FR3109081A1 - POSTURE EVALUATION METHOD, ASSOCIATED EVALUATION DEVICE - Google Patents
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Abstract
METHODE D’EVALUATION D’UNE POSTURE, DISPOSITIF D’EVALUATION ASSOCIÉ L’invention se rapporte à une méthode d’évaluation de la posture d’un utilisateur par un dispositif comprenant un accéléromètre, la méthode comprenant : Une étape d’établissement de scores d’inclinaison et de flexion réalisée à un instant courant puis à un instant immédiatement successif à partir d’amplitudes d’inclinaison et de flexion provenant d’une accélération mesurée par l’accéléromètre, Une étape de calcul de différence entre les scores à l’instant immédiatement successif à l’instant courant et à l’instant courant, Si au moins une des différences entre les scores est supérieure à un seuil, une étape d’établissement d’une note à partir des différences entre les scores Une étape d’évaluation de la posture de l’utilisateur par classification de la note établie. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 5aThe invention relates to a method of evaluating the posture of a user by a device comprising an accelerometer, the method comprising: A step of establishing scores of inclination and bending carried out at a current instant then at an immediately successive instant from the amplitudes of inclination and bending resulting from an acceleration measured by the accelerometer, A step of calculating the difference between the scores at l 'instant immediately successive at the current instant and at the current instant, If at least one of the differences between the scores is greater than a threshold, a step for establishing a score from the differences between the scores A step d assessment of the user's posture by classification of the established score. Figure to be published with the abstract: Fig. 5a
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
L’invention se rapporte au domaine de la détection et du suivi de la posture d’un utilisateur.The invention relates to the field of detecting and monitoring the posture of a user.
L’invention concerne plus particulièrement une méthode d’évaluation de la posture d’un utilisateur sur un intervalle de temps.The invention relates more particularly to a method for evaluating the posture of a user over a time interval.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION
Aujourd’hui, de nombreuses personnes souffrent de maux de dos notamment en raison d’une mauvaise posture adoptée aussi bien en position statique que dynamique. Une mauvaise posture se définit par rapport à la colonne vertébrale, également appelée rachis, vue de profil qui a la forme d’un « S » allongé.Today, many people suffer from back pain, in particular due to poor posture adopted in both static and dynamic positions. Poor posture is defined in relation to the spine, also called the spine, seen in profile which has the shape of an elongated "S".
En référence à la
En cas de mauvaise posture, la colonne vertébrale CV est déformée de sorte qu’elle présente des courbures différentes des courbures CB1, CB2 et CB3 illustrées à la
Il existe des dispositifs permettant de détecter différentes positions et/ou mouvements d’un individu et d’émettre un signal lorsque ce dernier adopte une mauvaise posture.There are devices that can detect different positions and/or movements of an individual and emit a signal when the latter adopts a bad posture.
Par exemple, la demande de brevet US 5 749 838 décrit un dispositif de détection de la posture qui peut être fixé sur un vêtement ou encore sur une ceinture de l’utilisateur. Le dispositif de détection comporte trois lobes destinés à être en contact avec trois zones déterminées du dos de l’utilisateur. Une pression est exercée sur l’un des trois lobes lorsque la courbure de la colonne vertébrale de l’utilisateur augmente. Le dispositif émet une vibration lorsque la pression exercée sur l’un des lobes atteint une valeur seuil de manière à informer l’utilisateur qu’il a adopté une mauvaise posture.For example, patent application US 5,749,838 describes a posture detection device which can be attached to clothing or even to a belt of the user. The detection device comprises three lobes intended to be in contact with three determined areas of the user's back. Pressure is exerted on one of the three lobes as the curvature of the user's spine increases. The device emits a vibration when the pressure exerted on one of the lobes reaches a threshold value so as to inform the user that he has adopted a bad posture.
Par ailleurs, la demande de brevet US 2013207889 décrit également un dispositif de détection de la posture d’un utilisateur. En particulier, le dispositif de détection comporte un accéléromètre adapté pour déterminer le niveau d’inclinaison du bassin de l’utilisateur ainsi qu’un microprocesseur qui analyse en temps réel les données de l’accéléromètre de manière à évaluer la posture de l’utilisateur. Lorsque la posture de l’utilisateur est considérée comme mauvaise, un signal, sous la forme d’une vibration ou d’un son, est émis par le dispositif ou par des moyens externes aptes à communiquer avec le dispositif de détection.Furthermore, patent application US 2013207889 also describes a device for detecting the posture of a user. In particular, the detection device comprises an accelerometer suitable for determining the level of inclination of the user's pelvis as well as a microprocessor which analyzes the data from the accelerometer in real time so as to evaluate the posture of the user . When the posture of the user is considered to be bad, a signal, in the form of a vibration or a sound, is emitted by the device or by external means able to communicate with the detection device.
Cependant, de tels dispositifs de détection ne permettent pas d’obtenir des résultats suffisamment fiables et suffisamment représentatifs de la réalité de la posture de l’utilisateur car ceux-ci émettent un signal dès que la colonne vertébrale de l’utilisateur se déforme. Ainsi, dès que l’utilisateur change de posture en déformant sa colonne vertébrale, par exemple en effectuant une action telle que ramasser un objet, les dispositifs de détection de l’art antérieur déclenchent une alarme. Ces alarmes intempestives ne sont pas forcément représentatives du risque réel encouru par l’utilisateur.However, such detection devices do not make it possible to obtain results that are sufficiently reliable and sufficiently representative of the reality of the user's posture because they emit a signal as soon as the user's spine becomes deformed. Thus, as soon as the user changes posture by deforming his spine, for example by performing an action such as picking up an object, the detection devices of the prior art trigger an alarm. These nuisance alarms are not necessarily representative of the real risk incurred by the user.
Il existe donc un besoin d’un système plus fiable d’évaluation de la posture d’un utilisateur.There is therefore a need for a more reliable system for evaluating a user's posture.
Dans ce contexte, l’invention vise à résoudre les problèmes précités en proposant une solution permettant d’obtenir des résultats plus représentatifs de la réalité de la posture d’un utilisateur.In this context, the invention aims to solve the aforementioned problems by proposing a solution making it possible to obtain results that are more representative of the reality of a user's posture.
L’invention selon un premier aspect se rapporte à une méthode d’évaluation de la posture d’un utilisateur par un dispositif d’évaluation, le dispositif d’évaluation comprenant au moins un accéléromètre, la méthode d’évaluation étant caractérisée en ce qu’elle comporte au moins les étapes de :
- Etablissement d’un premier score d’inclinaison et d’un premier score de flexion à un instant courant tc en fonction respectivement d’une amplitude d’inclinaison courante et d’une amplitude de flexion courante, l’amplitude d’inclinaison courante et l’amplitude de flexion courante étant calculées à partir d’une accélération courante mesurée par l’accéléromètre du dispositif d’évaluation à l’instant tc,
- Etablissement d’un deuxième score d’inclinaison et d’un deuxième score de flexion à un instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc en fonction respectivement d’une deuxième amplitude d’inclinaison et d’une deuxième amplitude de flexion, la deuxième amplitude d’inclinaison et la deuxième amplitude de flexion étant calculées à partir d’une deuxième accélération mesurée par l’accéléromètre du dispositif d’évaluation à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc,
- Calcul de la différence entre le deuxième score d’inclinaison et le premier score d’inclinaison courante,
- Calcul de la différence entre le deuxième score de flexion et le premier score de flexion courante,
- Si la différence entre le premier score d’inclinaison courante et le deuxième score d’inclinaison est inférieure à un seuil d’inclinaison et si la différence entre le premier score de flexion courante et le deuxième score de flexion est inférieure à un seuil de flexion, l’étape d’établissement des scores d’inclinaison et de flexion à un instant tc+2 immédiatement suivant l’instant tc+1 est réitérée,
- Si la différence entre le premier score d’inclinaison courante et le deuxième score d’inclinaison est supérieure au seuil d’inclinaison et/ou si la différence entre le premier score de flexion courante et le deuxième score de flexion est supérieure au seuil de flexion, alors une étape d’évaluation de la posture de l’utilisateur à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc est réalisée et comprend :
- Une sous-étape d’établissement d’une note à partir des scores d’inclinaison et de flexion à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc,
- Une sous-étape de classification de la note établie dans une classe d’évaluation de la posture de l’utilisateur, la classe étant choisie en fonction de la valeur de la note.
- Establishment of a first inclination score and a first flexion score at a current instant tc as a function respectively of a current amplitude of inclination and of a current amplitude of flexion, the current amplitude of inclination and the current flexion amplitude being calculated from a current acceleration measured by the accelerometer of the evaluation device at time tc,
- Establishment of a second inclination score and a second flexion score at an instant tc+1 immediately following the current instant tc as a function respectively of a second amplitude of inclination and of a second amplitude of flexion , the second amplitude of inclination and the second amplitude of flexion being calculated from a second acceleration measured by the accelerometer of the evaluation device at instant tc+1 immediately following current instant tc,
- Calculation of the difference between the second inclination score and the first current inclination score,
- Calculation of the difference between the second bending score and the first current bending score,
- If the difference between the first running lean score and the second lean score is less than a lean threshold and if the difference between the first running lean score and the second lean score is less than a lean threshold , the step of establishing the inclination and flexion scores at a time tc+2 immediately following the time tc+1 is repeated,
- If the difference between the first current lean score and the second lean score is greater than the lean threshold and/or if the difference between the first current bend score and the second bend score is greater than the bend threshold , then a step of evaluating the posture of the user at the instant tc+1 immediately following the current instant tc is carried out and comprises:
- A sub-step of establishing a score from the inclination and bending scores at the instant tc+1 immediately following the current instant tc,
- A classification sub-step of the rating established in a class of evaluation of the posture of the user, the class being chosen according to the value of the rating.
Grâce à l’invention, l’évaluation de la posture d’un utilisateur à un instant donné dépend de la posture de l’utilisateur à l’instant précédent. Ainsi, une posture est évaluée comme étant « mauvaise » si elle dure dans le temps et une déformation de courte durée n’est pas systématiquement considérée comme ayant entraîné une mauvaise posture.Thanks to the invention, the evaluation of the posture of a user at a given moment depends on the posture of the user at the previous moment. Thus, a posture is evaluated as being "bad" if it lasts over time and a deformity of short duration is not systematically considered as having caused a bad posture.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la méthode selon un premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le score de flexion est établi en utilisant un modèle d’apprentissage automatique d’établissement de score de flexion mettant en relation l’amplitude d’inclinaison courante et l’amplitude de flexion courante avec le score de flexion et en ce que le score d’inclinaison est établi en utilisant un modèle d’apprentissage automatique d’établissement de score d’inclinaison mettant en relation l’amplitude d’inclinaison courante et l’amplitude de flexion courante avec le score d’inclinaison.
- la note est établie en utilisant un modèle d’apprentissage automatique d’établissement de note mettant en relation les scores de flexion et d’inclinaison avec la note.
- la note est classifiée en mettant en relation la note avec une échelle de note ayant été utilisée pour l’apprentissage du modèle d’apprentissage automatique d’établissement de note.
- la méthode d’évaluation comprend une étape de détection d’un changement durable de posture, un changement durable de posture étant détecté lorsque :
- la différence entre le deuxième score d’inclinaison à l’instant tc+1 et le premier score d’inclinaison courant à l’instant courant tc calculée à la sous-étape de calcul est supérieure au seuil d’inclinaison et/ou la différence entre le deuxième score de flexion à l’instant tc+1 et le premier score de flexion courant à l’instant courant tc calculée à l’étape de calcul est supérieure au seuil de flexion et que,
- pour un instant tc+2 immédiatement successif à l’instant tc+1, la différence entre la différence entre un troisième score d’inclinaison établi à l’instant tc+2 et le deuxième score d’inclinaison établi à l’instant tc+1 est inférieure à un seuil d’inclinaison de maintien de posture ou la différence entre un troisième score de flexion établi à l’instant tc+2 et le deuxième score de flexion établi à l’instant tc+1 est inférieure à un seuil de flexion de maintien de posture.
- l’étape de détection d’un changement durable de posture est réalisée avant l’étape d’évaluation de la posture de l’utilisateur et en ce que l’étape d’évaluation de la posture de l’utilisateur n’est réalisée que lorsqu’un changement durable de posture est détecté à l’étape de détection d’un changement durable de posture.
- la méthode d’évaluation comporte une étape d’émission d’un signal d’inactivité si la différence entre le premier score d’inclinaison courante et le deuxième score d’inclinaison est inférieure à un seuil d’inactivité d’inclinaison et si la différence entre le premier score de flexion courante et le deuxième score de flexion est inférieure à un seuil d’inactivité de flexion, pendant un nombre d’instants successifs à l’instant courant tc, le nombre d’instants successifs étant supérieur à un seuil de durée d’inactivité.
- la méthode d’évaluation comporte une étape d’émission d’un signal de risque si la valeur absolue de la dérivée temporelle de l’amplitude de flexion courante est supérieure à un seuil de valeur pendant un temps supérieur à un seuil de durée.
- the bend score is established using a bend scoring machine learning model relating the current tilt amount and the current bend amount to the bend score and that the score d The tilt is established using a machine learning tilt scoring model relating the current tilt amount and the current flexion amount to the tilt score.
- the score is established using a machine learning scoring model relating the bend and tilt scores to the score.
- the rating is classified by relating the rating to a rating scale that was used to train the rating machine learning model.
- the evaluation method comprises a step of detecting a lasting change in posture, a lasting change in posture being detected when:
- the difference between the second inclination score at time tc+1 and the first current inclination score at current time tc calculated at the calculation sub-step is greater than the inclination threshold and/or the difference between the second bending score at time tc+1 and the first current bending score at current time tc calculated at the calculation step is greater than the bending threshold and that,
- for an instant tc+2 immediately following instant tc+1, the difference between the difference between a third inclination score established at instant tc+2 and the second inclination score established at instant tc+ 1 is less than a posture maintenance inclination threshold or the difference between a third flexion score established at time tc+2 and the second flexion score established at time tc+1 is less than a threshold of posture holding flexion.
- the step of detecting a lasting change in posture is carried out before the step of evaluating the posture of the user and in that the step of evaluating the posture of the user is only carried out when a lasting change of posture is detected in the step of detecting a lasting change of posture.
- the evaluation method comprises a step of emitting an inactivity signal if the difference between the first current inclination score and the second inclination score is less than an inclination inactivity threshold and if the difference between the first current flexion score and the second flexion score is less than a flexion inactivity threshold, for a number of successive instants at the current instant tc, the number of successive instants being greater than a threshold duration of inactivity.
- the evaluation method comprises a step of emitting a risk signal if the absolute value of the time derivative of the current bending amplitude is greater than a value threshold for a time greater than a duration threshold.
Un autre aspect de l’invention concerne un dispositif d’évaluation de la posture d’un utilisateur, comportant des moyens configurés pour mettre en œuvre la méthode d’évaluation selon l’invention.Another aspect of the invention relates to a device for evaluating the posture of a user, comprising means configured to implement the evaluation method according to the invention.
Un autre aspect de l’invention concerne un produit-programme d’ordinateur comprenant des instructions qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes de la méthode d’évaluation selon l’invention.Another aspect of the invention relates to a computer program product comprising instructions which, when the program is executed by a computer, lead the latter to implement the steps of the evaluation method according to the invention.
Un autre aspect de l’invention concerne un support d’enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes de la méthode d’évaluation selon l’invention.Another aspect of the invention relates to a computer-readable recording medium comprising instructions which, when executed by a computer, lead the latter to implement the steps of the evaluation method according to the invention. .
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
- à la figure 1, un schéma illustrant une vue latérale d’une colonne vertébrale présentant des courbures physiologiques ;
- à la figure 2, un schéma illustrant les plans de référence dans un corps humain ;
- à la figure 3, un schéma illustrant un dispositif d’évaluation de la posture d’un utilisateur selon un mode de réalisation de l’invention ;
- à la figure 4, un schéma illustrant le dispositif d’évaluation de la figure 3 lorsqu’il est fixé au niveau d’une zone déterminée de l’utilisateur ;
- aux figures 5a à 5e, des schémas en blocs illustrant les étapes d’une méthode d’évaluation de la posture d’un utilisateur selon un mode de réalisation de l’invention ;
- à la figure 6, un schéma en blocs illustrant la détection d’un changement de posture durable selon un mode de réalisation de l’invention ;
- aux figures 7a et 7b, des schémas illustrant la détection d’un changement de posture durable selon un mode de réalisation de l’invention,
- à la figure 8, un graphique représentant la détection d’une inactivité selon un mode de réalisation de l’invention ;
- à la figure 9, un organigramme illustrant la détection d’un geste à risque selon un mode de réalisation de l’invention.
- in FIG. 1, a diagram illustrating a side view of a vertebral column exhibiting physiological curvatures;
- in FIG. 2, a diagram illustrating the reference planes in a human body;
- in FIG. 3, a diagram illustrating a device for evaluating the posture of a user according to one embodiment of the invention;
- in FIG. 4, a diagram illustrating the evaluation device of FIG. 3 when it is fixed at the level of a determined zone of the user;
- in FIGS. 5a to 5e, block diagrams illustrating the steps of a method for evaluating the posture of a user according to one embodiment of the invention;
- in FIG. 6, a block diagram illustrating the detection of a lasting change in posture according to an embodiment of the invention;
- in FIGS. 7a and 7b, diagrams illustrating the detection of a lasting change in posture according to one embodiment of the invention,
- in FIG. 8, a graph representing the detection of inactivity according to one embodiment of the invention;
- in FIG. 9, a flowchart illustrating the detection of a risky gesture according to one embodiment of the invention.
DESCRIPTION DETAILLÉEDETAILED DESCRIPTION
La présente invention se rapporte à une méthode et à un dispositif d’évaluation de la posture d’un utilisateur.The present invention relates to a method and a device for evaluating the posture of a user.
Dans la suite de la description, on rappelle que lorsque l’on prête une action à un dispositif celle-ci est en fait effectuée par le microprocesseur du dispositif commandé par des codes instructions enregistrés dans la mémoire du dispositif.In the rest of the description, it is recalled that when an action is assigned to a device, it is in fact performed by the microprocessor of the device controlled by instruction codes recorded in the memory of the device.
En référence à la
Le plan sagittal PS est un plan vertical qui passe par la ligne médiane du corps et le divise en deux parties symétriques, droite et gauche. Le plan frontal PF est un plan vertical perpendiculaire au plan sagittal PS qui divise le corps en deux parties symétriques, antérieure (ventrale) et postérieure (dorsale). Le plan transversal PT est un plan horizontal, parallèle au sol, qui divise le corps en deux parties symétriques, supérieure (du côté de la tête) et inférieure (du côté des pieds).The sagittal plane PS is a vertical plane that passes through the midline of the body and divides it into two symmetrical parts, right and left. The frontal plane PF is a vertical plane perpendicular to the sagittal plane PS which divides the body into two symmetrical parts, anterior (ventral) and posterior (dorsal). The transverse plane PT is a horizontal plane, parallel to the ground, which divides the body into two symmetrical parts, upper (on the side of the head) and lower (on the side of the feet).
Dans l’invention, la posture de l’utilisateur est évaluée sur la base de son inclinaison dans le plan frontal PF et de sa flexion/extension dans le plan sagittal PS.In the invention, the posture of the user is evaluated on the basis of his inclination in the frontal plane PF and his flexion/extension in the sagittal plane PS.
Dans la suite de la description, on utilisera le terme « flexion » pour désigner aussi bien la flexion que l’extension.In the remainder of the description, the term “flexion” will be used to designate both flexion and extension.
Comme on peut le voir sur la
Le dispositif d’évaluation 10 est fixé au niveau d’une zone déterminée Z du dos de l’utilisateur UTL. Avantageusement, la zone déterminée Z se trouve au niveau de la partie supérieure du dos de l’utilisateur UTL, entre sa colonne vertébrale et une de ses épaules, comme illustré sur la
Par ailleurs, à l’intérieur du boitier 11, le dispositif d’évaluation 10 comporte :
- un accéléromètre 12,
- un microprocesseur 14,
- des moyens de communication 15 sans fil,
- des moyens d’alimentation 16,
- un compteur de temps 17,
- une mémoire 18.
- an accelerometer 12,
- a microprocessor 14,
- wireless communication means 15,
- supply means 16,
- a time counter 17,
- a memory 18.
En outre, le dispositif d’évaluation 10 peut comprendre un gyromètre (non représenté).Furthermore, the evaluation device 10 can include a gyrometer (not shown).
L’accéléromètre 12 est configuré pour mesurer l’accélération de l’utilisateur UTL le long de trois axes x, y, z, par exemple à une fréquence de 26 Hz, puis de transmettre les mesures au microprocesseur 14. Dans une variante de réalisation non illustrée, le dispositif d’évaluation 10 comporte au moins deux accéléromètres 12.The accelerometer 12 is configured to measure the acceleration of the user UTL along three axes x, y, z, for example at a frequency of 26 Hz, then to transmit the measurements to the microprocessor 14. In an alternative embodiment not shown, the evaluation device 10 comprises at least two accelerometers 12.
Le microprocesseur 14 est configuré pour traiter les données de l’accéléromètre 12, par exemple à une fréquence de 26Hz, afin d’évaluer la posture de l’utilisateur UTL.The microprocessor 14 is configured to process the data from the accelerometer 12, for example at a frequency of 26Hz, in order to evaluate the posture of the user UTL.
Les moyens de communication 15 sans fil assurent la transmission des données traitées par le microprocesseur 14 vers un terminal distant 19, par exemple un smartphone, un ordinateur ou encore un téléviseur. Avantageusement, les moyens de communication 15 sont formés par une interface Bluetooth, une interface Bluetooth Low Energy, une interface Wifi ou une autre interface de réseau sans fil connue de l’homme du métier.The wireless communication means 15 ensure the transmission of the data processed by the microprocessor 14 to a remote terminal 19, for example a smartphone, a computer or even a television set. Advantageously, the means of communication 15 are formed by a Bluetooth interface, a Bluetooth Low Energy interface, a Wifi interface or another wireless network interface known to those skilled in the art.
Les moyens d’alimentation 16, par exemple une batterie, alimentent en énergie le dispositif d’évaluation 10.The supply means 16, for example a battery, supply energy to the evaluation device 10.
La mémoire 18 est adaptée pour stocker les données du compteur de temps 17, les données de l’accéléromètre 12, une ou plusieurs caractéristiques physiologiques de l’utilisateur UTL ainsi qu’une bibliothèque de données relatives à différentes postures.The memory 18 is suitable for storing the data from the time counter 17, the data from the accelerometer 12, one or more physiological characteristics of the user UTL as well as a library of data relating to different postures.
Dans une étape 101 de calibration, des matrices de transformation sont calculées afin de replacer les futurs signaux mesurés par le dispositif d’évaluation 10 en un référentiel fixe. Ce référentiel fixe, par exemple centré autour du centre de gravité de l’utilisateur UTL, est celui qui sera utilisé par la suite dans la méthode d’évaluation 100 pour les mesures d’accélération selon les axes x, y, et z. Un exemple de référentiel fixe est représenté aux
Dans une étape d’initialisation 102 réalisée à un instant initial et représentée à la
Dans une sous-étape 1020, une accélération initiale est mesurée par l’accéléromètre 12. Avantageusement, l’accélération initiale ALi est mesurée selon les axes x, y et z représentés à la
Dans une sous-étape 1021, une amplitude d’inclinaison initiale AIi et une amplitude de flexion initiale AFi sont déterminées par le microprocesseur 14. En particulier, l’amplitude d’inclinaison initiale AIi et l’amplitude de flexion initiale AFi sont déterminées à partir de l’accélération initiale mesurée lors de la sous-étape 1020. Par exemple, l’amplitude d’inclinaison initiale et l’amplitude de flexion initiale sont déterminées en utilisant la méthode Tilt/Twist décrite dans l’article de Neil R. Crawford et al, « A new technique for determining 3-D joint angles: the tilt/twist method » (1999). Ainsi, l’amplitude d’inclinaison initiale AIi, est calculée en utilisant la formule mathématique suivante :
L’amplitude de flexion initiale AFi est calculée en utilisant la formule mathématique suivante :
Les valeurs d’amplitudes d’inclinaison initiale AIi et d’amplitude de flexion initiale AFi ainsi calculées sont des valeurs angulaires correspondant à l’écart angulaire, respectivement, dans le plan frontal PF et dans le plan sagittal PS exprimés en radians par rapport à la posture initiale de l’utilisateur UTL.The values of initial inclination amplitude AIi and initial flexion amplitude AFi thus calculated are angular values corresponding to the angular deviation, respectively, in the frontal plane PF and in the sagittal plane PS expressed in radians with respect to the initial posture of the UTL user.
Dans une sous-étape 1022, un score d’inclinaison initiale SIi et un score de flexion initiale SFi sont calculés, par le microprocesseur 14, à partir, respectivement, de l’amplitude d’inclinaison initiale AIi et de l’amplitude de flexion initiale AFi mesurées.In a sub-step 1022, an initial inclination score SIi and an initial flexion score SFi are calculated, by the microprocessor 14, from, respectively, the initial inclination amplitude AIi and the flexion amplitude initial AFi measured.
Les scores sont préférentiellement calculés en utilisant une formule polynomiale issue de l’apprentissage d’un modèle d’apprentissage automatique. Ce modèle d’apprentissage automatique, par exemple un modèle de régression de Lasso, peut avoir été entraîné selon un apprentissage supervisé ou non-supervisé. Par exemple, dans le cas de l’apprentissage supervisé, le modèle a été entraîné avec des données d’inclinaison (pour le score d’inclinaison initiale SIi) ou des données de flexion (pour le score de flexion initiale SFi) annotées. C’est-à-dire que les données comprenaient une étiquette (aussi appelée « label ») comprenant une valeur ou une indication sur la valeur que doit prendre le score correspondant à une amplitude donnée. Par exemple, on peut vouloir que le score ait une valeur de 10 lorsque l’amplitude d’inclinaison initiale selon l’axe x AIxi est de 0,1 radian et de 0 radians selon les autres axes. Ces valeurs sont indicatives et au choix de l’opérateur entraînant le modèle. Le modèle ainsi entraîné avec plusieurs correspondances d’amplitudes d’inclinaison AI et de scores d’inclinaison SI permet d’obtenir une formule polynomiale pour le calcul du score d’inclinaison SI en fonction des amplitudes d’inclinaison AI selon chaque axe. Ainsi, par exemple, le score d’inclinaison initiale SIi est calculé en utilisant la formule polynomiale suivante:
De même, le score de flexion initiale SFi, peut être calculé en utilisant la formule polynomiale suivante:
Comme indiqué précédemment, les valeurs paramétriques, i.e. les coefficients polynomiaux, utilisées dans les formules polynomiales ci-dessus sont issues de l’apprentissage d’un modèle de régression de Lasso.As indicated previously, the parametric values, i.e. the polynomial coefficients, used in the polynomial formulas above come from the training of a Lasso regression model.
Dans une étape 103, la posture de l’utilisateur UTL est évaluée. Cette étape 103 comprend les sous-étapes 1030 à 1032 et est représentée à la
Comme indiqué précédemment, les valeurs paramétriques, i.e. les coefficients polynomiaux, utilisées dans la formule polynomiale ci-dessus est issues de l’apprentissage d’un modèle d’apprentissage automatique pour la détermination d’une note N, basée sur les scores de Flexion SFi et d’Inclinaison SIi. Ainsi, le modèle peut avoir été entrainé pour que la note N prenne des valeurs de 0 à 100 sur une échelle de note, et pour qu’une inclinaison trop importante augmente significativement la note N. De même, le modèle peut avoir été entraîné pour qu’un score de flexion initiale SFi trop important augmente significativement le note N. Un tel apprentissage permet de lier les scores de flexion SFi et d’inclinaison SIi en une note N unique, permettant par la suite d’indiquer une bonne ou mauvaise posture de l’utilisateur UTL. Le modèle peut aussi avoir été entrainé pour que la note N prenne des valeurs de par rapport à une quelconque valeur de référence.As stated earlier, the parametric values, i.e. the polynomial coefficients, used in the polynomial formula above are derived from training a machine learning model for determining an N score, based on the Bending scores SFi and Tilt SIi. Thus, the model may have been trained so that the N score takes on values from 0 to 100 on a score scale, and for too much inclination to significantly increase the N score. Similarly, the model may have been trained to that an excessive SFi initial flexion score significantly increases the N score. Such learning makes it possible to link the SFi flexion and SIi inclination scores into a single N score, subsequently making it possible to indicate good or bad posture of the UTL user. The model may also have been trained so that the score N takes on values of with respect to some reference value.
La note N est ensuite stockée dans la mémoire 18.Note N is then stored in memory 18.
Dans la sous-étape 1031, la posture de l’utilisateur UTL à l’instant initial ti est évaluée. L’évaluation de la posture de l’utilisateur UTL comprend la mise en relation de la note N avec l’échelle de note qui a été utilisée pour l’apprentissage du modèle d’apprentissage de note. Ainsi, la sous-étape 1031 d’évaluation de la posture de l’utilisateur UTL comprend la comparaison de la note N avec un ou plusieurs seuils compris dans l’échelle de note et/ou valeurs de références, de telle façon que la note N puisse être classée et ainsi déterminer une « qualité » de la posture de l’utilisateur UTL. Par exemple, la note N peut être basse sur l’échelle de note, par exemple proche de 0, par exemple située entre 0 et 30, indiquant ainsi une « bonne posture » de l’utilisateur UTL. La note N peut être haute sur l’échelle de note, par exemple proche de 100, par exemple entre 70 et 100, indiquant ainsi une « mauvaise posture » de l’utilisateur UTL. La note N peut aussi avoir une valeur moyenne sur l’échelle de note, par exemple entre 30 et 70, indiquant une « posture moyenne », par exemple une posture à ne pas maintenir trop longtemps. Il est clair pour l’homme du métier que toute autre échelle de valeur et/ou seuils de valeurs peuvent être utilisés pour qualifier la note N et la posture de l’utilisateur UTL.In sub-step 1031, the posture of the user UTL at the initial instant ti is evaluated. The UTL user posture assessment includes relating the N rating to the rating scale that was used to train the rating learning model. Thus, the sub-step 1031 for evaluating the posture of the UTL user comprises comparing the score N with one or more thresholds included in the score scale and/or reference values, in such a way that the score N can be classified and thus determine a "quality" of the posture of the user UTL. For example, the N rating can be low on the rating scale, for example close to 0, for example between 0 and 30, thus indicating a “good posture” of the UTL user. The N rating can be high on the rating scale, for example close to 100, for example between 70 and 100, thus indicating “poor posture” of the UTL user. The N rating can also have an average value on the rating scale, for example between 30 and 70, indicating an "average posture", for example a posture not to be maintained for too long. It is clear to those skilled in the art that any other value scale and/or value thresholds can be used to qualify the score N and the posture of the UTL user.
La note N peut en outre dépendre d’une ou plusieurs caractéristiques physiologiques de l’utilisateur UTL, par exemple en pondérant la note N par un coefficient en fonction de l’âge, du sexe, ou de toute autre caractéristique physiologique de l’utilisateur UTL.The score N can also depend on one or more physiological characteristics of the user UTL, for example by weighting the score N by a coefficient according to the age, sex, or any other physiological characteristic of the user UTL.
Dans la sous-étape 1032, l’évaluation de la posture de l’utilisateur UTL obtenue lors de la sous-étape 1031 est transmise au terminal distant 19 par les moyens de communications 15 sans fil. Cette transmission sans-fil peut être réalisée en utilisant tout protocole sans-fil connu, tel que l’un des protocoles Bluetooth®, Wi-Fi®, LoRa®, SigFox® etc. Avantageusement, la posture de l’utilisateur UTL apparaît, sur des moyens d’affichage du terminal distant 19, comme « bonne », « mauvaise » ou par toute autre indication de l’évaluation de la posture par l’utilisateur UTL selon l’évaluation réalisée à la sous-étape 1031 précédente.In the sub-step 1032, the evaluation of the posture of the user UTL obtained during the sub-step 1031 is transmitted to the remote terminal 19 by the means of communication 15 wirelessly. This wireless transmission can be carried out using any known wireless protocol, such as one of the Bluetooth®, Wi-Fi®, LoRa®, SigFox® etc. protocols. Advantageously, the posture of the user UTL appears, on the display means of the remote terminal 19, as "good", "bad" or by any other indication of the evaluation of the posture by the user UTL according to the evaluation carried out in the previous sub-step 1031 .
Dans une étape 104 représentée à la
Dans une sous-étape 1040, une accélération courante est mesurée par l’accéléromètre 12. Avantageusement, l’accélération courante ALc est mesurée selon les axes x, y et z. Ainsi, ALxc correspond à l’accélération linéaire selon l’axe x, ALyc correspond à l’accélération linéaire selon l’axe y et ALzc correspond à l’accélération linéaire selon l’axe z. L’accélération courante ALc = (ALxc, ALyc, ALzc) est ensuite stockée dans la mémoire 18.In a sub-step 1040, a current acceleration is measured by the accelerometer 12. Advantageously, the current acceleration ALc is measured along the x, y and z axes. Thus, ALxc corresponds to the linear acceleration along the x axis, ALyc corresponds to the linear acceleration along the y axis and ALzc corresponds to the linear acceleration along the z axis. The current acceleration ALc = (ALxc, ALyc, ALzc) is then stored in memory 18.
Dans une sous-étape 1041, une amplitude d’inclinaison courante AIc et une amplitude de flexion courante AFc sont déterminées par le microprocesseur 14. Comme pour les amplitudes d’inclinaison et de flexion initiales AIi et AFi à l’étape 1021, l’amplitude d’inclinaison courante AIc et l’amplitude de flexion courante AFc sont déterminées en utilisant la méthode Tilt/Twist.In a sub-step 1041, a current inclination amplitude AIc and a current flexion amplitude AFc are determined by the microprocessor 14. As for the initial inclination and flexion amplitudes AIi and AFi in step 1021, the current tilt amplitude AIc and current flexion amplitude AFc are determined using the Tilt/Twist method.
Ainsi, l’amplitude d’inclinaison courante AIc, est calculée en utilisant la formule mathématique suivante :
L’amplitude de flexion courante AFc est calculée en utilisant la formule mathématique suivante :
Les valeurs d’amplitudes d’inclinaison courante AIc et d’amplitude de flexion courante AFc ainsi calculées sont des valeurs angulaires correspondant à l’écart angulaire, respectivement, dans le plan frontal PF et dans le plan sagittal PS exprimés en radians par rapport à la posture initiale de l’utilisateur UTL.The current inclination amplitude values AIc and current flexion amplitude AFc thus calculated are angular values corresponding to the angular deviation, respectively, in the frontal plane PF and in the sagittal plane PS expressed in radians with respect to the initial posture of the UTL user.
Dans une sous-étape 1042, et de la même manière qu’à l’étape 1022, un score d’inclinaison courante SIc et un score de flexion courante SFc sont calculés, par le microprocesseur 14, à partir, respectivement, de l’amplitude d’inclinaison courante AIc et de l’amplitude de flexion courante AFc mesurées.In a sub-step 1042, and in the same way as in step 1022, a current inclination score SIc and a current flexion score SFc are calculated, by the microprocessor 14, from, respectively, the measured current inclination amplitude AIc and current flexion amplitude AFc.
Le score d’inclinaison courante SIc est calculé en utilisant une formule polynomiale résultant de l’apprentissage d’un modèle d’apprentissage automatique tel que décrit à la sous-étape 1022. Le score d’inclinaison courante SIc peut ainsi être calculé en utilisant la formule polynomiale suivante :
De même, le score de flexion courante SFc, peut être calculé en utilisant la formule polynomiale suivante :
Comme indiqué précédemment, les valeurs paramétriques, i.e. les coefficients polynomiaux, utilisées dans les formules polynomiales ci-dessus sont issues de l’apprentissage d’un modèle d’apprentissage automatique, par exemple un modèle de régression de Lasso.As indicated previously, the parametric values, i.e. the polynomial coefficients, used in the polynomial formulas above come from the training of a machine learning model, for example a Lasso regression model.
Dans une sous-étape 1043, la différence entre les scores courants d’inclinaison Sic et de flexion SFc calculés à l’instant tc et les scores d’inclinaison et de flexion calculés à l’instant directement précédent est calculée par le microprocesseur 14.In a sub-step 1043, the difference between the current inclination Sic and flexion SFc scores calculated at the instant tc and the inclination and flexion scores calculated at the directly preceding instant is calculated by the microprocessor 14.
Lorsque l’instant courant est un instant suivant directement l’instant initial ti, c’est-à-dire lorsqu’aucun score de flexion et d’inclinaison autre que les scores d’inclinaison SIi et de flexion SFi ont été calculés, la différence entre les scores d’inclinaison courant Sic et de flexion SFc et les scores d’inclinaison initial SIi et de flexion initial SFi est calculée par le microprocesseur 14. Par « différence » on entend le calcul suivant :When the current time is a time directly following the initial time ti, i.e. when no bending and inclination score other than the inclination SIi and bending SFi scores have been calculated, the difference between the current inclination Sic and flexion SFc scores and the initial inclination SIi and initial flexion SFi scores is calculated by the microprocessor 14. By “difference” is meant the following calculation:
∆SI = SIc – SIi∆SI = SIc – SIi
∆SF = SFc – SFi∆SF = SFc – SFi
Lorsque l’instant courant est un instant ne suivant pas directement l’instant initial ti, c’est-à-dire lorsqu’au moins un autre score de flexion et un autre score d’inclinaison autres que les scores d’inclinaison initial SIi et de flexion initial SFi ont été calculés, la différence entre les scores d’inclinaison courant SIc et de flexion SFc et les scores d’inclinaison courant à l’instant précédent tc-1 SIc-1 et de flexion courant à l’instant précédent tc-1 SFc-1 est calculée par le microprocesseur 14. Par « différence » on entend le calcul suivant :When the current instant is an instant not directly following the initial instant ti, that is to say when at least one other bending score and another inclination score other than the initial inclination scores SIi and initial flexion SFi were calculated, the difference between the current inclination SIc and flexion SFc scores and the current inclination scores at the previous time tc-1 SIc-1 and current flexion at the previous time tc-1 SFc-1 is calculated by the microprocessor 14. By “difference” is meant the following calculation:
∆SI = SIc – SIc-1∆SI = SIc – SIc-1
∆SF = SFc – SFc-1∆SF = SFc – SFc-1
Ainsi, si l’instant courant tc est l’instant immédiatement consécutif à l’instant initial, c’est-à-dire l’instant t2, la sous-étape 1043 consiste à calculer la différence entre les scores courants SIc2 et SFc2 et les scores initiaux SIc1 et SFC1.Thus, if the current instant tc is the instant immediately following the initial instant, that is to say the instant t2, the sub-step 1043 consists in calculating the difference between the current scores SIc2 and SFc2 and the initial SIc1 and SFC1 scores.
Si l’instant courant tc est l’instant t5, la sous-étape 1043 consiste à calculer la différence entre les scores courants SIC5 et SFC5 et les scores courants précédents SIC4 et SFC4.If the current instant tc is instant t5, sub-step 1043 consists in calculating the difference between the current scores SIC5 and SFC5 and the previous current scores SIC4 and SFC4.
Si |∆SI| est inférieur à un seuil d’inclinaison et |∆SF| est inférieur à un seuil de flexion, l’étape 104 est réitérée. Les nouveaux scores SIc+1 et SFc+1 calculés à l’instant tc+1 sont alors comparés aux scores SIc et SFc calculés à l’instant tc.If |∆SI| is less than an inclination threshold and |∆SF| is less than a bending threshold, step 104 is repeated. The new scores SIc+1 and SFc+1 calculated at time tc+1 are then compared to the scores SIc and SFc calculated at time tc.
Si, en revanche, |∆SI| est supérieur au seuil d’inclinaison et/ou |∆SF| est supérieur à un seuil de flexion, alors le procédé 100 continue à l’étape 105 de recalcul de la note.If, on the other hand, |∆SI| is greater than the inclination threshold and/or |∆SF| is greater than a bending threshold, then the method 100 continues at step 105 of recalculating the note.
Dans une étape 105 représentée à la
Comme décrit à l’étape 103, une formule polynomiale permettant de calculer la note N est issue de l’apprentissage d’un modèle d’apprentissage automatique.As described in step 103, a polynomial formula for calculating the score N is derived from training a machine learning model.
La note N est ensuite stockée dans la mémoire 18. Il est possible de stocker conjointement toutes les notes N calculées plutôt que d’écraser la note N à chaque nouveau calcul. Cela permet d’avoir accès à l’évolution des notes N et donc des postures de l’utilisateur UTL.The note N is then stored in the memory 18. It is possible to store all the calculated notes N together rather than overwriting the note N with each new calculation. This makes it possible to have access to the evolution of the N scores and therefore of the postures of the UTL user.
Dans la sous-étape 1051, la posture de l’utilisateur UTL à l’instant courant tc est évaluée. L’évaluation de la posture de l’utilisateur UTL comprend la mise en relation de la note N avec l’échelle de note qui a été utilisée pour l’apprentissage du modèle d’apprentissage de note. Ainsi, la sous-étape 1051 d’évaluation de la posture de l’utilisateur UTL comprend la classification de la note N dans une classe représentation de la « qualité » de la posture de l’utilisateur UTL. Cette classification peut être réalisée par exemple en comparant la note N avec un ou plusieurs seuils compris dans l’échelle de note, de telle façon que la note N puisse être classée et ainsi déterminer une « qualité » de la posture de l’utilisateur UTL, en utilisant la même échelle qu’à l’étape 103 d’évaluation de la posture initiale. En outre, la classification peut être réalisée en utilisant un classifieur tel qu’un modèle d’apprentissage automatique entraîné, par exemple de type SVM (« Support Vector Machine » pour « Machine à Vecteurs de Support »).In sub-step 1051, the posture of the user UTL at the current instant tc is evaluated. The UTL user posture assessment includes relating the N rating to the rating scale that was used to train the rating learning model. Thus, the sub-step 1051 for evaluating the posture of the user UTL comprises the classification of the score N in a class representing the “quality” of the posture of the user UTL. This classification can be carried out for example by comparing the score N with one or more thresholds included in the score scale, so that the score N can be classified and thus determine a "quality" of the posture of the user UTL , using the same scale as in step 103 for evaluating the initial posture. In addition, the classification can be carried out using a classifier such as a trained automatic learning model, for example of the SVM (Support Vector Machine) type.
La note N peut en outre dépendre d’une ou plusieurs caractéristiques physiologiques de l’utilisateur UTL, par exemple en pondérant la note N par un coefficient en fonction de l’âge, du sexe, ou de toute autre caractéristique physiologique de l’utilisateur UTL.The score N can also depend on one or more physiological characteristics of the user UTL, for example by weighting the score N by a coefficient according to the age, sex, or any other physiological characteristic of the user UTL.
A la sous-étape 1052, l’évaluation de la posture de l’utilisateur UTL obtenue lors de la sous-étape 1051 est transmise au terminal distant 19 par les moyens de communications 15 sans fil. Cette transmission sans-fil peut être réalisée en utilisant tout protocole sans-fil connu, tel que l’un des protocoles Bluetooth®, Wi-Fi®, LoRa®, SigFox® etc. Avantageusement, la posture de l’utilisateur UTL apparaît, sur des moyens d’affichage du terminal distant 19, comme « bonne », « mauvaise » ou par toute autre indication de l’évaluation de la posture par l’utilisateur UTL.At sub-step 1052, the evaluation of the posture of the user UTL obtained during sub-step 1051 is transmitted to the remote terminal 19 by the means of communication 15 wirelessly. This wireless transmission can be carried out using any known wireless protocol, such as one of the Bluetooth®, Wi-Fi®, LoRa®, SigFox® etc. protocols. Advantageously, the posture of the user UTL appears, on display means of the remote terminal 19, as "good", "bad" or by any other indication of the evaluation of the posture by the user UTL.
Dans une étape optionnelle 106, au moins la dernière note N calculée et/ou la dernière évaluation de la posture de l’utilisateur UTL peut être transmise au terminal distant 19 par les moyens de communication 15 sans fil afin d’afficher, par le terminal distant 19, une représentation graphique de la note N et/ou la dernière évaluation de la posture de l’utilisateur UTL. Dans un mode de réalisation alternatif, l’ensemble des notes N calculées sur une période donnée et/ou l’ensemble des évaluations de la posture de l’utilisateur UTL sur une période donnée peuvent être transmises au terminal distant 19 par les moyens de communication 15 sans fil afin d’afficher, par le terminal distant 19, une représentation graphique des notes N et/ou des évaluations de la posture de l’utilisateur UTL sur la période donnée.In an optional step 106, at least the last score N calculated and/or the last evaluation of the posture of the user UTL can be transmitted to the remote terminal 19 by the wireless communication means 15 in order to display, by the terminal remote 19, a graphical representation of the score N and/or the last evaluation of the posture of the user UTL. In an alternative embodiment, all of the scores N calculated over a given period and/or all of the evaluations of the posture of the user UTL over a given period can be transmitted to the remote terminal 19 by the means of communication 15 wirelessly in order to display, via the remote terminal 19, a graphical representation of the scores N and/or the evaluations of the posture of the user UTL over the given period.
Changement de postureChange of posture durablesustainable
Dans un mode de réalisation, la méthode 100 comprend un étape 107 de détection d’un changement de posture durable, comme représenté à la
Un changement de posture durable est défini comme étant un changement de posture important, puis un maintien de la nouvelle posture pendant une durée déterminée.A lasting change in posture is defined as a significant change in posture and then maintaining the new posture for a fixed period of time.
Dans un premier temps, un compteur de durée de maintien de posture permettant de déterminer si une nouvelle posture a été maintenue suffisamment longtemps pour considérer qu’il y a un changement de posture durable est initialisé. On peut par exemple initialiser le compteur à 0.First, a posture hold duration counter to determine if a new posture has been held long enough to consider that there is a lasting posture change is initialized. For example, the counter can be initialized to 0.
Les
Dans un second temps, on vérifie, à un instant courant tc donné, que la différence |∆SI| calculée à la sous-étape 1043 est supérieure à un seuil d’inclinaison SEI1 et/ou la différence |∆SF| calculée à l’étape 104 est supérieure à un seuil de flexion SEF1. Ainsi, on détecte que l’utilisateur UTL a réalisé un changement de posture important, car la valeur d’au moins un des scores courants SIc ou SFc est éloignée de la valeur du score correspondant SIc-1 ou SFc-1 à l’instant précédent tc-1. Par exemple à la
Si la différence |∆SI| entre le score courant SIc et le score SIc-1 calculé à l’instant tc-1 précédant l’instant courant tc n’est pas supérieure au seuil de changement de posture SEI1, et que la différence |∆SF| entre le score courant SFc et le score SFc-1 calculé à l’instant tc-1 précédant l’instant courant tc n’est pas supérieure au seuil de changement de posture SEI1, on réalise à nouveau l’étape de calcul des scores et de différence avec les scores précédentes 104, car cela indique qu’il n’y a pas de différence importante entre les scores précédent et courant et donc qu’un changement de posture n’a pas eu lieu.If the difference |∆SI| between the current score SIc and the score SIc-1 calculated at the instant tc-1 preceding the current instant tc is not greater than the posture change threshold SEI1, and that the difference |∆SF| between the current score SFc and the score SFc-1 calculated at the instant tc-1 preceding the current instant tc is not greater than the posture change threshold SEI1, the score calculation step is performed again and difference with the previous scores 104, because this indicates that there is no significant difference between the previous and current scores and therefore that a change in posture has not taken place.
Ensuite, lorsqu’au moins une des différences |∆SI| et |∆SF| est supérieure à son seuil respectif SEI1 ou SEF1, c’est-à-dire lorsqu’un changement de posture est détecté, on vérifie que la posture est maintenue.Then, when at least one of the differences |∆SI| and |∆SF| is greater than its respective threshold SEI1 or SEF1, i.e. when a change in posture is detected, it is checked that the posture is maintained.
Une action est réalisée à un instant « immédiatement successif » à un instant précédent, lorsque l’action a été réalisée à l’instant précédent et qu’aucune même action n’a eu lieu depuis l’instant précédent.An action is performed at an instant "immediately successive" to a previous instant, when the action was performed at the previous instant and no same action has taken place since the previous instant.
Pour cela on vérifie, pour l’instant courant tc+1 immédiatement successif à l’instant tc donné, que la différence entre le score courant Sc+1 et le score Sc est inférieure à un seuil de maintien de posture SE2, la différence ayant été calculée lors d’une deuxième étape de calcul des scores 104 consécutive à la première étape de calcul des scores 104. Un mode de réalisation préférentiel utilise deux seuils de maintien de posture SE2 différents pour chacun des scores d’inclinaison SIc et de flexion SFc. Par exemple, si la différence |∆SI| entre les scores d’inclinaison était supérieure au seuil SEI1 sur l’intervalle [tc ; tc-1], on vérifie que la différence |∆SI| entre les scores d’inclinaison est inférieure à une borne d’inclinaison SEI2 sur l’intervalle [tc+1 ; tc]. Dans un autre exemple, si la différence |∆SF| entre les scores de flexion était supérieure au seuil SEF1 sur l’intervalle [tc ; tc-1], on vérifie que la différence |∆SF| entre les scores de flexion est inférieure à une borne de flexion SEF2 sur l’intervalle [tc+1 ; tc]. Enfin, encore dans un autre exemple, si la différence |∆SI| entre les scores d’inclinaison était supérieure au seuil SEI1 sur l’intervalle [tc ; tc-1] et la différence |∆SF| entre les scores de flexion était supérieure au seuil SEF1 sur l’intervalle [tc ; tc-1], on vérifie que la différence |∆SI| entre les scores d’inclinaison est inférieure à une borne d’inclinaison SEI2 sur l’intervalle [tc+1 ; tc] et que la différence |∆SF| entre les scores de flexion est inférieure à une borne de flexion SEF2 sur l’intervalle [tc+1 ; tc] Ainsi, on détecte que la posture a été maintenue, c'est-à-dire que le score courant Sc+1 n’est pas trop éloigné du score précédent Sc, pendant l’intervalle de temps [tc+1 ; tc].For this, it is checked, for the current time tc+1 immediately following the given time tc, that the difference between the current score Sc+1 and the score Sc is less than a posture maintenance threshold SE2, the difference having been calculated during a second score calculation step 104 following the first score calculation step 104. A preferred embodiment uses two different posture maintenance thresholds SE2 for each of the inclination SIc and flexion SFc scores . For example, if the difference |∆SI| between the inclination scores was greater than the SEI1 threshold over the interval [tc; tc-1], we check that the difference |∆SI| between the inclination scores is less than an SEI2 inclination bound over the interval [tc+1; ct]. In another example, if the difference |∆SF| between the flexion scores was greater than the SEF1 threshold over the interval [tc; tc-1], we check that the difference |∆SF| between the flexion scores is less than a flexion limit SEF2 over the interval [tc+1; ct]. Finally, in yet another example, if the difference |∆SI| between the inclination scores was greater than the SEI1 threshold over the interval [tc; tc-1] and the difference |∆SF| between the flexion scores was greater than the SEF1 threshold over the interval [tc; tc-1], we check that the difference |∆SI| between the inclination scores is less than an SEI2 inclination bound over the interval [tc+1; tc] and that the difference |∆SF| between the flexion scores is less than a flexion limit SEF2 over the interval [tc+1; tc] Thus, it is detected that the posture has been maintained, that is to say that the current score Sc+1 is not too far from the previous score Sc, during the time interval [tc+1; ct].
Si les deux conditions précitées de comparaison des différences entre les scores avec respectivement le seuil SE1 et la borne SE2 sont vérifiées sur l’intervalle de temps [tc+1 ; tc], le compteur de temps C est incrémenté, par exemple de 1 si les étapes 104 de calcul des scores sont réalisées toutes les secondes. Par exemple à la
Si la différence entre le score courant Sc+1 et le score Sc n’est pas inférieure à la borne SE2, on réinitialise le compteur de temps, par exemple à 0 secondes, et on réalise à nouveau une étape de calcul des scores 104. En effet, si la posture n’a pas été maintenue, le compteur de durée de maintien de la posture doit être réinitialisé. Cela est représenté à la
Si la valeur du compteur de temps C est inférieure à un seuil de durée de maintien de posture SD, par exemple fixé à 10 secondes, on réalise la deuxième étape de calcul des scores 104 pour l’instant tc+2 immédiatement successif à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc donné.If the value of the time counter C is less than a posture maintenance duration threshold SD, for example set at 10 seconds, the second step of calculating the scores 104 is carried out for the instant tc+2 immediately following the instant tc+1 immediately following the given current instant tc.
Si la valeur du compteur de temps C est supérieure au seuil de durée de maintien de posture SD, on conclut à un changement de posture durable de l’utilisateur UTL. En effet, cela indique alors que la posture a été maintenue pendant au moins un temps déterminé. Lorsqu’un changement de posture est détecté, on réalise l’étape d’initialisation 102 pour déterminer une nouvelle note initiale.If the value of the time counter C is greater than the posture maintenance duration threshold SD, we conclude that there is a lasting change in posture of the user UTL. Indeed, this then indicates that the posture has been maintained for at least a determined time. When a change in posture is detected, the initialization step 102 is performed to determine a new initial score.
Ce mode de réalisation permet d’économiser des calculs de note N, le calcul de note N n’étant réalisé que quand la posture est maintenue plus d’un certain temps.This embodiment makes it possible to save calculations of score N, the calculation of score N being carried out only when the posture is maintained for more than a certain time.
InactivitéInactivity
Afin de détecter une inactivité de l’utilisateur UTL, dans un premier temps, on initialise un compteur de durée d’inactivité D, afin de déterminer si l’immobilité a été suffisamment longue pour être considérée comme une inactivité. On peut par exemple l’initialiser à 0 secondes.In order to detect inactivity of the user UTL, initially, an inactivity duration counter D is initialized, in order to determine if the immobility has been long enough to be considered as inactivity. For example, it can be initialized to 0 seconds.
Pour chacun des scores de Flexion SFc et d’inclinaison SIc, on vérifie ensuite que la différence entre le score courant Sc et le score Sc-1 calculé à l’instant tc-1 précédant l’instant courant tc est inférieure à un seuil d’inactivité SE4 (respectivement SEi4 pour l’inclinaison et SEF4 pour la flexion), la différence ayant été calculée lors d’une étape 104 de calcul des score et de différence avec les scores précédents. Si cette condition n’est pas vérifiée, on réinitialise le compteur de temps D, par exemple à une valeur de 0 secondes, puis on réalise à nouveau l’étape de calcul des score et de différence avec les scores précédents. En effet, une différence importante entre Sc et Sc-1 indique un mouvement de l’utilisateur UTL, ce qui entraîne une remise à zéro de la durée d’inactivité.For each of the Flexion SFc and inclination SIc scores, it is then checked that the difference between the current score Sc and the score Sc-1 calculated at the instant tc-1 preceding the current instant tc is less than a threshold d inactivity SE4 (respectively SEi4 for the inclination and SEF4 for the flexion), the difference having been calculated during a step 104 for calculating the scores and the difference with the preceding scores. If this condition is not verified, the time counter D is reset, for example to a value of 0 seconds, then the step of calculating the scores and the difference with the previous scores is performed again. Indeed, a large difference between Sc and Sc-1 indicates movement of the UTL user, which causes the idle time to reset.
Si la condition précitée est vérifiée, le compteur de temps D est incrémenté de 1.If the aforementioned condition is verified, the time counter D is incremented by 1.
Si la valeur du compteur de temps D est inférieure à un seuil de durée d’inactivité SE5, on réalise à nouveau l’étape de calcul des score et de différence avec les scores précédents pour l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc. Ainsi, on compte le temps pendant lequel l’utilisateur UTL est resté inactif.If the value of the time counter D is less than an inactivity duration threshold SE5, the step of calculating the scores and the difference with the previous scores is performed again for the instant tc+1 immediately following the current instant tc. Thus, the time during which the UTL user has remained inactive is counted.
Si la valeur du compteur de temps D est supérieure au seuil de durée d’inactivité SE5, on conclut à un état d’inactivité de l’utilisateur UTL. Avantageusement, le microprocesseur 14 transmet cette information au terminal distant 19 par les moyens de communication 15 sans fil. Un signal d’inactivité est alors émis à une étape 106 par le terminal distant 19 afin d’informer l’utilisateur 17 qu’il est inactif depuis un long moment.If the value of the time counter D is greater than the inactivity duration threshold SE5, a state of inactivity of the user UTL is concluded. Advantageously, the microprocessor 14 transmits this information to the remote terminal 19 by the means of communication 15 wirelessly. An inactivity signal is then sent at a step 106 by the remote terminal 19 in order to inform the user 17 that he has been inactive for a long time.
Dans une variante, le dispositif 10 utilise l’accéléromètre 12 et le microprocesseur 14 pour compter les pas de l’utilisateur UTL et détecter que l’utilisateur UTL est inactif.In a variant, the device 10 uses the accelerometer 12 and the microprocessor 14 to count the steps of the user UTL and detect that the user UTL is inactive.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif d’évaluation 10 comprend la détection d’une inactivité associée à une mauvaise posture. La détection de l’inactivité est alors réalisée de la même façon que décrite précédemment, ou dans la variante décrite précédemment. La note N est en outre calculée plusieurs fois sur la période d’inactivité. Lorsqu’une inactivité est détectée pendant un temps supérieur au seuil de durée d’inactivité SE5, et que la note calculée est supérieure à un seuil de mauvaise posture SE6 durant ce temps, alors il est considéré qu’une mauvaise posture est maintenue pendant un temps trop long. Ce seuil de durée d’inactivité SE5 peut par exemple être fixé à 45 minutes et le seuil de note SE6 peut par exemple être fixé à 70 lorsque l’échelle de notes va de 0 à 100. Avantageusement, le microprocesseur 14 transmet cette information au terminal distant 19 par les moyens de communication 15 sans fil. Un signal d’inactivité est alors émis à une étape 106 par le terminal distant 19 afin d’informer l’utilisateur 17 qu’il est inactif depuis un long moment dans une mauvaise posture.In another embodiment, the assessment device 10 includes the detection of inactivity associated with poor posture. The detection of inactivity is then carried out in the same way as described above, or in the variant described above. The N score is also calculated several times over the period of inactivity. When inactivity is detected for a time greater than the inactivity duration threshold SE5, and the calculated score is greater than a bad posture threshold SE6 during this time, then it is considered that a bad posture is maintained for a too long time. This inactivity duration threshold SE5 can for example be set at 45 minutes and the score threshold SE6 can for example be set at 70 when the score scale goes from 0 to 100. Advantageously, the microprocessor 14 transmits this information to the remote terminal 19 by means of communication 15 wirelessly. An inactivity signal is then transmitted at a step 106 by the remote terminal 19 in order to inform the user 17 that he has been inactive for a long time in a bad posture.
Geste à risqueRisky gesture
Pour déterminer un geste à risque de l’utilisateur UTL, on calcule la dérive courante de l’amplitude de flexion courante AFc de la façon suivante :To determine a risky gesture of the user UTL, the current drift of the current flexion amplitude AFc is calculated as follows:
Avec dT le temps écoulé entre l’instant courant et l’instant précédente l’instant courant (soit 1/26Hz = 38 ms lorsque la fréquence de mesure de l’accéléromètre 12 est de 26 Hz), AFc l’amplitude de flexion courante à l’instant courant et AFc-1 l’amplitude de flexion à l’instant précédent l’instant courant.With dT the time elapsed between the current instant and the instant preceding the current instant (i.e. 1/26Hz=38 ms when the measurement frequency of the accelerometer 12 is 26 Hz), AFc the current flexion amplitude at the current instant and AFc-1 the amplitude of bending at the instant preceding the current instant.
Si la valeur absolue de la dérivée courante |dAFc| de l’amplitude de flexion courante AFc est supérieure à un seuil de dérivée SE7 pour une durée supérieure à un seuil de temps SE8. Le seuil de dérivée SE7 peut par exemple être fixé à une valeur de 110 et le seuil de temps SE8 peut par exemple être fixé à 270ms. Lorsque la valeur absolue de la dérivée courante |dAFc| est supérieure au seuil de valeur SE7 pendant une durée supérieure au seuil de temps SE8, on détermine qu’un geste à risque a été effectué.If the absolute value of the current derivative |dAFc| of the current flexion amplitude AFc is greater than a derivative threshold SE7 for a duration greater than a time threshold SE8. The derivative threshold SE7 can for example be fixed at a value of 110 and the time threshold SE8 can for example be fixed at 270 ms. When the absolute value of the current derivative |dAFc| is greater than the value threshold SE7 for a duration greater than the time threshold SE8, it is determined that a risky gesture has been performed.
Afin d’éviter la détection de plusieurs gestes à risques au cours d’une même acquisition, on vérifie qu’entre deux détections de gestes à risques une temps supérieur à un seuil de durée de détection SE9 s’est écoulé. Par exemple, le seuil de durée de détection SE9 peut être fixé à 10 secondes, ce qui veut dire que 10 secondes doivent s’écouler entre la détection de deux gestes à risques.In order to avoid the detection of several risky gestures during the same acquisition, it is verified that between two detections of risky gestures a time greater than a detection duration threshold SE9 has elapsed. For example, the detection duration threshold SE9 can be set at 10 seconds, which means that 10 seconds must elapse between the detection of two risky gestures.
Par exemple, à la
Le graphique représente l’amplitude de flexion AF en fonction du temps ainsi que sa dérivée dAF en fonction du temps. Le seuil de valeur SE7 est aussi représenté. Lorsque la valeur absolue de la dérivée dAF dépasse le seuil SE7, au niveau du repère temporel 100, le temps t durant lequel le seuil de valeur SE7 est décompté. Dans le cas représenté à la
Lorsque l’on a détecté une différence importante entre les scores à un instant et à l’instant précédent et que cette différence est faible aux instant suivants, on conclut que l’utilisateur UTL a effectué un geste à risque. Avantageusement, le microprocesseur 14 transmet alors cette information au terminal distant 19 par les moyens de communication 15 sans fil. Un signal de risque est alors émis 106 par le terminal distant 19 afin d’informer l’utilisateur 17 qu’il a réalisé un geste risqué.When a significant difference has been detected between the scores at one instant and at the previous instant and this difference is small at the following instants, it is concluded that the UTL user has performed a risky gesture. Advantageously, the microprocessor 14 then transmits this information to the remote terminal 19 by the means of communication 15 wirelessly. A risk signal is then emitted 106 by the remote terminal 19 in order to inform the user 17 that he has performed a risky gesture.
RecommandationsRecommendations d’of exercices surexercises on terminal distantremote terminal
Dans un mode de réalisation avantageux, le terminal distant 19 recommande à l’utilisateur UTL via l’affichage sur des moyens d’affichage du terminal distant 19 des exercices à réaliser en fonction de sa posture actuelle et/ou de ses postures passées. Préférentiellement, les recommandations se basent sur les valeurs moyennes des scores d’inclinaison et/ou de flexion et les valeurs moyennes de notes N passées sur un intervalle de temps précédent. Par exemple, les recommandations d’exercices peuvent se baser sur les score d’inclinaison SIc et de flexion SFc et/ou sur les notes N permettant l’évaluation de la posture de l’utilisateur. Un exercice peut ainsi consister à réaliser une action physique lorsque la moyenne des scores d’inclinaison SI indique par exemple une inclinaison droite et la moyenne des scores de flexion est de degré 2.
In an advantageous embodiment, the remote terminal 19 recommends to the UTL user via the display on the display means of the remote terminal 19 the exercises to be carried out according to his current posture and/or his past postures. Preferably, the recommendations are based on the average values of the inclination and/or flexion scores and the average values of scores N passed over a previous time interval. For example, the exercise recommendations can be based on the inclination SIc and flexion SFc scores and/or on the N scores allowing the evaluation of the posture of the user. An exercise can thus consist in carrying out a physical action when the average of the inclination scores SI indicates for example a straight inclination and the average of the flexion scores is of degree 2.
Claims (11)
- Etablissement (1042) d’un premier score d’inclinaison (SIc) et d’un premier score de flexion (SFc) à un instant courant tc en fonction respectivement d’une amplitude d’inclinaison courante (AIc) et d’une amplitude de flexion courante (AFc), l’amplitude d’inclinaison courante (AIc) et l’amplitude de flexion courante (AFc) étant calculées à partir d’une accélération courante (ALc) mesurée par l’accéléromètre (12) du dispositif d’évaluation (10) à l’instant tc,
- Etablissement (1042) d’un deuxième score d’inclinaison (SIc+1) et d’un deuxième score de flexion (SFc+1) à un instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc en fonction respectivement d’une deuxième amplitude d’inclinaison (AIc+1) et d’une deuxième amplitude de flexion (AFc+1), la deuxième amplitude d’inclinaison (AIc+1) et la deuxième amplitude de flexion (AFc+1) étant calculées à partir d’une deuxième accélération (ALc+1) mesurée par l’accéléromètre (12) du dispositif d’évaluation (10) à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc,
- Calcul (1043) de la différence (|∆SI|) entre le deuxième score d’inclinaison (SIc+1) et le premier score d’inclinaison courante (SIc),
- Calcul (1043) de la différence (|∆SF|) entre le deuxième score de flexion (SFc+1) et le premier score de flexion courante (SFc),
- Si la différence (|∆SI|) entre le premier score d’inclinaison courante (SIc) et le deuxième score d’inclinaison (SIc+1) est inférieure à un seuil d’inclinaison (SEI1) et si la différence (|∆SF|) entre le premier score de flexion courante (SFc) et le deuxième score de flexion (SFc+1) est inférieure à un seuil de flexion (SEF1), l’étape d’établissement (1042) des scores d’inclinaison et de flexion (Slc+2, SFc+2) à un instant tc+2 immédiatement suivant l’instant tc+1 est réitérée,
- Si la différence (|∆SI|) entre le premier score d’inclinaison courante (SIc) et le deuxième score d’inclinaison (SIc+1) est supérieure au seuil d’inclinaison (SEI1) et/ou si la différence (|∆SF|) entre le premier score de flexion courante (SFc) et le deuxième score de flexion (SFc+1) est supérieure au seuil de flexion (SEF1), alors une étape d’évaluation de la posture (105) de l’utilisateur (UTL) à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc est réalisée et comprend :
- Une sous-étape d’établissement (1050) d’une note (N) à partir des scores d’inclinaison et de flexion (Slc+1, SFc+1) à l’instant tc+1 immédiatement successif à l’instant courant tc,
- Une sous-étape de classification (1051) de la note (N) établie dans une classe d’évaluation de la posture de l’utilisateur (UTL), la classe étant choisie en fonction de la valeur de la note (N).
- Establishment (1042) of a first inclination score (SIc) and a first flexion score (SFc) at a current time tc as a function respectively of a current inclination amplitude (AIc) and of an amplitude of current flexion (AFc), the current amplitude of inclination (AIc) and the current amplitude of flexion (AFc) being calculated from a current acceleration (ALc) measured by the accelerometer (12) of the device evaluation (10) at time tc,
- Establishment (1042) of a second inclination score (SIc+1) and of a second flexion score (SFc+1) at a time tc+1 immediately following the current time tc according respectively to a second amplitude of inclination (AIc+1) and a second amplitude of flexion (AFc+1), the second amplitude of inclination (AIc+1) and the second amplitude of flexion (AFc+1) being calculated from a second acceleration (ALc+1) measured by the accelerometer (12) of the evaluation device (10) at instant tc+1 immediately following current instant tc,
- Calculation (1043) of the difference (|∆SI|) between the second inclination score (SIc+1) and the first current inclination score (SIc),
- Calculation (1043) of the difference (|∆SF|) between the second flexion score (SFc+1) and the first current flexion score (SFc),
- If the difference (|∆SI|) between the first current inclination score (SIc) and the second inclination score (SIc+1) is less than an inclination threshold (SEI1) and if the difference (|∆ SF|) between the first current flexion score (SFc) and the second flexion score (SFc+1) is less than a flexion threshold (SEF1), the step of establishing (1042) the inclination scores and of bending (Slc+2, SFc+2) at a time tc+2 immediately following time tc+1 is reiterated,
- If the difference (|∆SI|) between the first current inclination score (SIc) and the second inclination score (SIc+1) is greater than the inclination threshold (SEI1) and/or if the difference (| ∆SF|) between the first current flexion score (SFc) and the second flexion score (SFc+1) is greater than the flexion threshold (SEF1), then a posture evaluation step (105) of the user (UTL) at time tc+1 immediately following the current time tc is performed and includes:
- A sub-step of establishing (1050) a score (N) from the inclination and flexion scores (Slc+1, SFc+1) at the instant tc+1 immediately following the current instant ct,
- A sub-step of classifying (1051) the score (N) established in a class of evaluation of the posture of the user (UTL), the class being chosen according to the value of the score (N).
- la différence (|∆SI) entre le deuxième score d’inclinaison (SIc+1) à l’instant tc+1 et le premier score d’inclinaison courant (SIc) à l’instant courant tc calculée à la sous-étape de calcul (1043) est supérieure au seuil d’inclinaison (SEI1) et/ou la différence (|∆SF|) entre le deuxième score de flexion (SFc+1) à l’instant tc+1 et le premier score de flexion courant (SFc) à l’instant courant tc calculée à l’étape de calcul (1043) est supérieure au seuil de flexion (SEF1) et que,
- pour un instant tc+2 immédiatement successif à l’instant tc+1, la différence (|∆SI) entre un troisième score d’inclinaison (SIc+2) établi à l’instant tc+2 et le deuxième score d’inclinaison (SIc+1) établi à l’instant tc+1 est inférieure à un seuil d’inclinaison de maintien de posture (SEI2) ou la différence (|∆SF|) entre un troisième score de flexion (SFc+2) établi à l’instant tc+2 et le deuxième score de flexion (SFc+1) établi à l’instant tc+1 est inférieure à un seuil de flexion de maintien de posture (SEF2).
- the difference (|∆SI) between the second inclination score (SIc+1) at time tc+1 and the first current inclination score (SIc) at current time tc calculated at the sub-step of calculation (1043) is greater than the inclination threshold (SEI1) and/or the difference (|∆SF|) between the second flexion score (SFc+1) at time tc+1 and the current first flexion score (SFc) at the current instant tc calculated in the calculation step (1043) is greater than the bending threshold (SEF1) and that,
- for an instant tc+2 immediately following instant tc+1, the difference (|∆SI) between a third inclination score (SIc+2) established at instant tc+2 and the second inclination score (SIc+1) established at time tc+1 is less than a posture maintenance inclination threshold (SEI2) or the difference (|∆SF|) between a third flexion score (SFc+2) established at time tc+2 and the second flexion score (SFc+1) established at time tc+1 is less than a posture maintenance flexion threshold (SEF2).
A computer-readable recording medium comprising instructions which, when executed by a computer, cause it to perform the steps of the evaluation method (100) according to any one of claims 1 to 8 .
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