[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

说明书

本发明公开了一种基于VR技术的神经发育障碍交通安全训练系统及方法，训练系统包括集成眼动追踪设备的虚拟现实显示系统，语音检测设备、人体动作检测设备，该系统根据交通安全法的内容设置了一系列交通安全的训练任务，同时，根据训练任务的难度，进行分级，使用者从低难度任务开始训练，到高难度任务截至。训练任务分为训练/测试阶段，在每个阶段，系统可以通过使用者的眼动、语言、姿态等反馈数据判断使用者的完成情况，从而进行下一次训练或是测试的内容。本发明使用交通安全虚拟现实技术，在虚拟环境中进行神经发育障碍患者交通安全训练，对神经发育障碍患者的干预训练有极大的帮助，且有效降低成本，使更多患者家庭受益。

技术领域

本发明涉及神经发育障碍症认知训练领域，特别涉及一种基于VR技术的神经发育障碍交通安全训练系统及方法。

背景技术

根据ICD诊断标准，神经发育障碍是指出现在发育阶段的行为和认知障碍，表现为获得和执行特定智能、运动、语言或社会功能存在显著困难，包括：智力发育障碍、发育性言语或语言障碍、孤独症谱系障碍、发育性学习障碍、发育性运动协调障碍、慢性发育性抽动障碍、注意缺陷多动障碍、刻板性运动障碍。

有些神经发育障碍患儿存在生活技能反面的缺陷，而对于这些缺陷只能通过特殊教育和训练来干预。让这些患者亲身体验到实际的环境中去，反复地去训练，才可能让这些患者掌握这些基本的技能。由于特殊教育学校和康复中心在教学设备和教学场地等方面的局限性，很多基本的生活技能难以在这些地方展开干预训练。交通安全就是其中一个非常重要的生活技能，孤独症谱系障碍、智力发育障碍、注意缺陷多动障碍患者常常存在这一生活技能的困难或缺陷，并且难以在这些特殊教育学校和康复中心展开干预训练。例如孤独症谱系障碍患者的关注事物的点与正常人不同，正常人在马路上行走时，需要不停地关注交通标志。在过马路时，需要观察红绿灯，需要观察来往的车辆。对于孤独症谱系障碍患者而言，在没有强行地干预下，他们几乎不可能去做到这些。而这些基本常识，在室内的环境中，又难以真实地模拟出来，这样使得干预的效果非常差，使得患者难以掌握基本的交通常识，难以提高独自生活的能力。而对于注意缺陷多动障碍患儿往往有不注意安全，冲动的情况，在现实环境中进行训练存在危险性。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种基于虚拟现实的针对神经发育障碍症患者的交通安全训练系统及训练方法，在虚拟现实中搭建各种交通场景，与在实际生活搭建对应的场景相对比，既节约了成本，又可以丰富场景的多样性，可重复实用性和场景的真实性也得到了极大的提高。目前的虚拟现实技术的硬件设备已经达到了消费级的水平，可被绝大多数工薪家庭消费，使得更多没有条件进行早期干训训练的神经发育障碍患者家庭得到安全教育，提高神经发育障碍患者独立生活的能力，从而减轻其家庭和社会的负担。技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于VR技术的神经发育障碍交通安全训练系统，包括中央控制装置、头戴式显示器、用于操作虚拟场景中特定任务的手握式控制器、用于追踪目光朝向的内置式眼动追踪设备、用于播放音频信息的音频播放设备、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；

所述头戴式显示器用于显示所述交通安全教育训练虚拟显示软件系统生成的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进行播放；

所述手握式控制器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。

进一步地，所述手握式控制器上设有按键和触摸板，以实现人机交互。