基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉帥 王振鑫 王佳

摘要：旨在基于感覺(jué)統(tǒng)合理論指導(dǎo)AR技術(shù)參與輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐。文章從相關(guān)概念界定出發(fā)，論證感覺(jué)統(tǒng)合理論與AR技術(shù)介入輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，通過(guò)對(duì)自閉癥兒童及自閉癥兒童家長(zhǎng)的用戶研究，總結(jié)設(shè)計(jì)痛點(diǎn)并整合出設(shè)計(jì)原則，進(jìn)而建立設(shè)計(jì)策略。進(jìn)行了感覺(jué)統(tǒng)合理論下的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐加以佐證。以期幫助自閉癥兒童更好地適應(yīng)出行場(chǎng)景、融入社會(huì)生活。

關(guān)鍵詞：感覺(jué)統(tǒng)合理論；自閉癥兒童；AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)；輔助出行；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-0069（2024）11-0109-05

Abstract：Intended to guide the design practice of AR technology in assisting children with autism in their travel system based on sensory integration theory. Starting from the definition of relevant concepts， this article demonstrates the feasibility of sensory integration theory and AR technology intervention in assisting the design of travel systems for children with autism. Through user research on autistic children and their parents， the article summarizes design pain points， integrates design principles， and establishes design strategies. The AR technology assisted travel system design practice for children with autism under the theory of sensory integration was carried out as evidence.To help children with autism better adapt to travel scenarios and integrate into social life.

Keywords：Sensory integration theory；Children with autism；AR augmented reality technology；Assisted travel；System design

引言

國(guó)務(wù)院《“十四五”殘疾人保障和發(fā)展規(guī)劃》[1]明確要求，要健全殘疾人關(guān)愛服務(wù)體系，為殘疾人提供無(wú)障礙環(huán)境和便利化條件，加快發(fā)展康復(fù)輔助器具服務(wù)，推進(jìn)智能化服務(wù)適應(yīng)殘疾人需求，智能工具便于殘疾人日常生活使用。在智能技術(shù)層面，工信部《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確指出，要大力發(fā)展AR技術(shù)，推進(jìn)AR技術(shù)在出行等領(lǐng)域的應(yīng)用?；诖司劢棺蚤]癥兒童群體的出行服務(wù)需求，感覺(jué)統(tǒng)合理論作為自閉癥兒童干預(yù)康復(fù)療法中常用的方法，可作為其理論指導(dǎo)，AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為數(shù)字智能時(shí)代的前沿技術(shù)應(yīng)用廣泛，可作為其技術(shù)支撐，由此構(gòu)建出感覺(jué)統(tǒng)合理論指導(dǎo)下的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

一、相關(guān)概念界定

（一）自閉癥兒童：自閉癥兒童，又稱兒童孤獨(dú)癥，是一種由于神經(jīng)系統(tǒng)病變引起的廣泛性發(fā)育障礙，學(xué)界稱為自閉癥譜系障礙（ASD），其癥狀主要表現(xiàn)為社交和溝通障礙以及刻板行為[2]。自閉癥兒童很難獨(dú)自完成社交活動(dòng)，就出行活動(dòng)來(lái)看，英國(guó)國(guó)家自閉癥協(xié)會(huì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，僅有16%的自閉癥患者能夠在不同環(huán)境中獨(dú)立出行。為了鍛煉自閉癥兒童的出行能力，監(jiān)護(hù)人往往要付出大量時(shí)間和精力，而通過(guò)針對(duì)性的干預(yù)訓(xùn)練，可以一定程度提升自閉癥兒童的自理能力。

（二）感覺(jué)統(tǒng)合理論：感覺(jué)統(tǒng)合理論（Sensory Integration Theory）是由美國(guó)心理學(xué)家Jean Ayres于20世紀(jì)60年代提出的一種關(guān)于感官處理和神經(jīng)發(fā)育的理論[3]。該理論認(rèn)為，大腦通過(guò)感官系統(tǒng)接收來(lái)自身體的各種感官輸入，如觸覺(jué)、聽覺(jué)、視覺(jué)、平衡、運(yùn)動(dòng)等，然后將這些信息整合在一起，產(chǎn)生感知與行為反應(yīng)。當(dāng)感官系統(tǒng)正常工作時(shí)，能夠有效地處理和適應(yīng)感官刺激，從而有助于進(jìn)行各類行為和情緒調(diào)節(jié)，而如果患有感官整合失調(diào)，例如自閉癥兒童，則無(wú)法進(jìn)行正常的行為與生活。

（三）輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)：輔助出行系統(tǒng)是運(yùn)用服務(wù)設(shè)計(jì)思維建立的一種通過(guò)信息技術(shù)等手段，為出行者提供了多種出行服務(wù)的智能化系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可以在出行前、出行中和出行后提供多種服務(wù)，以提高出行的效率、安全和便捷性。國(guó)內(nèi)對(duì)于輔助出行系統(tǒng)的研究，例如栗芝等人[4]的《老年人智能出行輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》和林潤(rùn)濤等人[5]的《基于SET與KJ法的盲人出行輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究》，較多面向老齡及視障等弱勢(shì)群體，而針對(duì)自閉癥兒童群體且應(yīng)用時(shí)下前沿技術(shù)的出行輔助系統(tǒng)研究還較為空白。

（四）AR技術(shù)：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）技術(shù)是當(dāng)下前沿的智能技術(shù)，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)生成的圖像、聲音和其他感官輸入，將數(shù)字內(nèi)容疊加在真實(shí)環(huán)境中，以增強(qiáng)用戶對(duì)真實(shí)世界的感知和理解，從輔助出行的視角來(lái)看，AR技術(shù)可以為用戶提供豐富、直觀和實(shí)用的導(dǎo)航與交通信息。

二、感覺(jué)統(tǒng)合理論與AR技術(shù)介入自閉癥兒童輔助出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行性

（一）感覺(jué)統(tǒng)合理論介入輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性：感覺(jué)統(tǒng)合理論提供了解釋自閉癥兒童行為異常的成因及干預(yù)策略。陳治國(guó)[6]在《兒童自閉癥與感覺(jué)統(tǒng)合訓(xùn)練》中認(rèn)為，感覺(jué)統(tǒng)合過(guò)程是身體各系統(tǒng)精密合作的過(guò)程，如果過(guò)程中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致感覺(jué)統(tǒng)合失調(diào)的表現(xiàn)，而自閉癥兒童常見的運(yùn)動(dòng)障礙、情緒行為問(wèn)題，通常就是由感覺(jué)調(diào)節(jié)障礙引起的，因此感覺(jué)統(tǒng)合理論往往被應(yīng)用于研究自閉癥兒童行為成因及干預(yù)療法。王丹等人[7]在《感知體驗(yàn)在自閉癥兒童環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》提到，大多自閉癥兒童都具有明顯的感知覺(jué)障礙，在視覺(jué)、聽覺(jué)或觸覺(jué)方面異常敏感，但對(duì)疼痛或更具威脅性的存在卻可能無(wú)動(dòng)于衷。在感覺(jué)統(tǒng)合理論的視角下，提供了自閉癥兒童出行困難的成因，自閉癥兒童面對(duì)出行場(chǎng)景中可能出現(xiàn)的強(qiáng)光和強(qiáng)聲刺激[8]，由于缺乏感官信息加工，導(dǎo)致無(wú)法正常進(jìn)行情緒理解與調(diào)控。針對(duì)自閉癥兒童的出行輔助與干預(yù)，可藉由感覺(jué)統(tǒng)合理論進(jìn)行指導(dǎo)。

（二）AR技術(shù)介入輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性：AR技術(shù)拓寬了用戶感知能力的界限，對(duì)患有感知功能障礙的自閉癥兒童來(lái)說(shuō)具有現(xiàn)實(shí)意義。羅琳丹[9]在《AR技術(shù)在App中對(duì)自閉癥兒童的影響與研究》認(rèn)為，借助AR技術(shù)形成的通感藝術(shù)療愈可使自閉癥兒童在視覺(jué)、聽覺(jué)、觸覺(jué)等多方面產(chǎn)生自體知覺(jué)，說(shuō)明了AR技術(shù)對(duì)自閉癥兒童用戶感知能力提升的顯著作用，而針對(duì)自閉癥兒童出行場(chǎng)景的輔助和干預(yù)則需要更為針對(duì)、系統(tǒng)和落地。目前，市面上搭載輔助出行功能的AR技術(shù)產(chǎn)品已相對(duì)成熟，便攜時(shí)尚的無(wú)線AR眼鏡熱度頗高，例如inmo air2、Google Glass、小米無(wú)線AR眼鏡等。以inmo air2為例，在輔助出行方面，采用了最先進(jìn)的光學(xué)技術(shù)，并搭載高性能的處理器和傳感器，可以實(shí)時(shí)獲取周圍的環(huán)境信息，并與虛擬內(nèi)容進(jìn)行交互，用戶可以通過(guò)手勢(shì)、語(yǔ)音等方式與眼鏡進(jìn)行互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)便捷操作體驗(yàn)，還可以與手機(jī)綁定，實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，形成完整的輔助出行系統(tǒng)，以提升出行效率，改善出行環(huán)境體驗(yàn)。

三、自閉癥兒童及家長(zhǎng)用戶研究

（一）用戶訪談

深入訪談法（in-depth interview）是一種定性研究方法，其主要目的是通過(guò)與受訪者進(jìn)行面對(duì)面交流，探索和理解受訪者的經(jīng)驗(yàn)、態(tài)度、行為等方面的深層信息。本次訪談采用半結(jié)構(gòu)式的訪談，即按照粗線條式的訪談提綱進(jìn)行非正式訪談。

問(wèn)題設(shè)計(jì)。分別從自閉癥嚴(yán)重程度、干預(yù)程度、溝通能力、生活能力、獨(dú)立出行能力方面進(jìn)行開放式訪談問(wèn)題的設(shè)計(jì)。

訪談抽樣。在某短視頻平臺(tái)關(guān)于自閉癥兒童主題的視頻評(píng)論中，抽取3位自閉癥兒童家長(zhǎng)代替自閉癥兒童作為訪談對(duì)象。訪談對(duì)象1：軒軒，14歲自閉癥患者，能夠按照指示找到目的地，應(yīng)對(duì)突發(fā)能力弱，家長(zhǎng)希望他能靈活應(yīng)對(duì)各種狀況。訪談對(duì)象2：桐桐，10歲自閉癥患者，容易走神和迷路，家長(zhǎng)在引導(dǎo)使用導(dǎo)航與地圖App。訪談對(duì)象3：小迪，9歲自閉癥患者，對(duì)社交和交通規(guī)則理解較差，容易困惑焦慮，家長(zhǎng)進(jìn)行獨(dú)立出行能力及社交技巧的訓(xùn)練的訓(xùn)練。

訪談總結(jié)。受訪的自閉癥兒童面臨程度不同的出行困難，且均接受過(guò)干預(yù)和鍛煉，例如對(duì)自閉癥兒童進(jìn)行關(guān)于導(dǎo)航、地圖、交通規(guī)則等相關(guān)出行能力的學(xué)習(xí)。相比正常兒童，自閉癥兒童存在明顯的感知能力、心智能力的障礙，即使自閉癥兒童家長(zhǎng)有意識(shí)的采取干預(yù)鍛煉，但缺乏更科學(xué)有效的工具和策略，自閉癥兒童出行困難的現(xiàn)狀沒(méi)有得到較大的改善，如圖1。

（二）用戶畫像

自閉癥兒童及家長(zhǎng)用戶畫像：自閉癥兒童的用戶畫像包括基本信息、技能水平、家庭支持情況、用戶特點(diǎn)、用戶目標(biāo)與用戶需求等。自閉癥兒童家長(zhǎng)的用戶畫像包括基本信息、技能水平、用戶特點(diǎn)、用戶目標(biāo)與用戶需求等，如圖2、3。

（三）用戶旅程

將自閉癥兒童的出行模擬為一條線性的旅程，整個(gè)旅程分為出發(fā)、到達(dá)、返回3個(gè)階段，以及接受出行任務(wù)、前往目的地、尋找目的地、執(zhí)行任務(wù)、返回、出行情況反饋6個(gè)步驟，分析調(diào)查自閉癥兒童在旅程中的行為、想法、情緒曲線、痛點(diǎn)與機(jī)會(huì)，進(jìn)一步得出設(shè)計(jì)策略，如圖4。

四、基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

（一）設(shè)計(jì)痛點(diǎn)總結(jié)

通過(guò)用戶研究，分析歸納自閉癥兒童獨(dú)自出行時(shí)的普遍問(wèn)題，總結(jié)為以下痛點(diǎn)：

社交困難：自閉癥兒童存在嚴(yán)重的社交困難，可能無(wú)法理解他人的意圖和情感，無(wú)法維持語(yǔ)言交流以及非語(yǔ)言的交流對(duì)話等。

安全意識(shí)和判斷力較差：自閉癥兒童很難做到對(duì)潛在危險(xiǎn)的辨識(shí)和評(píng)估能，可能需要額外的指導(dǎo)和教育來(lái)幫助理解交通規(guī)則和危險(xiǎn)情況。

方向感和空間感困較弱：自閉癥兒童在空間感知和導(dǎo)航能力方面存在差異，對(duì)地理空間的抽象概念理解困難。

管理時(shí)間和計(jì)劃能力較弱：自閉癥兒童的組織和規(guī)劃的意識(shí)較弱，這可能影響在旅行中估計(jì)時(shí)間、制定行程和規(guī)劃路線的能力。

注意力和集中力較差：自閉癥兒童可能無(wú)法很好的維持注意力和集中精力，可能導(dǎo)致在出行過(guò)程中容易分心或注意力不集中。

（二）感覺(jué)統(tǒng)合理論下的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

敏感性原則。要對(duì)自閉癥兒童的感覺(jué)特點(diǎn)進(jìn)行充分考慮。自閉癥兒童通常具有感覺(jué)過(guò)敏或感覺(jué)低下等問(wèn)題，因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少可能的刺激，并提供個(gè)體化的感官輸入方式，以確保自閉癥兒童能夠舒適地接受和處理信息。

結(jié)構(gòu)性原則。要提供清晰、有組織的信息和指導(dǎo)。自閉癥兒童通常對(duì)信息的整理和組織有困難，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用簡(jiǎn)明扼要的語(yǔ)言和可視化界面，將信息分解為易于理解的步驟和圖像，幫助建立清晰的認(rèn)知框架。

個(gè)性化原則。要根據(jù)每個(gè)自閉癥兒童的特殊需求和能力定制系統(tǒng)功能。自閉癥兒童的發(fā)展水平和認(rèn)知能力各不相同，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)提供可調(diào)節(jié)的參數(shù)和個(gè)性化設(shè)置選項(xiàng)，以滿足不同自閉癥兒童的需求，并幫助他們?cè)诔鲂羞^(guò)程中更好地適應(yīng)和參與。

安全性原則。要確保系統(tǒng)在使用過(guò)程中不會(huì)給自閉癥兒童帶來(lái)傷害或不適。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到自閉癥兒童可能存在的特殊安全需求，如防止誤導(dǎo)、提供緊急情況下的應(yīng)對(duì)策略等。

（三）感覺(jué)統(tǒng)合理論下的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

輔助出行系統(tǒng)策略涵蓋出行前的準(zhǔn)備、出行中的輔助、出行后的反饋3個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，并遵循前文的設(shè)計(jì)痛點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則。自閉癥兒童將佩戴無(wú)線AR眼鏡出行，與搭載輔助出行功能的系統(tǒng)進(jìn)行交互配合，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至自閉癥兒童及家長(zhǎng)的手機(jī)App，家長(zhǎng)可保持與自閉癥兒童的實(shí)時(shí)通訊和情況觀察，在結(jié)束后形成出行反饋。

1.結(jié)構(gòu)清晰——游戲式出行任務(wù)：自閉癥兒童在感官處理上可能存在整合困難，出行時(shí)難以處理和整合來(lái)自不同感官的信息，導(dǎo)致注意力不集中。可以通過(guò)特定的活動(dòng)和游戲，幫助兒童提高感官整合能力，鍛煉注意力。借助類游戲護(hù)目鏡的外形特色和虛實(shí)融合的交互界面，將嚴(yán)肅游戲的概念引入感官整合干預(yù)的游戲活動(dòng)設(shè)計(jì)。出行前通過(guò)在線游戲?qū)W習(xí)出行知識(shí)后，自閉癥兒童的正式出行將被設(shè)計(jì)為一次“任務(wù)”，并拆解為多段小目標(biāo)，將錄有家長(zhǎng)語(yǔ)音的提示設(shè)定為“NPC引導(dǎo)”，家長(zhǎng)的夸贊設(shè)定為“獎(jiǎng)勵(lì)”，激發(fā)自閉癥兒童的出行興趣和專注力，在出行任務(wù)過(guò)程中完成感官整合訓(xùn)練。

2.感官適應(yīng)——強(qiáng)化視聽體驗(yàn)：自閉癥兒童在出行時(shí)可能面臨復(fù)雜的感官環(huán)境，如嘈雜的人聲、繁忙的交通等。對(duì)兒童進(jìn)行感官適應(yīng)性訓(xùn)練，可以幫助他們過(guò)濾和處理這些復(fù)雜的感官信息，提高他們對(duì)出行環(huán)境的適應(yīng)能力。可進(jìn)行針對(duì)感官敏感的舒緩性設(shè)計(jì)[10]，針對(duì)聽覺(jué)，添加實(shí)時(shí)語(yǔ)音關(guān)懷，并設(shè)計(jì)為自閉癥兒童家長(zhǎng)的聲音，針對(duì)視覺(jué)，可將AR眼鏡的界面設(shè)計(jì)添加科幻感與趣味性，降低自閉癥兒童的敏感閾值。

3.安全引導(dǎo)——導(dǎo)航與實(shí)時(shí)監(jiān)控：自閉癥兒童的方向感和空間感較弱，安全意識(shí)和判斷力也較差，需要更多的指示來(lái)幫助理解方向，因此需要地圖導(dǎo)航與行為糾正功能。出行系統(tǒng)可通過(guò)AR眼鏡進(jìn)行視聽方面的提示引導(dǎo)，幫助自閉癥兒童選擇最優(yōu)路線，協(xié)助乘坐公共交通工具，并規(guī)避可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在出行過(guò)程中，自閉癥兒童家長(zhǎng)可通過(guò)AR眼鏡實(shí)時(shí)傳輸?shù)挠跋?，同步關(guān)注自閉癥兒童的感官需求，為自閉癥兒童提供一個(gè)穩(wěn)定的支持系統(tǒng)。同時(shí)，自閉癥兒童管理時(shí)間和計(jì)劃能力較弱，難以建立出行的時(shí)間概念，因此需要在出行系統(tǒng)中添加時(shí)間控制功能，定時(shí)進(jìn)行提醒。

4.個(gè)性化干預(yù)——社交訓(xùn)練與出行反饋：感覺(jué)統(tǒng)合理論強(qiáng)調(diào)感官信息與社交溝通的關(guān)聯(lián)。在幫助自閉癥兒童解決出行困難時(shí)，可以結(jié)合社交溝通訓(xùn)練，教導(dǎo)他們?nèi)绾伪磉_(dá)自己的需求和感受，以及如何與他人進(jìn)行有效的互動(dòng)。系統(tǒng)將給予自閉癥兒童具體的求助建議和安撫，引導(dǎo)自閉癥兒童主動(dòng)參與社交，并由家長(zhǎng)實(shí)時(shí)觀察情況。在結(jié)束后，系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行出行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)并計(jì)算出具體的能力模型和干預(yù)策略。

五、基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)策略，基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)將依托無(wú)線AR眼鏡進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn)。參照增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)硬件產(chǎn)業(yè)鏈研究中的AR眼鏡產(chǎn)品模組設(shè)置[11]，針對(duì)自閉癥兒童的生理特征和行為模式，無(wú)線AR眼鏡將搭載以下模塊：攝像頭、CPU處理中心、光學(xué)模組、架托。骨傳導(dǎo)模塊設(shè)置在鏡架內(nèi)側(cè)，可加強(qiáng)自閉癥兒童聽覺(jué)感官，投影與攝像模塊前置上方，提升自閉癥兒童視覺(jué)感官體驗(yàn)。交互按鍵裝載于鏡架外側(cè)。AR眼鏡外形整體簡(jiǎn)潔、便攜，避免因造型奇特吸引過(guò)多目光而可能造成的自閉癥兒童心理負(fù)擔(dān)。

（二）基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)App與功能設(shè)計(jì)

1.基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)App設(shè)計(jì)：為減小自閉癥兒童的視覺(jué)壓力，便于自閉癥兒童及家長(zhǎng)高效使用，手機(jī)App界面設(shè)計(jì)[12]清晰明了，使用可視化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)手段，多運(yùn)用圖形與圖標(biāo)作為引導(dǎo)信息，并簡(jiǎn)化使用步驟，使操作簡(jiǎn)便易懂。App視圖簡(jiǎn)潔，顏色和諧，避免顏色過(guò)于黯淡或過(guò)于明亮造成自閉癥兒童感官的不適。優(yōu)化交互反饋，使體驗(yàn)感更緩和。除了AR眼鏡與手機(jī)，系統(tǒng)還可以與其他設(shè)備和應(yīng)用程序進(jìn)行集成，如智能手表等，以提供更全面的功能和服務(wù)，如圖5。

2.基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)：包括在線學(xué)習(xí)平臺(tái)、實(shí)時(shí)通訊、導(dǎo)航、時(shí)間控制、行為糾正、語(yǔ)音提示、協(xié)助乘坐公共交通工具等功能。自閉癥兒童的出行數(shù)據(jù)將由 App進(jìn)行儲(chǔ)存，并整理分析出反饋與干預(yù)策略，家長(zhǎng)可進(jìn)入社群平臺(tái)與其他自閉癥兒童家長(zhǎng)分享交流。具體功能設(shè)計(jì)及說(shuō)明如下：

游戲任務(wù)與社交鍛煉。游戲治療常被用于自閉癥兒童的干預(yù)[13]，為了解決自閉癥兒童注意力散漫的痛點(diǎn)，將出行前、出行中與出行后設(shè)計(jì)為一條完整的任務(wù)線，包括NPC式的任務(wù)引導(dǎo)、游戲感的界面體驗(yàn)和層層遞進(jìn)的任務(wù)設(shè)置，從動(dòng)機(jī)層到行為感知層全方位輔助提升自閉癥兒童出行體驗(yàn)，自閉癥兒童在這個(gè)“游戲任務(wù)”過(guò)程中既完成了出行活動(dòng)，又鍛煉了感官統(tǒng)合與協(xié)調(diào)能力。出行前，自閉癥兒童要佩戴AR眼鏡進(jìn)行預(yù)設(shè)任務(wù)的出行模擬游戲，通過(guò)AR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)呈現(xiàn)真實(shí)路況的模擬訓(xùn)練，用情境模擬和角色扮演的方式，在安全的環(huán)境中提前體驗(yàn)和練習(xí)出行場(chǎng)景，提高自閉癥兒童在實(shí)際出行中的應(yīng)對(duì)能力。模擬完成后，即進(jìn)行真正的“出行任務(wù)”，出行任務(wù)具有時(shí)間限制，過(guò)程中發(fā)生的一切可能的狀況都將是任務(wù)的一環(huán)，根據(jù)自閉癥兒童完成的情況，系統(tǒng)將進(jìn)行鼓勵(lì)與肯定，若失敗，系統(tǒng)將進(jìn)行鼓勵(lì)并提供其他方案。出行任務(wù)完成后，自閉癥兒童的賬戶將會(huì)收到象征勝利的獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

定位與導(dǎo)航。為防止自閉癥兒童走失或迷路，基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)具有位置感知和導(dǎo)航功能，通過(guò)使用全球定位系統(tǒng)（GPS）和位置傳感器，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確獲取自閉癥兒童的位置信息，并提供導(dǎo)航指引，以幫助自閉癥兒童確定正確的路徑和方向。

實(shí)時(shí)通訊與家長(zhǎng)輔導(dǎo)。家長(zhǎng)干預(yù)是自閉癥兒童在初期訓(xùn)練獨(dú)自出行時(shí)不可或缺的一環(huán)[6]。通過(guò)AR眼鏡內(nèi)部搭載的CPU處理中心和攝像頭，自閉癥兒童的位置和鏡頭捕捉到的周邊圖像畫面可實(shí)時(shí)傳輸給App的家長(zhǎng)端，家長(zhǎng)通過(guò)在線App平臺(tái)，可觀察自閉癥兒童的實(shí)時(shí)動(dòng)向，了解自閉癥兒童眼中的畫面，掌握自閉癥兒童與系統(tǒng)的配合程度，并實(shí)時(shí)通訊，進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)。

視聽提示。出行輔助系統(tǒng)可以通過(guò)AR眼鏡利用語(yǔ)音和可視化引導(dǎo)向用戶進(jìn)行信息提示。通過(guò)骨傳導(dǎo)模塊，導(dǎo)航指示、路況信息、時(shí)間控制等信息將以語(yǔ)音提示的形式直接傳達(dá)給自閉癥兒童，基于先進(jìn)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)[14]，系統(tǒng)提示音色可提前與家長(zhǎng)聲音進(jìn)行融合生成，增強(qiáng)自閉癥兒童的接受度?？梢暬龑?dǎo)通過(guò)AR眼鏡界面，以圖像或文字形式呈現(xiàn)相關(guān)信息，提供更直觀的導(dǎo)航和指引。在自閉癥兒童乘坐交通工具及發(fā)生危險(xiǎn)行為時(shí)，AR眼鏡界面會(huì)給予可視化圖像及語(yǔ)音的協(xié)助提醒或預(yù)警，同時(shí)，界面設(shè)計(jì)模擬科技感游戲元素，增加自閉癥兒童視覺(jué)上和心理上的接受度[15]。

公共交通乘坐引導(dǎo)。在乘坐交通工具方面，為解決自閉癥兒童乘車?yán)Щ?，系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的乘車信息、站點(diǎn)提示和換乘建議，以幫助自閉癥兒童更輕松地進(jìn)行公共交通出行。以公交車乘坐為例，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)終點(diǎn)，實(shí)時(shí)定位最近的車站，系統(tǒng)將計(jì)算出最優(yōu)路線，通過(guò)AR眼鏡與手機(jī)App界面進(jìn)行乘車信息、車輛定位、到站提醒和換乘建議的提示，每完成一項(xiàng)任務(wù)，可主動(dòng)與AR眼鏡或手機(jī)App進(jìn)行交互，以進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與干預(yù)策略。在行程結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)整理出此次行程的信息，根據(jù)醫(yī)療大數(shù)據(jù)形成個(gè)性化的用戶能力模型，讓家長(zhǎng)了解自閉癥兒童在出行中遇到的具體困難與自身弱勢(shì)所在，并針對(duì)性的給出干預(yù)建議，在后續(xù)出行輔助或就醫(yī)干預(yù)中作為參考。家長(zhǎng)可分享自閉癥兒童出行視頻和數(shù)據(jù)，前往在線平臺(tái)與其他自閉癥兒童及家長(zhǎng)交流學(xué)習(xí)。

（三）基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)交互界面設(shè)計(jì)

基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的交互界面，遵循設(shè)計(jì)策略，將出行模擬為“游戲任務(wù)”，賦予指引標(biāo)識(shí)趣味性和游戲性。標(biāo)識(shí)進(jìn)行一定透明度處理，并進(jìn)行漸變色、圓角與光感的表現(xiàn)，在不影響視力的情況下添加科技感和娛樂(lè)性，減緩自閉癥兒童的視覺(jué)壓力，提高接受度，如圖6。

（四）基于感覺(jué)統(tǒng)合理論的AR技術(shù)輔助自閉癥兒童出行系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)

1.家長(zhǎng)設(shè)置外出任務(wù)。2.兒童佩戴AR眼鏡出行。3.家長(zhǎng)端：實(shí)時(shí)定位觀察，實(shí)時(shí)通訊。4.兒童端：智能導(dǎo)航、時(shí)間控制提醒、實(shí)時(shí)通訊、協(xié)助乘坐交通工具、危險(xiǎn)行為糾正、語(yǔ)音提示。5.形成信息整理。6.形成能力模型。7.給出干預(yù)建議。8.出行視頻和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。9.分享與交流，如圖7。

結(jié)語(yǔ)

此設(shè)計(jì)研究聚焦于自閉癥兒童的出行問(wèn)題，將感覺(jué)統(tǒng)合理論與AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于自閉癥兒童出行輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，論證感覺(jué)統(tǒng)合理論與AR技術(shù)介入設(shè)計(jì)目標(biāo)的可行性，并進(jìn)行用戶研究，得出設(shè)計(jì)策略，并最終用實(shí)踐進(jìn)行展示，以期幫助自閉癥兒童在出行中建立更有效的感官整合能力，改善生活質(zhì)量，更好地融入社會(huì)。

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