[發明專利]基于VR技術的神經發育障礙交通安全訓練系統及方法

在審

• 申請號: 201910090077.5
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109658771A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 杜亞松;翟廣濤;陳靜;祖燕飛;趙曉鑫;孫偉
• 申請（專利權）人: 上海市精神衛生中心（上海市心理咨詢培訓中心）
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明公開了一種基于VR技術的神經發育障礙交通安全訓練系統及方法，訓練系統包括集成眼動追蹤設備的虛擬現實顯示系統，語音檢測設備、人體動作檢測設備，該系統根據交通安全法的內容設置了一系列交通安全的訓練任務，同時，根據訓練任務的難度，進行分級，使用者從低難度任務開始訓練，到高難度任務截至。訓練任務分為訓練/測試階段，在每個階段，系統可以通過使用者的眼動、語言、姿態等反饋數據判斷使用者的完成情況，從而進行下一次訓練或是測試的內容。本發明使用交通安全虛擬現實技術，在虛擬環境中進行神經發育障礙患者交通安全訓練，對神經發育障礙患者的干預訓練有極大的幫助，且有效降低成本，使更多患者家庭受益。

技術領域

本發明涉及神經發育障礙癥認知訓練領域，特別涉及一種基于VR技術的神經發育障礙交通安全訓練系統及方法。

背景技術

根據ICD診斷標準，神經發育障礙是指出現在發育階段的行為和認知障礙，表現為獲得和執行特定智能、運動、語言或社會功能存在顯著困難，包括：智力發育障礙、發育性言語或語言障礙、孤獨癥譜系障礙、發育性學習障礙、發育性運動協調障礙、慢性發育性抽動障礙、注意缺陷多動障礙、刻板性運動障礙。

有些神經發育障礙患兒存在生活技能反面的缺陷，而對于這些缺陷只能通過特殊教育和訓練來干預。讓這些患者親身體驗到實際的環境中去，反復地去訓練，才可能讓這些患者掌握這些基本的技能。由于特殊教育學校和康復中心在教學設備和教學場地等方面的局限性，很多基本的生活技能難以在這些地方展開干預訓練。交通安全就是其中一個非常重要的生活技能，孤獨癥譜系障礙、智力發育障礙、注意缺陷多動障礙患者常常存在這一生活技能的困難或缺陷，并且難以在這些特殊教育學校和康復中心展開干預訓練。例如孤獨癥譜系障礙患者的關注事物的點與正常人不同，正常人在馬路上行走時，需要不停地關注交通標志。在過馬路時，需要觀察紅綠燈，需要觀察來往的車輛。對于孤獨癥譜系障礙患者而言，在沒有強行地干預下，他們幾乎不可能去做到這些。而這些基本常識，在室內的環境中，又難以真實地模擬出來，這樣使得干預的效果非常差，使得患者難以掌握基本的交通常識，難以提高獨自生活的能力。而對于注意缺陷多動障礙患兒往往有不注意安全，沖動的情況，在現實環境中進行訓練存在危險性。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明提供了一種基于虛擬現實的針對神經發育障礙癥患者的交通安全訓練系統及訓練方法，在虛擬現實中搭建各種交通場景，與在實際生活搭建對應的場景相對比，既節約了成本，又可以豐富場景的多樣性，可重復實用性和場景的真實性也得到了極大的提高。目前的虛擬現實技術的硬件設備已經達到了消費級的水平，可被絕大多數工薪家庭消費，使得更多沒有條件進行早期干訓訓練的神經發育障礙患者家庭得到安全教育，提高神經發育障礙患者獨立生活的能力，從而減輕其家庭和社會的負擔。技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種基于VR技術的神經發育障礙交通安全訓練系統，包括中央控制裝置、頭戴式顯示器、用于操作虛擬場景中特定任務的手握式控制器、用于追蹤目光朝向的內置式眼動追蹤設備、用于播放音頻信息的音頻播放設備、用于識別聲音內容的語音檢測設備、用于檢測使用者動作的人體動作檢測設備及用于神經發育障礙患者的交通安全教育訓練虛擬顯示軟件系統；

所述頭戴式顯示器用于顯示所述交通安全教育訓練虛擬顯示軟件系統生成的VR場景，所述VR場景包括交通場景及特定的任務信號，所述任務信號包括過馬路、觀察紅綠燈、走斑馬線、避免行駛的車輛、觀察交通指示牌、乘坐公交車、乘坐地鐵，所述任務信號出現在VR場景中或者通過所述音頻播放設備進行播放；

所述手握式控制器采集訓練過程中使用者的輸入信息并反饋至中央控制裝置，所述內置式眼動追蹤設備將判斷使用者對虛擬物體的注視方向信息反饋至中央控制裝置，所述語音檢測設備將采集到的使用者的音頻信息反饋至中央控制裝置，所述人體動作檢測設備將檢測到的使用者的動作信息反饋至中央控制裝置，所述中央控制裝置根據反饋的信息判斷所述使用者在交通安全教育訓練中的訓練完成度。

進一步地，所述手握式控制器上設有按鍵和觸摸板，以實現人機交互。