TWI856406B - 非對稱式虛擬實境協作遊戲系統及自閉症兒童訓練方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種非對稱式虛擬實境協作遊戲系統及自閉症兒童訓練方法，主要結構包括可產生虛擬任務情境之任務產生裝置、具有第一通訊裝置之頭戴式VR影像設備、及具有第二通訊裝置之VR操作設備，且虛擬任務情境內具有至少一第一視野場景、至少一視野異於第一視野場景之第二視野場景、至少一設定於第一視野場景內之觸發任務、至少一由觸發任務連結生成之任務線索、及至少一由任務線索啟動並設定於第二視野場景內之目標任務。藉此，由自閉症兒童使用頭戴式VR影像設備，由訓練人員使用VR操作設備，配合任務產生裝置，使自閉症兒童為了完成任務必須與人互動，而達到訓練其社交能力之目的。

Description

非對稱式虛擬實境協作遊戲系統及自閉症兒童訓練方法

本發明為一種提供在不同視野的虛擬實境中，迫使自閉症兒童無法依賴，且為了完成任務必須練習表達意念、接收訊息、及互動溝通的非對稱式虛擬實境協作遊戲系統及自閉症兒童訓練方法。

按，自閉症，是一種因腦部發育障礙所導致的疾病，其特徵是情緒、言語、或肢體的表達困難及社交互動障礙，且會對限制性行為與重複性動作有明顯的興趣。早期的言語治療或應用行為分析可以幫助有自閉症的兒童學習自我照顧、社交及溝通技能，但目前並沒有具體的治療方式，只有少數利用遊戲軟體或利用教具輔助，引導自閉症兒童進行溝通互動。

然利用遊戲軟體或利用教具輔助治療自閉症時，存在下列問題與缺失尚待改進：

第一，教具的輔助較為死板或制式化，其治療成效與教育者的專業程度直接相關，且明顯的治療意圖容易遇到自閉症兒童的排斥。

第二，較先進的遊戲軟體乃利用VR系統進行訓練，但並非針對自閉症兒童所設計，只是同樣與反應訓練或互動訓練相關，難以引發興趣，導致訓練過程壓力過大、成效不佳。

第三，VR系統雖然支援多人互動遊戲的情境，但大多是數人一起行動，可能各自有不同的能力、或共同的攻擊目標，但玩家可以各自為政，彼此間可不需要合作或溝通即可完成任務，因此，對一般人而言的互動遊戲，若為自閉症兒童加入，則可能淪為沒有溝通也可正常進行的單機遊戲。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之申請人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可提供在不同視野的虛擬實境中，迫使自閉症兒童無法依賴，且為了完成任務必須練習表達意念、接收訊息、及互動溝通的非對稱式虛擬實境協作遊戲系統及自閉症兒童訓練方法的發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用同情境但不同視野的非對稱式虛擬實境協作遊戲，讓自閉症兒童為了完成任務必須與人互動，而達到訓練其社交能力之目的。

為達成上述目的，本發明之主要結構包括：可產生虛擬任務情境之任務產生裝置、具有第一通訊裝置之頭戴式VR影像設備、及具有第二通訊裝置之VR操作設備，且虛擬任務情境內具有至少一第一視野場景、至少一視野異於第一視野場景之第二視野場景、至少一設定於第一視野場景內之觸發任務、至少一由觸發任務連結生成之任務線索、及至少一由任務線索啟動並設定於第二視野場景內之目標任務。

使用時乃由自閉症兒童配戴頭戴式VR影像設備、及由訓練人員使用VR操作設備，並由任務產生裝置的連線在頭戴式VR影像設備與VR操作設備中生成相同的虛擬任務情境，且虛擬任務情境之第一視野場景與第二視野場景的視野並不對稱，甚至無法看到對方，只能透過第一通訊裝置及第二通訊裝置相互溝通，並提供經設計的任務，讓自閉症兒童必須完成其觸發任務，取得訓練人員所需的任務線索，才能完成訓練人員的目標任務，因此，可透過任務中必要的資訊分享動作，強迫自閉症兒童與他人互動、及表達其認知內容，而達到在輕鬆愉快的環境中，訓練自閉症兒童社交能力之目的。

藉由上述技術，可針對習用自閉症兒童的訓練方式所存在之治療意圖明顯容易被排斥、並未針對自閉症兒童設計導致壓力過大、即使為互動遊戲也容易淪為自閉症兒童的單機遊戲等問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1:任務產生裝置

2:虛擬任務情境

21、21a、21b:第一視野場景

211a、211b:第一任務物品

22:第二視野場景

221:第二任務物品

3、3a、3b:觸發任務

31、31a、31b:任務線索

4:目標任務

5、5a、5b:頭戴式VR影像設備

51、51b:第一通訊裝置

6:VR操作設備

6V:虛擬木棍

61:第二通訊裝置

7、7a、7b:自閉症兒童

7aV:觀測員

7bV:船長

8:訓練人員

8V:虛擬的訓練人員

8U:砲手

第一圖 係為本發明較佳實施例之結構方塊圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之方塊流程圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之使用狀態圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之第一視野場景示意圖。

第五圖 係為本發明再一較佳實施例之結構方塊流程圖(一)。

第六圖 係為本發明再一較佳實施例之結構方塊流程圖(二)。

第七圖 係為本發明再一較佳實施例之虛擬情境示意圖(一)。

第七A圖 係為本發明再一較佳實施例之虛擬情境示意圖(二)。

第八圖 係為本發明再一較佳實施例之第一視野場景示意圖(一)。

第九圖 係為本發明再一較佳實施例之第一視野場景示意圖(二)。

第十圖 係為本發明再一較佳實施例之第二視野場景示意圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖及第二圖所示，係為本發明較佳實施例之結構方塊圖及方塊流程圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：

一任務產生裝置1，係供產生一虛擬任務情境2，且該虛擬任務情境2內具有至少一第一視野場景21、至少一視野異於該第一視野場景21之第二視野場景22、至少一設定於該第一視野場景21內之觸發任務3、至少一由該觸發任務3連結生成之任務線索31、及至少一由該任務線索31啟動並設定於該第二視野場景22內之目標任務4；

一頭戴式VR影像設備5，係資訊連結該任務產生裝置1，並供自閉症兒童7配戴後進入該第一視野場景21；

一VR操作設備6，係資訊連結該任務產生裝置1，並供訓練人員8使用後進入該第二視野場景22，該VR操作設備6係為VR顯示裝置或手持式VR設備其中之一者，本實施例係以手持式VR設備做為舉例；

一第一通訊裝置51，係設於該頭戴式VR影像設備5上；及

一第二通訊裝置61，係設於該VR操作設備6上並與該第一通訊裝置51資訊連結。

而本發明之一種非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其主要步驟包括：

(A)配戴VR設備：由至少一名自閉症兒童7配戴一頭戴式VR影像設備5、及由至少一名訓練人員8使用一VR操作設備6；

(B)產生虛擬任務情境：該頭戴式VR影像設備5及該VR操作設備6係資訊連結一任務產生裝置1，使該任務產生裝置1於該頭戴式VR影像設備5及該VR操作設備6中生成一共同的虛擬任務情境2；

(C)非對稱視野場景：該虛擬任務情境2內具有一顯示於該頭戴式VR影像設備5中之第一視野場景21、及一設定於該VR操作設備6中且視野異於該第一視野場景21之第二視野場景22；

(D)執行觸發任務：自閉症兒童7於該第一視野場景21中取得至少一觸發任務3；

(E)取得任務線索：自閉症兒童7完成該觸發任務3並獲得一任務線索31；

(F)觸發目標任務：同時觸發該任務產生裝置1啟動至少一設定於該第二視野場景22之目標任務4；

(G)分享任務線索：自閉症兒童7透過一第一通訊裝置51及一第二通訊裝置61，向該訓練人員8分享該任務線索31；

(H)執行目標任務：訓練人員8取得該目標任務4，並利用該任務線索31執行該目標任務4；及

(I)目標任務是否完成：若目標任務4未完成，回到步驟(D)，若目標任務4已完成則步驟結束。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更可提供在不同視野的虛擬任務情境2中，迫使自閉症兒童7無法依賴，且為了完成任務必須練習表達意念、接收訊息、及互動溝通等優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第四圖所示，係為本發明較佳實施例之結構方塊圖至第一視野場景示意圖，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，訓練開始前係由自閉症兒童7配戴頭戴式VR影像設備5(如VR眼鏡)，及由訓練人員8使用VR操作設備6(如棍型VR武器)，並將頭戴式VR影像設備5及VR 操作設備6連結任務產生裝置1(如電腦)，任務產生裝置1會同時在頭戴式VR影像設備5及VR操作設備6中生成一共同的虛擬任務情境2，本實施例中該虛擬任務情境2為「海邊蒙眼打西瓜之遊戲」，自閉症兒童7為發號施令者，其第一視野場景21為可看到虛擬的訓練人員8V在海灘上，訓練人員8則為打西瓜者，並於虛擬任務情境2中VR操作設備6乃形成虛擬木棍6V，但由於VR操作設備6不具有VR影像供訓練人員8觀看，故訓練人員8於虛擬任務情境2中相當於蒙眼狀態，即第二視野場景22為一片漆黑。

遊戲開始時，頭戴式VR影像設備5會接收到觸發任務3「任務目標：引導另一人蒙眼打西瓜」之訊息，而訓練人員8則尚未收到任務提示。自閉症兒童7關閉任務內容訊息後，便會跳出任務線索31的取得方式，完成任務即可獲得任務線索31，例如取得方式為回答選擇題，回答正確即可獲得「任務線索31：前進六步」，而在觸發任務3完成並獲得任務線索31的同時，VR操作設備6會接收到目標任務4的語音訊息，然後由自閉症兒童7透過第一通訊裝置51及一第二通訊裝置61，向訓練人員8分享任務線索31，並引導其前進方向，進而協助訓練人員8完成其目標任務4，若一個任務線索31無法完成目標任務4(步驟(I))，則頭戴式VR影像設備5會再次接收到觸發任務3，透過重複執行步驟(D)至步驟(H)，直至完成任務。

若自閉症兒童7無法自行完成該觸發任務3，也可透過第一通訊裝置51及一第二通訊裝置61向訓練人員8尋求任務協助。如此一來，訓練人員8欲完成目標任務4，需完全仰賴自閉症兒童7的指揮，頂多在任務執行過程中透過溝通互動，給予聲音上的協助，藉此，讓自閉症兒童7在愉悅的遊戲環境中，為了完成任務不得不與他人互動，且互動內容的表達完整度直接關係到任務是否能完成，故可確實發揮訓練成效。

再請同時配合參閱第二圖及第五圖至第十圖所示，係為本發明再一較佳實施例之結構方塊流程圖(一)至第二視野場景示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例為大同小異，惟本實施例中頭戴式VR影像設備5a、5b數量為二，並由二自閉症兒童7a、7b分別配戴，且兩頭戴式VR影像設備5a、5b分別具有一第一視野場景21a、21b，並於該虛擬任務情境2中具有至少一位於各該第一視野場景21a、21b內之第一任務物品211a、211b、及至少一位於該第二視野場景22內之第二任務物品221 ，其中該第一任務物品211a、211b係供自閉症兒童7a、7b用於執行觸發任務3a、3b，而該第二任務物品221係供訓練人員8用於配合任務線索31a、31b來執行目標任務4，且自閉症兒童7a、7b為複數時，具有一任務鏈步驟，係於步驟(E)完成後回到步驟(D)(請同參第二圖)，由另一自閉症兒童7b根據該任務線索31a執行其觸發任務3b。另本實施例之虛擬任務情境2係為「擊殺海怪」。

虛擬任務情境2中，係由第一位自閉症兒童7a擔任觀測員7aV，其頭戴式VR影像設備5a中的第一視野場景21a為海盜船的瞭望塔上，當船隻搖晃時取得觸發任務3a「任務目標：確認搖晃原因並回報海上狀況」(步驟(D))，為了完成此任務，首先須找到第一視野場景21a中的第一任務物品211a「望遠鏡」(第八圖中係以圓形望遠鏡視野表示)，然後利用第一任務物品211a確認船隻搖晃的原因，例如是因為有海怪作祟(步驟(E)之任務線索31a)，而第一任務物品211a與任務線索31a間的訊號交換，會使任務產生裝置1執行虛擬任務情境2的下一個動作，即在頭戴式VR影像設備5b中產生觸發任務3b(任務鏈步驟，再次進行步驟(D))。

在此虛擬任務情境2中，係由第二位自閉症兒童7b擔任船長7bV，其第一視野場景21b為海盜船的甲板上，當船隻發生搖晃時，第二位自閉症兒童7b的頭戴式VR影像設備5b並無訊息通知，玩家之間可彼此溝通了解狀況，例如詢問觀測員7aV發生什麼事，但這並不在本發明之必要流程中。在取得觸發任務3b「任務目標：尋找海怪弱點並指揮砲手攻擊」(經任務鏈步驟再次執行步驟(D))時，為了完成此任務，首先須找到第一視野場景21b中的第一任務物品211b「海怪圖鑑」，同理，由於海怪種類的確認與否，和身為觀測員7aV的第一位自閉症兒童7a提供之任務線索31a有關，意即若回報內容不清晰可能導致海怪種類不明確，玩家之間可彼此溝通進一步了解，但這並不在本發明之必要流程中。

當海怪圖鑑的正確頁面被翻找出來後，系統即認定第一任務物品211b與任務線索31a完成訊號交換，而在圖鑑上顯示「海怪弱點：XXX」，即經任務鏈步驟再次執行步驟(E)產生之任務線索31b，此時會使任務產生裝置1執行虛擬任務情境2的下一個動作，即在VR操作設備6中產生目標任務4(步驟(F))。

在此虛擬任務情境2中，係由訓練人員8擔任砲手8U，其第二視野場景22為海盜船的甲板，其VR操作設備6係以VR顯示裝置做為舉例，惟，在砲手8U收到船長7bV命令前，雖可從VR操作設備6中看到船隻搖晃或海怪出沒，但不會收到任何訊息通知，只有在訓練人員8取得目標任務4「任務目標：以大砲擊殺海怪」(步驟(F))時，才知道要去尋找第二任務物品221「大砲」，且在本實施例中，砲手8U的目標任務4可與船長7bV的觸發任務3b同時取得的，而若在收到任務線索31b之前，訓練人員8就已經取得第二任務物品221，雖然可對海怪進行攻擊，但因不知道弱點可能導致其攻擊無效。換言之，第一次完成步驟(E)時，可先執行任務鏈步驟、或同時執行任務鏈步驟及步驟(F)，但因步驟(H)需要兩個任務線索31a、31b配合，尚無法完成。

因此，第二位自閉症兒童7b為了完成指揮砲手8U攻擊的任務，必須將任務線索31b分享給訓練人員8(步驟(G))，而此分享動作即透過第一通訊裝置51b及一第二通訊裝置61來實現，最後，訓練人員8即可根據任務線索31b得知應該用哪一門大砲才能攻擊到海怪的弱點，進而完成目標任務4(步驟(H))。如此一來，由於訓練人員8與自閉症兒童7a、7b所具有的視野不同，訓練人員8欲完成目標任務4，需完全仰賴自閉症兒童7a、7b的指揮，頂多在任務執行過程中透過溝通互動，給予聲音上的協助，藉此，讓自閉症兒童7a、7b在愉悅的遊戲環境中，為了完成任務不得不與他人互動，且互動內容的表達完整度直接關係到任務是否能完成，故可確實發揮訓練成效。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之非對稱式虛擬實境協作遊戲系統及自閉症兒童訓練方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障申請人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，申請人定當竭力配合，實感德便。

1:任務產生裝置

2:虛擬任務情境

21:第一視野場景

22:第二視野場景

3:觸發任務

31:任務線索

4:目標任務

5:頭戴式VR影像設備

51:第一通訊裝置

6:VR操作設備

61:第二通訊裝置

7:自閉症兒童

8:訓練人員

Claims (10)

1. 一種非對稱式虛擬實境協作遊戲系統，其主要包括：一任務產生裝置，係供產生一虛擬任務情境，且該虛擬任務情境內具有至少一第一視野場景、至少一視野異於且不對稱於該第一視野場景之第二視野場景、至少一設定於該第一視野場景內之觸發任務、至少一由該觸發任務連結生成之任務線索、及至少一由該任務線索啟動並設定於該第二視野場景內之目標任務；一頭戴式VR影像設備，係資訊連結該任務產生裝置，並供自閉症兒童配戴後進入該第一視野場景；一VR操作設備，係資訊連結該任務產生裝置，並供訓練人員使用後進入該第二視野場景；一第一通訊裝置，係設於該頭戴式VR影像設備上；及一第二通訊裝置，係設於該VR操作設備上並與該第一通訊裝置資訊連結。
2. 如申請專利範圍第1項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲系統，其中該虛擬任務情境中具有至少一位於該第一視野場景內之第一任務物品。
3. 如申請專利範圍第1項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲系統，其中該虛擬任務情境中具有至少一位於該第二視野場景內之第二任務物品。
4. 如申請專利範圍第1項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲系統，其中該VR操作設備係為VR顯示裝置或手持式VR設備其中之一者。
5. 一種非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其主要步驟包括：(A)由至少一名自閉症兒童配戴一頭戴式VR影像設備、及由至少一名訓練人員使用一VR操作設備；(B)該頭戴式VR影像設備及該VR操作設備係資訊連結一任務產生裝置，使該任務產生裝置於該頭戴式VR影像設備及該VR操作設備中生成一共同的虛擬任務情境；(C)該虛擬任務情境內具有一顯示於該頭戴式VR影像設備中之第一視野 場景、及一設定於該VR操作設備中且視野異於且不對稱於該第一視野場景之第二視野場景；(D)自閉症兒童於該第一視野場景中取得至少一觸發任務；(E)自閉症兒童完成該觸發任務並獲得一任務線索；(F)於完成步驟(E)的同時，觸發該任務產生裝置啟動至少一設定於該第二視野場景之目標任務；(G)自閉症兒童透過一第一通訊裝置及一第二通訊裝置，在任務執行過程中透過溝通互動，藉由聲音向該訓練人員分享該任務線索；(H)訓練人員取得該目標任務，並利用該任務線索執行該目標任務；及(I)若目標任務未完成，回到步驟(D)，若目標任務已完成則步驟結束。
6. 如申請專利範圍第5項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其中該步驟(D)中，該自閉症兒童係利用一第一任務物品執行該觸發任務。
7. 如申請專利範圍第5項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其中該步驟(H)中，該訓練人員係利用一第二任務物品與該任務線索執行該目標任務。
8. 如申請專利範圍第5項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其中該步驟(D)後進入步驟(D1)，自閉症兒童透過該第一通訊裝置及該第二通訊裝置，向訓練人員尋求任務協助。
9. 如申請專利範圍第5項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其中該VR操作設備係為VR顯示裝置或手持式VR設備其中之一者。
10. 如申請專利範圍第5項所述之非對稱式虛擬實境協作遊戲之自閉症兒童訓練方法，其中該自閉症兒童為複數時，具有一任務鏈步驟，係於步驟(E)完成後再次進行步驟(D)，由另一自閉症兒童根據該任務線索執行其觸發任務。

Images