DISPOSITIF D'AIDE À LA PRATIQUE D'UNE SÉANCE D'ACTIVITÉ PHYSIQUE ET APPAREIL D'ACTIVITÉ PHYSIQUE ÉQUIPÉ D'UN TEL DISPOSITIF

L'invention est relative à un dispositif d'aide à la pratique d'une activité physique, ainsi qu'à un appareil d'activité physique équipé d'un tel dispositif.

L'invention trouve une application particulière afin de permettre la pratique de l'exercice physique chez les personnes fragiles pour qui cette pratique peut présenter des risques pour la santé, en limitant ces risques.

Dans le domaine du sport, il est connu des appareils d'activité physique, tels que notamment vélo d'intérieur, tapis de course, rameur, qui sont couramment employés, dans les salles de sport ou encore pour la mise en oeuvre de tests médicaux sportifs.

Par ailleurs, les tests médicaux sportifs sont utiles pour dépister des contre-indications à la pratique du sport, voire également pour contrôler un état de forme en vue d'améliorer la condition physique d'un sportif.

Bien souvent, ces tests reposent sur la mesure d'un paramètre physiologique (rythme du coeur, ou paramètre lié à la respiration) et requièrent l'utilisation d'un appareil de mesure tel que cardio fréquence mètre, électrocardiogramme, ou autres.

Certains de ces tests sont délicats et ne doivent être réalisés que sous contrôlé médical.

Cela étant, dans le cas de personnes fragiles, la pratique de l'activité physique peut être recommandée, mais présente toutefois un risque. Le risque principal est l'arrêt cardiaque brutal.

Aujourd'hui, il n'existe pas à la connaissance de l'inventeur, d'outil spécifique permettant d'accompagner une personne fragile dans la pratique d'une activité physique afin d'en limiter les risques.

L'art antérieur connaît toutefois du document US 2005/0070809 un système pour réguler l'exercice physique d'un utilisateur.

Dans ce système, le niveau de l'effort instantané est comparé à un effort cible et l'utilisateur est guidé par le système pour augmenter, diminuer ou maintenir son effort.

L'effort instantané est mesuré au moyen de divers paramètres d'entrée qui sont collectés par une électronique portative.

Selon l'exemple développé dans le document US 2005/0070809 le paramètre d'entrée est la fréquence cardiaque. D'autres paramètres peuvent être collectés, tels que la température du corps, le rythme de la respiration, la température de l'air, l'humidité de l'air, ou encore la vitesse d'avancement (course à pied).

On note que tous ces paramètres sont des données « objectives » qui sont mesurées scientifiquement par divers capteurs.

La loi de commande mise en oeuvre dans le système du document US 2005/0070809 détermine donc, en temps réel, l'effort que doit fournir l'utilisateur uniquement à partir de ces paramètres objectifs, qui ne prennent pas en compte directement les perceptions de l'utilisateur (telles que douleurs, fatigue, ...).

Le principe de la présente invention est de proposer un dispositif d'aide à la pratique d'une séance d'activité physique dont la loi de commande dépend non seulement de paramètres objectifs collectés par divers capteurs tels que connus de l'art antérieur, mais également de paramètres subjectifs - les indices de pénibilité de l'effort - qui seront indiqués par ledit individu pendant l'effort.

Le but de la présente invention est donc de proposer un dispositif d'aide à la pratique d'une séance d'activité physique qui pallie les inconvénients précités.

Plus particulièrement, le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'aide permettant à une personne de réaliser progressivement son effort, selon un plan préétabli et sous surveillance automatique permanente de paramètres physiologiques.

Un autre but de la présente invention est de proposer un appareil d'activité physique équipé d'un dispositif conforme à l'invention.

D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.

A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'aide à la pratique d'une séance d'activité physique par un individu, présentant des moyens électroniques pour la détermination de l'intensité de l'effort physique, en temps réel, à fournir par ledit individu pendant ladite séance, mettant en oeuvre une loi de commande présentant pour sortie un paramètre correspondant audit effort physique à fournir, et pour signaux d'entrée des données collectées pendant l'effort, consistant essentiellement en :

• la mesure de ladite fréquence cardiaque dudit individu,
• la mesure de ladite fréquence respiratoire dudit individu,
• un ou plusieurs indice(s) de pénibilité de l'effort perçue par ledit individu (ie difficulté générale, dyspnée, douleur des membres inférieurs), destiné(s) à être indiqué(s) par ledit individu pendant l'effort,
  
  

  et dans lequel la loi de commande dépend également de seuils programmés, à ne pas dépasser, consistant essentiellement en :

• la fréquence cardiaque maximale,
• la fréquence respiratoire maximale,
• la ou les valeurs maximales associée(s) au(x)dit(s) indice(s) de pénibilité de l'effort,
• et dans lequel ledit dispositif comprend:
• un capteur pour la mesure de ladite fréquence cardiaque.
• un capteur pour la mesure de la fréquence respiratoire,
• des moyens pour renseigner les valeurs du ou des indices de pénibilité d'effort perçue par l'individu, indiqués par ledit individu pendant l'effort

Selon des caractéristiques optionnelles prises seules ou en combinaison :

• le dispositif présente des moyens pour renseigner les valeurs du ou des indices de pénibilité de l'effort comprenant un écran tactile ou encore un micro,
• le dispositif peut présenter des moyens d'apprentissage, lors d'une séance préalable ou pendant une première phase de la séance d'activité physique, des coefficients de la loi de commande reliant le paramètre correspondant à l'intensité de l'effort physique à fournir, la fréquence cardiaque mesurée, la fréquence respiratoire mesurée, ainsi que le ou les indices de pénibilité de l'effort perçue ;
• la loi de commande peut être une loi de régulation dite à commande robuste ;
• ledit dispositif peut présenter des moyens pour émettre périodiquement des consignes d'activité physique pour maintenir l'effort physique, augmenter l'effort physique ou au contraire diminuer l'effort physique de l'individu en corrélation, d'une part, avec l'effort physique à fournir par ledit individu, déterminé par ledit dispositif d'aide pendant l'instant précédent ladite consigne d'activité physique, et d'autre part, l'effort réel fourni par ledit individu pendant l'instant précédent ladite consigne d'activité physique ;
• le dispositif peut présenter des moyens pour enregistrer dans un fichier lesdites données programmées de la séance ainsi que les données collectées au cours de la séance.

L'invention concerne également un appareil d'activité physique équipé d'un dispositif d'aide conforme à l'invention.

Selon des caractéristiques optionnelles dudit appareil, prises seules ou en combinaison :

• l'appareil peut présenter des moyens pour ajuster périodiquement la charge de l'appareil d'activité physique afin de maintenir l'effort physique, augmenter l'effort physique ou au contraire diminuer l'effort physique de l'individu en corrélation, d'une part, avec ledit effort physique à fournir par ledit individu, déterminé par le dispositif d'aide pendant l'instant précédent l'ajustement, et d'autre part, l'effort réel fourni par ledit individu pendant l'instant précédent ledit ajustement ;
• les moyens pour ajuster périodiquement la charge dudit appareil peuvent comprendre un frein commandé (dispositif électromagnétique ou moteur) ou encore un moteur à assistance variable ;
• l'effort réel fourni peut être donné par la mesure au niveau de l'appareil utilisé pour l'exercice physique, d'un couple de résistance ou d'assistance, d'un travail ou d'une puissance ;
• l'appareil peut être choisi parmi la liste suivante : vélo d'intérieur, vélo elliptique, vélo électrique, tapis de course, stepper, rameur, banc de musculation.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels :

• La figure 1 illustre schématiquement un appareil d'activité physique équipé d'un dispositif d'aide conforme à l'invention.
• La figure 2 est un tableau reprenant les caractéristiques programmées d'une séance d'activité physique,
• La figure 3 est un graphique, multiple, de la séance programmée selon les caractéristiques du tableau de la figure 2, présentant pour abscisse le temps, et illustrant respectivement ladite mesure de fréquence cardiaque dudit individu au cours du temps, la fréquence respiratoire dudit individu au cours du temps, les indices de pénibilité de l'effort perçu par ledit individu au cours du temps, ainsi que l'effort physique à fournir (en prenant pour hypothèse que l'effort physique réel correspond à l'effort physique à fournir).

L'invention concerne un dispositif d'aide 1 à la pratique d'une séance d'activité physique par un individu présentant des moyens électroniques pour la détermination de l'effort physique, en temps réel, à fournir par ledit individu pendant ladite séance, mettant en oeuvre une loi de commande.

La loi de commande présente pour sortie un paramètre correspondant audit effort physique à fournir EPF et pour signaux d'entrée des données collectées pendant l'effort, consistant essentiellement en :

• la mesure de la fréquence cardiaque FC dudit individu,
• la mesure de la fréquence respiratoire FR dudit individu,
• un ou plusieurs indice(s) EVA de pénibilité de l'effort perçu par ledit individu, destiné(s) à être indiqué(s) par ledit individu pendant l'effort notamment mesuré(s) par échelles visuelles analogiques et/ou des échelles auditives analogiques.

L'invention comprend des moyens pour renseigner les valeurs du ou des indice(s) de pénibilité d'effort qui peuvent comprendre, par exemple, un écran tactile ou encore un micro.

Selon l'exemple non limitatif de la figure 3, les indices sont au nombre de trois (EVA₁ : difficulté générale, EVA₂: dyspnée, EVA₃ : douleurs des membres inférieurs).

La loi de commande dépend également de seuils respectifs programmés, à ne pas dépasser, consistant essentiellement en :

• la fréquence cardiaque maximale FC_M,
• la fréquence respiratoire maximale FR_M,
• la ou les valeurs maximales EVA_xM associée(s) au(x)dit(s) indice(s) de pénibilité de l'effort.

Selon l'exemple non limitatif de la figure 3, ces valeurs sont au nombre de trois (EVA_1M pour la difficulté générale, EVA_2M pour la dyspnée, EVA_3M pour les douleurs des membres inférieurs).

La loi de commande permet ainsi de définir, périodiquement, par exemple toutes les cinq secondes, ledit paramètre correspondant audit effort physique à fournir EPF de telle façon à ce que chacune des données collectées respecte le plan programmé et reste en dessous de leur seuil de danger, de manière stable, sans à-coup.

A cet effet, avantageusement la loi de commande peut être une loi de régulation à commande dite robuste. Il s'agit notamment d'une régulation, basée sur une loi de commande utilisant des modèles du type quasi-LPV ou du type Takaji-Sugeno.

La loi de commande peut consister essentiellement en les équations de modélisation suivantes :

• une première équation reliant :

  • l'effort physique à fournir EPF et la fréquence cardiaque FC : EPF = f (FC)

• une deuxième équation reliant l'effort physique à fournir EPF et la fréquence respiratoire FR : $$\mathrm{EPF}=\mathrm{g}\left(\mathrm{FR}\right)$$
• une troisième équation, ou une série d'équations, reliant l'effort physique à fournir EPF et l'indice ou les indices de pénibilité de l'effort perçue par ledit individu EVA_x. $$\mathrm{EPF}=\mathrm{h}\left(\mathrm{EVA}\right)$$

Une hiérarchie est alors établie entre ces équations, par exemple : la première équation est prioritaire, de hiérarchie 1, la deuxième équation est de hiérarchie 2, et ainsi de suite.

La première équation est prioritaire, le paramètre correspondant à l'effort physique à fournir étant déterminé sur cette base au commencement de la séance, en relation avec la fréquence cardiaque.

Toutefois, dès qu'une entrée (la fréquence respiratoire FR ou l'un des indices de pénibilité de l'effort perçue EVA) dépasse son seuil associé (FR>FR_M ou EVA_x>EVA_xM) l'équation correspondante à l'entrée du seuil dépassé devient prioritaire.

Par exemple :

• FR>FR_M, la deuxième équation devient prioritaire et le paramètre correspondant à l'effort physique à fournir est déterminé sur cette base,
• si EVA_x> EVA_M l'équation correspondante devient prioritaire et le paramètre correspondant à l'effort physique à fournir est déterminé sur cette base.

Compte tenu de l'âge, du poids et d'autres critères physiques de l'individu, l'algorithme de la loi de commande est propre à chaque individu.

Selon un mode de réalisation, le dispositif peut présenter des moyens d'apprentissage, pendant une première phase de la séance d'activité physique, des coefficients de la loi de commande reliant les paramètres correspondant audit effort physique à fournir, la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire ainsi que le ou les indices de pénibilité de l'effort perçue.

Le calcul des coefficients peut éventuellement s'affiner au cours du temps après ladite première phase.

Selon un autre mode de réalisation, l'apprentissage peut se faire lors d'une séance préalable, uniquement destinée à cet effet.

Le dispositif peut présenter des moyens 2, 3 pour émettre périodiquement des consignes d'activités physiques pour maintenir l'effort physique, augmenter l'effort physique ou au contraire diminuer l'effort physique de l'individu en corrélation, d'une part, avec l'effort physique à fournir par ledit individu, déterminé par ledit dispositif d'aide pendant l'instant précédent ladite consigne d'activité, et d'autre part, l'effort réel fourni par ledit individu pendant l'instant précédent ladite consigne d'activité physique.

Par exemple, en prenant pour hypothèse que la fréquence cardiaque est choisie comme paramètre de l'effort physique.

Si ledit dispositif détermine l'effort physique à fournir EPF à 120 pulsations/min et que l'effort physique réel est de 115 pulsations/min, le dispositif émet une consigne pour augmenter l'effort physique (augmenter la cadence, courir plus vite, pédaler plus vite, ...).

Si au contraire, l'effort physique réel est supérieur à 120 pulsations/min, tel que par exemple 130 pulsations/min, le dispositif émet une consigne pour diminuer l'effort physique (diminuer la cadence, courir moins vite, pédaler moins vite, ...).

Si l'effort physique réel correspond à l'effort physique à fournir, selon une tolérance (+ ou - 4 pulsations/min) tel que par exemple 114 pulsations/min, la consigne peut être de maintenir la cadence.

Le dispositif peut présenter des moyens 51, 52 pour enregistrer dans un fichier lesdites données programmées de la séance ainsi que les données collectées au cours de la séance. Les données collectées sont la fréquence cardiaque FC, la fréquence respiratoire FR, voire les indices de niveau de pénibilité EVA_X, collectées périodiquement au cours de la séance.

Un résumé de la séance est établi et enregistré automatiquement après calcul d'indices récapitulatifs comme la fréquence cardiaque maximum, la fréquence respiratoire maximum, et les indices moyens de pénibilité.

Les données programmées peuvent être la durée de la séance, l'effort physique souhaité, la fréquence cardiaque maximale FC_M, la fréquence respiratoire maximale FR_M, ainsi que le niveau ou les niveaux de pénibilité de l'effort maximum EVA_xM, qui ont été programmés.

Cette fiche personnelle permet de suivre la forme de l'individu et ses progrès au fil des séances. Ces données peuvent être utilisées et conservées par un professionnel de la santé.

Le dispositif peut présenter des moyens de visualisation 6 en temps réel desdites données collectées pendant l'effort, voire desdites données programmées. Cet écran affiche la fréquence cardiaque FC, la fréquence respiratoire FR, voire les indices de pénibilité EVA_X de l'effort, en temps réel, au cours de la séance. Ce moyen de visualisation peut permettre de visualiser les consignes d'activités qui sont affichées sur l'écran.

L'invention concerne également un appareil d'activité physique, équipé d'un dispositif d'aide conforme à l'invention. Cet appareil peut être choisi parmi la liste suivante (non exhaustive) : vélo d'intérieur 10, vélo elliptique, vélo électrique 20, tapis de course, stepper, rameur, banc de musculation.

Cela étant, l'appareil peut présenter des moyens 41 ; 42 pour ajuster périodiquement la charge de l'appareil d'activité physique 10 ; 20 afin de maintenir l'effort physique, augmenter l'effort physique, ou au contraire, diminuer l'effort physique de l'individu en corrélation, d'une part, avec ledit effort physique à fournir par ledit individu, déterminé par le dispositif d'aide conforme à l'invention pendant l'instant précédent l'ajustement, et d'autre part, l'effort réel fourni par ledit individu pendant l'instant précédent ledit ajustement.

Par exemple, en prenant comme hypothèse que le paramètre correspondant à l'effort physique à fournir est le rythme cardiaque, supposons qu'à l'instant précédent l'ajustement, l'effort physique à fournir déterminé par le dispositif d'aide 1 est de 120 pulsations/min et qu'à cet instant l'effort physique réel fourni par ledit individu est seulement de 110 pulsations/min, la charge de l'appareil va être augmentée par les moyens 41 ; 42, par exemple en augmentant l'effort de freinage d'un frein commandé 11, ou encore en diminuant l'aide fournie par un moteur 21 à assistance variable.

Si au contraire l'effort réel est supérieur à l'effort physique à fournir, déterminé par le dispositif d'aide, par exemple de 130 pulsations/min, l'ajustement va consister à diminuer la charge de l'appareil d'activité physique en diminuant par exemple l'effort de freinage d'un frein commande 11, ou encore, en augmentant l'aide fournie par un moteur 21 à assistance variable.

Nous décrivons maintenant l'appareil d'activité physique conforme à l'invention équipé du dispositif d'aide 1 selon l'exemple de la figure 1. Ce dispositif comprend un boîtier 50 intégrant une électronique et un casque 3 muni d'un capteur de fréquence cardiaque, d'un capteur de fréquence respiratoire, d'un micro, d'un écouteur et d'un système d'émission/réception par radio fréquence (émission sans fil).

Le capteur de fréquence cardiaque peut être un modèle du commerce avec mesure au lobe de l'oreille ou au doigt. Le capteur de fréquence respiratoire, placé devant la bouche, peut être constitué d'une thermistance et d'une électronique mesurant l'intervalle de temps moyen entre deux pics de températures successifs ou d'un micro mesurant le bruit de la respiration. Le micro peut être un micro du commerce de petite dimension connecté à l'émetteur/récepteur.

L'ensemble des données collectées, à savoir fréquence cardiaque FC, fréquence respiratoire FR, le signal auditif, est transmis par radio fréquence au boîtier 50 qui présente à cet effet un émetteur récepteur, tel que notamment « microchip MRF24J40MA 2,4 GHz », couplé avec microcontrôleur du type dsPic33.

Dans ce boîtier est également programmé un microprocesseur mettant en oeuvre l'algorithme de la loi de commande du dispositif. La loi de commande est une loi de régulation à commande dite robuste utilisant des modèles du type quasi-LPV ou du type Takagi-Sugeno.

Il peut s'agir de la loi précédemment développée consistant essentiellement en plusieurs équations hiérarchisées avec changement de hiérarchie lorsqu'une entrée (FR ; FC ; EVA_x) dépasse son seuil correspondant (FR_M, FC_M, EVA_xM).

Ce boîtier est connecté par une liaison, filaire ou sans fil, à un ordinateur 51 permettant d'y rentrer les données programmées, telles que la durée de la séance, l'intensité d'activité souhaitée, exprimée notamment sous la forme de travail, et les seuils notamment la fréquence cardiaque maximale FC_M à ne pas dépasser, la fréquence respiratoire maximale FR_M à ne pas dépasser et l'indice ou les indices de pénibilité de l'effort maximal EVA_xM à ne pas dépasser. Ces données sont transmises à l'électronique du boîtier.

Au cours de la séance la fréquence cardiaque FC, la fréquence respiratoire FR ainsi que les indices de pénibilité de l'effort perçu EVA sont des données recueillies, sous forme numérique, à temps régulier.

Le boîtier 50 peut être également connecté à un écran 6 via une carte vidéo et la connectique adaptée audit écran. L'émetteur récepteur 2 permet également d'émettre des consignes d'activité physique, sonores, par l'intermédiaire du casque acoustique 3.

Ces consignes, telles que précédemment décrites (augmenter cadence, diminuer cadence, maintenir cadence) sont émises périodiquement pour maintenir l'effort physique ou augmenter l'effort, ou au contraire diminuer l'effort physique de l'individu en corrélation avec l'effort physique à fournir par ledit individu déterminé par le dispositif d'aide pendant l'instant précédent ladite consigne d'activité et, d'autre part, l'effort réel fourni par ledit individu pendant l'instant précédent ladite consigne d'activité physique.

Alternativement ou additionnellement, l'appareil peut en outre présenter des moyens 41 ; 42 pour ajuster périodiquement la charge de l'appareil d'activité physique 10; 20 afin de maintenir l'effort physique, augmenter l'effort physique ou au contraire diminuer l'effort physique de l'individu en corrélation, d'une part avec ledit effort physique à fournir par ledit individu, déterminé par le dispositif d'aide pendant l'instant précédent l'ajustement, et d'autre part, l'effort réel fourni par ledit individu pendant l'instant précédent ledit ajustement.

L'appareil peut être, tel qu'illustré sur la partie gauche de la figure 1, un vélo d'intérieur équipé d'un frein à courant de Foucault (frein électromagnétique) ou d'un moteur électrique à couple contrôlé agissant comme frein. Alternativement, le dispositif peut être embarqué sur un vélo électrique, les moyens pour ajuster périodiquement la charge comprenant le moteur 21 à assistance variable du vélo électrique.

Dans le cas où l'effort réel est inférieur à l'effort physique à fournir EPF, déterminé par le dispositif, l'ajustement de charge consiste à augmenter la charge, en augmentant le couple de freinage, ou en diminuant l'assistance du moteur électrique. Dans le cas où l'effort réel est supérieur audit effort à fournir EPF, déterminé par le dispositif d'aide, l'ajustement consiste, au contraire, à diminuer le couple de freinage ou augmenter l'aide du moteur 21 à assistance variable.

Nous décrivons maintenant, selon l'exemple des figures 2 et 3, une séance d'activité physique mise en oeuvre au moyen du dispositif d'aide 1 conforme à l'invention.

Tel qu'illustré selon le tableau de la figure 2, il s'agit d'une séance programmée présentant les caractéristiques suivantes :

• durée 30 minutes,
• effort physique à fournir souhaité 120 pulsations/min,
• fréquence cardiaque maximale 140 pulsations/min,
• fréquence respiratoire maximale 45 cycles/min,
• indices de niveau de pénibilité maximum EVA_1M : 12 sur une échelle de 6 à 20 (difficulté générale), EVA_2M : 4 sur une échelle de 0 à 10 (dyspnée), EVA_3M : 5 par une échelle de 0 à 10 (douleurs membres inférieurs).

La figure 3 illustre les données collectées pendant la séance pour un individu. Les données illustrées sont purement illustratives et ne reflètent pas un cas réel. Le graphique de la figure 3 illustre également l'effort physique à fournir déterminé par le dispositif 1 au cours de la séance.

Dans cet exemple, il est fait comme hypothèse que l'effort fourni réel par l'utilisateur correspond à l'effort physique à fournir déterminé par le dispositif 1.

Les données de la figure 2 peuvent être programmées par un professionnel de la santé au moyen de l'ordinateur 51 puis communiquées au boîtier 50 du dispositif d'aide 1 conforme à l'invention. Dans cet exemple, le professionnel de santé décide que l'utilisateur doit faire 30 minutes d'effort à un rythme cardiaque constant à 120 pulsations/min. La fréquence respiratoire ne doit pas excéder 45 expirations/min et la fréquence cardiaque ne doit pas excéder 140 pulsations/min. L'utilisateur ne doit pas ressentir de difficulté générale de niveau supérieur à 12 sur une échelle de 6 à 20, de sensation de dyspnée de niveau supérieur à 4 sur une échelle de 0 à 10, de douleur dans les membres inférieurs de niveau supérieur à 5 sur une échelle de 0 à 10.

Compte tenu de l'âge, du poids et d'autres critères physiques de l'individu, l'algorithme va d'abord calculer une valeur initiale d'effort physique fourni pendant la phase d'apprentisage. Lors de cette phase, les mesures des capteurs (fréquence respiratoire FR, fréquence cardiaque FR et indices EVA_x) vont permettre de calculer les coefficients des équations (première équation, seconde équation, équations suivantes) de la loi de commande. Plus particulièrement, le capteur de fréquence cardiaque mesure la fréquence cardiaque. Il peut s'agir d'un modèle du commerce avec mesure au lobe de l'oreille ou du doigt.

Le capteur de fréquence respiratoire peut être placé devant la bouche, être constitué d'une thermistance et d'une électronique mesurant l'intervalle entre deux pics de température ou encore d'un micro et d'une électronique mesurant le bruit de la respiration.

Les indices de pénibilité de l'effort indiqués par l'utilisateur pendant l'effort peuvent être donnés par des instructions vocales. Le capteur peut alors être constitué d'un micro et d'une électronique qui permet de traduire les instructions vocales en les valeurs des indices de pénibilité de l'effort (échelle vocale analogique).

Alternativement, selon un autre mode de réalisation non illustré, les indices de pénibilité de l'effort peuvent être indiqués par l'utilisateur au moyen d'un écran tactile qui affiche pour chaque indice une échelle visuelle analogique dont chaque niveau correspond à une valeur de l'indice.

L'utilisateur indique chaque valeur d'indice en pressant le niveau correspondant sur l'échelle visuelle.

Le calcul peut éventuellement s'affiner au cours du temps, après cette première phase d'apprentissage.

A partir des équations obtenues, le modèle calcule la charge de l'appareil nécessaire pour atteindre les 120 pulsations/min. Telles qu'illustrées, la fréquence cardiaque augmente progressivement pour atteindre la cible souhaitée de 120 pulsations/min.

Si au cours de l'effort, la fréquence respiratoire dépasse 45 cycles/min telle qu'illustrée selon l'échantillonnage repéré 7, le dispositif 1 diminue progressivement l'effort physique à fournir et donc le couple de freinage du frein commandé 11 (ou au contraire augmente l'assistance du moteur 21) jusqu'à ce que la fréquence respiratoire redevienne inférieure ou égale à la fréquence respiratoire maximale autorisée.

Durant l'effort, l'individu est invité à indiquer les indices de pénibilité de l'effort perçu. Si par exemple un de ces indices est supérieur ou égal à la douleur maximale autorisée, le dispositif diminue l'effort physique à fournir, par exemple, en diminuant le couple de freinage ou en augmentant l'assistance du moteur électrique 21 à assistance variable.

A la figure 3, on remarque que le seuil EVA_3M (douleur des membres inférieurs) est dépassé, au point référencé 8.

Dans tous les cas la loi de commande respecte les seuils respectifs programmés à ne pas dépasser, et corrige l'effort physique à fournir de telle façon à respecter lesdits seuils.

Naturellement, d'autres modes de réalisation auraient pu être envisagés par l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre des revendications définies ci-après.