Brevet FR2667414A1 — publié le 19920403

L'invention concerne un procédé informatisé d'évaluation par test de la charge mentale d'un sujet ainsi qu'un dispositif informatisé de mise en oeuvre d'un tel procédé. Dans la gestion du temps et des conditions de travail il est souvent utile de connaître la charge mentale de l'individu effectuant le travail. L'étude de la charge mentale présente un intérêt particulier pour les métiers nécessitant la prise rapide de décisions de plusieurs ordres tel que celui de contrôleur du ciel. Il existait jusqu'ici des dispositifs d'évaluation de la charge mentale comprenant un générateur de tâche primaire et permettant d'étudier les réponses données à cette tâche par la personne testée. Le procédé et le dispositif d'évaluation de la charge mentale selon la présente invention sont basés sur un test de double tâche. Le principe du test de double tâche consiste à imposer à un sujet une tâche primaire qu'il devra accomplir avant toute autre chose et une tâche secondaire qu'il essayera de remplir en même temps que la tâche primaire et dans la mesure du possible. Ainsi le procédé informatisé d'évaluation de la charge mentale selon l'invention consiste à imposer à un sujet simultanément une tâche primaire et une tâche secondaire, à enregistrer et à comptabiliser au fur et à mesure les réponses à la tâche primaire et les réponses à la tâche secondaire, puis à analyser les résultats. Dans le cadre du procédé la tâche primaire doit être la plus simple possible et consiste à reconnaître deux types de signaux sonores ou deux types de signaux lumineux et d'y répondre. La difficulté de la tâche sera d'autant plus grande que ces stimuli se ressembleront, c'est-à-dire que les fréquences propres de chaque signal sonore ou que les couleurs de chaque signal lumineux seront proches. La tâche secondaire utilisée dans le cadre du procédé selon l'invention doit également être relativement simple puisque la personne testée doit l'effectuer simultanément à la tâche primaire. Elle doit de plus être codifiable c'est-à-dire présenter des caractères permettant de savoir rapidement si elle a été remplie ou non. Dans le cadre du présent procédé, on choisira la tâche secondaire dans le groupe de tâches suivantes - écrire sur un clavier, par exemple un mot simple s'affichant sur un écran, - dessiner sur un écran, par exemple une forme simple (carré, triangle, cercle...), - donner sur un clavier le résultat à un calcul telle qu'une opération arithmétique simple (addition, soustraction, multiplication...) affichée sur un écran, - pointer avec le doigt une image mobile sur un écran tactile. Avantageusement, le procédé informatisé d'évaluation de la charge mentale d'un sujet selon l'invention mettra en oeuvre une tâche primaire consistant à reconnaître deux types de signaux sonores survenant de façon aléatoire et une tâche secondaire consistant à pointer avec le doigt une image mobile sur un écran tactile. Dans le but d'adapter le procédé en fonction de la personne testée et pour faire varier la difficulté du test, la fréquence d'envoi des signaux sonores de la tâche primaire peut préférentiellement être réglée. Avantageusement, la fréquence d'envoi pourra être réglée selon un mode fixe (les deux types de signaux sont envoyés de façon aléatoire à la personne testée à une fréquence constante) ou selon un mode incrémenté (les deux types de signaux sont envoyés de façon aléatoire à une fréquence donnée puis après un certain nombre de signaux envoyés, la fréquence d'envoi est augmentée, et ceci plusieurs fois). Pendant le test, les réponses à la tâche primaire et les réponses à la tâche secondaire sont enregistrées et comptabilisées. Les résultats obtenus sont ensuite analysés. Afin d'analyser plus facilement les résultats, une version particulièrement intéressante du procédé selon l'invention consiste à imposer simultanément à un sujet la reconnaissance d'un signal sonore aigu et d'un signal sonore grave et une tâche secondaire consistant à pointer avec le doigt une image mobile sur un écran tactile, à enregistrer et à comptabiliser pour la tâche primaire le nombre de réponses correctes, c'està-dire le cas où la personne testée a bien identifié la nature, aigue ou grave, du signal sonore envoyé, le nombre de réponses éronnées, c'està-dire le cas où la charge mentale de l'individu a engendré une erreur dans l'identification de la nature du signal sonore et lui a fait répondre aigu à un signal sonore grave ou grave à un signal sonore aigu et le nombre de réponses omises, c'est-à-dire le cas où la charge mentale de l'individu testé n'a pas permis ou n'a pas donné le temps à celui-ci d'identifier la nature du signal sonore envoyé, et à enregistrer et comptabiliser pour la tâche secondaire le nombre de fois où l'image mobile sur l'écran tactile a correctement été pointée, puis à analyser les résultats. Bien que la reconnaissance des signaux de la tâche primaire puisse être effectuée par un moyen quelconque, on utilisera préférentiellement dans le cadre du procédé selon l'invention, un système de pédales pour permettre à la personne testée d'identifier la nature du signal envoyé. Par exemple, l'appui sur une pédale gauche sera considéré comme la reconnaissance correcte d'un signal sonore aigu et l'appui sur une pédale droite sera considéré comme la reconnaissance correcte d'un signal sonore grave. L'invention concerne également un dispositif informatisé d'évaluation par test de la charge mentale d'un sujet. Le dispositif permet de générer simultanément une tâche primaire consistant à reconnaitre deux types de signaux sonores et une tâche secondaire consistant à pointer avec le doigt une image mobile sur un écran tactile. Le dispositif selon l'invention est constitué d'un micro-ordinateur dont l'unité centrale est munie de deux interfaces - une première interface permettant de gérer la tâche primaire, - une seconde interface permettant de gérer la tâche secondaire, la première et la seconde interface étant gérées par un logiciel permettant entre autre 1 r enregistrement et la comptabilisation des réponses. La première interface est en communication d'une part avec un boîtier de commandes équipé d'un système de diffusion des signaux sonores et d'autre part avec un jeu de pédales permettant de répondre aux signaux de la tâche primaire. La seconde interface est en communication avec un moniteur muni d'un écran tactile. Préférentiellement le boitier de commandes permet de lancer et d'arrêter le test, d'arrêter le test momentanément, de sélectionner le mode de fréquence d'envoi des signaux sonores, c'est-à-dire le mode de fréquence fixe ou le mode de fréquences incrémentées, de sélectionner la fréquence d'envoi des signaux sonores et d'afficher la fréquence d'envoi des signaux. Avantageusement, le boîtier de commandes permet en plus de fixer la fréquence propre de chaque signal sonore. La personne qui subit le test peut donc, à sa convenance, déterminer un premier son plus ou moins aigu et un second son plus ou moins grave. Le dispositif selon l'invention met en oeuvre un procédé permettant d'enregistrer et de comptabiliser les réponses à la tâche primaire et à la tâche secondaire, au fur et à mesure qu'elles sont données par le sujet testé. L'invention ainsi que les avantages qu'elle procure seront plus facilement compris grâce à la figure unique qui représente une vue schématique d'un dispostif conforme à l'invention. Selon cette figure, un micro-ordinateur 1 COMPAQ AT386 dont l'unité centrale est munie d'un microprecesseur possédant une vitesse d'horloge de 20 MHz est équipé de deux interfaces et de plusieurs unités périphériques. La première interface 2 permet de gérer une tâche primaire consistant à reconnaître un son aigu et un son grave et la seconde interface 3 permet de gérer la tâche secondaire consistant à pointer sur un écran 5 l'image mobile d'une guêpe 4 qui se déplace de façon complètement aléatoire sur cet écran. Les unités périphériques reliées à l'unité centrale du micro-ordinateur 1 sont constituées par un écran tactile 5, un boîtier 7 comportant un module de commande et un moyen de diffusion des signaux sonores constitué par un casque 8 et un jeu de pédales 9 constitué par une pédale gauche et une pédale droite. L'écran tactile 5 du moniteur 6 est relié à l'unité centrale du micro-ordinateur 1 par l'intermédiaire de la seconde interface 3. Le boîtier 7 et le jeu de pédales 9 sont reliés à l'unité centrale par l'intermédiaire de la première interface 2. La première interface est conçue de façon à gérer la fréquence d'envoi des signaux sonores, la fréquence propre de chaque signal et la saisie des réponses à la tâche primaire de reconnaissance de signaux sonores par appui sur les pédales 9.La seconde interface permet la gestion et la saisie des réponses à la tâche secondaire données par contact du doigt du sujet testé sur l'écran tactile 5. Le module de commande du boîtier 7 est pourvu d'une commande de lancement et d'arrêt du test, d'une commande d'arrêt momentané du test, d'une commande de sélection du mode de fréquence d'envoi permettant d'utiliser soit un mode fixe, soit un mode incrémenté, d'une commande permettant de fixer la fréquence de signaux si l'on a choisi une fréquence fixe. Cette commande permet un réglage de la fréquence d'envoi entre 15 et 95 cycles/mn. Le boîtier 7 est également pourvu d'une commande de réglage des fréquences propres de chaque signal sonore permettant de fixer chacune des fréquences entre 0,1 et 5 kHz. Un moyen d'affichage numérique 10 permet l'affichage de la fréquence d'envoi des signaux sonores. Le micro-ordinateur 1 est par ailleurs équipé d'un logiciel permettant de gérer les informations transmises aux interfaces ainsi que le déroulement du test. Lors de l'utilisation du dispositif, le sujet pratiquant le test s'installe de façon à avoir le pied gauche prêt à actionner la pédale gauche et le pied droit prêt à actionner la pédale droite. Après avoir chaussé le casque, la fréquence propre de chaque signal est fixée entre 0,1 et 5kHz. Le mode d'envoi est sélectionné. Si le mode fixe est choisi, une fréquence d'envoi entre 15 et 95 cycles/mn doit être sélectionnée. Si le mode incrémenté est choisi, la fréquence d'envoi débute à 5 cycles par minute. Le logiciel permet alors l'éxécution du protocole suivant - à chaque fréquence mentionnée ci-dessous, le système génère 10 signaux et après le dixième signal le système incrémente la fréquence d'envoi. Les fréquences consécutives sont : 20, 30, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 cycles/minutes. Dans tous les cas, la fréquence d'envoi des signaux sonores s'affiche sur le moyen d'affichage numérique 10. Sur l'écran 5 du moniteur 6 apparaissent un premier compteur visant à comptabiliser les résultats donnés par le sujet testé à la tâche primaire de reconnaissance des signaux sonores et un second compteur visant à comptabiliser les résultats du sujet testé concernant la tâche secondaire consistant à pointer la guêpe. En début de test, ces deux compteurs sont initialisés à zéro. En actionnant la commande arrêt/lancement du test sur le boîtier 7, le test commence et les deux types de signaux sonores sont envoyés au sujet par l'intermédiaire du casque, de façon aléatoire. Dès qu'il a reconnu la nature, aigue ou grave, du signal sonore et avant l'envoi du signal sonore suivant, le sujet testé appuie sur la pédale de gauche si c'est un signal aigu et sur la pédale de droite si c'est un signal grave. En fonction de la réponse donnée, le compteur concernant la tâche primaire est modifié en conséquence. En même temps que les signaux sonores sont envoyés, une guêpe apparaît sur l'écran pendant un temps donné et se déplace de façon aléatoire sur toute la surface de l'écran. Le sujet doit pointer avec son doigt la guêpe, de façon à ce que celle-ci disparaisse. Au bout d'un certain temps, une autre guêpe apparaît dans un autre endroit de l'écran. Le compteur concernant la tâche secondaire est actualisé en conséquence. A la fin du test, sont disponibles le nombres de réponses correctes à la tâche primaire (C), le nombre de réponses érronnées à la tâche primaire (E) et le nombre d'omissions (0). Le second compteur permet de visualiser le nombre de fois où la guêpe a été correctement écrasée et le nombre de fois où celle-ci n'a pas été ecrasée. Ces résultats permettent ensuite d'évaluer la charge mentale de la personne ayant subi le test. REVENDICATIONS 1. Dispositif informatisé d'évaluation par test de la charge mentale permettant de générer simultanément une tâche primaire consistant à reconnaitre deux types de signaux sonores et une tâche secondaire conssistant à pointer avec le doigt une image mobile (4) sur un écran tactile (5) caractérisé en ce qu'il est constitué d'un micro-ordinateur (1) dont l'unité centrale est munie de deux interfaces (2,3) - une première interface (2), permettant de gérer la tâche primaire, en communication, d'une part avec un bottier de commandes (7) équipé d'un système de diffusion des signaux sonores (8) et d'autre part, avec un jeu de' pédales (9) permettant de répondre aux signaux de la tâche primaire, - une seconde interface (3) en communication avec un moniteur (6) équipé d'un écran tactile (5) permettant de gérer la tâche secondaire, la première interface permettant la gestion de la fréquence d'envoi des signaux sonores et de la fréquence propre de chaque signal et la saisie des réponses à la tâche primaire données par l'appui sur les pédales (9) et la seconde interface (3) permettant la gestion et la saisie des réponses à la tâche secondaire données par contact du doigt du sujet sur l'écran tactile (5). 2. Dispositif informatisé d'évaluation par test de la charge mentale selon la revendication (1) caractérisé en ce que le boitier de commande (7) permet de lancer et d'arrêter le test, d'arrêter le test momentanément, de sélectionner le mode de fréquence d'envoi et la fréquence d'envoi des signaux sonores, d'afficher la fréquence d'envoi, de fixer la fréquence propre de chaque signal sonore. 3. Dispositif informatisé d'évaluation par test de la charge mentale selon la revendication 2 caractérisé en ce que le bottier de commandes permet de fixer la fréquence propre de chaque signal sonore. 4. Dispositif informatisé d'évaluation par test de la charge mentale, selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit micro-ordinateur est équipé d'un micro-processeur possédant une vitesse d'horloge supérieure à 12 MHz.