Brevet FR2634281A1 — publié le 19900119

2U$3422 i La présente invention concerne un appareil pour pe- ser des personnes et mesurer leur taille. On connaît des dispositifs pour mesurer la taille des personnes comprenant un dispositif émetteur-récepteur transformant un signal électrique en une impulsion ultrasoni- que qui est émise, ce dispositif transformant, inversement, une impulsion ultrasonique reçue en un signal électrique, un microprocesseur, un dispositif de visualisation de la taille de la personne qui se mesure, et au moins un dispositif indi- cateur de fin d'opération de mesure de la taille, le micro- processeur étant relié au dispositif émetteur-récepteur, au dispositif de visualisation et au moins à un dispositif indi- cateur par l'intermédiaire d'un ensemble d'entrée/sortie et des mémoires de tampon correspondantes, le dispositif émet- teur-récepteur comportant un transducteur qui transforme dans les deux sens, émission et réception, un signal électrique en une impulsion ultrasonique, un oscillateur connectau trans- ducteur dans le circuit d'émission, un filtre, un amplifica- teur et un convertisseur alternatif/continu étant connectés en série au transducteur dans le circuit de réception. Ces appareils connus pour mesurer la taille des per- sonnes ont pour inconvénient le fait que le gain de l'amplifi- cateur est constant, de sorte que leur comportement à des dis- tances différentes n'est pas optimal. Si le gain est élevé pour que l'amplification soit suffisante pour des grandes dis- tances, ce gain se trouve être trop élevé pour des petites distances et on capte alors des bruits qui donnent lieu à des signaux erronés. On connaît aussi des balances électroniques compre- nant une cellule de pesée, un dispositif convertisseur analo- gique/digital, un microprocesseur et un dispositif de visuali- sation du poids disposé dans la cellule de pesée, le micropro- cesseur étant relié au dispositif convertisseur analogique-di- gital et au dispositif de visualisation par l'intermédiaire d'un ensemble d'entrée/sortie. 253&2?1 Ces balances ont pour inconvénient que, pour chaque balance, il faut réaler le zéro ou "offset" et l'extrémite d'échelle ou gain. Le dispositif pcur mesurer la taille et la balance électroniques sont intégrés dans l'appareil suivant l'inven- tion, ce qui permet d'obtenir la taille et le poids sur le même appareil, ainsi que d'effectuer la comparaison avec le poids idéal correspondant à la taille. L'appareil pour peser des personnes et mesurer leur taille objet de l'invention est caractérisé en ce que le dis- positif pour mesurer la taille et la balance électronique sont connectés au meme microprocesseur et que l'appareil est muni d'un dispositif de visualisation du poids et d'un dispositif de visualisation de la taille; er. ce qu'il comprend une im- primante qui fournit, pour chaque taille, le poids idéal cor- respondant selon les donnees memorisées dans le microproces- seur; et en ce que le dispositif émetteur-récepteur comporte un amplificateur à gain variable en fonction du temps, afin de linéariser le signal reçu dans le dispositif émetteur-récep- teur en foncticon de la distance. Cette linéarisation du signal permet d'éliminer l'inconvenient mentionné propre aux dispositifs pour mesurer la taille déjà connus, étant donné que pour des petites dis- tances on obtient un gain réduit qui n'entraîne pas le risque de recevoir des bruits indésirables et, en même temps, pour des grandes distances, on obtient un gain suffisant pour rece- voir correctement le signal. On limite également la saturation du récepteur pro- voquée par des échos de corps se trouvant à très courte dis- tance. La linéarisation est obtenue en faisant en sorte que le gain augmente paraboliquement en fonction du temps. L'amplificateur à gain variable en fonction du temps présente l'avantage de comprendre un amplificateur opération- nel et une unité de commande de gain variable. 263428i Ladite unité de gain variable peut être réalisée de plusieurs façons, en version analogique et en version digita- le. Selon une réalisation digitale, elle comprend une série de résistances connectées à un multiplexeur relié à un compteur qui reçoit des impulsions d'horloge. Avec cette réa- lisation, on obtient une approximation polygonale à la courbe parabolique du gain. La balance électronique présente, à son tour, l'a- vantage de comprendre un dispositif de mémorisation des va- leurs de zéro et d'extrémité d'échelle, de sorte qu'il suffit de régler la balance une seule fois, le poids étant ensuite obtenu, à chaque pesée, par interpolation entre la valeur de zéro et la valeur d'extrémr.ité d'échelle mémorisées. Ledit dispositif de mémorisation des valeurs de zé- ro et d'extrémité d'échelle comprend une mémoire programmable et un décodeur de la mémoire connectée au microprocesseur. Lorsque la plate-forme de la balance ne supporte aucun poids, le progra=.e du microprocesseur lit continuelle- ment la valeur qu'engendre la cellule de pesée et considère que cette valeur est le zéro. Lorsqu'on place un poids sur la plate-forme, une variation brusque dans la cellule de pesée est détectée et la dernière lecture de zéro stable est ver- rouillée. Au moyen d'un poids connu, on règle une seule fois la valeur d'extrémité d'échelle, laquelle reste enregistrée * dans la mémoire. La détermination d'un poids particulier est obtenue par interpolation entre le zéro et l'extrémité d'échelle déjà déterminée. Pour faciliter la compréhension de ce qui vient d'à- tre exposé, il a été joint des dessins représentant, schémati- quement et seulement à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation. Sur ces dessins: 26342 1 - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil objet de l'invention; - la figure 2 est un schéma de bloc fonctionnel de ce méme appareil; - la figure 3 est un schéma de l'amplificateur à gain variable du dispositif émetteur-récepteur; - la figure 4 est un schema d'une unité de commande de gain variable; - la figure 5 montre la courbe du gain de l'amplifica- teur en fonction du temps; et - la figure 6 est un schéma de blcc fonctionnel de la balance munie d'un disdositif de mremorisation des valeurs de zero et d'extrémité d'échelle. Comme le-montrent les figures 1 et 2, l'appareil pour peser des personnes et mesurer leur taille selon l'in- vention. comprend un dispositif pour mesurer la taille 1 et une balance électronique 2. Le dispositif pour mesurer la taille comprend un dispositif émetteurrécepteur 3 qui transforme un signal électrique en une impulsion ultrasonicue émise et qui, in- versement, transforme une impulsion ultrasonique reçue en un signal électrique, un dispositif 4 de visualisation de la taille de la personne qui se mesure, un dispositif indi- cateur lumineux 5 de fin d'opération de mesure de la taille un dispositif indicateur sonore 6 et une série d'interrup- teurs; plusieurs détecteurs de monnaie 7, un sélecteur de monnaie 8 et un commutateur de lecture rapide/lente 9. La balance électronique comprend une cellule de pesée 10, un convertisseur analogique-digital il et un dis- positif de visualisation 12 du poids placé dans la cellule de pesée. Le microprocesseur commun 13 qui commande le dis- positif pour mesurer la taille 1 et la balance électronique 2, est connecté au dispositif émetteur-récepteur 3, aux dis- positifs indicateurs 5 et 6, aux interrupteurs 7, 8, 9 et -5 aux dispositifs de visualisation 4 et 12 au moyen d'un ensem- ble entrée/sortie 14 et des mémoires de tampon 15, 16, 17, 18 correspondantes. L'appareil comprend également un dispositif de mémo- risation des valeurs de zéro et d'extrémité d'échelle 19 de la balance, une imprimante 20 et contrôleur 21 associé à celle-ci. Les mémoires ELAM 22 et EPROM 23, ainsi qu'un dé- codeur 24, sont reliés au microprocesseur 13. Le dispositif émetteur-récepteur 3 comporte un am- plificateur à gain variable en fonction du temps, afin de li- néariser le signal reçu dans le dispositif émetteur-récepteur en fonction de la distance. Sur la figure 3, est représenté le schéma dudit am- plificateur, qui ccmprend un amplificateur opérationnel 25 et une unité de commande de gain variable 26. Selon une réalisation digitale, représentée sur la figure 4, l'unité de commande de gain variable 26 comprend une série de résistances R1 à R7 connectées à un multiplexeur 27 relié à un compteur 28 qui reçoit des impulsions d'horloge 29. La figure 6 montre la balance électronique, qui com- prend un dispositif de mémorisation 30 des valeurs de zéro et d'extrémité d'échelle, lequel comprend, à son tour, une mémoi- re programmable 31 et un décodeur 32 de la mémoire connectée au microprocesseur 13. Sur cette figure, on peut voir également la cellule de pesée 10 et le convertisseur analogique/digital 11, qui comprend une partie analogique, constituée par un amplifica- teur différentiel 33 et un filtre 34, et une partie digitale 35. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention est le suivant. Dès qu'une personne 36 se place sur la plate-forme de la balance 2, l'émetteur-récepteur 3 émet et reçoit un si- gnal, lequel, dément traité, fournit sur le dispositif de vi- sualisation 4 la taille de cette persorne. L'armplificateur 25 de l'éretteur-récepteur 3 agit de telle nanière que le signal se linéarise en fonction du temps, c'est-à-dire de la distance. Pour cela, il faut que le gain G augmente paraboliquement en fonction du temps t, comre le mon- tre la courbe de la figure 5. Avec la réalisation digitale de la figure 4, on ob- tient une approximation polygonale à la courbe parabolique du gain, com:e le montre la figure 5. Comme il a été exposé précéderment, il suffit de ré- gler la balance 2 une seule fois, le poids étant ensuite obte- nu, pour chaque pesée, par interpolation entre les valeurs de zéro et d'extrémité d'échelle mémorisees. La description faite ci-dessus correspond à une réa- lisation concrète de l'invention, mais toutes les variantes possibles accessibles à un spécialiste sont considérées comme comprises dans le cadre de cette invention. 2û3428 REVENDICATIONS 1. Appareil pour peser des personnes et mesurer leur taille, comprenant un dispositif (1) pour mesurer la taille et une balance (2) électronique, le dispositif (1) pour mesurer la taille étant du type comportant un dispositif émetteur-ré- cepteur (3) qui transforme un signal électrique en une impul- sion ultrasonique qui est émise, ce dispositif transformant, inversement, une impulsion ultrasonique reçue en un signal électrique, un microprocesseur (13), un dispositif de visuali- sation (4) de la taille de la personne qui se mesure, et au moins un dispositif (5) indicateur de fin d'opération de mesu- re de la taille, le microprocesseur (13) étant relié au dispo- sitif émetteur-récepteur (3), au dispositif de visualisation (4) et au moins à un dispositif indicateur (6) par l'intermé- diaire d'un ensemble d'entrée/sortie (14) et des mémoires tam- pons (15, 16, 17, 18) correspondantes, le dispoisitif émet- teur-récepteur (3) comportant un transducteur qui transforme dans les deux sens, émission et réception, un signal électri- que en une impulsion ultrasonique, un oscillateur connecté au transducteur dans le circuit d'émission, un filtre (34), un amplificateur (33) et un convertisseur alternatif/continu étant connectés en série au transducteur dans le circuit de réception, la balance électronique (2) étant du type qui com- prend une cellule de pesée (10), un dispositif convertisseur analogique/digital (11), un microprocesseur (13) et un dispo- sitif de visualisation (12) du poids disposé dans la cellule de charge (10), le microprocesseur (13) étant relié au dispo- sitif convertisseur analogique/digital (11) et au dispositif de visualisation (12) par-l'intermédiaire d'un ensemble d'en- trée/sortie (14), caractérisé en ce que le dispositif pour mesurer la taille (1) des personnes et la balance électroni- que (2) sont connectés au môme microprocesseur (13) et que l'appareil est muni d'un dispositif de visualisation du poids (12) et d'un dispositif de visualisation de la taille (4), et en ce qu'il comprend une imprimante (20) qui fournit, pour 26342 1 chaque taille, le poids idéal correspondant, selon les données mémorisées dans le microprocesseur (13), et en ce que le dis- positif émetteur-récepteur (3) comporte un amplificateur (25) gain variable en fonction du temps, afir. de linéariser le signal reçu dans le dispositif émetteur-récepteur (3) en fonc- tion de la distance. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amplificateur à gain variable en fonction du temps comprend un amplificateur opérationnel (25) et une unité de commande de gain variable (26). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité de commande de gain variable (26) comprend une série de résistances Rl à R7) connectées à un multiplexeur (27), relié à un com.teur (28) recevant des immulsions d'hor- loge (29). 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la balance électronique (2) cocmprend un dispositif (30) de mémorisation des valeurs de zéro et d'extrémité d'échelle, de sorte qu'il suffit de régler la balance une seule fois, le poids étant ensuite obtenu, à chaque pesée, par interpolation entre les valeurs ce zéro et d'extrémité d'échelle mémorisée. 5. Appareil selon la revendicaticn 4, caractérisé en ce que le dispositif (30) de mémorisation des valeurs de zéro et d'extrémité d'échelle comprend une mémoire programmable (31) et un décodeur (32) de la mémcire connectée au microprocesseur (13).