Brevet FR2901879A1 — publié le 20071207

-1- Procédé et dispositif pour la mesure et l'affichage, en temps réel, de l'index UV solaire. La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la mesure et l'affichage, en temps réel, de l'index UV solaire. Plus précisément, l'invention concerne un procédé et un dispositif permettant de mesurer l'index du rayonnement ultraviolet (index UV) généré par le soleil et l'affichage de cet index UV sur les sites exposés à un fort ensoleillement, cet affichage de l'index UV étant concomitant avec l'affichage de messages de prévention et d'information sur les dangers du rayonnement UV pour la santé humaine. Io On rappelle que l'index UV est une échelle de mesure de l'intensité du rayonnement UV et du risque qu'il représente pour la santé. L'index UV, adopté par l'Organisation Mondiale de la Santé, constitue une norme mondiale. Il permet d'évaluer le niveau de danger du rayonnement UV. Ces différents niveaux sont regroupés en cinq catégories : 15 -bas 11 20 Dans la société actuelle, il est courant de considérer qu'une peau bronzée est un signe de bonne santé. Qu'il soit obtenu naturellement ou au moyen d'une source artificielle, le bronzage est le résultat d'une exposition au rayonnement UV. C'est une réaction naturelle de protection de la peau face aux agressions 25 du rayonnement UV. Cependant, à long terme, l'exposition à ce rayonnement peut se révéler nocive et dangereuse si elle est excessive et mal contrôlée. Les cancers de la peau ont sensiblement augmenté dans le monde depuis les années 70. On estime qu'ils progressent de 10 % chaque année. 90 0/0 -2- des cas sont des carcinomes cutanés, les 10 % restants étant attribués aux mélanomes et autres kératoses actiniques. Dans le monde, chaque année, plus de 2 millions de nouveaux cancers de la peau sont recensés. Alors que l'on croyait que seuls les rayons UV ù B (280 ù 315 nm) 5 provoquaient des cancers, on sait aujourd'hui que les (UV- A (315 ù 400 nm), y contribuent autant et dans certaines conditions davantage. On sait aussi que le soleil peut entraîner des lésions au niveau de la rétine et du cristallin. On estime qu'environ 25 millions de personnes sont touchées par ce problème dans le monde. 10 En France, un cancer sur trois est un cancer de la peau. Au total, ce sont 60000 nouveaux carcinomes et 7000 nouveaux cas de mélanomes qui sont diagnostiqués chaque année. Ils sont la principale cause de mortalité chez les femmes parmi les 25/35 ans. Et cette progression accélère, plus rapidement que les autres types de cancers. 15 Les connaissances scientifiques sur les dangers du soleil sont aujourd'hui conséquentes, et les chercheurs du monde entier s'accordent à dire qu'il faut absolument sensibiliser la population à ce problème. Les pouvoirs public et les différents acteurs de la santé publique d'un certain nombre de pays mènent des campagnes d'information et de prévention 20 auprès de leurs populations afin de les sensibiliser aux dangers de l'exposition incontrôlée au soleil, ces campagnes s'inscrivant dans une dynamique de lutte contre les cancers de la peau. De telles campagne ont des effets bénéfiques, mais ces effets sont lents et encore très insuffisants. On doit en conclure que si les mentalités évoluent 25 petit à petit, ce n'est que par une information plus présente et plus accessible, notamment auprès des personnes les plus directement concernés, que l'on arrivera à participer efficacement et durablement à la régression des cancers de la peau. -3- C'est pourquoi il est indispensable d'améliorer la visibilité de l'information qui est la clé d'une sensibilisation efficace. En effet, aujourd'hui, lorsqu'un bulletin météo communique l'index UV, celui ci correspond à une estimation issue des données satellitales (couverture nuageuse, angle solaire...) et non à une mesure directe de terrain. Or ces estimations météorologiques de l'index UV manquent de résolution temporelle (une seule donnée d'index par jour) et spatiale (une seule donnée d'index pour une très large zone géographique qui ne prend pas en compte les paramètres locaux). Des études récentes montrent que la différence entre les estimations météorologiques et les mesures directes de l'index UV peuvent atteindre 40% dans les grandes villes. Il est donc souhaitable d'aller plus loin dans le domaine de la sensibilisation et de la prévention sur les dangers du soleil. Cela peut être rendu possible en apportant une information plus précise, plus fournie et plus présente, accessible dans tous les endroits publics particulièrement exposés au soleil : par exemple, les plages, les stations de ski, les stades, les piscines publiques ou privées, les parcs, les jardins d'enfants, ..., ainsi qu'en utilisant la norme d'Index UV, qui va permettre d'homogénéiser cette information et la rendre intelligible par tous, même aux étrangers. II existe actuellement différents dispositifs de mesure de l'index UV tels que, par exemple, dispositifs de mesure portables (montres, cartes, ...), radiomètres scientifiques, mini stations météorologiques. Toutefois, ces dispositifs sont soit individuels et, dans ce cas, concernent uniquement des personnes déjà informées et sensibilisées aux dangers d'une exposition prolongée non contrôlée au soleil, soit constitués par des systèmes surdimensionnés, lourds et onéreux. Dans le document FR-2.814.543 est, par exemple, décrit un dispositif portable et individuel et, de ce fait, inadapté à l'information du grand public. De plus, ce système mesure l'intensité du rayonnement UV et non pas l'indice ou index UV. -4- On connaît aussi, par exemple, un système permettant de déterminer l'intensité et la dose (intensité cumulée sur la période d'exposition), du rayonnement ultraviolet (WO-96/25650) comprenant une structure en forme de colonne analogue à une station, avec une tête de capteur qui contient l'agencement des capteurs UV, un affichage de grande taille, ainsi qu'un pied de soutien allongé à titre de support pour l'affichage de grande taille et pour la tête de capteur, et dans le pied de soutien sont prévus des moyens pour la communication interactive ainsi que pour la sortie additionnelle de données, ainsi que des moyens pour l'évaluation électronique des signaux de capteur obtenus ainsi que pour la fourniture de données pour la gestion de l'affichage de grande taille. Un tel système a notamment pour inconvénients ou insuffisances le fait - il ne préconise pas de mesures photo protectrices adaptées. 15 - il ne diffuse pas de messages informatifs sur les dangers du soleil. - il n'utilise pas de technologie modulable et adaptable à l'environnement restrictif imposé par certains lieux de loisirs. - il ne s'inscrit pas dans une logique de développement durable. Dans le document US-4.975.584 est décrit un système d'affichage public 20 des niveaux de rayonnement ultraviolet dans lequel ledit rayonnement est collecté et mesuré par un ou plusieurs collecteurs ou détecteurs optiques de stations de télédétection. Les fibres optiques reçoivent et puis transportent le rayonnement du soleil à travers un filtre vers une sonde photovoltaïque, mesurant l'intensité du 25 rayonnement ultraviolet. Un signal électrique proportionnel au rayonnement ultraviolet est produit, le signal étant amplifié et utilisé directement en tant que donnée analogique ou converti en signal numérique pour la modulation d'un émetteur-récepteur radio. qu' : -5- Le signal est transmis à un récepteur d'une station centrale de traitement des données (ordinateur/processeur). Le signal traité est retransmis à un récepteur dans lequel le porteur de signal traité est démodulé et le signal introduit dans une station d'affichage fournissant le niveau de l'exposition au public. Il s'agit d'une mini station météo. Cependant, ce système ne mesure que l'intensité du rayonnement UV (en Wm-2) et non par l'index UV (échelle de 1 à 11 et plus).. L'invention propose un procédé et un système autonome qui mesure l'index UV sur site, en temps réel, notamment pour prévenir le grand public, des dangers liés à une exposition au rayonnement solaire et le conseiller sur les mesures photoprotectrices adaptées. Le système pour la mesure et l'affichage, en temps réel, de l'index UV généré par le rayonnement solaire comprend essentiellement : -au moins un module de captation autonome fonctionnant à l'énergie solaire, incluant des moyens permettant de mesurer une partie ou bande spectrale du spectre solaire pour en tirer l'index UV ; - une borne communiquant avec ledit module de captation autonome via une liaison radio HF, cette borne comprenant des moyens permettant de recevoir et de centraliser les données transmises par le module de captation autonome, des moyens permettant d'analyser ces données, des moyens permettant d'enregistrer et de stocker des messages de prévention et des moyens permettant de sélectionner des messages de prévention en fonction de cette analyse, et des moyens permettant de diffuser l'index UV calculé et les messages de préventions idoines, via un ou plusieurs afficheurs communiquant avec ladite borne par exemple au moyen d'une liaison filaire de type RS232. Le procédé selon l'invention est remarquable en ce que l'on mesure une 3o partie du spectre solaire au moyen d'un module de captation autonome -6- fonctionnant à l'énergie solaire, placé sur le lieu d'ensoleillement, et configuré pour en tirer l'index UV, l'index UV mesuré est ensuite envoyé, via une liaison radio HF, à une borne configurée, d'une part, pour centraliser les données et les analyser, et, d'autre part, pour enregistrer et stocker des messages de prévention et pour sélectionner des messages de prévention adaptés, en fonction de l'index UV mesuré, et pour transmettre cet index UV et les conseils de prévention adéquats, par exemple au moyen d'une liaison filaire de type RS 232, à un ou plusieurs afficheurs installés et dimensionnés pour éditer des informations clairement visibles et compréhensibles par les personnes présentes sur le lieu d'installation du dispositif de l'invention. Selon une autre disposition caractéristique, la borne intègre des moyens permettant de réceptionner et de transmettre, à l'afficheur ou aux différents afficheurs, des informations variées (par exemple : températures, date, heure, etc.) ou des conseils divers (par exemple : plages horaires d'exposition au soleil à éviter, etc.) : soit envoyés, via une liaison bluetooth, par un ordinateur, ou par un assistant personnel électronique, ou par un téléphone mobile ; soit par une liaison éthernet. Le procédé et le dispositif selon l'invention procurent l'avantage d'une information plus précise, plus complète et plus visible, sur l'ensoleillement, sur les dangers d'une exposition excessive et non contrôlée au rayonnement solaire, et sur les dispositions photo-protectrices à appliquer. Ils permettent en outre de diffuser différents conseils et messages relatifs à l'ensoleillement (température, introduction aux dangers du soleil, définition et interprétation de l'index UV, mesures de protection à prendre). L'alimentation solaire du module de captation confère une plus grande autonomie au dispositif, le rend plus écologique et plus facile à installer. -7- Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels : L'unique figure est une vue synoptique à caractère schématique du 5 dispositif pour la mesure et l'affichage, en temps réel, de l'index des UV générés par le rayonnement solaire. On se reporte audit dessin pour décrire un exemple intéressant, quoique non limitatif, de réalisation du dispositif et de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 10 Ce dispositif comprend essentiellement : - au moins un module de captation autonome 1 fonctionnant à l'énergie solaire et incluant des moyens permettant de mesurer une partie du spectre solaire pour en tirer l'index UV ; une borne 2 communiquant avec ledit module de captation autonome 15 1, via une liaison radio HF, cette borne comprenant : - des moyens permettant de recevoir et de centraliser les données transmises par le module de captation autonome ; - des moyens permettant d'analyser ces données ; - des moyens permettant d'enregistrer et de stocker des 20 messages de prévention ; - des moyens permettant de sélectionner des messages de prévention en fonction de cette analyse ; - des moyens permettant de diffuser l'index UV et les messages de prévention idoines ; et 25 - un ou plusieurs afficheurs 3 communiquant avec les moyens de diffusion de ladite borne, par exemple via une liaison filaire de type RS232. -8- Le module de captation autonome 1 avantageusement constitué par un capteur de type photodiode, comprend une cellule de mesure d'une partie du spectre solaire, par exemple dans la bande spectrale de 280 à 400 nanomètres, associée à un ou plusieurs amplificateurs relié(s) à un microprocesseur- convertisseur capable de convertir le rayonnement UV en index UV et relié à un émetteur radio haute fréquence communiquant avec la borne 2. Le module de captation autonome est alimenté par une photopile, par exemple constituée par un photo générateur au silicium associé à un accumulateur. Le microprocesseur-convertisseur du module de captation est programmé 10 pour effectuer une mesure de l'index UV à des intervalles très rapprochés, par exemple toutes les minutes. La borne 2 comprend un module de réception sans fil et une mémoire constituant, respectivement, les moyens permettant de recevoir et de centraliser les données transmises par le module de captation autonome, ladite mémoire 15 étant par exemple configurée pour stocker les données relatives à l'index UV pendant six mois. La borne 2 comprend encore une mémoire de messages de prévention pré-enregistrés non volatile et un microcontrôleur programmé pour horodater les données transmises par le module de captation autonome 1, analyser ces 20 données, sélectionner les messages de prévention idoines et diffuser l'index UV et les messages de préventions appropriés, ladite borne 2 comportant, à cet effet, un émetteur relié à l'afficheur 3 ou à chaque afficheur 3, par exemple via une liaison filaire de type RS232. Le microcontrôleur de la borne est programmé pour opérer des mises à 25 jour de l'index UV à des intervalles relativement rapprochés, par exemple toutes les 15 minutes. La borne 2 est alimentée par une source d'énergie extérieure, par exemple en courant continu 8-15 V, à partir soit d'un bloc d'alimentation secteur, soit d'une batterie. -9- Le micro-contrôleur de la borne 2 est relié à un récepteur bluetooth et /ou à un récepteur éthernet par l'intermédiaire duquel ou desquels il peut communiquer avec des périphériques de programmation (ou dispositif de saisie de messages 4) tels que, par exemple, ordinateur, assistant personnel électronique (PDA), téléphones mobiles, etc. De la sorte, la borne 2 peut, grâce à un logiciel adapté : - éditer des messages personnalisés et les diffuser via l'afficheur ou les afficheurs 3 : - récupérer, stocker et éventuellement transmettre les données 10 relatives à l'index UV ; la sauvegarde des données permet de définir des statistiques dont l'intérêt peut être touristique et/ou scientifique ; - modifier la durée de l'affichage de chaque information ; - opérer la mise à jour de son firmware (micro-logiciel) ; - opérer la mise à jour des messages de prévention. 15 L'afficheur 3 ou chaque afficheur 3 peut être de différents types connus en soi, tels que : journal lumineux (afficheur à diodes), écrans plats, etc. Le type et la taille des afficheurs est fonction de la typologie et de la configuration des sites dans lesquels ils seront exploités, en privilégiant une très bonne lisibilité à distance, par exemple jusqu'à 50 m. 20 L'afficheur 3 ou chaque afficheur 3 peut communiquer alternativement l'index UV, la date, l'heure, la température, des messages de prévention, des messages personnalisés, etc., en fonction des souhaits du gestionnaire du site de mise en oeuvre du procédé et du dispositif de l'invention et selon le rythme désiré par celui-ci, le micro-controleur de la borne étant programmé pour assurer 25 les modalités de cet affichage. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mesure et l'affichage, en temps réel, de l'index des UV générés par le rayonnement solaire, caractérisé en ce que l'on mesure une partie du spectre solaire au moyen d'un module de captation autonome (1) fonctionnant à l'énergie solaire, placé sur le lieu d'ensoleillement, et configuré pour en tirer l'index UV, l'index UV mesuré est ensuite envoyé, via une liaison radio HF, à une borne (2) configurée, d'une part, pour centraliser les données et les analyser, et, d'autre part, pour enregistrer et stocker des messages de prévention et pour sélectionner des messages de prévention adaptés, en fonction de l'index UV mesuré, l'index UV mesuré et les conseils de prévention adéquats, étant ensuite transmis à un ou plusieurs afficheurs (3), par exemple au moyen d'une liaison filaire de type RS232. 2. Dispositif pour la mesure et l'affichage, en temps réel, de l'index des UV générés par le rayonnement solaire, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un module de captation autonome (1) fonctionnant à l'énergie solaire, incluant des moyens permettant de mesurer une partie ou bande spectrale du spectre solaire pour en tirer l'index UV ; - une borne (2) communiquant avec ledit module de captation autonome via une liaison radio HF, cette borne comprenant des moyens permettant de recevoir et de centraliser les données transmises par le module de captation autonome, des moyens permettant d'analyser ces données, des moyens permettant d'enregistrer et de stocker des messages de prévention et des moyens permettant de sélectionner des messages de préventions idoines en fonction de cette analyse, et des moyens permettant de diffuser simultanément l'index UV mesuré et les messages de préventions idoines ; - un ou plusieurs afficheurs (3) communiquant avec ladite borne, par exemple au moyen d'une liaison filaire de type RS232, pour l'édition de l'index UV et des messages de prévention adéquate transmis par ladite borne.-11- 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de captation (1) est programmé pour effectuer une mesure de l'index UV à des intervalles très rapprochés, par exemple toutes les minutes. 4. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que la borne (2) est programmée pour opérer des mises à jour de l'index UV à des intervalles relativement rapprochés, par exemple toutes les quinze minutes. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module de captation autonome (1) comprend une cellule de mesure d'une partie du spectre solaire, par exemple dans la bande spectrale de 280 à 400 nanomètres, associée à un ou plusieurs amplificateurs relié(s) à un microprocesseur-convertisseur capable de convertir le rayonnement UV en index UV et relié à un émetteur radio haute fréquence communiquant avec la borne (2). 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le module de captation autonome (1) est alimenté par une photopile, par exemple constituée par un photo générateur au silicium associé à un accumulateur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 5 ou 6, caractérisé en ce que la borne (2) intègre des moyens permettant de réceptionner et de transmettre, à l'afficheur ou aux différents afficheurs, des informations variées (par exemple : températures, date, heure) ou des conseils divers (par exemple : plages horaires d'exposition au soleil à éviter). 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 5 à 7, caractérisé en ce que la borne (2) comprend un module de réception sans fil et une mémoire constituant, respectivement, le moyen permettant de recevoir et le moyen permettant de centraliser les données transmises par le module de captation autonome, ladite mémoire étant, par exemple, configurée pour stocker les données relatives à l'index UV pendant six mois.- 12 - 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 5 à 8, caractérisé en ce que la borne (2) comprend encore une mémoire de messages de prévention pré-enregistrés non volatile et un micro- contrôleur programmé pour horodater les données transmises par le module de captation autonome (1), analyser ces données, sélectionner les messages de prévention idoines et diffuser l'index UV et les messages de préventions appropriés, ladite borne (2) comportant, à cet effet, un émetteur relié à l'afficheur (3) ou à chaque afficheur (3), par exemple via une liaison filaire de type RS232. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 5 à 9, caractérisé en ce que la borne (2) intègre également un récepteur bluetooth et/ou un récepteur éthernet relié au micro-contrôleur et par l'intermédiaire duquel ou desquels ledit micro-contrôleur peut communiquer avec des périphériques de programmation ou dispositif de saisie de message (4), tels que, par exemple : ordinateur, assistant personnel électronique (PDA), téléphones mobiles.15