente invention se rapporte à un système de mesure de signes vitaux sur une personne.
La détection des malades potentiels du COVID 19 est aujourd'hui réalisée par la prise de température, d'examens cliniques complémentaires, puis par un test COVID 19.
Il existe un besoin important de pouvoir détecter rapidement, notamment grâce à des moyens mobiles, les malades potentiels de maladie contagieuse, par exemple la maladie liée au COVID 19.
Des prises de température aussi fiables que possible sont cruciales pour de telles détections de maladie. Il en est de même pour les signes vitaux.
L’invention propose un nouveau système pour mesurer des signes vitaux sur une personne.
L’invention a ainsi pour objet un système de mesure de signes vitaux sur une personne, comprenant une pluralité de capteurs, une carte de contrôle électronique Maître et une carte de contrôle électronique Esclave agencée pour recevoir des ordres de la carte Maître pour exécution, l’un au moins des capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Maître et l’un au moins des autres capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Esclave.
Selon l’un des aspects de l’invention, les deux cartes de contrôle sont agencées pour communiquer entre elles par une liaison USB (l’abréviation USB désigne en anglais Universal Serial Bus).
En variante, cette communication peut être d’un autre type, par exemple via une liaison non-filaire.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un des capteurs est un radar, par exemple un radar fonctionnant à 120 GHz ou 130 GHz, et ce radar est contrôlé par la carte de contrôle Esclave, ce radar étant notamment agencé pour mesurer un rythme cardiaque ou un rythme respiratoire de la personne.
L’invention est particulièrement avantageuse car la liaison, notamment la liaison USB, permet de changer ou remplacer facilement l’ensemble radar et carte Esclave, si cela est souhaité ou nécessaire. L’invention permet ainsi une modularité dans le choix des capteurs liés à la carte Maître et le ou les capteurs liés à la carte Esclave.
Par exemple il est possible d’avoir deux systèmes différents avec la même carte Maître et ses capteurs associés, et ces deux systèmes diffèrent par la carte Esclave et le ou les capteurs, par exemple le radar, qui y sont liés.
L’invention permet en outre, grâce aux capteurs, d’effectuer les mesures à distance de la personne, sans nécessiter de contact entre la personne et les capteurs.
Selon l’un des aspects de l’invention, les capteurs liés à la carte Maître comprennent :
  • un capteur de température opérant dans l'infrarouge et agencé pour mesurer au moins une température de la peau de la personne, notamment sur au moins une zone ou point remarquable du visage de la personne, ce capteur étant notamment une caméra infrarouge,
  • une caméra, notamment une caméra Rouge Vert Bleu, ou caméra RGB en anglais, agencée pour définir sur le visage de la personne le point remarquable de mesure de température, ou les points remarquables de mesure de température, pour le capteur de température.
Le système peut comporter, si on le souhaite, deux ou plus de capteurs de température.
Selon l’un des aspects de l’invention, le système comprend deux cameras RGB.
L’utilisation de plusieurs caméras RGB permet d’obtenir une pluralité de points remarquables de mesure. Ces points forment notamment un masque de points de mesure posé sur le visage de la personne.
Selon l’un des aspects de l’invention, les capteurs liés à la carte Maître comprennent un appareil de mesure de distance (5) pour fournir une valeur de distance entre le système et la personne, notamment un appareil de mesure stéréoscopique, un radar, un appareil de type Capteur de temps de vol (« Time of flight (TOF) Sensor », en anglais), une balance inertielle.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette valeur de distance (Dist) est utilisée pour corriger la température mesurée par le capteur de température.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte Maître comprend en outre au moins l’un des éléments suivants : un microphone pour enregistrer un souffle, des battements de cœur de la personne, un son produit par le corps ou des réponses vocales de la personne, un élément de stockage d’énergie électrique tel qu’une batterie, une mémoire, un bouton de mise en marche/ mise à l’arrêt du système, un indicateur lumineux pour signaler le bon positionnement ou le mauvais positionnement de la personne face au système.
Selon l’un des aspects de l’invention, cet indicateur lumineux comporte une ou plieurs LED, notamment des LED de couleur.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque carte de contrôle porte un microcontrôleur.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte Esclave comprend en outre un bouton de mise en marche/ mise à l’arrêt du système. Ce bouton peut également servir pour mettre à jour des réglages, ou enclencher la mise à jour du logiciel.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur de température et le ou les caméras RGB sont disposés de manière alignée selon une ligne d’alignement, cette ligne pouvant être notamment verticale ou horizontale.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des capteurs présente une direction de visée faisant un angle non nul avec la direction de visée d’un autre capteur pour tenir compte de l’effet de parallaxe.
Notamment cet angle est choisi sensiblement dans une plage de 3° à 7°, par exemple égal à 5°. Ainsi, par exemple, la direction de visée entre l’une des caméras RGB peut faire un angle de 5° avec la direction de visée du capteur infrarouge de température.
La correction de la parallaxe permet une meilleure juxtaposition des images en infrarouge du capteur de température et images de la ou des caméra RGB, résultant en une meilleure précision des mesures.
La parallaxe prend en compte la distance entre le système et la personne. Cette distance peut être de 70 cm par exemple pour une personne assise devant le système.
Selon l’un des aspects de l’invention, le radar présente une direction de visée qui est inclinée, notamment de 15°, par rapport à la direction de visée du capteur de température, ou en variante par rapport à la direction de visée de la caméra RGB. Cet angle peut être compris dans la plage de 13° à 18°.
Ainsi, dans le cas où le radar est utilisé pour mesurer un rythme cardiaque ou un rythme respiratoire de la personne, ce radar est avantageusement dirigé vers le torse de la personne tandis que le capteur de température est centré sur le visage de la personne. Ceci permet une meilleure précision des mesures car les capteurs sont orientés de manière optimale.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Maître est agencée pour pouvoir communiquer avec un nuage informatique, ou Cloud en anglais, notamment pour envoyer des données de mesure, par exemple pour un stockage des données ou un traitement de ces données dans le nuage informatique.
Selon l’un des aspects de l’invention, la communication entre la carte de contrôle Maître et le nuage est réalisée par un protocole sans fil, de préférence un protocole Wifi.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Maître comprend, dans ce cas, un émetteur-récepteur Wifi.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Esclave est agencée pour pouvoir communiquer avec un nuage informatique, ou Cloud en anglais, notamment pour envoyer des données de mesure, par exemple pour un stockage des données ou un traitement de ces données dans le nuage informatique.
Selon l’un des aspects de l’invention, le nuage informatique associé à la carte de contrôle Maître est distinct du nuage informatique associé à la carte de contrôle Esclave.
Ainsi il est possible de réaliser les traitements de données et leur stockage sur deux nuages différents, par exemple qui ont des capacités différentes ou appartenant à des organismes différents, par exemple à des centres de recherche et/ou hôpitaux et/ou entreprises différents.
Selon l’un des aspects de l’invention, la communication entre la carte de contrôle Esclave et le nuage est réalisée par un protocole sans fil, de préférence un protocole Wifi.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Esclave comprend, dans ce cas, un émetteur-récepteur Wifi.
Selon l’un des aspects de l’invention, les émetteurs-récepteurs Wifi des cartes de contrôle Maître et Esclave sont indépendants l’un de l’autre.
En variante, les cartes de contrôle Maître et Esclave utilisent le même émetteur-récepteur Wifi.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Maître comporte au moins une entrée/sortie USB, une connectique pour raccord à un réseau informatique local de type LAN, ou raccord à un réseau 4G ou 5G.
En cas de dysfonctionnement du Wifi, la carte de contrôle Maître peut être reliée au réseau local LAN, en cas de besoin.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Maître est agencée pour être reliée à une alimentation électrique 12V, notamment de type batterie.
Selon l’un des aspects de l’invention, les cartes Maître et Esclave sont disposées parallèlement l’une par rapport à l’autre.
Selon l’un des aspects de l’invention, le système comporte un boîtier dans lequel sont disposées les cartes de contrôle Maître et Esclave et les capteurs associés.
Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier comprend des ouvertures pour laisser passer les signaux à capter par les capteurs.
Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier est par exemple réalisé en matière plastique.
En variante, les cartes de contrôle sont disposées dans des boitiers séparés.
Selon l’un des aspects de l’invention, le système comprend une interface Homme-Machine agencée pour permettre à une personne de communiquer avec le système.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette interface Homme-Machine comprend un écran, notamment un écran tactile tel qu’une tablette.
Selon l’un des aspects de l’invention, cet écran peut être assemblé sur le boîtier du système ou être indépendant de celui-ci.
Selon l’un des aspects de l’invention, le boîtier peut être monté sur des pieds ou former une borne par exemple posée sur le sol.
Le système peut être conditionné dans un boîtier transportable et pouvant être posé dans un bâtiment, par exemple un aéroport, un hôpital ou tout autre lieu.
La personne dont les signes vitaux doivent être mesurés peut être assise ou debout devant le boîtier ou la borne.
L’invention a encore pour objet un procédé de mesure de signes vitaux sur une personne, comprenant les étapes suivantes :
  • Fournir une pluralité de capteurs,
  • Fournir une carte de contrôle électronique Maître et une carte de contrôle électronique Esclave agencée pour recevoir des ordres de la carte Maître pour exécution, l’un au moins des capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Maître et l’un au moins des autres capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Esclave,
  • Mesurer des signes vitaux de la personne à l’aide de ces capteurs.
Selon l’un des aspects de l’invention, la carte de contrôle Maître contrôle la carte de contrôle Esclave, par exemple pour déclencher la mesure par le capteur, notamment le radar, sur la carte de contrôle Esclave.
La température de la peau mesurée peut, si on le souhaite, être corrigée d'une correction liée à l’émissivité de la peau de la personne.
L’invention peut servir d’aide pour fournir, sur la base ses signes vitaux mesurés, une information de diagnostic, notamment en vue de la détection d’une maladie sur une personne, notamment une maladie contagieuse telle que le COVID 19.
Le nuage informatique, ou Cloud, peut comporter un stockage de données de santé ou HDS en abréviation anglaise.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent :
la illustre schématiquement un système selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention.
la illustre schématiquement le système de la , en vue de face,
la illustre schématiquement le système de la , en vue de côté,
la illustre des points remarquables de mesure sur le visage d’une personne, obtenus à l’aide du système selon l’invention.
On a représenté sur la un système 1 de mesure de signes vitaux sur une personne, comprenant une pluralité de capteurs qui seront décrits plus bas, une carte de contrôle électronique Maître 2 et une carte de contrôle électronique Esclave 3 agencée pour recevoir des ordres de la carte de contrôle Maître 2 pour exécution, l’un au moins des capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Maître 2 et l’un au moins des autres capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Esclave 3.
Les deux cartes de contrôle 2 et 3 sont agencées pour communiquer entre elles par une liaison USB (l’abréviation USB désigne en anglais Universal Serial Bus). Cette liaison est référencée 4 sur la .
L’un des capteurs est un radar 5, ici un radar fonctionnant à 120 GHz ou 130 GHz, et ce radar est contrôlé par la carte de contrôle Esclave 3.
Ce radar 5 est agencé pour mesurer un rythme cardiaque ou un rythme respiratoire de la personne.
L’invention est particulièrement avantageuse car la liaison USB 5 permet de changer ou remplacer facilement l’ensemble radar 5 et carte Esclave 3, si cela est souhaité ou nécessaire.
L’invention permet, grâce aux capteurs, d’effectuer les mesures à distance de la personne, sans nécessiter de contact entre la personne et les capteurs.
Dans l’exemple décrit, les capteurs liés à la carte Maître 2 comprennent :
  • un capteur de température 7 opérant dans l'infrarouge et agencé pour mesurer une température de la peau de la personne, sur une pluralité de points remarquables du visage de la personne, ce capteur 7 étant une caméra infrarouge,
  • deux caméras 8, ici des caméras Rouge Vert Bleu, ou caméras RGB en anglais, agencées pour définir sur le visage de la personne, les points remarquables de mesure de température, pour le capteur de température.
L’utilisation de plusieurs caméras RGB permet d’obtenir une pluralité de points remarquables de mesure. Ces points forment un masque de points 20 de mesure posé sur le visage 21 de la personne 22, comme illustré sur la .
Les capteurs liés à la carte Maître 2 comprennent un appareil de mesure de distance 9 pour fournir une valeur de distance entre le système 1 et la personne 22, ici un appareil de type Capteur de temps de vol (« Time of flight (TOF) Sensor », en anglais).
Cette valeur de distance est utilisée pour corriger la température mesurée par le capteur de température 7.
La carte Maître 2 comprend en outre un microphone 10 pour enregistrer un souffle, des battements de cœur de la personne, un son produit par le corps ou des réponses vocales de la personne, une batterie 11, une mémoire 12, un bouton 13 de mise en marche/ mise à l’arrêt du système, un indicateur lumineux 14 pour signaler le bon positionnement ou le mauvais positionnement de la personne face au système.
Cet indicateur lumineux 14 comporte une ou plusieurs LED, notamment des LED de couleurs. Par exemple, l’indicateur émet une lumière verte lorsque la personne est bien cadrée, orange lorsque la personne est modérément bien cadrée ou rouge lorsque la personne n’est pas correctement cadrée.
Chaque carte de contrôle porte un microcontrôleur 17.
La carte Esclave 3 comprend en outre un bouton 18 de mise en marche/ mise à l’arrêt du système.
Le capteur de température 7 et les caméras 8 sont disposés de manière alignée selon une ligne d’alignement 19, cette ligne étant notamment verticale dans l’exemple de la .
Dans l’exemple de la , l’une des caméras 8, ici celle qui est au-dessus du capteur IR 7, présente une direction de visée 25 faisant un angle A1 non nul avec la direction de visée 26 du capteur 7 pour tenir compte de l’effet de parallaxe.
Cet angle A1 est choisi sensiblement égal à 5°.
La correction de la parallaxe permet une meilleure juxtaposition des images en infrarouge du capteur de température 7 et images des caméra RGB 8, résultant en une meilleure précision des mesures.
La parallaxe prend en compte la distance entre le système et la personne. Cette distance peut être de 70 cm par exemple pour une personne assise devant le système.
Le radar 5 présente une direction de visée 27 qui est inclinée d’un angle A2, ici de 15°, par rapport à la direction de visée 26 du capteur de température 7.
Ainsi, dans le cas où le radar 5 est utilisé pour mesurer un rythme cardiaque ou un rythme respiratoire de la personne, ce radar est avantageusement dirigé vers le torse de la personne tandis que le capteur de température 7 est centré sur le visage de la personne.
La carte de contrôle Maître 2 est agencée pour pouvoir communiquer avec un nuage informatique 30, ou Cloud en anglais, notamment pour envoyer des données de mesure, par exemple pour un stockage des données ou un traitement de ces données dans le nuage informatique.
La communication entre la carte de contrôle Maître 2 et le nuage 30 est réalisée par un protocole sans fil, de préférence un protocole Wifi.
La carte de contrôle Maître 2 comprend, dans ce cas, un émetteur-récepteur Wifi 31.
La carte de contrôle Esclave 3 est agencée pour pouvoir communiquer avec un nuage informatique 33, ou Cloud en anglais, notamment pour envoyer des données de mesure, par exemple pour un stockage des données ou un traitement de ces données dans le nuage informatique.
Le nuage informatique 30 associé à la carte de contrôle Maître 2 est distinct du nuage informatique 33 associé à la carte de contrôle Esclave 3.
Ainsi il est possible de réaliser les traitements de données et leur stockage sur deux nuages différents, par exemple qui ont des capacités différentes ou appartenant à des organismes différents.
La communication entre la carte de contrôle Esclave 3 et le nuage 33 est réalisée par un protocole sans fil, de préférence un protocole Wifi.
La carte de contrôle Esclave 3 comprend, dans ce cas, un émetteur-récepteur Wifi 34.
Les émetteurs-récepteurs Wifi 31 et 34 des cartes de contrôle Maître et Esclave sont indépendants l’un de l’autre.
En variante, les cartes de contrôle Maître et Esclave utilisent le même émetteur-récepteur Wifi.
La carte de contrôle Maître 2 comporte une entrée/sortie USB 37 pour réaliser la liaison USB avec une entrée/sortie USB 38 de la carte Esclave 3.
La carte de contrôle Maître 2 comporte une connectique 39 pour raccord à un réseau informatique local de type LAN, ou raccord à un réseau 4G ou 5G.
En cas de dysfonctionnement du Wifi, la carte de contrôle Maître 2 peut être reliée au réseau local LAN, en cas de besoin.
La carte Maître 2 fonctionne avec une alimentation électrique 12 Volts formée par la batterie 11. La carte Esclave 3 peut également être alimentée par cette batterie 11 via une liaison électrique non représentée, ou avoir sa propre alimentation électrique.
Les cartes Maître 2 et Esclave 3 sont disposées parallèlement l’une par rapport à l’autre, à savoir dans des plans parallèles.
Le système 1 comporte un boîtier 42 dans lequel sont disposées les cartes de contrôle Maître 2 et Esclave 3 et les capteurs associés.
Le boîtier 42 comprend des ouvertures 43 pour laisser passer les signaux à capter par les capteurs.
Le boîtier 42 est par exemple réalisé en matière plastique.
Le système 1 comprend une interface Homme-Machine agencée pour permettre à une personne de communiquer avec le système.
Cette interface Homme-Machine comprend un écran, notamment un écran tactile tel qu’une tablette 44.
Le boîtier 42 peut être monté sur des pieds ou former une borne par exemple posée sur le sol.
La personne dont les signes vitaux doivent être mesurés peut être assise ou debout devant le boîtier ou la borne.
La carte de contrôle Maître 2 contrôle la carte de contrôle Esclave 3, par exemple pour déclencher la mesure par le capteur, notamment le radar, sur la carte de contrôle Esclave.
La température de la peau mesurée peut, si on le souhaite, être corrigée d'une correction liée à l’émissivité de la peau de la personne.
L’invention peut servir d’aide pour fournir, sur la base ses signes vitaux mesurés, une information de diagnostic, notamment en vue de la détection d’une maladie sur une personne, notamment une maladie contagieuse telle que le COVID 19.
Le nuage informatique 30 ou 33, ou Cloud, peut comporter un stockage de données de santé ou HDS en abréviation anglaise.
Dans un exemple de réalisation non illustrée, il est prévu deux cartes Esclave et une carte Maître.
Une source d’éclairage 50 peut être prévue, comme illustré sur la .

Claims (11)

  1. Système (1) de mesure de signes vitaux sur une personne, comprenant une pluralité de capteurs (5, 7, 8), une carte de contrôle électronique Maître (2) et une carte de contrôle électronique Esclave (3) agencée pour recevoir des ordres de la carte Maître pour exécution, l’un au moins des capteurs (7, 8) étant contrôlé par la carte de contrôle Maître et l’un au moins des autres capteurs (5) étant contrôlé par la carte de contrôle Esclave.
  2. Système selon la revendication précédente, dans lequel les deux cartes de contrôle (2, 3) sont agencées pour communiquer entre elles par une liaison USB.
  3. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’un des capteurs est un radar (5), par exemple un radar fonctionnant à 120 ou 130 GHz, et ce radar est contrôlé par la carte Esclave, ce radar étant notamment agencé pour mesurer un rythme cardiaque ou un rythme respiratoire de la personne.
  4. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les capteurs liés à la carte Maître (2) comprennent :
    • un capteur de température (7) opérant dans l'infrarouge et agencé pour mesurer au moins une température de la peau de la personne, notamment sur au moins une zone ou point remarquable du visage de la personne, ce capteur étant notamment une caméra infrarouge,
    une caméra (8), notamment une caméra Rouge Vert Bleu, ou caméra RGB en anglais, agencée pour définir sur le visage de la personne le point remarquable de mesure de température, ou les points remarquables de mesure de température, pour le capteur de température.
  5. Système selon la revendication précédente, dans lequel le système comprend deux cameras RGB (8).
  6. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les capteurs liés à la carte Maître comprennent un appareil de mesure de distance (9) pour fournir une valeur de distance entre le système et la personne, notamment un appareil de mesure stéréoscopique, un radar, un appareil de type Capteur de temps de vol (« Time of flight (TOF) Sensor », en anglais), une balance inertielle.
  7. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la carte Maître comprend en outre au moins l’un des éléments suivants : un microphone (10) pour enregistrer un souffle, des battements de cœur de la personne, un son produit par le corps ou des réponses vocales de la personne, un élément de stockage d’énergie électrique tel qu’une batterie (11), une mémoire, un bouton de mise en marche/ mise à l’arrêt du système, un indicateur lumineux pour signaler le bon positionnement ou le mauvais positionnement de la personne face au système.
  8. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la carte de contrôle Maître (2) est agencée pour pouvoir communiquer avec un nuage informatique (30), ou Cloud en anglais, notamment pour envoyer des données de mesure, par exemple pour un stockage des données ou un traitement de ces données dans le nuage informatique.
  9. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la carte de contrôle Esclave (3) est agencée pour pouvoir communiquer avec un nuage informatique (33), ou Cloud en anglais, notamment pour envoyer des données de mesure, par exemple pour un stockage des données ou un traitement de ces données dans le nuage informatique.
  10. Procédé de mesure de signes vitaux sur une personne, comprenant les étapes suivantes :
    • Fournir une pluralité de capteurs (5, 7, 8),
    • Fournir une carte de contrôle électronique Maître (2) et une carte de contrôle électronique Esclave (3) agencée pour recevoir des ordres de la carte Maître pour exécution, l’un au moins des capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Maître (2) et l’un au moins des autres capteurs étant contrôlé par la carte de contrôle Esclave (3),
    • Mesurer des signes vitaux de la personne à l’aide de ces capteurs.
  11. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la carte de contrôle Maître (2) contrôle la carte de contrôle Esclave (3), par exemple pour déclencher la mesure par le capteur, notamment le radar, sur la carte de contrôle Esclave.
    .
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