Brevet FR2664818A1 — publié le 19920124

La présente invention concerne un appareil d'éléctro-stimulation, particulièrement destiné à induire les fumeurs à la désaccoutumance du tabac. De nombreuses méthodes ont été expérimentées dans le domaine de la désaccoutumance du tabac On peut citer par exemple les médicaments à base de lobéline, de quinine, de nicotine, et les systèmes tels que l'acuponcture ou de stimulation auriculaire obtenue par l'implantation d'une agraphe ou d'aiguilles ou encore par stimulation électrique. La pose d'une agraphe présente l'inconvénient de devoir être réalisée par un spécialiste Elle peut présenter une gêne Elle réalise une stimulation permanente qui n'est pas nécessaire. L'implantation d'aiguilles est une méthode délicate, qui doit être réalisée par un spécialiste dans des conditions d'hygiène draconiennes. La stimulation électrique présente un certain nombre d'avantages puisqu'il n'est pas indispensable d'avoir recours à un spécialiste, l'effet est puissant et rapide, l'hygiène est complète, la stimulation peut intervenir chaque fois que le besoin se fait sentir. Les appareils de stimulation électrique actuellement connus et utilisés dans l'état de l'art sont principalement des appareils fixes dotés d'une alimentation sur le secteur et dont l'utilisation est réservée aux professionnels. D'autres appareils, transportables, peuvent être quant à eux alimentés par une source d'énergie renouvelable Certains se composent d'un boîtier, connecté à un crayon de contact par l'intermédiaire d'un cordon, d'autres comportent une pointe de contact. Lorsqu'un utilisateur les met en oeuvre par application sur un nombre variable de points de stimulation dont la cartographie est pécisée, le crayon ou la pointe de contact transmettent une série d'impulsions éléctriques, ressenties par le système nerveux comme des fourmillements. Mais ces appareils ne sont pas toujours efficaces; leur fonctionnement peut être pertubé par un certain nombre de facteurs tant au niveau de la connectique de la liaison appareil/cordon lorsque tel est le cas, qu'au niveau plus général de l'instabilité de certaines grandeurs élctriques provoquée par la variation du niveau de charge de la source d'énergie renouvelable. Le demandeur a récemment découvert que la stabilisation des dites grandeurs électriques à des valeurs constantes, en particulier pour la fréquence et l'intensité de pointe, ceci quel que soit le niveau de charge de la source d'énergie dont les spécifications constituent par ailleurs un élément indissociable de l'ensemble, améliore grandement l'efficacité des dispositifs de stimulation électrique du genre en question. La présente invention a pour objet un appareil d'électro-stimulation mettant en oeuvre cette découverte, et présentant d'autres caractéristiques avantageuses décrites ci-après. La présente invention a donc pour objet un appareil d'électro-stimulation constitué d'un boîtier autonome comportant au moins une source d'énergie, une extrémité de contact destinée à être appliquée sur la peau d'un utilisateur, de façon à transmettre à la peau une série de décharges électriques répétitives, caractérisé en ce que l'appareil comporte des moyens pour stabiliser au moins un paramètre caractérisant la série de décharges Lesdits moyens pour stabiliser au moins un paramètre caractérisant la série de décharges peuvent stabiliser l'intensité électrique maximale des décharges et/ou la fréquence des décharges L'appareil peut comporter un premier moyen de signalisation pour signaler la marche de l'appareil. L'appareil peut aussi comporter un deuxième moyen de signalisation pour signaler une usure de la source d'énergie telle que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante Avantageusement, l'appareil comporte aussi des moyens pour arrêter l'émission des décharges électriques en cas de détection d'une usure de la source d'énergie telle que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante. Avantageusement, le boîtier est fermé de façon à ne pas pouvoir être ouvert par un utilisateur, de façon à ce qu'il ne puisse pas remplacer la source d'énergie après que l'émission des décharges électriques a été arrêtée, suite à la détection d'une usure de la source d'énergie telle que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante. Le boîtier peut contenir un circuit électronique comprenant une alimentation connectée à un oscillateur et à un circuit de détection de tension basse, lui-même connecté audit deuxième moyen de signalisation et à l'oscillateur de façon que lorsque le circuit de détection de tension basse détecte une tension de l'alimentation inférieure à un certain seuil, ledit circuit de détection de tension basse envoie un signal à l'oscillateur pour bloquer le fonctionnement dudit oscillateur, et provoque l'émission d'un signal de tension basse par ledit deuxième moyen de signalisation, ledit oscillateur étant connecté à un circuit de commande pour amplifier un signal périodique en sortie de l'oscillateur, ledit circuit de commande étant lui-même connecté audit premier moyen de signalisation, pour émettre un signal de marche de l'appareil, et ledit circuit de commande étant aussi connecté à un circuit de conversion de tension pour élever la tension du signal amplifié par le circuit de commande, ledit circuit de conversion étant doté d'un circuit de réglage de l'intensité des décharges électriques et connecté à une électrode s'étendant jusqu'à rextrémité de contract. Avantageusement, le premier moyen de signalisation et le deuxième moyen de signalisation consistent en une diode électroluminescente bicolore pouvant s'éclairer de deux couleurs différentes, une première couleur signalant une tension d'alimentation trop basse et une deuxième couleur signalant la marche de l'appareil. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints, sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté du boîtier d'une forme préférée de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue de dessus du boîtier de la figure 1, la figure 3 est une vue de côté du boîtier de la figure 1, ouvert, montrant une première face de la plaque support du circuit électronique de l'appareil, la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV du boîtier de la figure 1, la figure 5 est une vue de la deuxième face de la plaque support de la figure 3, à une échelle légèrement réduite, la figure 6 est un schéma synoptique du circuit électronique de la forme de réalisation de l'invention des figures 1 à 5, et la figure 7 est un schéma détaillé du circuit électronique de la figure 6. Les figures 1 et 2 présentent la forme extérieure d'un exemple d'appareil d'électro-stimulation selon l'invention Celui-ci a la forme d'un boîtier applati 10, de taille à être tenu à la main, présentant deux faces ayant sensiblement la forme de rectangles à coins arrondis A partir de l'un des coins arrondis est réalisée une extrémité de contact 11 Le boîtier comporte en outre une molette de réglage 12 et un voyant, de préférence une diode électroluminescente Dl bicolore, qui peut s'éclairer en vert ou en rouge. Lorsqu'un utilisateur ressent le besoin de fumer, il applique l'extrémité de contact 11 en un point de sa peau, de préférence sur une oreille, et tourne la molette 12 La rotation de la molette 12 a pour effet de déclencher l'émission d'impulsions électriques par l'extrémité de contact 11, et de régler l'intensité de pointe desdites impulsions La marche de l'appareil est visualisée par une lumière verte clignotante émise par la diode électroluminescente Dl. Dans cet exemple, le boîtier a une longueur de 8 cm, une largeur de 5,2 cm et une épaisseur de 2,4 cm Il peut donc facilement être glissé dans une poche de vêtement, et ainsi rester à portée de la main de l'utilisateur pour être disponible au moment o il ressent le besoin de fumer. L'appareil d'électro-stimulation fonctionne à l'aide de piles Lorsque les piles sont suffisamment usées pour que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante par l'appareil, la diode électroluminescente Dl affiche une couleur rouge continue et l'émission des impulsions électriques est coupée. L'appareil doit alors être jeté. En effet, le boîtier 10 ne peut pas être ouvert sans être endommagé, ce qui empêche l'utilisateur de changer les piles Ceci évite que l'utilisateur ne remplace les piles usagées par des piles différentes, qui pourraient avoir des caractéristiques électriques suffisamment différentes de celles des piles initiales pour compromettre l'efficacité de l'appareil. En effet, il est indispensable, pour que l'appareil donne des décharges électriques d'intensité suffisante, que les piles aient une résistance interne faible. Les piles pourront par exemple être du type alcalines manganèse, mais des piles zinc-carbone de même tension nominale ne pourraient pas convenir. Les figures 3 et 4 montrent l'agencement intérieur du boîtier 10 Le boîtier se divise en deux coques 21 et 22, qui sont assemblées l'une à l'autre de façon à ne pas pouvoir être séparées par un utilisateur Par exemple, la coque 21 peut comporter deux tenons 23 et 24 adaptés à s'emboîter dans deux mortaises respectives 25 et 26 réalisées sur la coque 22 Tenons et mortaises sont fixés définitivement par collage. A l'intérieur du boîtier 10 est fixée une plaque support 20, portant différents composants élecroniques, et sur laquelle est imprimé un circuit électrique La plaque support peut être fixée par tout moyen connu Par exemple, la coque 22 comporte deux bras élastiques 27 Chaque bras 27 s'étend à partir de la coque 22 jusqu'à une extrémité présentant une encoche dans laquelle un bord de la plaque 20 est adapté à s'encliqueter De plus, la plaque 20 est percée d'un trou et la coque 22 comporte un ergot 28 présentant un épaulement, ledit ergot étant adapté à s'emboîter dans le trou de la plaque 20 La fixation de la plaque 20 se fait donc par emboîtement du trou de la plaque 20 sur l'ergot 28, jusqu'en butée dudit épaulement, et par encliquetage simultanné sur les bras élastiques 27. La plaque 20 comporte deux faces, dont une première face est représentée à la figure 3 Sur cette première face sont fixées les piles PLI, ici quatre piles alcalines au manganèse de 1,5 V, connectées en série, la molette 12, la diode électroluminescente Dl, un transformateur TRI et un condensateur CI dont le rôle sera précisé ci-dessous, et une électrode de sortie SI s'étendant jusqu'à l'extrémité de contact 11 Les coques 21 et 22 comportent des évidements pour laisser le passage à la molette 12, à la diode électroluminescente Dl et à l'électrode SI La coque 23 comporte en outre une nervure 29 destinée à maintenir en place les piles PLI. Une deuxième face de la plaque support 20 est représentée à la figure 5 Sur cette face est imprimé un circuit électrique (non représenté) auquel sont connectés divers composants électroniques qui seront décrits en détail ci-après. La figure 6 est un schéma synoptique du circuit électronique de la forme de réalisation de l'invention des figures 1 à 5 Ce circuit comporte une alimentation électrique 30, connectée à un oscillateur 31 et à un circuit de détection de tension basse 32, lui-même connecté à loscillateur 31 et à la diode électroluminescente Dl. Lorsque le circuit 32 détecte une tension inférieure à un certain seuil en sortie de l'alimentation 30, il provoque l'allumage de la couleur rouge de la diode électroluminescente bicolore Dl et transmet à l'oscillateur 31 un signal de tension basse. L'oscillateur 31 est connecté à un circuit de commande 33; tant que l'oscillateur ne reçoit pas ledit signal de tension basse, il transmet au circuit de commande 33 des impulsions électriques, à une fréquence comprise entre 3 et 8 Hz par exemple Lorsqu'il reçoit ledit signal de tension basse, l'oscillateur 31 ne transmet pas d'impulsion électrique au circuit de commande 33 Le circuit de commande 33 est connecté à la diode électroluminescente Dl et au circuit de conversion BT/HT 34 Lorsqu'il reçoit des impulsions, le circuit de commande 33 transmet au circuit 34 une série d'impulsions de plus grande puissance électrique, et provoque l'allumage intermittent de la couleur verte de la diode électroluminescente bicolore Dl Le circuit de conversion 34 élève la tension des impulsions électriques, par exemple jusqu'à 500 V, et les transmet à l'électrode de sortie 31. De plus, le circuit 34 est connecté à un circuit 35 permettant de régler l'intensité électrique des impulsions émises par l'électrode S I. La figure 7 présente un schéma détaillé du circuit électronique de la figure 6. Le circuit d'alimentation est constitué de quatre piles PLI de 1,5 V de type alcalines-manganèse montées en série, de façon à produire une tension nominale de 6 V Un interrupteur I est monté en série avec les piles PLI Avantageusement, l'interrupteur est un contact de fin de course de la molette 12. Du circuit d'alimentation partent deux lignes électriques 40 et 41 Entre les deux lignes 40 et 41 est tout d'abord connecté le circuit de détection de tension basse qui se compose: de deux résistances Ri et R 2 montées en diviseur de tension, la résistance R 1 étant connectée à la ligne 40, la résistance R 2 étant connectée à la résistance R 1 6 2664818 en un point 42 et à la ligne 41 Dans cet exemple Ri a une valeur de 33 k Q et R 2 de 43 k Q; d'un premier transistor Tl, de type NPN, dont la base est connectée au point 42; d'une résistance R 3, ici de valeur 15 k Q, connectée au collecteur du transistor Tl en un point 43, et à la ligne 40; d'un transistor T 2, de type NPN, dont la base est connectée au point 43 et le collecteur à la ligne 40; d'une résistance R 4, ici de valeur 33 k Q, connectée entre un point 44 relié à l'émetteur du transistor Tl et un point 45 relié à l'émetteur du transistor T 2; de la diode électroluminescente bicolore Dl, dont une borne permettant son éclairage en rouge est connecté au point 44, et une autre borne est connectée à la ligne 41, en un point 56; de deux résistances R 12 et R 13 montées en diviseur de tension Dans cet exemple, la résistance R 12 vaut 10 k Q et la résistance R 13 vaut 3,8 k QI La résistance R 12 est connectée au point 45, et la résistance R 13 est connectée à la résistance R 12 en un point 46, et à la ligne 41; d'un transistor T 5 de type NPN dont la base est connectée au point 46, l'émetteur à la ligne 41, et le collecteur est connecté en un point 47 du circuit oscillateur. Le circuit oscillateur comporte: un multivibrateur astable ICI doté de sept bornes de connexion, dont deux bornes 4 et 5 sont connectées à la ligne 40, une borne 1 est connectée à la ligne 41, et une borne de sortie 3 est connectée à un point 49 du circuit de commande, une résistance R 5 connectée entre la ligne 40 et un point 48 relié à une borne 7 du multivibrateur I Ci; la résistance R 5 a ici une valeur de 160 k Q; une résistance R 6 connectée à deux bornes 2 et 6 du multivibrateur ICI; la résistance R 6 a ici une valeur de 47 k Q; un condensateur Cl, ici de capacité 1 p F, connecté entre le point 47 et la ligne 41. Le circuit de commande comprend: une résistance R 7, ici de valeur 10 kú 2, connectée au point 49; une résistance R 8, ici de valeur 10 k Q, connectée à la résistance R 7 en un point 50 et à la ligne 40; un transistor T 3, de type PNP, dont la base est connectée au point 50 et l'émetteur est connecté à la ligne 40; 7 2664818 une résistance R 9, ici de valeur 10 OO, connectée en un point 51 au collecteur du transistor T 3; la diode électroluminescente Dl bicolore, dont une borne permettant son éclairage en vert est connectée à la résistance R 9 en un point 52, et dont une autre borne est connectée à la ligne 41 en un point 57; la résistance R 10, ici de valeur 410 D, connectée au point 51; le transistor T 4, de type NPN, dont la base est connectée à la résistance R 10 en un point 53, dont l'émetteur est connecté à la ligne 41, et dont le collecteur est connecté au circuit de conversion de tension en un point 54. Le circuit de conversion de tension comprend un transformateur TRI doté d'un enroulement primaire et d'un enroulement secondaire L'enroulement primaire est connecté entre la ligne 40 et le point 54, tandis que l'enroulement secondaire est connecté entre la ligne 40 et un point 55 commun avec le circuit de réglage de sortie La tension entre le point 55 et la ligne 40 est ici de 500 V. Le circuit de réglage de la sortie, qui permet de régler l'intensité de pointe des impulsions électriques émises par l'électrode S 1, comprend: une résistance Rl 1, de valeur 220 k Q, connectée entre la ligne 40 et un point 56, un potentiomètre Po actionné par la molette 12, connecté entre le point 55 et le point 56, ledit potentiomètre comportant une sortie connectée à une borne de l'électrode SI, une autre borne de l'électrode SI étant connectée à la ligne 40. Lorsque l'interrupteur I est fermé et que les piles PLI délivrent une tension supérieure à une tension limite, par exemple 4,2 V, il circule un courant faible dans les résistances R 4, R 12 et R 13, de telle sorte que la tension entre le point 44 et la ligne 41 est trop faible pour provoquer l'allumage de la diode Dl en rouge De plus, du fait du faible courant circulant dans R 13, le potentiel du point 46 n'est pas suffisant pour rendre le transistor T 5 saturé; le condensateur Cl n'est donc pas en court-circuit. Le multivibrateur ICI, associé aux résistances R 5, R 6 et au condensateur Cl, délivre un signal de faible puissance à sa sortie 3, sous la forme d'un signal de tension périodique en créneaux, de fréquence par exemple égale à 5 Hz Si Vo est la tension produite par les piles PLI, la différence de potentiel entre la ligne 41 et la sortie 3 varie périodiquement entre + Vo et Vo, à la fréquence de 5 Hz dans cet exemple particulier. Lorsque la différence de potentiel entre la ligne 41 et la sortie 3 est de + Vo, la sortie 3 est au même potentiel que la ligne 40 Aucun courant ne passe donc dans les résistances R 8 et R 7 Le point 50 relié à la base du transistor T 3 est donc au même potentiel que la ligne 40, reliée à l'émetteur du transistor T 3 Aucun courant ne peut donc passer entre l'émetteur et le collecteur du transistor T 3 Aucun courant ne passe donc entre les points 52 et 57; la diode électroluminescente ne s'éclaire pas en vert Comme le point 53 se trouve alors au même potentiel que la ligne 41, le transistor T 4 est dans un état bloqué, de sorte que l'enroulement primaire du tranformateur T Ri n'est parcouru par aucun courant Aucune tension n'est donc délivrée aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur IRI, et donc aucun courant n'est délivré en sortie de l'électrode SI en contact avec la peau de l'utilisateur. Lorsque la différence de potentiel entre la sortie 3 du multivibrateur et la ligne 41 est de Vo, un courant circule dans les résistances R 8 et R 7, en direction de ladite sortie 3 Le point 50, relié à la base du transistor T 3, est donc à un potentiel inférieur à la ligne 40, reliée à l'émetteur du transistor T 3 Le transistor T 3 devient alors passant, de sorte qu'un courant le traverse, entre l'émetteur et le collecteur. Un courant traverse donc la résistance R 9 et la diode électroluminescente Dl entre les points 52 et 57, de sorte que ladite diode s'éclaire en vert Le point 51, et donc le point 53 relié à la base du transistor T 4, sont donc à un potentiel supérieur à la ligne 41, reliée à l'émetteur du transistor T 4, qui devient alors passant Un courant traverse alors le transistor T 4 entre le collecteur et l'émetteur, en traversant l'enroulement primaire du transformateur TRI Ce courant a une valeur imposée par le courant parcourant le transistor T 4 de la base vers l'émetteur, qui dépend de la résistance R 10. Le transformateur TRI élève la tension, de sorte qu'il délivre entre la ligne 40 et le point 55 des impulsions de tension de 500 V, à la fréquence de 5 Hz dans cet exemple particulier. Ces impulsions de tension sont transformées en impulsions de courant traversant le circuit formé par la résistance RI 1, le potentiomètre Po et la peau de l'utilisateur comprise entre les bornes de l'électrode SI. La valeur maximale du courant de sortie, traversant la peau de l'utilisateur comprise entre les bornes de l'électrode SI, est fixée par le potentiomètre Po, actionné parla molette 12. Lorsque la tension aux bornes des piles PLI devient inférieure à 4,2 V, le transistor TI devient saturé Le potentiel du point 44 augmente donc suffisamment pour allumer la diode D 1 en rouge, et, du fait du courant plus important traversant la résistance R 13, le potentiel du point 46 augmente suffisamment pour rendre saturé le transistor T 5, qui met en court-circuit le condensateur Cl, ce qui arrête 9 2664818 l'oscillateur, dont la sortie 3 reste à la tension + Vo L'appareil ne peut donc plus délivrer d'impulsions électriques en sortie de l'électrode S 1, et doit alors être jeté. La tension de 4,2 V correspond à une tension de chaque pile de 1,05 V Cette tension limite ne correspond donc pas à une usure totale des piles, o la tension aux bornes de chaque pile se situe plutôt près de 0,8 V, mais correspond à une usure des piles telle que l'intensité des décharges électriques ne puisse plus être maintenue constante A ce niveau d'usure, une moitié seulement de l'énergie normalement libérable par les piles a été consommée, mais la résistance interne des piles, qui augmente lorsque la tension aux bornes des piles diminue, devient trop élevée pour que l'intensité électrique nécessaire pour assurer l'efficacité de la stimulation soit fournie. 2664818 Revendications 1. Appareil d'électro-stimulation constitué d'un boîtier ( 10) autonome comportant au moins une source d'énergie (PLI), une extrémité de contact ( 11) destinée à être appliquée sur la peau d'un utilisateur, de façon à transmettre à la peau une série de décharges électriques répétitives, caractérisé en ce que l'appareil comporte des moyens pour stabiliser au moins un paramètre caractérisant la série de décharges. 2. Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour stabiliser au moins un paramètre caractérisant la série de décharges stabilisent l'intensité électrique maximale des décharges. 3 Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour stabiliser au moins un paramètre caractérisant la série de décharges stabilisent la fréquence des décharges. 4. Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un premier moyen de signalisation pour signaler la marche de l'appareil. 5. Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième moyen de signalisation pour signaler une usure de la source d'énergie (PLI) telle que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante. 6 Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 32) pour arrêter l'émission des décharges électriques en cas de détection d'une usure de la source d'énergie (PLI) telle que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante. 7. Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier ( 10) est fermé de façon à ne pas pouvoir être ouvert par un utilisateur, de façon à ce qu'il ne puisse pas remplacer la source d'énergie, après que l'émission des décharges électriques a été arrêtée suite à la détection d'une usure de la source d'énergie telle que l'intensité des décharges ne puisse plus être maintenue constante. 8 Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier contient un circuit électronique comprenant une alimentation ( 30) connectée à un oscillateur ( 31) et à un circuit de détection de tension basse ( 32), lui- même connecté audit deuxième moyen de signalisation et à l'oscillateur ( 31) de façon que lorsque le circuit de détection de tension basse ( 32) détecte une tension de l'alimentation inférieure à un certain seuil, ledit circuit de détection de tension basse il 2664818 envoie un signal à l'oscillateur pour bloquer le fonctionnement dudit oscillateur, et provoque l'émission d'un signal de tension basse par ledit deuxième moyen de signalisation, ledit oscillateur ( 31) étant connecté à un circuit de commande ( 33) pour amplifier un signal périodique en sortie de l'oscillateur, ledit circuit de commande ( 33) étant lui-même connecté audit premier moyen de signalisation, pour émettre un signal de marche de l'appareil, et ledit circuit de commande ( 33) étant aussi connecté à un circuit de conversion de tension ( 34) pour élever la tension du signal amplifié par le circuit de commande ( 33), ledit circuit de conversion ( 34) étant doté d'un circuit de réglage ( 35) de l'intensité des décharges électriques et connecté à une électrode ( 31) s'étendant jusqu'à lextrémité de contract ( 11). 9. Appareil d'électro-stimulation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier moyen de signalisation et le deuxième moyen de signalisation consistent en une diode électroluminescente bicolore (Dl) pouvant s'éclairer de deux couleurs différentes, une première couleur signalant une tension d'alimentation trop basse et une deuxième couleur signalant la marche de l'appareil.