WO2005098376A1 - Pese-personne impedancemetre - Google Patents

Abstract

Pèse-personne impédancemètre comportant un plateau (1) de mesure supporté par une base de pesée qui comprend au moins un capteur de poids, le plateau de mesure étant muni d’au moins deux électrodes (2,3,4,5) destinées au contact des pieds de l’individu lors d’une prise de mesure, lesdites électrodes étant reliées à un circuit électrique de mesure de l’impédance bioélectrique et d’affichage de la composition corporelle de l’individu. Selon l’invention, lesdites électrodes (2,3,4,5) sont réalisées en un tissu électriquement conducteur.

Description

PESE-PERSONNE IMPEDANCEMETRE

La présente invention concerne un appareil de mesure de la composition corporelle, notamment du type pèse-personne comportant un circuit électrique de mesure associé à une unité de calcul de l'impédance bioélectrique d'une personne.

La mesure de la composition corporelle donne des indications sur l'état de santé d'une personne. Plus particulièrement, la connaissance de la quantité de masse grasse de l'organisme et de son évolution dans le temps constitue une aide efficace lors d'un régime. Parmi les méthodes de mesure de la masse grasse, on relève la mesure de l'impédance du corps humain corrélée avec la quantité d'eau dans le corps : le corps humain est composé de masse maigre, constituée par les muscles, les os, les organes, les tissus et de masse grasse. L'eau constitue environ 70% de la masse maigre, alors que la massé grasse n'en contient presque pas. Par conséquent, en mesurant l'impédance électrique du corps humain et le poids total d'une personne, on peut calculer, moyennant quelques paramètres d'ajustement, la masse grasse et la masse maigre de la personne.

Un tel appareil de mesure de la composition corporelle est décrit dans le document FR 2 830 740 au nom de la demanderesse. Cet appareil comporte un plateau de mesure supporté par des capteurs de poids reliés à un circuit électrique commun et à un afficheur. Le circuit comprend également un module électronique destiné à mesurer une impédance bioélectrique, ainsi qu'une source d'énergie électrique destinée à générer un signal électrique variable qui traverse le corps de l'individu. Le signal est envoyé à travers le corps de l'individu par deux électrodes d'excitation et le signal résultant est mesuré aux bornes de deux électrodes de mesure. Les électrodes sont réalisées en acier et sont portées par un plateau de mesure réalisé, lui, en une matière plastique. Lors d'une prise de mesure, l'utilisateur se place debout sur le plateau de mesure, ses pieds nus prenant appui sur les électrodes. Fonctionnant à satisfaction, cet appareil offre toutefois peu de confort en utilisation, une sensation de froid est souvent ressentie au contact des pieds de l'utilisateur avec les masses métalliques importantes des électrodes.

Le document EP 1 125 550 décrit un autre type d'appareil de mesure de la composition corporelle où les électrodes sont réalisées par un dépôt conducteur en couche mince sur un plateau plan réalisé en verre ou en résine. Cet appareil assure, certes, un meilleur confort au contact des pieds avec les électrodes que l'appareil décrit précédemment, mais il s'avère d'une réalisation délicate et assez coûteuse.

Le but de la présente invention est de remédier au moins en partie aux inconvénients précités et de proposer un appareil de mesure de la composition corporelle apte à éviter la sensation de froid au contact des électrodes, tout en étant fiable en fonctionnement et facile à réaliser.

Un autre but de l'invention est un appareil de mesure de la composition corporelle qui est apte à offrir un bon confort au contact des électrodes, tout en permettant de réaliser des designs avantageux de ces dernières et du plateau de mesure les supportant.

Un autre but de l'invention est un appareil de mesure de la composition corporelle de construction simplifiée, apte à être industrialisé pour un coût de fabrication réduit.

Ces buts sont atteints avec un pèse-personne impédancemètre comportant un plateau de mesure supporté par une base de pesée qui comprend au moins un capteur de poids, le plateau de mesure étant muni d'au moins deux électrodes destinées au contact des pieds de l'individu lors d'une prise de mesure, lesdites électrodes étant reliées à un circuit électrique de mesure de l'impédance bioélectrique et d'affichage de la composition corporelle de l'individu, du fait que lesdites électrodes sont réalisées en un tissu électriquement conducteur.

Par tissu électriquement conducteur on comprend une surface ayant une certaine souplesse, tout en étant résistante, constituée par un assemblage régulier de fils entrelacés soit tissés, soit maillés, ces fils étant au moins en partie réalisés en, ou recouverts par, un matériau électriquement conducteur. Ainsi, les fils constituant le tissu peuvent être des fibres électriquement isolantes, synthétiques ou naturelles, tissées ou maillées, le tissu obtenu étant ensuite métallisé ; ou le tissu peut être obtenu en mélangeant des fibres électriquement isolantes avec des fils électriquement conducteurs; voire les fils constituant le tissu peuvent être des fils électriquement conducteurs tissés ou maillés.

Par ailleurs, pour assurer ses fonctions d'électrode d'excitation et de mesure dans un pèse-personne impédancemètre, la surface conductrice d'une telle électrode destinée au contact direct avec le corps humain, en l'occurrence avec les pieds d'un individu, doit être au moins égale à 1cm², de manière répartie sur une surface de l'ordre de 15cm² pour garantir un contact même en cas de mauvais placement du pied sur le plateau de l'appareil.

Un tel tissu rapporté sur le plateau de mesure de l'appareil permet d'associer les propriétés de flexibilité et de résistance mécanique du tissu avec celles de conductivité du dépôt métallique ou des fils électriquement conducteurs qui composent le tissu. Ceci permet d'assurer la fonction d'envoi, respectivement de réception, d'un signal électrique, par le tissu formant une électrode de l'appareil. Par ailleurs, ce tissu pourrait être appliqué sur une surface convexe ou concave ou à relief complexe, le tissu étant apte à fléchir sans tendre en s'adaptant au galbe d'une telle surface non plane.

De surcroît, l'utilisation d'un tissu conducteur assure une sensation de confort accru au contact des pieds de l'utilisateur avec les électrodes du plateau de mesure de l'appareil, évitant ainsi la sensation de froid générée par le contact avec des masses métalliques.

De préférence, la résistivité d'un tel tissu électriquement conducteur est inférieure à 1000 Ohms/carré. Un tel tissu assure une conductivité électrique suffisante, sans introduire des erreurs de mesure dues à la résistance des électrodes lorsqu'elles sont utilisées en tant qu'électrodes d'excitation et/ou de mesure dans un pèse- personne à impédancemétrie.

Dans une variante de réalisation de l'invention, ledit tissu électriquement conducteur est un tissu métallisé.

Un tel tissu est réalisé en appliquant une couche très fine de métal, par exemple du nickel et/ou cuivre, sur un tissu, par exemple un tissu polyester. Un tel tissu peut être teint ou enduit et il peut également être lavé et nettoyé. Ceci permet d'obtenir une grande variété de couleurs et de textures pour les électrodes afin de pouvoir les accorder avec celles du plateau de mesure et d'obtenir des effets esthétiques recherchés.

Dans une autre variante avantageuse de l'invention, ledit tissu électriquement conducteur est un tissu métallique.

II s'est avéré que la résistivité de contact de la plante des pieds sur une plaque lisse est supérieure à celle de contact de la peau sur un tissu métallique. Ceci serait dû plus particulièrement au fait que la trame ou la structure d'un tel tissu présente plus de points de contact avec le relief de la plante des pieds qu'une plaque relativement plane.

Un tel tissu métallique, réalisé à base de fils métalliques tissés, tressés ou maillés, assure une excellente conductivité, ainsi qu'une bonne flexibilité et une longévité remarquable. Un tel tissu peut facilement être nettoyé par aspiration. Dans une réalisation préférée, ce tissu métallique est du type tridimensionnel à parois multiples, par exemple du type utilisé dans les blindages électromagnétiques (EMI) des appareils électroniques, un tel tissu assurant en même temps une excellente conductivité et une agréable sensation de confort au toucher. Dans une autre variante de l'invention, ledit tissu électriquement conducteur est un tissu réalisé à base de fils comprenant une âme en une matière électriquement isolante recouverte d'un revêtement métallique.

Ce tissu réalisé à base de fils tissés, tressés ou maillés allie alors la bonne conductivité du revêtement métallique avec l'excellente flexibilité d'une âme en une matière plastique, tout en présentant une bonne résistance à l'usure.

Avantageusement, ledit tissu conducteur comporte des fils tissés, tressés ou maillés, de diamètre inférieur à 2 mm.

Un tel tissu conducteur est alors suffisamment souple pour s'adapter à une surface gauche ou déformable sous l'effet du poids de l'utilisateur de la pièce de support des électrodes.

Dans une autre variante de l'invention, ledit tissu électriquement conducteur est un tissu réalisé à base de fils en matière électriquement isolante et incorporant au moins un conducteur métallique.

Un tel tissu peut être réalisé par des fils en une matière électriquement isolante entrelacés avec des fils métalliques. Dans une autre réalisation, le tissu réalisé à base de fils électriquement isolants comporte un fil métallique ou conducteur rapporté, par exemple cousu, sur cette base textile électriquement isolante. Un circuit électrique flexible peut ainsi être obtenu sur une base textile.

Dans une réalisation avantageuse, toutes les électrodes et leurs connexions à une unité électronique centrale d'un pèse-personne impédancemètre sont réalisées par couture des fils métalliques sur une base constituée par un tissu électriquement isolant. Un tel tissu peut ensuite être appliqué sur le plateau de pesée.

Avantageusement, ledit tissu électriquement conducteur est appliqué sur un support flexible.

Un tel support flexible a généralement la forme de l'électrode qui, elle, est adaptée à la forme du pied de l'individu qui se tient debout sur le plateau de l'appareil et dont la composition corporelle est à déterminer. Une telle électrode sur un support flexible forme un ensemble de semelle souple, présentant un confort nettement amélioré au contact du pied de l'utilisateur. De surcroît, ce support flexible augmente la surface de contact avec la plante des pieds et diminue donc la résistivité globale de ce contact.

Utilement, ledit tissu électriquement conducteur est appliqué par collage sur son support.

Ceci assure une fixation rapide du tissu conducteur de l'invention sur pratiquement tout type de support.

De préférence, la face supérieure dudit plateau de mesure supportant les électrodes est une surface non plane.

Une telle surface galbée s'adapte mieux à la forme de la plante des pieds de l'utilisateur, les électrodes en tissu conducteur de l'invention étant suffisamment flexibles pour épouser la forme d'une telle surface.

Avantageusement, ledit tissu est recouvert d'une couche de vernis électriquement conducteur sur sa face destinée au contact des pieds de l'utilisateur.

Un tel vernis conducteur assure une protection contre les salissures et l'abrasion du tissu conducteur sans altérer sa conductivité.

Dans une variante de réalisation de l'invention, lesdites électrodes sont montées amovibles par rapport au plateau de mesure. Les électrodes peuvent être montées amovibles avec leur support (par exemple un plastron monté en façade du plateau de pesée) ou par rapport à leur support, en utilisant par exemple une fixation à crochets s'insérant dans des fentes d'un cadre prévu à cet effet. Ceci permet d'adapter la façade du pèse- personne aux couleurs de la salle de bain ou encore de remplacer des électrodes tachées ou usées.

L'invention sera mieux comprise à l'étude des modes de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustrés dans les figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil de l'invention;

- la figure 2 est une vue éclatée de l'appareil de l'invention;

- la figure 3a est une vue frontale d'un ensemble formant électrode selon une variante de réalisation de l'invention et la figure 3b est une vue en perspective de l'ensemble électrode de la figure 3a; - la figure 4 est une vue en perspective d'un appareil de l'invention avec les électrodes des figures 3a et 3b.

La figure 1 illustre une vue en perspective d'un pèse-personne impédancemètre selon la présente invention comprenant, en partie supérieure, un plateau 1 muni d'électrodes d'excitation 2,3 et d'électrodes de mesure 4,5, ainsi que d'une fenêtre d'affichage 6. Plusieurs boutons 7 sont agencés à côté de la fenêtre de l'afficheur 6 et servent pour naviguer dans le menu proposé à l'écran de l'afficheur, notamment pour entrer la valeur de l'âge, le type de sexe, la taille, etc., pour valider les valeurs saisies, pour appeler une mémoire, ou encore pour afficher à l'écran un type spécifique de paramètre mesuré, son historique, etc.. Le plateau 1 est fermé en partie inférieure par un socle 8 à travers lequel passent des pieds 9 prenant appui sur le sol.

En référence à la figure 2, on remarque le socle 8 de forme générale rectangulaire comportant des orifices 11 aux quatre coins. Des pieds 9 passent à travers les orifices 11 en prenant appui avec leur partie supérieure sur une plaque support 12, leur partie inférieure étant destinée à prendre appui sur le sol. Chaque pied 9 renferme un capteur de poids du type décrit dans le document FR 2 734 050 au nom de la demanderesse, le pied 9 comportant une interface 10 fixée, par exemple, par collage à la plaque support 12, l'une des zones d'appui du capteur de poids étant fixée par clippage à l'interface 10, l'autre zone d'appui venant en contact avec la partie inférieure du pied 9. Le contour de la plaque support 12 suit celui du socle 8, la plaque support 12 étant suffisamment rigide pour supporter sans se déformer le poids de l'utilisateur. Une telle plaque support est réalisée en une matière électriquement isolante, par exemple en bois ou en une matière plastique rigide d'une épaisseur d'environ 20 mm. Un découpage 14 est pratiqué en la partie avant de la plaque support 12, découpage qui est destiné à recevoir un ensemble boîtier électrique 15.

L'ensemble boîtier électrique 15 comporte une carte électronique 17 sur la partie inférieure de laquelle est fixé un boîtier à piles 18, sur sa partie supérieure étant fixé un afficheur à écran LCD. La carte électronique 17 intègre une carte ASIC constituant l'unité électronique de contrôle de l'appareil, la carte électronique 17 comportant des connexions reliant la carte ASIC à l'afficheur 19, à l'alimentation, ainsi qu'à une zone de connexion 20. La zone de connexion 20 reçoit, tel qu'il sera expliqué par la suite, les connexions des électrodes de l'appareil et celles du circuit électrique commun des capteurs de poids.

En partie centrale de la face supérieure de la plaque support est pratiqué un évidement 22 en forme de H renversé destiné à recevoir une pièce de connexion 23 en forme de lézard à bras écartés. L'évidement 22 présente un contour à flancs coniques et bords arrondis afin de faciliter l'orientation et la mise en place rapide de la pièce de connexion 23. La pièce de connexion 23 comporte, à ses extrémités latérales, quatre lamelles latérales 24 et, en sa partie avant, quatre lamelles centrales 25. Les lamelles centrales 25 sont prévues pour venir en contact avec les pistes conductrices de la zone de connexion 20 de la carte électronique 17, alors que les lamelles latérales 24 sont destinées au contact direct des électrodes de l'appareil.

Un plastron 27 est apposé sur la plaque support 12 et forme une base de montage pour les électrodes de l'appareil. Le plastron 27 comporte dans ce but, en sa partie avant, deux protubérances de forme ovale 28,29 ayant une même forme et les mêmes dimensions que les électrodes d'excitation 2,3, notamment leur partie interne de fixation, et, en sa partie arrière, deux protubérances circulaires 30,31 ayant une même forme et les mêmes dimensions que la partie interne de fixation des électrodes de mesure 4,5. Les protubérances 28,29,30,31 comportent chacune un orifice 33 à travers lequel fait saillie une lamelle latérale 24 de la pièce de connexion 23. Une lumière 32 est pratiquée en la partie avant centrale du plastron 27 laissant apparaître l'écran de l'afficheur 19 situé en dessous. Le plastron 27 comporte par ailleurs, en partie inférieure de la lumière 32, des ouvertures permettant le passage des boutons 7 montés au boîtier électrique 15.

Plus particulièrement selon l'invention, l'appareil comporte quatre électrodes 2,3,4,5 réalisées en un tissu électriquement conducteur, électrodes destinées au contact avec les pieds de l'individu. Un tel tissu est par exemple un tissu polyester avec une finition Ni-Cu-Ni.

Le tissu conducteur est d'abord découpé et ensuite appliqué sur les protubérances 28,29,30 et 31 du plastron 27, les rondelles de tissu étant maintenues en place par deux flasques 34,35 appliqués sur le plastron 27. Les flasques 34,35 sont munis d'ouvertures de passage 36,37,38,39 laissant apparaître la surface supérieure, de contact avec les pieds de l'utilisateur, des électrodes 2,3,4,5. Chacune des électrodes vient alors en contact avec une lamelle latérale 24 située en dessous, appartenant à la pièce de connexion 23. Les flasques 34, 35 sont fixés au socle 8 de l'appareil par une fixation à vis 41. Plusieurs vis 41 sont disposées sur le pourtour des flasques 34,35, respectivement du socle 8 et assurent ainsi un serrage uniforme des deux parties et, par conséquent un bon contact des électrodes 2,3,4,5 avec les lamelles latérales 24 de la pièce de connexion 23. Une fenêtre d'affichage 6 transparente vient ensuite compléter la façade de l'appareil. Tous les composants sont ainsi compris à l'intérieur d'un espace fermé de faible épaisseur, assurant une construction compacte de l'appareil. Dans une variante de réalisation de l'invention, les électrodes 2,3,4,5 sont découpées selon un contour prédéterminé, par exemple légèrement supérieur à celui des protubérances 28,29,30,31 , et sont appliquées moyennant une couche d'adhésif sur ces protubérances ou directement sur le plateau 1. Le tissu conducteur peut dans ce cas être avantageusement réalisé sous forme d'un autocollant.

Les figures 3a,3b illustrent une autre variante de réalisation des électrodes selon la présente invention. Une électrode 43 comprend une âme 48 de forme parallélepipedique réalisée en un matériau flexible, cette âme étant enveloppée sur ces faces latérales par une feuille 47 de tissu conducteur. Un tel ensemble peut être obtenu à partir d'un tissu polyester métallisé thermocollé sur une âme en mouse polyuréthane. On ajoute à l'ensemble ainsi obtenu un dépôt d'adhésif 49, par exemple un adhésif double face, à l'aide duquel il est appliqué sur le plateau de l'appareil. La figure 4 illustre le plateau 1 d'un pèse-personne impédancemètre comportant deux évidements 45,46 destinés à recevoir deux électrodes 43,44 du type représenté aux figures 3a et 3b. Les connexions électriques reliant les électrodes 43,44 à la carte électronique peuvent être du type représenté en figure 2.

Le matériau de l'âme 48 peut être : un gel silicone, une mousse polyuréthane, une mousse néoprène, une mousse polyéthylène, ou tout matériau flexible ayant de bonnes propriétés d'amortissement au contact des plantes des pieds de l'utilisateur qui se tient debout sur le plateau 1 de l'appareil.

Le matériau de la feuille 47 de tissu conducteur peut être un tissu polyester métallisé, par exemple ayant une finition Ni-Cu-Ni.

D'autres variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être envisagés sans sortir du cadre de ces revendications.

Ainsi, le pèse-personne impédancemètre peut comporter une matrice d'électrodes comprenant au moins cinq électrodes en un tissu conducteur dé l'invention.

Dans une autre variante de l'invention, les électrodes sont obtenues à partir d'une grille métallique réalisée à base d'une tôle perforée de faible épaisseur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Pèse-personne impédancemètre comportant un plateau (1) de mesure supporté par une base de pesée qui comprend au moins un capteur de poids, le plateau de mesure étant muni d'au moins deux électrodes (2,3,4,5; 43,44) destinées au contact des pieds de l'individu lors d'une prise de mesure, lesdites électrodes étant reliées à un circuit électrique de mesure de l'impédance bioélectrique et d'affichage de la composition corporelle de l'individu, caractérisé en ce que lesdites électrodes (2,3,4,5; 43,44) sont réalisées en un tissu électriquement conducteur.

2. Pèse-personhe impédancemètre selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la résistivité d'un tel tissu électriquement conducteur est inférieure à 1000 Ohms/carré.

3. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur est un tissu métallisé.

4. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur est un tissu métallique.

5. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur est un tissu réalisé à base de fils comprenant une âme en une matière électriquement isolante recouverte d'un revêtement métallique.

6. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur comporte des fils tissés, tressés ou maillés, de diamètre inférieur à 2 mm.

7. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur est un tissu réalisé à base de fils en matière électriquement isolante et incorporant au moins un conducteur métallique.

8. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur est appliqué sur un support flexible.

9. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tissu électriquement conducteur est appliqué par collage sur son support.

10. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face supérieure dudit plateau (1) de mesure supportant les électrodes (2,3,4,5; 43,44) est une surface non plane.

11. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tissu est recouvert d'une couche de vernis électriquement conducteur sur sa face destinée au contact des pieds de l'utilisateur.

12. Pèse-personne impédancemètre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites électrodes (2,3,4,5; 43,44) sont montées amovibles par rapport au plateau de mesure.