INDIVIDU

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne le domaine de l'estimation de performances associées à l'exécution d'une (ou plusieurs) tâche(s) par un individu,

Plus précisément, l'invention concerne un procédé comprenant un protocole de double tâche utilisé pour estimer des ressources ou coûts attentionnels nécessaires à leur exécution ou pour déterminer les stratégies de partage de l'attention développées par un individu (priorisation / séquentialisation des tâches).

Une situation de double tâche se définit par la réalisation simultanée de deux tâches, une tâche dite « primaire », et une tâche ajoutée dite « secondaire ».

Les tâches primaire et secondaire peuvent consister en une tâche proprioceptive, ou une tâche motrice, ou une tâche perceptive, ou une tâche posturale, ou une tâche locomotrice, ou une tâche d'orientation spatiale ou une tâche fonctionnelle, ou une tâche cognitive, ou une tâche de poursuite visuo-motrice, ou une tâche de pointage visuo-manuel, ou une tâche de pédalage, etc.

L'invention trouve avantageusement de nombreuses applications, notamment dans les spécialités associées à l'évaluation, au diagnostic, au suivi, à l'apprentissage, à la rééducation, à l'entraînement, ou à l'amélioration des capacités perceptives, posturales, locomotrices, motrices, d'orientation spatiale ou fonctionnelles,

- de personnes jeunes et âgées,

- de personnes atteintes de maladies évolutives ou chroniques,

- de personnes en situation de handicap et/ou de dépendance,

- de personnes ayant subi un traumatisme, une blessure, un accident etc. PRESENTATION DE L'ART ANTERIEUR

Contexte L'exécution d'une tâche primaire - telle que le maintien de l'équilibre debout ou le contrôle de la marche - est, d'une manière générale, mobilisatrice/consommatrice de ressources attentionnelles chez les individus.

La mobilisation/consommation des ressources attentionnelles associées à l'exécution d'une même tâche peut en outre dépendre d'un certain nombre de facteurs relatifs, entre autres, à l'individu qui effectue cette tâche (exemple : son âge, sa corpulence, son état de santé, son niveau d'expertise, ses capacités sensori-motrices et cognitives, son état affectif et émotionnel, son niveau de vigilance et de concentration, son état de fatigue physique et psychologique...), la tâche qu'il doit effectuer (exemple : nature et complexité de la tâche...), l'environnement physique dans lequel est effectué cette tâche (exemple : disponibilité et précision des informations sensorielles, situations de conflits inter-sensoriels...), ou encore, l'attention volontaire portée sur la tâche (exemple : consigne de priorité).

De nombreux travaux témoignent de l'intérêt porté par les chercheurs, les cliniciens et les praticiens aux liens qui unissent activités posturales et motrices et fonctions cognitives attentionnelles, en particulier dans le cadre de la prédiction et de la prévention des chutes chez la personne âgée.

Le document US 8 764 532 décrit un système basé sur le principe de double tâche pour prédire les risques de chute chez un individu. Le système comprend :

- un support mobile en rotation destiné à recevoir un patient,

- un écran pour l'affichage d'une tâche,

- une unité de mesure pour l'acquisition de données relatives notamment à la posture du patient, à un temps de réaction du patient en réponse à un stimulus, etc., et

- une unité de traitement pour prédire un risque de chute ou de commotion cérébrale à partir des données mesurées par l'unité de mesure.

Ce système, basé sur le principe de double tâche, utilise un jeu interactif et/ou un scénario de réalité virtuelle et/ou un environnement graphique immersif contrôlé par le mouvement d'un sujet afin d'évaluer la probabilité que le sujet a de tomber et/ou s'il a subi une commotion cérébrale.

Un tel système présente de nombreux inconvénients. D'une part, la complexité de mise en place du dispositif rend l'utilisation de celui-ci rédhibitoire. D'autre part, l'installation du dispositif dans son ensemble est laborieuse et ne peut pas être mise en œuvre par le patient lui-même. Or, les situations de double-tâche ou de tâche duelle - qui consistent à effectuer deux tâches en même temps - sont communes dans la vie de tous les jours. Ainsi, dans la vie courante, les tâches d'équilibre ou de locomotion doivent donc être contrôlées efficacement en conjonction avec la réalisation d'autres tâches, de nature cognitive et/ou motrice (mémorisation, discussion, contrôle du mouvement fin, prise d'information).

Il existe donc un besoin pour un système basé sur le principe de double tâche pouvant être utilisé dans des conditions proches de celles rencontrées dans la vie quotidienne de l'individu - qui diffèrent de conditions cliniques ou de laboratoire, Un autre inconvénient de ce système est qu'il ne permet pas d'adapter les exercices en fonction du patient traité (par exemple, ses capacités sensori-motrices et cognitives).

A l'heure actuelle, il n'existe pas de système simple à mettre en œuvre pour permettre à un individu d'évaluer les ressources ou coûts attentionnels sollicités lors de l'exécution d'une tâche perceptive, posturale, locomotrice, motrice, d'orientation spatiale ou fonctionnelle ou de déterminer les stratégies de partage de l'attention développées par un individu. Plus précisément, il n'existe pas de système conçu pour être utilisé seul en complète autonomie sans support ou assistance d'un tiers.

Un but de l'invention est de proposer un procédé basé sur l'exploitation du paradigme de double tâche permettant à un individu d'évaluer les ressources ou coûts attentionnels nécessaires à l'exécution d'une tâche perceptive, posturale, locomotrice, motrice, d'orientation spatiale ou fonctionnelle ou de déterminer les stratégies de partage de l'attention développées par un individu. Un autre but de l'invention est de permettre une évaluation des capacités cognitives à travers l'exécution d'un certain nombre de tâches (temps de réaction, tâche de calcul mental, tâche de mémoire spatiale, etc.).

La présente invention permet d'assister un individu, par exemple et de manière non limitative :

- dans la détection de troubles cognitifs, et/ou

- dans la prédiction de risque de chute, et/ou

- dans le cadre d'une rééducation pour lui réapprendre à (ré-)automatiser une tâche, et/ou

- dans la prévention de la chute RESUME DE L'INVENTION

A cet effet, l'invention propose un procédé d'estimation d'une demande ou d'un coût attentionnel associé à l'exécution d'une tâche ou d'une stratégie de partage de l'attention développée par un individu, ledit procédé étant mis en œuvre dans un terminal mobile et se basant sur l'exploitation du paradigme de multi tâche, remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

a) Evaluation de premières performances de l'individu lors de l'exécution d'au moins une tâche primaire, l'étape d'évaluation incluant les sous-étapes consistant à :

o Emettre une première information visuelle et/ou sonore et/ou tactile sur le terminal, ladite information incluant des instructions relatives à la tâche primaire à réaliser,

o Mesurer une pluralité de premières données pendant l'exécution de la tâche primaire,

o Déterminer un mouvement effectif de l'individu avec des moyens de traitement du terminal mobile, le mouvement effectif étant déterminé à partir des premières données mesurées pendant l'exécution de la tâche primaire, b) Evaluation de deuxièmes performances de l'individu lors de l'exécution d'au moins une tâche secondaire, l'étape d'évaluation incluant les sous-étapes consistant à :

o Emettre une deuxième information visuelle et/ou sonore et/ou tactile sur le terminal, ladite information incluant des instructions relatives à la tâche secondaire à réaliser,

o Collecter des deuxièmes données représentant la réponse de l'individu lors de l'exécution de la tâche secondaire,

c) Evaluation de troisièmes performances de l'individu lors de l'exécution simultanée de la tâche primaire et de la tâche secondaire, l'étape d'évaluation incluant les sous-étapes consistant à :

o Emettre une troisième information visuelle et/ou sonore et/ou tactile sur le terminal, ladite information incluant des instructions relatives à l'exécution simultanée des tâches primaire et secondaire,

o Mesurer des troisièmes données relatives à l'exécution des tâches primaire et secondaire, d) Comparaison des première, deuxième et troisième performances évaluées lors des étapes a) à c) :

- pour estimer la demande attentionnelle requise pour l'exécution de la tâche primaire et/ou

- pour estimer l'effet (bénéfique ou négatif) d'une tâche secondaire sur les mécanismes de contrôle impliqués dans l'exécution de la tâche primaire et/ou

- pour estimer une stratégie de partage de l'attention développée par l'individu.

L'utilisation de la tâche primaire permet une quantification des capacités posturales, motrices, locomotrices. L'utilisation de la tâche secondaire permet une quantification des capacités cognitives. L'utilisation d'un protocole de double tâche permet :

- d'estimer des ressources ou coûts attentionnels nécessaires à leur exécution ou

- de déterminer des stratégies de partage de l'attention développées par un individu (priorisation / séquentialisation des tâches).

Des aspects préférés mais non limitatifs du procédé selon l'invention sont les suivants :

- la tâche secondaire consiste en l'exécution d'une action en réponse à au moins un stimulus visuel et/ou sonore et/ou tactile, l'instant d'émission de chaque stimulus lors de l'étape c) dépendant d'une position dans le mouvement effectif correspondant à l'exécution de la tâche primaire ;

- l'étape c) d'évaluation de troisièmes performances comprend une sous étape consistant à :

o Détecter un cycle dans le mouvement effectif à partir des premières données mesurées, et

o Emettre un stimulus pour l'exécution de la tâche secondaire à un instant donné du cycle,

o Répéter l'émission du stimulus à chaque instant correspondant lors de cycles successifs ;

- l'étape c) d'évaluation de troisièmes performances comprend une sous étape consistant à :

o Détecter différentes positions dans le mouvement effectif à partir des premières données mesurées, o Emettre un stimulus pour l'exécution de la tâche secondaire à une position donnée,

o Répéter l'émission du stimulus pour différentes positions du mouvement effectif ;

- l'étape c) d'évaluation de troisièmes performances comprend une sous étape consistant à :

o Détecter un événement particulier dans l'exécution de la tâche primaire à partir des premières données mesurées,

o Emettre un stimulus pour l'exécution de la tâche secondaire à un événement donné,

o Répéter l'émission du stimulus pour différents événements de la tâche primaire ;

- l'étape a) d'évaluation de premières performances comprend une sous-étape consistant à régler un niveau de difficulté de la tâche primaire en fonction d'un score déterminé associé à l'exécution de la tâche primaire ;

- l'étape d'évaluation de deuxièmes performances comprend une sous-étape consistant à comparer les deuxièmes données collectées à un modèle de réponse pour déterminer un score associé à l'exécution de la tâche secondaire ;

- l'étape b) d'évaluation de deuxièmes performances comprend une sous-étape consistant à régler un niveau de difficulté de la tâche secondaire en fonction du score déterminé associé à l'exécution de la tâche secondaire ;

- l'étape a) d'évaluation de premières performances comprend une sous-étape consistant à comparer chaque première donnée mesurée à au moins une donnée théorique, de sorte à obtenir une pluralité d'écarts de correspondance représentatifs de variations au cours du temps entre le mouvement effectif de l'individu et un mouvement désiré que l'individu aurait dû réaliser ;

- le terminal mobile comprend trois capteurs consistant en un magnétomètre, un accéléromètre et un gyroscope, la sous-étape de mesure d'une pluralité de premières données consistant à mesurer :

o au moins une accélération linéaire avec l'accéléromètre, et de préférence trois accélérations linéaires selon trois axes orthogonaux,

o au moins une vitesse angulaire avec le gyroscope, et de préférence trois vitesses angulaires selon les trois axes orthogonaux, o au moins un champ magnétique avec le magnétomètre, et de préférence trois champs magnétiques selon les trois axes orthogonaux ;

- la sous-étape consistant à déterminer un mouvement effectif comprend l'estimation d'un vecteur d'orientation du terminal mobile à partir des premières données issues des mesures de l'accéléromètre, du magnétomètre et du gyroscope ;

- le procédé comprend préalablement à la sous-étape consistant à déterminer un mouvement effectif, une sous-étape consistant à filtrer les premières données mesurées en utilisant un filtre de Kalman de sorte à éliminer des perturbations dues aux bruits et aux erreurs de mesure ;

- la sous-étape consistant à filtrer les premières données comprend :

o l'estimation d'un premier vecteur d'orientation à partir des mesures de l'accéléromètre et du magnétomètre,

o l'estimation d'un deuxième vecteur d'orientation à partir des mesures du gyroscope,

o la comparaison des premier et deuxième vecteurs d'orientation estimés et l'utilisation de leur différence pour remettre à jour le filtre de Kalman.

L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comportant un code programme enregistré sur un support de données lisible par un ordinateur pour exécuter le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes lorsque le programme d'ordinateur est appliqué à un ordinateur pour être exécuté.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, à partir du dessin annexé à la figure 1 qui illustre un exemple de procédé d'évaluation d'une demande ou d'un coût attentionnel requis pour l'exécution d'une tâche ou les stratégies de partage de l'attention développées par un individu.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

On va maintenant décrire plus en détails des aspects préférés mais non limitatifs de la présente invention en référence à la figure 1 . 1. Principes généraux

Le procédé selon l'invention est dédié à l'estimation des ressources attentionnelles requises pour l'exécution d'une tâche primaire ou à la détermination des stratégies de partage de l'attention développées par un individu (priorisation / séquentialisation des tâches).

Ce procédé est basé sur l'exploitation du paradigme de double tâche consistant à faire exécuter indépendamment et simultanément des tâches primaire et secondaire à un individu.

Les tâches primaire et secondaire peuvent consister en une tâche proprioceptive, ou une tâche motrice, ou une tâche perceptive, ou une tâche posturale, ou une tâche locomotrice, ou une tâche locomotrice, ou une tâche d'orientation spatiale ou une tâche fonctionnelle, ou une tâche cognitive, ou une tâche de poursuite visuo-motrice, ou une tâche de pointage visuo-manuel, ou une tâche de pédalage, etc.

La tâche primaire est par exemple :

- une tâche de repositionnement d'un segment corporel,

- une tâche d'orientation spatiale,

- une tâche de contrôle de la posture « assis » ou « debout »,

- une tâche dite « TUG » (acronyme de l'expression anglo-saxonne « Timed Up and Go ») qui consiste à mesurer le temps que met un individu pour se lever d'une chaise marcher trois mètres, faire demi-tour et se rassoir,

- une tâche de marche,

- une tâche de pointage visuo-manuel,

- une tâche de pédalage etc.

La tâche secondaire est par exemple :

- une tâche de temps de réaction,

- une tâche arithmétique,

- une tâche de mémorisation,

- une tâche de décompte,

- une tâche de fluence verbale,

- des tâches de mémoire spatiale ou d'inhibition,

- une tâche de poursuite visuo-motrice, - une tâche fonctionnelle (porter un verre d'eau en essayant de ne pas le renverser) etc.

Ce procédé peut être implémenté sous forme d'une application téléchargeable apte à être mise en œuvre dans un terminal mobile incluant :

- des moyens d'affichage tels qu'un écran d'affichage,

- des moyens de saisie tels qu'un clavier (éventuellement numérique dans le cas d'un terminal incluant un écran tactile),

- des moyens de traitement tels qu'un processeur,

- des moyens de mesure tels que des capteurs, et notamment un accéléromètre et/ou un magnétomètre et/ou un gyroscope,

- des moyens de captation d'un son ou d'une parole telle qu'un microphone,

- des moyens de captation d'entrées utilisateurs tel qu'un écran tactile ou un bouton poussoir,

- des moyens d'alarme tactile et/ou visuelle et/ou sonore, tels qu'un vibreur et/ou l'écran d'affichage et/ou un haut-parleur.

Le terminal comprend de plus des moyens de connexion (filaires ou non filaire) permettant de connecter celui-ci à un (ou plusieurs) capteur(s) et/ou actionneur(s) externe(s) éventuellement nécessaire(s) à l'acquisition de certaines données ne pouvant être acquises au moyens de capteur(s) et/ou actionneur(s) intégré(s) au terminal.

Le terminal mobile comprend également des moyens de stockage tels qu'une mémoire pour le stockage de tests ou d'exercices prédéfinis à exécuter par l'individu. Il peut également comprendre des moyens d'émission/réception de signaux tels qu'une antenne pour communiquer avec d'autres terminaux fixes ou mobiles afin d'échanger des informations avec des tiers.

Le fait que les différents moyens pour l'implémentation du procédé soient embarqués dans un dispositif unique tel qu'un terminal mobile facilite la mise en œuvre du procédé pour l'individu. Elle permet notamment son utilisation en dehors d'un laboratoire ou d'un environnement hospitalier. En effet, la seule opération à réaliser pour l'individu est de se munir du terminal mobile. Ainsi, la mise en œuvre du procédé peut être effectuée en complète autonomie sans présence d'un tiers (médecin, expérimentateur, chercheur, entraîneur etc.) grâce à sa simplicité d'usage,

Le terminal mobile est par exemple un téléphone portable notamment de type Smartphone, un assistant personnel (ou « PDA », sigle de l'expression anglo-saxonne « Personal Digital Assistant »), ou tout type de terminal mobile connu de l'homme du métier, tel qu'une montre connectée de type Apple Watch®.

Ainsi, on propose une solution intégrée permettant d'évaluer les ressources ou coûts attentionnels nécessaires à l'exécution d'une tâche perceptive, posturale, locomotrice, motrice, d'orientation spatiale ou fonctionnelle ou de déterminer les stratégies de partage de l'attention développées par un individu, à partir de l'évaluation des performances obtenues lors de l'exécution de deux tâches primaire et secondaire réalisées seule et séparément, ou simultanément. Cette évaluation est utile par exemple, permettre une quantification de l'allocation / mobilisation des ressources attentionnelles nécessaires à l'exécution d'une tâche primaire, pour permettre une évaluation de la capacité de l'individu déplacer ou commuter son attention sur deux tâches concurrentes, et/ou pour prédire et prévenir un risque de chute.

Plus précisément, la solution proposée permet d'évaluer :

- la performance de l'individu dans l'exécution d'une (ou plusieurs) tâche(s) primaire(s) - de nature perceptive ou posturale ou locomotrice ou motrice ou d'orientation spatiale ou fonctionnelle - effectuée(s) seule(s),

- la performance de l'individu dans l'exécution d'une (ou plusieurs) tâche(s) secondaire(s) - de type temps de réaction ou arithmétique ou mémorisation ou décompte ou fluence verbale ou de mémoire spatiale ou d'inhibition ou de poursuite visuo-motrice ou fonctionnelle etc. - effectuée(s) seule(s),

- la performance de l'individu dans l'exécution simultanée des tâches primaire(s) et secondaire(s) présentées ci-dessus.

Ces trois évaluations permettent d'estimer les ressources ou coûts attentionnels nécessaires à l'exécution des tâches de nature perceptive, posturale, locomotrice, motrice, d'orientation spatiale ou fonctionnelle et/ou de déterminer les stratégies de partage de l'attention développées par un individu.

Les résultats de ces évaluations peuvent ensuite être utilisés pour mieux mesurer et prendre en charge les capacités de contrôle de l'équilibre, du mouvement et de la locomotion de l'individu, et pour prédire le risque de chute éventuelle et mettre en place des stratégies de prévention des chutes personnalisées.

Avantageusement, le terminal mobile peut être fixé sur une région de l'individu afin d'effectuer une mesure particulière pour une tâche. Bien entendu, la région dans laquelle le terminal mobile est fixé dépend du type de tâches primaire et secondaire que l'individu doit exécuter.

2. Procédé

On va maintenant décrire un exemple de procédé en référence à l'estimation des ressources attentionnelles utilisées lors de l'exécution d'une tâche ou à la détermination des stratégies de partage de l'attention développées par un individu (priorisation / séquentialisation des tâches),

On suppose que l'individu a préalablement sélectionné un exercice basé sur le paradigme de double tâche que lui a par exemple prescrit un praticien.

Une fois l'exercice sélectionné, le terminal mobile exécute différentes phases 10, 20, 30 :

- pour évaluer des premières performances de l'individu lorsque celui-ci exécute la tâche primaire seule,

- pour évaluer des deuxièmes performances de l'individu lorsque celui-ci exécute la tâche secondaire seule, et

- pour évaluer des troisièmes performances de l'individu lorsque celui-ci exécute simultanément la tâche primaire et la tâche secondaire.

A partir des évaluations de première, deuxième et troisième performances, le procédé comprend une phase d'estimation 40 des ressources attentionnelles sollicitées pour exécuter la tâche primaire ou des stratégies de partage de l'attention développées par un individu.

Avantageusement, un score représentatif des ressources attentionnelles sollicitées ou des interférences ou de priorisation / séquentialisation des tâches peut être calculé. Ce score peut être utilisé pour mettre à jour un niveau de difficulté du test ou de l'exercice et/ou ajouter ou supprimer un exercice.

Ce score peut également être envoyé à un tiers pour lui permettre de suivre évolution dans les ressources attentionnelles sollicitées chez un individu, par exemple dans le cadre d'une rééducation pour apprendre (ou réapprendre) à un individu à automatiser une tâche posturale, motrice ou locomotrice.

La quantification associée à l'exercice réalisée permet d'évaluer les progrès d'un individu dans l'exécution de l'exercice en termes de performance et de degré d'automatisation. Cette quantification permet en outre de mettre à jour les niveaux de difficulté des exercices.

Ces différentes phases vont maintenant être décrites plus en détail en référence au procédé illustré à la figure 1 .

2.1 Evaluation des premières performances

La phase d'évaluation 10 de premières performances comprend les étapes consistant à :

- Emettre 1 10 une première information visuelle et/ou sonore et/ou tactile sur le terminal, ladite information incluant des instructions relatives à une tâche primaire à réaliser,

- Mesurer 120 une pluralité de premières données avec des capteurs du terminal mobile pendant l'exécution de la tâche primaire,

- Déterminer un mouvement effectif de l'individu avec des moyens de traitement du terminal mobile, le mouvement effectif étant déterminé à partir des premières données mesurées pendant l'exécution de la tâche primaire.

Dans le cadre de la présente invention, on entend par « mouvement », la suite de positions occupées par un point (ou d'un ensemble de points) d'un (ou plusieurs) segment(s) corporel de l'individu (tronc, cuisse, jambe, pied, etc.) dans l'espace au cours du temps. Ainsi, un « mouvement » peut consister par exemple en un déplacement selon une cinématique particulière ou au contraire en l'absence de déplacement. Communément, un « mouvement » est représenté par un ensemble de vecteurs (par exemple « vecteur vitesse » ou « vecteur d'orientation ») qui définissent chacun le déplacement d'un point par rapport à un référentiel fixe de l'espace et à un instant déterminé.

2.11 Emission d'une première information L'étape d'émission 1 10 d'une première information permet de fournir à l'individu une information sur la tâche primaire à réaliser. Cette première information peut être affichée sur l'écran du terminal mobile ou être émise via un haut-parleur du terminal. Pour l'exécution d'une tâche primaire complexe, les informations relatives à son exécution peuvent être émises à l'individu au fur et à mesure de l'exécution de ladite tâche.

Par exemple, dans le cas de l'exécution d'une tâche primaire de type « TUG » consistant à :

- se lever d'une position assise,

- marcher 3 mètres,

- faire demi-tour

- revenir à la position initiale et

- se rassoir,

des informations indiquant à l'individu de se retourner pour revenir à sa position initiale et se rassoir peuvent, par exemple, être émise pendant la marche de l'individu. Ces informations peuvent être émises sous forme visuelle, sonore ou tactile (par l'intermédiaire du vibreur du terminal mobile).

2.12. Mesure de premières données

Dans une étape, la phase d'évaluation des premières performances comprend la mesure 120 par des capteurs du terminal mobile, d'une pluralité de premières données représentant le mouvement ou l'absence de mouvement donné en consigne. L'étape de mesure 120 des premières données est réalisée pendant l'exécution de la tâche primaire.

Les premières données peuvent être mesurées à l'aide de capteurs du terminal mobile. Par exemple, si le terminal mobile comprend un accéléromètre 3D, un magnétomètre 3D et un gyroscope :

- trois des premières données mesurées peuvent correspondre à des accélérations linéaires selon trois axes orthogonaux,

- trois des premières données mesurées peuvent correspondre à des vitesses angulaires selon les trois mêmes axes orthogonaux, et

- trois des premières données mesurées peuvent correspondre à des champs magnétiques selon les trois mêmes axes orthogonaux.

Ces premières données mesurées par les différents capteurs peuvent ensuite être fusionnées pour déterminer le mouvement effectif de l'individu. L'utilisation de groupes de premières données composés chacun de mesures issues d'un accéléromètre, d'un magnétomètre et d'un gyroscope permet d'améliorer la précision dans l'estimation du mouvement effectif réalisé par l'individu. 2.13. Filtrage des premières données mesurées

Le procédé peut également comprendre une étape optionnelle de filtrage des groupes de premières données mesurées à partir des capteurs du terminal mobile. Ceci permet d'éliminer les perturbations dues aux bruits et aux erreurs de mesure, Avantageusement, le filtrage des groupes de premières données peut être mis en œuvre en utilisant un filtre de type Kalman.

Ce type de filtre est particulièrement adapté à l'estimation de paramètres d'un système évoluant dans le temps à partir de mesures bruités, ce qui est le cas dans le cadre de la présente invention puisque les différents groupes de premières données sont des signaux représentatifs d'un mouvement effectué par l'individu.

Ainsi, chaque groupe de premières données porte une information sur :

- la position du terminal mobile à un instant donné,

- l'orientation du terminal mobile à l'instant donné, et

- la vitesse de déplacement du terminal mobile à l'instant donné.

2.1.4. Détermination du mouvement effectif de l'individu

A partir de ces premières données mesurées, il est possible de déterminer le mouvement d'un (ou plusieurs) point(s) de l'individu.

Plus précisément, le processeur du terminal mobile traite les groupes de premières données mesurées pour extraire les informations relatives à la position, et/ou l'orientation et/ou la vitesse de déplacement du terminal mobile aux différents instants de mesure sur une période de temps.

On obtient ainsi une suite de données estimées aux différents instants de la période de temps, cette suite étant représentative du mouvement effectif de l'individu pendant la période de temps.

En fonction du type d'exercice, seuls certains paramètres du mouvement réalisé par l'individu peuvent nécessiter un contrôle. Par exemple pour certains exercices, la vitesse de déplacement n'est pas un critère déterminant. Dans ce cas, aucune donnée estimée relative à une vitesse de déplacement ne sera calculé à partir des groupes de premières données.

Ceci permet de limiter :

- les ressources matérielles utilisées (espace mémoire notamment), et

- l'énergie consommée

par le terminal mobile pour mettre en œuvre le procédé.

Le mouvement effectif ainsi déterminé peut constituer une référence dans l'exécution de la tâche primaire. Dans ce cas, les premières performances consistent en ce mouvement effectif déterminé.

En variante, le mouvement effectif déterminé peut être comparé à un mouvement théorique que l'individu devrait « idéalement » réaliser, comme décrit dans la demande de brevet français en date du 20 novembre 2014 et déposée sous le numéro 1461233. Dans ce cas, le procédé peut comprendre une étape additionnelle consistant à calculer un score relatif à l'exécution de la tâche primaire, notamment en fonction de l'écart (ou des écarts) entre les mouvements effectif et théorique. Dans ce cas, le score calculé constitue les premières performances évaluées.

Ces premières performances peuvent ensuite être comparées aux troisièmes performances de l'individu lors de l'exécution simultanée des tâches primaire et secondaire, afin d'estimer la demande attentionnelle requise par l'individu pour le contrôle de ses mouvements.

2.2. Evaluation des deuxièmes performances

La phase d'évaluation 20 de deuxième performance comprend les étapes consistant à :

- Emettre 210 une deuxième information visuelle et/ou sonore et/ou tactile sur le terminal, ladite information incluant des instructions relatives à une tâche secondaire à réaliser,

- Collecter 220 des deuxièmes données représentant la réponse de l'individu lors de l'exécution de la tâche secondaire,

- Comparer les deuxièmes données collectées à un modèle de réponse pour déterminer un score associé à l'exécution de la tâche secondaire.

Cette phase permet d'évaluer les performances de l'individu lorsque celui-ci exécute uniquement la tâche secondaire. 2.2.1 Emission d'une deuxième information

L'étape d'émission 210 d'une deuxième information permet de fournir à l'individu une information sur la tâche secondaire à réaliser. Cette deuxième information peut être affichée sur l'écran du terminal mobile ou être émise via un haut- parleur du terminal.

La tâche secondaire peut, dans certaines applications, consister en une action à effectuer en réponse à un stimulus - par exemple visuel (lumière clignotante sur l'écran d'affichage du terminal mobile) ou sonore (bip sonore sur le haut-parleur du terminal mobile) ou tactile (activation d'un vibreur du terminal mobile), etc.

Dans ce cas, le (ou les) stimulus (stimuli) sont émis au fur et à mesure de l'exécution de la tâche secondaire. 2.2.2. Collecte des deuxièmes données

L'étape de collecte 220 des deuxièmes données est réalisée pendant l'exécution de la tâche secondaire.

Ces deuxièmes données peuvent comprendre :

- un temps de réaction,

- une réponse écrite saisie sur le clavier du terminal (sélection d'une réponse parmi un choix multiple, etc.),

- une réponse orale détectée par un microphone du terminal mobile,

- un choix parmi une pluralité de réponse possible,

- un déplacement (ou une orientation) spatiale du terminal mobile en réponse à un stimulus, un actionnement d'un bouton poussoir du (ou connecté au) terminal, etc.

Ces deuxièmes données peuvent être collectées en utilisant différents capteurs du terminal comme décrit précédemment en référence à la phase d'évaluation des premières performances.

Avantageusement, l'instant d'émission de la (ou des) deuxième(s) information(s) peut dépendre du cycle d'exécution de la tâche primaire.

2.2.3. Comparaison Les deuxièmes données collectées peuvent ensuite être comparées à un modèle de réponse « idéal » pour déterminer un score à l'exercice.

Par exemple, si la tâche secondaire consiste à compter à rebours de sept en sept à partir de cent (100, 93, 86, 79, 72, 9, 2) à haute voix, le terminal aura détecté via son microphone la succession de réponses fournies par l'individu et pourra les comparer à la solution de cet exercice.

A partir de cette comparaison, un score peut être calculé pour la tâche secondaire exécutée.

Avantageusement, le niveau de difficulté de la tâche secondaire peut être adapté en fonction du score obtenu par l'individu suite à son exécution. Ceci permet de normaliser le niveau de difficulté de la tâche secondaire en fonction des capacités de l'individu.

Par exemple, s'il s'avère que l'individu n'a pas les capacités cognitives suffisantes pour effectuer la tâche secondaire de calcul mental consistant à décompter de sept en sept à partir de cent, alors le niveau de difficulté de la tâche secondaire peut être réduit (décompte en arrière de 5 en 5 à partir de 100, etc.).

Si au contraire le score de l'individu est maximal, le niveau de difficulté de la tâche secondaire peut être augmenté.

En effet, pour que les ressources attentionnelles associées à l'exécution d'une tâche primaire puissent être estimées, il est nécessaire que l'individu soit en mesure d'exécuter la tâche secondaire. Toutefois, il est préférable que le niveau de difficulté de cette tâche secondaire soit suffisamment élevé pour être en mesure de détecter une influence de cette tâche secondaire sur l'exécution de la tâche primaire. Ceci permet d'obtenir un niveau d'interférence entre les tâches primaire et secondaire qui a un impact sur la performance comportementale de l'individu et rend mesurable le coût attentionnel de la tâche primaire.

2.3. Evaluation des troisièmes performances

Pour l'évaluation 30 des troisièmes performances, les tâches primaire et secondaire sont exécutées simultanément par l'individu. La phase d'évaluation des troisièmes performances comprend les étapes consistant à : - Emettre 310 une troisième information visuelle et/ou sonore et/ou tactile sur le terminal, ladite information incluant des instructions relatives à l'exécution simultanée de la tâche primaire et de la deuxième tâche secondaire,

- Mesurer 320 des troisièmes données (qui peuvent consister en des temps de réaction, des angles, des réponses etc.) relatives à l'exécution des tâches primaire et secondaire.

La troisième information comprend une consigne associée à l'exécution simultanée des tâches primaire et secondaire. En fonction de cette consigne (c'est-à- dire de la priorité à la tâche primaire, priorité à la tâche secondaire, pas de priorité), le procédé permet :

- soit d'estimer les ressources attentionnelles sollicitées pour l'exécution de la tâche primaire,

- soit d'estimer l'effet (bénéfique ou négatif) de l'exécution de la tâche secondaire sur la tâche primaire

- soit d'estimer la stratégie de partage de l'attention développée par un individu.

Notamment, la consigne peut consister à inviter l'individu à réaliser la tâche primaire de manière prioritaire (et si possible avec le même niveau de performance que lorsque la tâche primaire était exécutée seule), la tâche secondaire concurrente devant être réalisée du mieux possible. Dans ce cas, le procédé permet de déterminer la demande ou le coût attentionnel associé à l'exécution de la tâche primaire. En effet lorsque les capacités attentionnelles du système nerveux central sont dépassées, de par la concurrence entre les tâches primaire et secondaire, la performance dans la tâche secondaire diminue. Cette baisse de performance dans la tâche secondaire rend compte du coût attentionnel nécessaire pour réaliser la tâche primaire.

La consigne peut consister à demander à l'individu à réaliser la tâche secondaire de manière prioritaire (et si possible avec le même niveau de performance que lorsque que la tâche secondaire était exécutée seule). Dans ce cas, le procédé permet de déterminer les effets (bénéfiques ou négatifs) d'une tâche secondaire sur les mécanismes de contrôle impliqués dans l'exécution de la tâche primaire.

En variante, la consigne peut enfin consister à lui demander de réaliser simultanément les tâches primaire et secondaire sans lui demander de maintenir le niveau de performance de l'une ou l'autre des tâches primaire et secondaire (c'est-à- dire sans consigne de priorité à la tâche primaire ou secondaire). Ainsi, on observe soit une dégradation des deux tâches, soit une dégradation uniquement de l'une ou l'autre des tâches primaire et secondaire. Cette dégradation est représentative de la priorité donnée par l'individu à l'une ou à l'autre des tâches primaire et secondaire. Le procédé permet alors d'identifier les stratégies de partage de l'attention développées par l'individu.

Les étapes d'émission et de mesure/collecte de la troisième phase du procédé étant semblables aux étapes d'émission et de mesure/collecte décrites en référence aux phases d'évaluation des première et deuxième performances, celles-ci ne seront pas décrites plus en détail ici.

Avantageusement, lorsque la tâche secondaire consiste à effectuer une action en réponse à un stimulus, l'instant d'émission du stimulus peut être dépendant de la tâche primaire.

Par exemple, si les tâches à exécuter consistent :

- pour la tâche primaire : à marcher, et

- pour la tâche secondaire : à émettre un son à haute voix en réponse à un stimulus sonore tel qu'un « bip » (tâche de temps de réaction à un stimulus auditif),

alors chaque stimulus sonore peut être émis lorsque l'individu est en simple appui (i.e. sur un pied) au cours de son cycle de marche. En variante, chaque stimulus peut être émis à chaque fois que les deux pieds de l'individu reposent sur le sol au cours de son cycle de marche.

A titre d'exemple indicatif et non limitatif, le procédé peut comprendre les sous- étapes suivantes pour tenir compte de la tâche primaire dans la présentation de la tâche secondaire :

- Détecter un cycle dans l'exécution de la tâche primaire à partir des données mesurées,

- Emettre un stimulus pour l'exécution de la tâche secondaire à un instant donné du cycle,

- Répéter l'émission du stimulus à chaque instant correspondant lors de cycles successifs de l'exécution de la tâche primaire.

Les troisièmes données mesurées lors de l'exécution simultanée des tâches primaire et secondaire sont comparées aux premières et deuxièmes données obtenues lors de l'exécution séparée desdites tâches primaire et secondaire. Dans l'hypothèse où des scores ont été calculés pour chacune de ces tâches réalisées séparément et simultanément, ces scores peuvent être comparés les uns aux autres. En cas de mesures multiples, des statistiques sur les distributions des données pourront être ajoutées.

2.4. Estimation des ressources attention nelles sollicitées / Détermination d'une stratégie de partage de l'attention développée par un individu

La comparaison des données mesurées et collectées lors des différentes phases d'évaluation permet d'estimer 40 :

- soit la demande attentionnelle requise pour l'exécution de la tâche primaire, - soit la stratégie de partage de l'attention développée par un individu

(priorisation / séquentialisation des tâches).

Cette comparaison permet d'observer :

- une amélioration des performances sous double tâche, ou au contraire

- une détérioration des performances sous double tâche

dans l'exécution de l'une ou l'autre des tâches (ou des deux tâches).

Cette étape d'estimation 40 présente de nombreux avantages. En effet, elle permet par exemple :

- d'évaluer la progression d'un individu dans le cadre d'une rééducation consistant à lui réapprendre à automatiser une tâche motrice telle que la marche

- d'alerter un individu d'un éventuel risque de chute lorsque ses ressources attentionnelles ne sont plus suffisantes pour exécuter convenablement une tâche motrice ou fonctionnelle.

L'étude des modifications des caractéristiques d'une tâche primaire sous conditions de double tâche permet donc l'étude des troubles physiologique et pathologique associés à l'exécution de cette tâche.

Outre une meilleure compréhension des mécanismes de désorganisation du contrôle moteur, cette nouvelle approche permet le développement d'une série de tests cliniques prédictifs de la chute et de techniques de rééducation.

3. Exemples d'utilisation

On va maintenant présenter deux exemples utilisant le procédé décrit ci- dessus. Dans ces deux exemples, la présentation de la tâche secondaire (par exemple, le déclenchement d'un stimulus ou génération d'une question) est asservie à la détection d'un événement de la tâche primaire. 3.1. Premier exemple

Le « Time Up and Go » (TUG) est un test de mobilité fonctionnelle utilisé dans l'évaluation et le suivi de rééducation des personnes âgées et des patients présentant des atteintes neurologiques, orthopédiques ou encore traumatologiques notamment, Pour ce test relativement facile et rapide, il est demandé à la personne de se lever d'un fauteuil, de marcher, de faire demi-tour et de revenir s'asseoir, c'est-à-dire d'exécuter des tâches posturales et locomotrices variées courantes de la vie quotidienne.

En exploitant les signaux issus de capteurs inertiels contenu dans un terminal mobile de type « Smartphone » et/ou connectés au terminal, il est possible d'identifier ces différentes phases.

La solution proposée dans la présente demande offre la possibilité de présenter une tâche secondaire - telle qu'une tâche cognitive (déclenchement d'un stimulus auditif pour une tâche de temps de réaction par exemple) - en fonction des tâches posturales et locomotrices (assis, debout, marche, etc.) associées à l'exécution du test TUG, ce qui permet, de manière avantageuse, de déterminer le coût attentionnel associé à la réalisation de chacune de ces tâches posturales et locomotrices.

3.2. Deuxième exemple

La marche est classiquement décrite comme une succession de :

double appui (les deux pieds sont au sol),

d'appui unilatéral ou simple appui (un seul pied au sol).

On distingue deux phases différentes :

la phase d'appui correspondant à toute la période où le pied est en contact avec le sol (cette phase d'appui débute par une attaque talon et finit par le décollage de l'hallux), et

la phase oscillante où le pied n'est plus en contact avec le sol et qui correspond à l'avancée du membre inférieur (cette phase oscillante débute par le décollage de l'hallux et finit par l'attaque du talon). Chez une personne jeune en bonne santé, la phase d'appui occupe 60% du cycle de marche et la phase oscillante 40%.

On peut diviser le cycle de marche en plusieurs périodes successives :

i) la première période est une phase de double appui au cours de laquelle le poids du corps va se reporter sur un membre inférieur ; elle dure 10% du cycle ;

ii) la seconde période est la phase de simple appui qui dure 40% du cycle ; iii) la troisième période est une nouvelle phase de double appui durant 10% ; iv) la quatrième période est une phase oscillante sans contact avec le sol durant 40%.

Ainsi, un cycle complet comporte 2 phases de double appui, une phase d'appui monopodal et une phase oscillante.

En exploitant les signaux issus des capteurs inertiels contenu dans un terminal mobile de type « Smartphone » et/ou connectés au terminal mobile, il est possible d'identifier ces différentes périodes et phases.

La solution proposée dans la présente demande offre la possibilité de présenter une tâche secondaire - telle qu'une tâche cognitive (déclenchement d'un stimulus auditif pour une tâche de temps de réaction par exemple) - en fonction des phases de la marche (par exemple, initiation de la marche, simple appui, double appui etc), ce qui permet, de manière avantageuse, de déterminer le coût attentionnel associé à la réalisation de chacune de ces phases.

Avantageusement, la difficulté de la tâche secondaire (et/ou de la tâche primaire) peut être modifiée en ligne en fonction de données collectées sur la tâche primaire ou la tâche secondaire.

4. Conclusion

L'exploitation du paradigme de double tâche met en évidence les relations étroites qui existent entre les processus sensori-moteurs et cognitifs.

L'entraînement en double tâche trouve toute sa place, notamment chez des individus à la phase initiale d'une démence. En sollicitant simultanément les fonctions sensorimotrices et cognitives de ces personnes, cette prise en charge permet d'améliorer leur autonomie et leur qualité de vie, notamment leurs capacités à pouvoir effectuer du mieux possible les activités de la vie quotidienne, et de prévenir le risque de chute.

Bien entendu, cet entraînement en double tâche peut trouver de nombreuses applications pour d'autres types d'individus (enfants, personnes âgées, blessés, sportifs, etc.).

Les individus âgés fragiles, chuteurs et présentant des troubles de la marche peuvent bénéficier d'exercices en double tâche pour leur permettre d'améliorer l'automatisme de marche. Il en va de même des individus présentant des troubles cognitifs.

En utilisant un terminal mobile tel que proposé dans le cadre de la présente invention, il est possible d'améliorer l'efficacité de l'entraînement en double tâche en proposant des exercices adaptés à chaque individu, et en facilitant la mise en œuvre de ces exercices.

Contrairement aux solutions existantes, la présente invention permet d'émettre la consigne. Elle permet en outre de déterminer si l'individu est parvenu à respecter les consignes par l'analyse des données acquises avec les capteurs. Ces éléments - ainsi que les autres caractéristiques présentées précédemment - permettent à la solution selon la présente invention d'être utilisable en complète autonomie sans nécessiter l'assistance d'un tiers.

Bien entendu, la présente invention ne se limite pas strictement à la mise en œuvre de deux tâches pour estimer une demande ou un coût attentionnel ou d'une stratégie de partage de l'attention développée par un individu. En effet, le procédé selon l'invention peut être mis en œuvre avec plus de deux tâches (par exemple, trois, quatre, cinq tâches, etc.) réalisées séparément et simultanément.