Brevet FR2913587A3 — publié le 20080919

FR 2913587 A3 20080919 FR 0753792 A 20070313 Analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain La présente invention concerne un analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain. II s'agit notamment d'un appareil de test synthétique du corps humain consacré aux tests des fonctions humaines telles que poids, taux de graisse, teneur en eau, celle en muscle, celle en matière minérale des os, besoin en calorie pour chaque jour du corps humain. II importe d'évaluer l'obésité, l'état de nutrition et celui de santé du corps humain à travers le poids et le taux de graisse. Et il est important également pour le niveau de santé d'avoir une bonne teneur en eau, en muscle et en matières minérales des os du corps humain. Jusqu'ici, on a trouvé beaucoup de méthodes pour analyser et tester le poids, le taux de graisse, les teneurs en eau etc du corps humain, par exemple, bascule à faire peser le poids, instrument de graisse à tester le taux de graisse, calcul expérimental du rapport taille-poids, test ultrasonique, test isotopique, pesage dans les eaux, test par rides, test à rayon infrarouge, etc. II existe aussi des méthodes de test de la teneur en eau du corps humain, par exemple, les méthodes usuelles résident en dissolution des médicaments, senseur capacitif à grille capacitive, etc. Il y a encore des méthodes de test de la teneur en muscle, par exemple, les méthodes de photographie ferrorésonante (MRI), de tomographie computée (CT), test d'absorption à rayon X bifonctionnel, etc. Pourtant, les méthodes susmentionnées largement utilisées s'avèrent soit trop simples et imprécises, soit coin- pliquées technologiquement et plus chères, soit difficiles à manipuler, et beaucoup de tests sont à faire à l'hôpital. Ladite invention a pour objectif de fournir un analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain, et les questions techniques à traiter consistent à analyser et tester, simplement, scientifi- quement et exactement, le poids, le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle et celle en matière minérale des os du corps humain. Ladite invention concerne un analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain, basé sur le programme technique suivant. Cet analyseur est utilisé pour tester le poids, le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle et celle en matière minérale des os du corps humain, calculer la valeur calorifique dont a besoin chaque jour une personne, distinguer les usagers, transmettre les informations testées aux matériels extérieurs comme intérieurs. Il comprend : - un plateau de balance pour tester le poids avec quatre senseurs de poids connectés; - un moniteur aelotropique avec plaquette à bornes imprimée connectée consistant à afficher le poids, les teneurs en eau, en graisse, en muscle et en matière miné- raie des os du corps humain; - quatre électrodes conductibles consistant à tester la résistance biologique du corps humain; - un circuit électrique pour clavier permettant aux usagers d'entrer leurs propres données; - un circuit électrique pour mémoire vive; - un circuit électrique pour transmission sans fil; - un circuit électrique pour un bus USB. Suivant des modes de réalisation particuliers, l'analyseur comporte l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes : - une plaquette à bornes imprimée comprenant : - un microcontrôleur à huit bits ; - pour ledit microcontrôleur à huit bits, l'un des ports entrée/sortie est connecté aux entrées du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique ; - la sortie dudit circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanos- tatique est connectée à une électrode conductible ; - ladite plaquette à bornes imprimée comprend 2 circuits électriques suiveurs, dont les entrées sont connectées respectivement à une borne de l'électrode conductible et du commutateur sélecteur ; - la sortie desdits circuits électriques suiveurs est connectée à l'entrée de l'amplificateur opérationnel ; - la sortie dudit amplificateur opérationnel est connectée à l'entrée du circuit électrique du filtre ; -la sortie dudit circuit électrique du filtre est connectée à l'entrée du circuit électrique du condenseur ; - la sortie dudit circuit électrique du condenseur est connectée à l'entrée d'un autre circuit électrique du filtre ; - la sortie dudit autre circuit électrique du filtre est connectée à une borne du microcontrôleur à huit bits, et les informations dudit autre circuit électrique du filtre sont transmises au circuit électrique sélectif dans le microcontrôleur à huit bits ; - un circuit électrique sélectif du microcontrôleur à huit bits dont les entrées sont connectées respectivement à la sortie du senseur de poids et à la sortie de l'autre circuit électrique du filtre ; - pour ledit microcontrôleur à huit bits, l'un des ports entrée/sortie est connec- té aux entrées du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique, et les informations à ondes carrées de plusieurs fréquences sont à transmettre à l'entrée du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique ; - lesdites informations à ondes carrées de plusieurs fréquences sorties du microcontrôleur à huit bits résident en ondes carrées en trois groupes de fréquences, dont le premier a pour principale fréquence 17 KHZ, le deuxième met l'accent sur la fréquence de 54 KHZ, le troisième porte surtout la fréquence de 100 KHZ ; - lesdites ondes carrées en trois groupes de fréquences représentent un taux de disponibilité de 1:1 ; - quatre électrodes conductibles installées sur le plateau de balance, divisées en deux groupes composé chacun de deux pièces, en contact respectivement avec les pieds gauche et droit, et chaque groupe est divisé en électrodes devant et arrière qui sont en contact respectivement avec le talon et le plante des pieds des personnes testées ; - ladite électrode conductible en contact avec la plante du pied gauche est à connecter respectivement aux sorties du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique, à l'entrée du suiveur et à la borne de l'autre commutateur sélecteur ; - ladite électrode conductible en contact avec le talon du pied gauche est à connecter respectivement à une borne de l'autre commutateur sélecteur et aux sorties du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique, à une borne du potentiomètre numérique réglable ; - l'autre borne dudit potentiomètre numérique réglable est à connecter à une borne du commutateur sélecteur ; - ladite électrode conductible en contact avec la plante du pied droit et 30 l'électrode conductible en contact avec le talon du pied droit sont à connecter à une borne du commutateur sélecteur ; - lesdites électrodes conductibles sont faites en matières conductibles galvanisées avec revêtement ; - ledit clavier à trois touches : programmation, précédent, suivant ; - ladite touche "installer" sert à programmer le démarrage et la terminaison de l'usager et à confirmer la transmission des données choisies par l'usager au micro-contrôleur et au circuit de la mémoire vive ; lesdites touches "précédent" et "suivant" permettent de choisir les données individuelles des usagers ; - ledit clavier est destiné à sélectionner les codes des usagers, entrer leurs in-formations telles que sexe, âge, taille et catégories des exercices physiques quotidiens ; -lesdites catégories des exercices physiques quotidiens des usagers sont di-visées en 5 niveaux. La plaquette à bornes imprimée de ladite invention comprend: - un microcontrôleur à huit bits ; - pour ledit microcontrôleur à huit bits (MCU), l'un des ports entrée/sortie est connecté aux entrées du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique. En comparaison avec la technologie existante, la présente technologie, consistant à tester spectrométriquement la résistance, le poids, le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle et celle en matière minérale des os du corps humain, se caractérise par un coût moins élevé, une simplicité de manipulation, une précision de test, une facilité pour les usagers de connaître à temps leur état de santé et de nutrition, permet de calculer la valeur calorifique dont ont besoin chaque jour les personnes testées, les distinguer automatiquement en affichant leur code et données individuelles, transmettant au besoin leurs informations aux matériels extérieurs, à l'usage des analyses et études mais aussi du test à domicile, après avoir tenu compte de l'intensité des activités physiques quotidiennes, du poids et des données biologiques préintroduites des personnes testées. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre faite en référence aux dessins sur lesquels : -la figure 1 est le schéma de principe du circuit électrique aux cas de l'exécution de la présente invention, - la figure 2 est le schéma indicatif au cours du test de la présente technologie. Voilà une explication plus détaillée de la présente technologie tenant compte des dessins et des cas d'exécution. Comme indiqué dans la figure 2, ledit analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain est composé du plateau de balance en verre 2, sur lequel sont installées quatre électrodes conductibles, divisées en deux groupes composé chacun de deux pièces, en contact respectivement avec les pieds gauche et droit, et chaque groupe est divisé en électrodes devant et arrière qui sont en contact respectivement avec la plante et le talon des pieds des personnes testées. II s'agit des électrodes conductibles faites en matières conductibles galvanisées avec revêtement sur verre. Elles sont en contact respectivement avec le pied gauche pour l'électrode devant 2A et pour l'électrode arrière 2B, sur le pied droit pour l'électrode devant 3A et pour l'électrode arrière 3B. Et elles sont à brancher respectivement aussi sur la plante et le talon des pieds des per-sonnes testées. Les signaux alternativement testés vont passer du pied gauche au corps humain des personnes testées, et en s'affaiblissant à cause du passage dans le corps humain, ils sortiront du corps humain en passant par le pied droit, et accéderont à l'entrée du suiveur 4. II est à noter que quatre senseurs de poids 9 sont à connecter également au plateau de balance en verre 2. Comme indiqué dans la figure 1, ledit analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain est composé d'une plaquette à bornes imprimée (PCBA), sur laquelle est installé un microcontrôleur à huit bits (MCU), et dans lequel l'entrée du circuit électrique 10A est connectée respectivement aux entrées du senseur de poids 9A et du circuit électrique du filtre 8A. L'un des ports entrée/sortie du microcontrôleur à huit bits (MCU) est connecté aux entrées du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique (1A), et les informations à ondes carrées de fréquence sont à transmettre à l'entrée du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique 1A. II s'agit des informations à ondes carrées en trois groupes de fréquences dont chacun n'est pas inférieur aux informations à ondes carrées de trois fréquences, dont le premier a pour principale fréquence 17 KHZ, le deuxième met l'accent sur la fréquence 54 KHZ, le trot- sième porte surtout la fréquence de 100 KHZ, et les ondes carrées en trois groupes de fréquences représentent un taux de disponibilité de 1:1. Les sorties du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique 1A sont à connecter à l'électrode conductible 2A qui est en contact avec la plante du pied gauche et connectée respectivement à une borne de l'autre commutateur sé- lecteur 1B et à une borne du potentiomètre numérique réglable 1 dont l'autre borne est connectée à une borne de l'autre commutateur sélecteur 1C ; l'électrode conductible en contact avec la plante du pied droit 3A est connectée à l'électrode conductible en contact avec le talon du pied droit 3C et à une borne du commutateur sélecteur 1C. Le circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique 1A transmet des signaux alternativement testés au corps des personnes testées, à une borne du potentiomètre numérique réglable 1 D ; les entrées des 2 circuits électriques suiveurs 4A, 4B sont à connecter respectivement à une borne de l'électrode conductible 2A et à une borne du commutateur sélecteur 1C, et leurs sorties sont à connecter respectivement à l'entrée de l'amplificateur opérationnel 5A. Les signaux transmis par l'amplificateur opérationnel 5A passent par le circuit électrique du filtre 6A, le circuit électrique du condenseur 7A, le circuit électrique du filtre 8A et arrivent à l'entrée du circuit sélectif 10A dans le microcontrôleur à huit bits (MCU), seront ensuite amplifiés par l'amplificateur du microcontrôleur à huit bits (MCU) et convertis en chiffre par le convertisseur module/chiffre à 16 bits (ADC) 12A dans le microcontrôleur à huit bits (MCU), et nous calculerons pour déduire la valeur de la résistance du corps humain à partir de ce chiffre et de la valeur de référence dans le noeud (CORE) du microcontrôleur à huit bits (MCU). La sortie du microcontrôleur à huit bits (MCU) est à connecter respectivement au moniteur aelotropique (LCD) 16A, au clavier 14A, à la mémoire 15A, au circuit électri- que de transmission sans fil 17A et au port USB 18A. Le clavier est à trois touches : programmation (SET), précédent (UP), suivant (DOWN), la touche "installer (SET)" sert à programmer le démarrage et la terminaison de l'usager et à confirmer la transmission des données choisies par l'usager au microcontrôleur (MCU) et au circuit de la mémoire, les touches "précédent (UP)" et "suivant (DOWN)" permettent de choisir les don- nées individuelles des usagers, par exemple, sexe : masculin, féminin, sportif, sportive, âge, taille et catégories des exercices physiques quotidiens divisées en 5 niveaux. Comme les meilleurs cas d'exécution, il est utilisé dans ladite invention un potentiomètre numérique réglable CAT5113, un microcontrôleur (MCU) SN8P1909, un circuit sélectif CD4053, un module HD-3 de la UNICOM pour le circuit électrique de conver- sion à ondes et à source galvanostatique, un suiveur SGM324, un amplificateur opérationnel SGM324, un filtre RC pour les deux circuits de filtrage, un circuit de condensation 1N60, un senseur sous pression à résistance électrique pour le senseur de poids, des touches à ressort pour le clavier, une mémoire AT24CO2, un moniteur aelotropique, une fréquence transmise à 433 MHZ pour le circuit de transmission sans fil, un conver-tisseur module/chiffre à 16 bits (IA), un noeud SN8P1909 pour le microcontrôleur, un commutateur sélecteur 1C CD4053, un autre commutateur sélecteur 1B CD4053. Le présent analyseur des composantes du corps humain de l'invention pour tes-ter de façon spectrométrique la résistance du corps humain possède des fonctions : tester le poids, le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle, celle en matière minérale des os du corps humain ; analyser le besoin énergétique pour chaque jour des activités biologiques du corps humain, distinguer automatiquement les usagers, transmettre les donnés testées aux autres matériels extérieurs comme intérieurs à travers le circuit de transmission sans fil ou le port USB. Ledit analyseur des composantes du corps humain de l'invention travaille selon le processus suivant : les personnes testées entrent par le clavier leurs informations de caractère biologique telles que sexe, taille, âge et catégories des exercices physiques etc. Les signaux à ondes carrées sorties du microcontrôleur à huit bits (MCU) sont divisés en trois groupes de fréquences, dont celui destiné à tester le taux de graisse n'est pas inférieur à trois et utilise 54 KHZ pour la fréquence centrale des ondes carrées, ce- lui destiné à tester la teneur en eau n'est pas inférieur à trois et utilise 17 KHZ pour la fréquence centrale des ondes carrées, celui destiné à tester la teneur en muscle et celle en matière minérale des os du corps humain n'est pas inférieur à trois et utilise 100 KHZ pour la fréquence centrale des ondes carrées. En passant par le circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanos- tatique, les signaux à ondes carrées se sont convertis en signaux croisés sinusoïdaux de même fréquence; et ces derniers entrent dans le corps humain en se branchant sur les deux électrodes de la plante et du talon du pied gauche des personnes testées, seront transmis au circuit de test après avoir contacté les deux électrodes de la plante et du talon du pied droite; les signaux, amplifiés et filtrés au deuxième degré, se convertis-sent entre module et chiffre, seront transmis enfin au noeud du microcontrôleur à huit bits (MCU), pour calculer la résistance électrique du corps humain. Les signaux sortis du potentiomètre numérique, arrivés au circuit de test, passent par une amplification et un filtrage au deuxième degré ; les signaux de référence issus du potentiomètre après la conversion entre module et chiffre seront transmis au niveau du noeud du micro- contrôleur à huit bits (MCU). Selon les signaux de la résistance électrique du corps humain et ceux de référence sortis du potentiomètre numérique, le microcontrôleur à huit bits (MCU) calcule et déduit la résistance électrique du corps humain; et selon la résistance électrique du corps humain et les informations biologiques préintroduites des per-sonnes testées, il calcule et déduit le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle, celle en matière minérale des os du corps humain ; et en tenant compte du sexe, de la taille, de l'âge, de l'intensité des exercices physiques et du poids des personnes testées, il calcule et déduit le besoin en calories pour chaque jour du corps humain des personnes testées, et affiche ces données sur le moniteur. Ladite méthode de l'invention pour tester la résistance du corps humain permet d'accroître la précision du test et de réduire la différence due à la résistance produite aux contacts des plantes de pieds ou talons du corps humain avec les électrodes. Au cours du test, il faut mettre par terre le plateau de balance en verre de l'analyseur, entrer par clavier les données biologiques du corps humain telles que sexe, âge, taille et intensité des exercices physiques etc. Ensuite, nous pourrons analyser et tester le poids, le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle, celle en matière minérale des os du corps humain, analyser en même temps le besoin en calories pour chaque jour du corps humain, et les résultats testés seront affichés sur le moniteur. Nous pouvons également connecter les matériels extérieurs pour analyser ces résultats testés, et c'est plus direct et commode. REVENDICATIONS 1.- Analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain, consistant pour ses caractéristiques à tester le poids, le taux de graisse, la teneur en eau, celle en muscle et celle en matière minérale des os du corps humain, calculer l'énergie nécessaire au métabolisme et aux activités biologiques d'une personne pour chaque jour, distinguer les usagers, transmettre les donnés testées aux matériels extérieurs comme intérieurs, caractérisé en ce qu'il comprend : - un plateau de balance (2) pour tester le poids avec quatre senseurs de poids (9A) connectés ; - un moniteur aelotropique (LCD) (16A) avec plaquette à bornes imprimée (PCBA) connectée consistant à afficher le poids, les teneurs en eau, en graisse, en muscle et en matière minérale des os du corps humain ; - quatre électrodes conductibles (2A, 2B, 3A, 3B) consistant à tester la résistance biologique du corps humain ; - un circuit électrique pour clavier (14A) permettant aux usagers d'entrer leurs propres données ; - un circuit électrique pour mémoire vive (15A) ; - un circuit électrique pour transmission sans fil (17A) ; - un circuit électrique pour un bus USB (18A). 2.- Analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain selon la revendication 1, caractérisé par une plaquette à bornes imprimée (PCBA) comprenant : - un microcontrôleur à huit bits (MCU) ; - pour ledit microcontrôleur à huit bits (MCU), l'un des ports entrée/sortie est connecté aux entrées du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique (1A) ; - la sortie dudit circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique (1A) est connectée à une électrode conductible (2A) ; -ladite plaquette à bornes imprimée (PCBA) comprend 2 circuits électriques suiveurs (4A, 4B), dont les entrées sont connectées respectivement à une borne de l'électrode conductible (2A) et du commutateur sélecteur (1 C) ; - la sortie desdits circuits électriques suiveurs (4A, 4B) est connectée à l'entrée de l'amplificateur opérationnel (5A) ;- la sortie dudit amplificateur opérationnel (5A) est connectée à l'entrée du circuit électrique du filtre (6A) ; - la sortie dudit circuit électrique du filtre (6A) est connectée à l'entrée du circuit électrique du condenseur (7A); -la sortie dudit circuit électrique du condenseur (7A) est connectée à l'entrée d'un autre circuit électrique du filtre (8A) ; - la sortie dudit autre circuit électrique du filtre (8A) est connectée à une borne du microcontrôleur à huit bits, et les informations dudit autre circuit électrique du filtre (8A) sont transmises au circuit électrique sélectif (10A) dans le microcontrôleur à huit bits (MCU). 3.- Analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain selon la revendication 2, caractérisé par un circuit électrique sélectif (10A) du microcontrôleur à huit bits (MCU) dont les entrées sont connectées respectivement à la sortie du senseur de poids (9A) et à la sortie de l'autre circuit électrique du filtre (8A); - pour ledit microcontrôleur à huit bits, l'un des ports entrée/sortie est connecté aux entrées du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique (1A), et les informations à ondes carrées de plusieurs fréquences sont à transmettre à l'entrée du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique (1A) ; - lesdites informations à ondes carrées de plusieurs fréquences sorties du micro-contrôleur à huit bits résident en ondes carrées en trois groupes de fréquences, dont le premier a pour principale fréquence 17 KHZ, le deuxième met l'accent sur la fréquence de 54 KHZ, le troisième porte surtout la fréquence de 100 KHZ ; - lesdites ondes carrées en trois groupes de fréquences représentent un taux de disponibilité de 1:1. 4.- Analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectrométrique la résistance du corps humain selon la revendication 1, caractérisé par quatre électrodes conductibles (2A, 2B, 3A, 3B) installées sur le plateau de balance, divisées en deux groupes composé chacun de deux pièces, en contact respectivement avec les pieds gauche et droit, et chaque groupe est divisé en électrodes devant et arrière qui sont en contact respectivement avec le talon et le plante des pieds des personnes testées ; - ladite électrode conductible en contact avec la plante du pied gauche (2A) est à connecter respectivement aux sorties du circuit électrique de conversion à ondes et àsource galvanostatique (1A), à l'entrée du suiveur (4A) et à la borne de l'autre commutateur sélecteur (1B) ; - ladite électrode conductible en contact avec le talon du pied gauche (2B) est à connecter respectivement à une borne de l'autre commutateur sélecteur (1B) et aux sorties du circuit électrique de conversion à ondes et à source galvanostatique (1A), à une borne du potentiomètre numérique réglable (1 D) ; - l'autre borne dudit potentiomètre numérique réglable (1 D) est à connecter à une borne du commutateur sélecteur (1 C) ; - ladite électrode conductible en contact avec la plante du pied droit (3A) et l'électrode conductible en contact avec le talon du pied droit (3B) sont à connecter à une borne du commutateur sélecteur (1 C) ; - lesdites électrodes conductibles (2A, 2B, 3A, 3B) sont faites en matières conductibles galvanisées avec revêtement. 5.- Analyseur des composantes du corps humain pour tester de façon spectromé- trique la résistance du corps humain selon la revendication 1, caractérisé par ledit cla- vier (14A) à trois touches : programmation (SET), précédent (UP), suivant (DOWN) ; - ladite touche "installer (SET)" sert à programmer le démarrage et la terminaison de l'usager et à confirmer la transmission des données choisies par l'usager au micro-contrôleur (MCU) et au circuit de la mémoire vive (15A) ; lesdites touches "précédent (UP)" et "suivant (DOWN)" permettent de choisir les données individuelles des usa- gers ; - ledit clavier (14A) est destiné à sélectionner les codes des usagers, entrer leurs informations telles que sexe, âge, taille et catégories des exercices physiques quotidiens ; -lesdites catégories des exercices physiques quotidiens des usagers sont divi- sées en 5 niveaux.