[发明专利]基于VR技术的神经发育障碍交通安全训练系统及方法

权利要求书

1.一种基于VR技术的神经发育障碍交通安全训练系统，其特征在于，包括中央控制装置、头戴式显示器(1)、用于操作虚拟场景中特定任务的手握式控制器(3)、用于追踪目光朝向的内置式眼动追踪设备(2)、用于播放音频信息的音频播放设备(4)、用于识别声音内容的语音检测设备、用于检测使用者动作的人体动作检测设备(6)及用于神经发育障碍患者的交通安全教育训练虚拟显示软件系统(5)；

所述头戴式显示器(1)用于显示所述交通安全教育训练虚拟显示软件系统(5)生成的VR场景，所述VR场景包括交通场景及特定的任务信号，所述任务信号包括过马路、观察红绿灯、走斑马线、避免行驶的车辆、观察交通指示牌、乘坐公交车、乘坐地铁，所述任务信号出现在VR场景中或者通过所述音频播放设备(4)进行播放；

所述手握式控制器(3)采集训练过程中使用者的输入信息并反馈至中央控制装置，所述内置式眼动追踪设备(2)将判断使用者对虚拟物体的注视方向信息反馈至中央控制装置，所述语音检测设备将采集到的使用者的音频信息反馈至中央控制装置，所述人体动作检测设备(6)将检测到的使用者的动作信息反馈至中央控制装置，所述中央控制装置根据反馈的信息判断所述使用者在交通安全教育训练中的训练完成度。

2.根据权利要求1所述的交通安全训练系统，其特征在于，所述手握式控制器(3)上设有按键和触摸板，以实现人机交互。

3.根据权利要求2所述的交通安全训练系统，其特征在于，所述音频播放设备(4)包括扬声器或耳机。

4.根据权利要求1所述的交通安全训练系统，其特征在于，所述语音检测设备通过语音识别算法识别出使用者所表达出语句信息，并且通过自然语言处理算法理解语句信息的含义。

5.根据权利要求1所述的交通安全训练系统，其特征在于，还包括用于定位使用者头部和手握式控制器的位置和方向的空间定位设备，所述空间定位设备包括光学定位装置和/或设置在头戴式显示器和手握式控制器内的角速度传感器；

所述空间定位设备将采集到的使用者的空间位置信息反馈至中央控制装置，所述中央控制装置根据反馈的信息判断所述使用者在交通安全教育训练中的训练完成度。

6.根据权利要求5所述的交通安全训练系统，其特征在于，所述人体动作检测设备(6)为红外相机或可见光相机。

7.一种基于权利要求1所述的交通安全训练系统的训练方法，其特征在于，包括：

根据待训练使用者的初始认知程度或上一次训练的认知程度，匹配相应等级的交通安全教育训练项目；

将相应等级的VR场景显示在所述头戴式显示器上；

通过音频播放设备发出所述训练项目中的任务信号；

获取使用者在训练过程中反馈的空间位置、对虚拟物体的注视方向、在手握式控制器上的输入信息，和/或使用者的语音信息；

根据反馈的信息判断所述使用者的训练完成度，若训练完成度高于预设上限阈值，则在下一次训练时匹配提升相应等级的训练项目；若所述训练完成度连续两次低于预设下限阈值，则在下一次训练时匹配降低相应等级的训练项目；否则在下一次训练时匹配维持相应等级的训练项目。

8.根据权利要求7所述的交通安全训练系统，其特征在于，每一个训练项目包括多个同难度等级的训练单元，每个训练单元均包含训练阶段和测试阶段，所述训练阶段会发布训练的训练任务并对使用者进行反复训练，同时记录使用者的反馈信息，所述中央控制装置通过所述反馈信息判断使用者的训练情况，以决定使用者是否能够进入下一个训练单元的训练阶段；

当中央控制装置判断出所有训练单元的训练阶段都通过后，进入测试阶段，测试随机呈现该训练阶段学习的任务，当使用者成功完成所有测试任务，系统进入下一个提升难度等级的训练项目。