Brevet FR2814543A1 — publié le 20020329

La présente invention concerne un appareil automatique de mesure des rayons ultra-violets, de gestion et de prévention de dépassement du temps d'exposition auxdits rayons. Actuellement, les personnes qui s'exposent à une lumière qui comporte des ultra-violets ne disposent que de crème protectrice et d'une estimation purement subjective du temps d'exposition. Avec ou sans crème, cette méthode est nettement insuffisante pour éviter les inconvénients des surdosages de rayons ultra-violets, qui ont pour conséquences de graves séquelles et à long terme un cancer. Ce dispositif selon l'invention permet de remédier à cette insuffisance. Il comporte en effet selon une première caractéristique, un boîtier présentant sur sa face supérieure un capteur de rayons ultra-violets protégé par une lentille transparente en saphir synthétique, un afficheur de deux lignes de 16 caractères protégé par un cache, quatre boutons de commande, un vibreur sonore, deux lumières témoin, l'une verte et l'autre rouge qui peut être clignotante, et à l'intérieur, un circuit imprimé. Ce dispositif permet de calculer la quantité de rayons ultra-violets absorbée par l'utilisateur, et de le prévenir lorsque son maximum d'absorption est atteint, lui évitant ainsi les risques de brûlures dus à la surexposition. Selon des modes particuliers de réalisation : - le boîtier devient une télécommande pour piloter à distance par radio-fréquence ou par rayons infra-rouges ou par commande vocale le capteur de rayons ultra-violets qui dans ce cas peut être incorporé dans un autre support : montre, bijou, clip, porte-clef, lunettes, pendentif, etc.. - le boîtier peut être connecté à un appareil type GSM ou un micro-ordinateur type PC pour pouvoir analyser l'historique de la ou des périodes d'exposition. - le boîtier peut lui-même être présenté comme une montre, un bijou, un clip, un porte clef, une partie d'une paire de lunettes, un pendentif, etc - le boîtier ou la télécommande peut comporter un anneau de fixation pour une dragonne pour son transport, et il peut aussi comporter une patte de soutien sur l'une des faces pour faciliter son exposition et sa consultation. - l'afficheur peut se trouver sur la face arrière du dispositif, permettant ainsi la suppression du cache. - le circuit imprimé peut être miniaturisé pour être intégré dans une montre ou un appareil déjà existant. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente l'éclatement des planches afin de permettre une lecture aisée ; sur cette figure les repères A, B, C, D sont repris sur les dessins suivants en FIGURE IAJB, lC, et ID. La figure 2 représente le boîtier. La nomenclature qui suit permet une compréhension des shémas. Repères Désignation RI à R15+ R6bis résistance métal film, 1%'/ W CI et C13 condensateur céramique plaquette 100pf/63V pas de 5,08 C2, C5, C6 condensateur céramique plaquette 12pfet 22pfpas de 5,08 C14, C15, C16, Cl7 condensateur céramique plaquette 68pfpas de 5,08 C3 condensateur à électrolyse 4, 7 u. f/16V 0 3, 5x5mm, pas de 2,5 C4 condensateur à électrolyse 10 u. f/16Vou 25V 0 3,5x5mm, pas de 2, 5 C7 condensateur à électrolyse 2, 2 16V 3,5x5mm, pas de 2,5 CIO condensateur à électrolyse 100 p. f/16V 0 7x7mm, pas de 5 C9, C12 condensateur à électrolyse 100 Ilf/63V type LCC, pas de 2, 5 C8 batterie pour circuit imprimé, entraxe triangulaire Tl transistor NPN boîtier TOI 8 BUZ vibreur sonore DI, D2 led (témoin lumineux) boîtier dual 4 broches, carré de 2,54 ICI, IC2, IC5, IC6 circuits intégrés 8 broches DIP IC3 circuit intégré 40 broches DIP IC4 circuit intégré en ligne/16 broches 0 0,8mm au pas de Imm JI et J2 connecteur 2 pastilles 0 1 mm au pas de 5mm QI à Q3 transistor PNP de commutation Bpl à Bp4 contacteurs 8 pastilles # 1mm perçage Le fonctionnement de ce dispositif est piloté par un programme assembleur de 1400 instructions, chargé dans le micro-processeur contenu dans le boîtier, avant sa mise à disposition. En référence à ces dessins, le dispositif comporte un boîtier (l) sur la surface duquel figurent un capteur de rayons ultra-violets (2), un afficheur (3), protégé par un cache (4), un contacteur de marche/arrêt (5), un contacteur de sélection de menu (6), un contacteur de sélection de valeurs (7), un contacteur de valorisation de données (8), une ouverture pour le passage du son du vibreur sonore (9), un voyant de mise sous tension (10), un voyant d'alerte (Il), un anneau de fixation pour une dragonne (12). Le fonctionnement de ce dispositif, volontairement simplifié pour l'utilisateur, se déroule comme suit : Lors de la mise en marche (5), et en lisant sur l'afficheur (3), l'utilisateur va sélectionner son type de peau et de crème (6), puis il va choisir les valeurs (7), et enfin les fixer (8). Le dispositif prend la main, et va dorénavant fonctionner de manière autonome. Le micro-contrôleur (15) contenu dans ce dispositif, va calculer en joules le potentiel d'exposition dont peut bénéficier l'utilisateur, et le lui indiquer sur l'afficheur (3). Etant en fonction, le dispositif, par le (2) capteur, reçoit la lumière ambiante ; un filtre avantageusement choisi sélectionne les UV A, B et C dans la gamme de 200 à 400 nm, (13) Ce capteur (2), à base de semi-conducteur transforme la lumière en courant électrique Ce courant est alors converti en tension via un amplificateur (14), puis le signal analogique est converti en numérique. Ce signal numérique est transmis au micro-contrôleur (15) dont le logiciel assembleur a pour fonctions : - de gérer les caractéristiques de l'usager (indice de peau, âge, sexe, taille, poids) de calculer le capital potentiel d'exposition de l'usager - de suivre la consommation de ce capital - de mémoriser les données et de les afficher - de prévenir l'usager lorsqu'il a atteint la limite qui lui est attribuée - de prévenir l'usager lors d'un bombardement de rayons ultra-violets de type C, particulièrement dangereux - de commander les témoins lumineux (10 et 11), le vibreur sonore (9) L'alimentation électrique de ce dispositif se fait par pile (18) et cellules solaires (19) Un cache (4) est prévu pour protéger l'écran d'affichage (3). La mise hors fonction de ce dispositif se fait avec le bouton MARCHE/ARRET (5), les données sont conservées, et le témoin lumineux vert (10) s'éteint. Les données sont réaffichées (3) au prochain allumage, et l'utilisateur a la possibilité de modifier ses paramètres, ce qui a pour conséquence de modifier son capital soleil . A titre d'exemple non limitatif, le boîtier aura des dimensions de l'ordre de 5,5cm de largeur, Hem de longueur, et 1,5cm d'épaisseur. Ce dispositif est appelé à être utilisé dans un environnement de loisir ou professionnel, dans une gamme de températures comprises entre moins 40 et plus 85Oc. Selon les modes particuliers de réalisation, ce dispositif dans sa forme de réalisation selon la figure 2, est un boîtier (1) miniature et léger en matière plastique moulée de couleur claire qui peut s'utiliser posé à proximité immédiate de l'usager, dans ce cas y est intégré un correcteur de température (17) pour compenser le manque de contact avec la peau. La conception de ce dispositif permet de le conditionner selon des variantes non illustrées sous forme de bracelet montre, de chevalière, de barre de lunettes, de clip, de pendentif ou de porte clef Ce dispositif est étanche aux projections d'eau et peut supporter aisément une chute de lm sans s'endommager. Selon une variante non illustrée, la connexion de ce dispositif sur un appareil type GSM ou PC permet une analyse de l'historique de l'exposition. Le prix de revient de ce dispositif est bon marché et en fait un produit indispensable pour les vacanciers, mais aussi pour toute personne qui dans ses déplacements est à même de se trouver dans des conditions d'exposition justifiant un tel dispositif Selon des variantes non illustrées, des versions miniaturisées telles que pendentif, bracelet montre, chevalière, barre de lunettes donnent un cachet original à ce nouveau produit. Ce dispositif est innovant dans son principe et des professionnels de l'électronique et de la cosmétique montrent déjà un intérêt certain. REVENDICATIONS 1) Dispositif individuel et portable pour détecter et gérer automatiquement les périodes d'exposition des individus aux rayons ultra-violets, et prévenir des risques de brûlures, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un boîtier (1) comportant à l'intérieur un circuit imprimé (16) et à l'extérieur un afficheur (3) protégé par un cache amovible (4), cet afficheur (3) permet à l'utilisateur, d'indiquer au microcontrôleur (15) ses paramètres personnels à l'aide des boutons MARCHE/ARRET (5), SELECTION DE MENU (6) SELECTION DE VALEUR (7) et VALORISATION DE DONNEES (8) afin que ce micro-contrôleur puisse calculer le maximum d'exposition admissible en fonction de ces paramètres, dont il doit comparer le résultat obtenu à la quantité de rayons ultra-violets auxquels l'utilisateur est exposé. Ceux-ci sont détectés par le capteur (2), ils passent par un filtre (13) puis un amplificateur (14) et sont transmis au micro-contrôleur (15) qui les cumule et prévient l'usager d'un risque de brûlures en l'avertissant à l'aide d'une lumière rouge fixe (11) et un vibreur sonore (9) qui émet un son répétitif, lorsque le seuil maximum a été atteint. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que si le capteur (2) détecte des rayons UV C qui sont particulièrement dangereux, le micro-contrôleur (15) avertira l'usager par une lumière rouge clignotante (11) et un vibreur sonore (9) qui émet un son répétitif. 3) Dispositif selon les revendication 1 et 2, caractérisé en ce sens que l'usager a la possibilité de modifier ses paramètres durant la période d'exposition à l'aide des boutons (6), (7) et (8) et de l'afficheur (3) 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que l'usager est en permanence tenu informé par l'afficheur (3) de son capital soleil, de l'éclairement courant et du temps écoulé depuis le début de l'exposition. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que périodiquement, le vibreur sonore (9) signale à l'usager qu'il est en fonction par un son bref. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le boîtier (l) peut être dans une version utilisable sans être en contact avec la peau de l'usager, dans ce cas, il est en matière plastique moulée de couleur claire et comporte une sonde de température (17), qui est reliée au microcontrôleur (15) qui en tient compte pour compenser. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le boîtier peut comporter une patte de soutien sur l'une des faces, afin de permettre de maintenir le dispositif dans une position qui facilite son exposition. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le boîtier (1) peut être dans une version de présentation sous forme de montre, de chevalière, de pendentif, de barre de lunettes, de clip de vêtement ou de cheveux ou encore de porte clef. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le circuit imprimé (16) peut être miniaturisé pour être incorporé dans un circuit intégré de montre ou d'un autre appareil déjà existant. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que l'afficheur (3) peut être disposé sur la face opposée à celle du capteur ultra-violet (2) permettant de supprimer le cache (4). Il) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le dispositif peut être présenté en deux parties, l'une comportant le capteur, l'autre un boîtier de gestion et de télécommande du capteur. 12) Dispositif selon la revendication 11 caractérisé en ce que la télécommande (17) se fait au moyen d'une liaison en radio-fréquence, ou par rayons infra-rouges. 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le boîtier est étanche aux projections d'eau et peut subir une chute de lm sans dommage. 14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que la lentille de protection du capteur (2) est de préférence en saphir synthétique. 15) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le micro-contrôleur peut être connecté à un appareil GSM ou un micro-ordinateur pour analyse des données historiques. 16) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que le boîtier de gestion et de télécommande du capteur peut être un appareil de type GSM ou un micro-ordinateur. 17) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce sens que la saisie et la restitution des paramètres ainsi que l'alarme et le témoin permanent de fonction peuvent être gérés de manière vocale.