一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法及系统

摘要

本发明提供的一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法及系统以自闭症患儿治疗、康复机构为用户，通过构建地下轨道交通及其他公共场所，为患儿提供真实的训练体验场景，结合人机交换技术，使其在场景中能够充分体验和学习到社交、出行等方面，知识。本方法首先评估患者购物能力等级；然后根据患者的购物能力等级，提供相应等级的虚拟现实训练内容，所述训练内容用以提供沉浸式训练的场景及其训练任务；最后获取患者动作指令，根据所述动作指令再次评估患者的购物能力等级，以确定患者所接受再次接受相应等级的虚拟现实训练内容。

说明书

技术领域

本发明涉及辅助康复训练领域，具体涉及一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法及系统。

背景技术

孤独谱系障碍(Autism Spectrum Disorder，ASD)是一种神经发育障碍性疾病，其核心症状为社交交流和社交互动方面的持续缺陷以及受限、重复、刻板的行为模式、兴趣、活动。大部分ASD患者出核心症状外还存在严重的智能及生活技能方面的缺陷。使用公共交通是人在社会生活的最基本生活技能之一，但很多ASD患者不能独立完成。而对使用公共交通这一生活技能的训练对这部分患者来讲存在挑战。在现实环境中训练具有一定的风险，例如走失、意外等，需要配备专业人员或家人陪同，耗费大量人力物力。如果在教室环境模拟训练，有很难还原现实公共交通的真实场景，即使习得了一些技能，也很难在现实场景中真正运用。

随着虚拟现实(virtual reality，VR)技术的不断发展，VR系统越来越强调操作者的交互性和沉浸感。所谓的沉浸式虚拟现实技术(immersive，VR)是指使用头戴式虚拟现实设备将使用者真实的视、听感觉隔离起来，产生虚拟的视觉、听觉。使用者也可利用专用手套或手柄与虚拟世界进行交互，从而产生完全置身于虚拟环境的感受。有学者认为，受试者在沉浸式VR场景中接受的刺激和体验更好，与传统的VR相比，沉浸式VR在社交互动方面更有优势，更适合于社会心理方面的应用。也被开始用于ASD的训练。

发明内容

本发明的目的是提供一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法及系统，以便于解决现有技术中存在的上述问题。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法，包括以下步骤：

评估患者交通工具使用能力等级；

根据患者的能力等级，提供相应等级的虚拟现实训练内容，所述训练内容用以提供沉浸式训练的场景及其训练任务；

获取患者动作指令，根据所述动作指令再次评估患者的购物能力等级，以确定患者所接受再次接受相应等级的虚拟现实训练内容。

进一步的，根据不同的场景模型的组合生成虚拟现实训练场景，所述场景模型包括设备模型、工具模型和辅助模型。

进一步的，所述训练任务在训练场景中提供训练提示，所述训练提示包括语音、文字提示、箭头开启/关闭选择，并通过行走控制装置、上肢交互装置，人眼移动轨迹采集装置获取患者的动作反馈。

进一步的，根据患者的动作指令，对训练任务的完成时间和正确率进行记录和评分。

进一步的，所述训练任务包括多个任务节点，根据所述任务节点的完成度和计时评估训练任务的完成度。

另一方面，本发明还提供了一种孤独症患者交通工具使用能力训练系统，包括：

交互模块，用以获取患者的动作指令，提供与虚拟现实训练场景的人机交互；

场景模型，用以提供不同虚拟现实训练场景，所述虚拟现实训练场景通过任务模块调用和组建；

任务模块，用以评估患者的购物能力等级，提供相应等级的虚拟现实训练任务。

进一步的，所述交互模块包括：

视图音频单元，用以提供场景内的语音提示、场景音效、标注提示和文字说明；

控制与交互单元，用以连接和控制人机交互设备，所述人机交互设备包括VR头盔、跑步机、传感手套、手部定位装置，眼动追踪装置。

进一步的，所述场景模型根据不同的场景模型的组合生成虚拟现实训练场景，所述场景模型包括设备模型、工具模型和辅助模型。

进一步的，所述任务模块包括，：

任务部署单元，用以设置虚拟现实训练任务的难度等级，及场景内人物；

任务监控单元，用以采集用户反馈数据并进行统计。

本发明提供的一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法及系统以自闭症患儿治疗、康复机构为用户，通过构建地下轨道交通及其他(例如机场、轮渡、公交车等)公共场所，为患儿提供真实的训练体验场景。结合人机交换技术，使其在场景中能够充分体验和学习到社交、出行等方面的知识。，本方法首先评估患者购物能力等级；然后根据患者的购物能力等级，提供相应等级的虚拟现实训练内容，所述训练内容用以提供沉浸式训练的场景及其训练任务；最后获取患者动作指令，根据所述动作指令再次评估患者的购物能力等级，以确定患者所接受再次接受相应等级的虚拟现实训练内容。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的孤独症患者交通工具使用能力训练方法的流程图；

图2为本发明实施例的孤独症患者交通工具使用能力训练系统的框架图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种基于虚拟现实技术的自闭症情绪安抚方法及系统，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的一种基于虚拟现实技术的自闭症情绪安抚方法。

图1是本发明一个实施例的一种孤独症患者交通工具使用能力训练方法的流程图。

如图1所示，该自基于虚拟现实技术的孤独症患者交通工具使用能力训练方法包括以下步骤：

本发明一方面提供一种孤独症患者购物能力训练方法，包括以下步骤：

S100，评估患者交通工具使用能力等级。

具体的，系统首先提供交通工具使用能力评估问卷，根据问卷评分标准对患者训练前的通工具使用能力进行评价。

例如，问卷根据完成使用交通工具所需达到和完成的行为进行逐条细化，根据患者是否能完成进行评分，不能完成记为0分，能完成为1分。给问卷嵌入训练系统，由患者根据界面提示完成。

S200，根据患者的能力等级，提供相应等级的虚拟现实训练内容，所述训练内容用以提供沉浸式训练的场景及其训练任务。

在一个实施例中，虚拟现实训练的场景根据不同的场景模型的组合生成，场景模型包括设备模型、工具模型和辅助模型。设备模型包括收费机，地铁，公交，安检仪，手机等虚拟设备，工具模型包括交通卡及各类包裹，行李，辅助模型为建筑结构，警示标志，货架，广告牌，工作人员等。

例如，以地铁车站为基础，在场景中填充模型组从而生成不同的场景。由于场景涉及进站和出站，在进站和出站处根据任务内容变换设备。

在一个实施例中，训练任务根据日常使用交通工具的需要建立，由易至难建立相应技能训练，用户需按顺序完成指示任务，场景配有语音、箭头、高亮等提示辅助用户完成任务，辅助性提示可由用户任务完成失败，场景将淡入淡出至上一步骤。

具体的，训练任务共有十个难度等级，包括：进站刷卡训练、安检刷卡训练、上下车训练、出站训练、硬币购票训练、换乘训练、买票-进站-坐地铁-出站训练、纸币购票训练、寻求帮助和综合训练、地铁换乘训练、地铁乘坐综合训练。每个难度等级的训练均包括不同指令指导患者在虚拟场景中完成相应的任务节点，患者的交互通过VR头盔、跑步机、传感手套、手部定位装置，眼动追踪装置等设备实现。

例如，进站刷卡训练任务具体如下表所示：

S300，获取患者动作指令，根据所述动作指令再次评估患者的交通工具使用能力等级，以确定患者所接受再次接受相应等级的虚拟现实训练内容。

在一个实施例中，通过记录每个任务节点的完成时间，完成对患者的评分。

例如，进站刷卡训练任务各节点的完成时间如下表所示：

进站刷卡训练任务的任务记录和评分规则如下：

本方法通过计算患者完成任务的平均分判断患者交通工具使用能力，具体计算方法如下：

(完成任务总数*该任务评分)/任务数

最后通过受试者训练后完成任务时间及训练评分的结果判断训练效果：

其中，在时间维度上，患者在单个任务中提升≥25％的时间判断为有进步，≥50％的时间判断为有显著进步。

在能力维度上，患者升级一个训练任务判断为有进步，升级两个训练任务判断为有显著进步。

图2为本发明实施例的一种孤独症患者购物能力训练系统的框架图。如图2所示，本发明的一种孤独症患者购物能力训练系统，包括：交互模块1，场景模型2和任务模块3。

交互模块1，用以获取患者的动作指令，提供与虚拟现实训练场景的人机交互。

其中，交互模块1包括：

视图音频单元11，用以提供场景内的语音提示、场景音效、标注提示和文字说明；

控制与交互单元12，用以连接和控制人机交互设备，所述人机交互设备包括VR头盔、跑步机、传感手套、手部定位装置，眼动追踪装置。

场景模型2，用以提供不同虚拟现实训练场景，所述虚拟现实训练场景通过任务模块调用和组建。

具体的，场景模型2根据不同的场景模型的组合生成虚拟现实训练场景，所述场景模型2包括设备模型21、工具模型22和辅助模型23。

任务模块3，用以评估患者的购物能力等级，提供相应等级的虚拟现实训练任务。

具体的，任务模块包括：

任务部署单元31，用以设置虚拟现实训练任务的难度等级，及场景内人物.

任务监控单元32，用以采集用户反馈数据并进行统计。

具体的，所述综合处理装置3包括至少一个处理器及至少一个存储介质，所述存储介质存储有运行程序。本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或终端上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。