技术领域
[0001] 本
发明属于测训装置技术领域，尤其是涉及一种基于沉浸式 的手脚部混合的注意力测训装置及系统。
背景技术
[0002] 人类认知能力包括定向、知觉、语言、计算、记忆和注意力 等能力。注意力是所有认知能力的
基础，是人类学习、工作和生 活中最关键的因素。现代社会高速发展，各项学习和工作任务对 注意力要求逐渐提高。对于儿童来说，只有注意力集中的儿童， 才有可能在同样时间内掌握更多知识，或者更高效的掌握知识。 孩子注意力不集中，则会出现一系列后果，例如：容易走神，对 学习任务缺乏专注，听课效率低、成绩下滑、粗心
马虎、作业拖 拉，长此以往还会越来越缺乏自信、容易依赖他人，甚至还会容 易出现烦躁等极端脾气。对于成人，某些工作的性质如，飞行员， 驾驶员，运动员等需要具备高度的注意力控制能力，以保证工作 顺利的实施和开展及时间的精准性。因此，对注意力能力的测试 和训练，有助于家长教师了解儿童的注意力
水平，对注意力水平 较低儿童开展干预和训练，或开展适应的教育教学方法，从而更 好的关心儿童，关爱他们的成长。对注意力能力的测试，有助于 人力资源部
门评估雇员在需要注意力能力工作的胜任度，有助于 成人自我评估注意力水平，在此基础上开展行之有效的针对性训 练，能够提升注意力，进而提升认知能力，更加符合现代社会对 人才专注力的要求。
[0003] 例如，中国
专利文献公开了一种沉浸式视觉和离散力控制任 务结合的注意力训练系统[
申请号：CN106128201B]，该系统通过 频繁的注意力与指力聚焦活动的训练，并通过自适应
算法自动调 节训练任务的难度适应用户不断提高的控制能力或者不同人的个 体差异，同时，使用户对训练任务的积极性以及注意力的投入都 始终维持在一个最高水平，从而达到提高目标人群的注意力与指 力控制的目的。但是，仍然存在着不便于训练注意力等技术问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，便于训 练注意力的基于视听觉的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训 装置及系统。
[0005] 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本基于沉浸 式的手脚部混合的注意力测训装置，其特征在于，包括：至少一 个手部力行程采集模
块和至少一个脚部力行程采集模块，所述的 手部力行程采集模块和脚部力行程采集模块分别与力行程AD转 换模块相连，所述的力行程AD转换模块与力行程
数据处理模块相 连，所述的手部力行程采集模块、力行程AD转换模块和力行程数 据处理模块分别连接于供电模块，所述的力行程数据处理模块通 过无线和/或有线通讯方式与内置有注意力测/训
软件的主控模块 相连。
[0006] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装置中，所 述的手部力行程采集模块包括手持体，所述的手持体上连接有至 少一个按键，每个按键与设置在手持体内的手部力行程变
电压输 出机构相连且当按键动作时所述的手部力行程变电压输出机构的
输出电压随着按键行程变化。
[0007] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装置中，所 述的脚部力行程采集模块包括底座，在底座上铰接有
踏板，所述 的踏板倾斜设置，在底座上设有位于踏板上端下方的脚部力行程 变电压输出机构，所述的踏板上端作用于脚部力行程变电压输出 机构且当踏板动作时所述的脚部力行程变电压输出机构的输出电 压随着踏板行程变化。
[0008] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装置中，所 述的力行程AD转换模块包括基于Mega2560、mini或Nano架构的 Arduino中的
模数转换器或stm32核心
电路板中的模数转换器， 所述的力行程AD转换模块用于将将手部力行程变电压输出机构 和/或脚部力行程变电压输出机构的电压变化的模拟
信号转换为
数字信号，模数转换
精度为10-16位，
采样率为500Hz；所述的 力行程数据处理模块将电压变化引起的
电流数字信号进行卡尔曼 滤波，去除采集过程中的干扰和噪音信号，通过USB数据线或无 线蓝牙协议将力行程数据发送至主控模块；所述的供电模块为 3.3-5V直流电源，所述的供电模块为外接直流电源或连接于主控 模块的USB
接口。
[0009] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装置中，所 述的主控模块包括台式计算机、笔记本计算机、一体机、
单片机 中的任意一种，所述的主控模块上连接有扬声器或
耳机，所述的 主控模块自带或者外接有显示屏、
数字电视屏幕、一体机屏幕、 平板屏幕中的任意一种。
[0010] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装置中，所 述的手部力行程采集模块的数量为两个且并联设置，其中一个供 左手使用，另一个供右手使用。
[0011] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装置中，所 述的脚部力行程采集模块的数量为两个且并联设置，其中一个供 左脚使用，另一个供右脚使用。
[0012] 本在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训系统中， 其特征在于：注意力测/训
软件包括
虚拟现实视听觉认知任务呈现 模块、常模
数据库模块、注意力测试数据分析模块、报告生成模 块、注意力训练方案生成模块、注意力训练
进程控
制模块和主控 模块，所述的主控模块与虚拟现实视听觉认知任务呈现模块相连； 所述的主控模块与注意力测试数据分析模块、常模数据库模块和 报告生成模块和力行程数据处理模块输出端相连；所述主控模块 与注意力训练方案生成模块、注意力训练进程
控制模块相连；所 述主控模块与力行程数据处理模块输出端相连；所述的常模数据 库模块、注意力测试数据分析模块、报告生成模块和力行程数据 处理模块输出端相连；其中，
[0013] 所述的主控模块被配置为完成包括视听觉认知任务流程控 制、视听觉认知任务呈现的控制、
访问常模数据库模块控制、注 意力测试数据分析模块控制和报告生成模块控制；
[0014] 所述的虚拟现实视听觉认知任务呈现模块被配置为完成沉浸 式视觉和听觉信息呈现；
[0015] 所述的注意力测试数据分析模块被配置为实现在视听觉认知 任务环境下自动分析使用者脚部操作手部力行程采集模块(1)产 生的力行程数据，求解得到一系列的反应注意力的参数并与常模 数据库模块同年龄同性别数据对比，求解相对于常模数据使用者 的注意力水平参数；
[0016] 所述的报告生成模块被配置为实现自动将使用者注意力水平 参数按照一定图文结构，以图表和文字形式、word或PDF文档展 示，自动对主要参数意义和得分情况做进一步的分析和解释；
[0017] 所述的常模数据库模块被配置为存储有注意力正常人群使用 基于视听觉路的手部力行程的注意力测训装置收集和统计的注意 力参数；
[0018] 所述的注意力训练方案生成模块被配置为根据注意力测试数 据分析模块结果将按照注意力水平结果分级，根据分级将注意力 训练方案分为不同方案；
[0019] 所述的注意力训练进程控制模块被配置为实现使用者训练方 案的保存、方案开展的情况记录、已完成训练的历史成绩记录和 查询功能。
[0020] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训系统中，所 述的常模数据库模块中的常模数据按照年龄和性别区分，从6岁 到18岁每一年为一个统计数据段；从19岁到24岁每两年为一个 统计数据段；从25岁到50岁每五年为一个统计数据段；从51 岁到60岁为一个统计数据段；从61岁以上为一个统计数据段； 共包含一个与注意力和控制有关系的综合商(参)数和四个关于 视听觉通道的注意力和控制的总商(参)数：听觉反应控制商数、 视觉反应控制商数、听觉注意力商数、视觉注意力商数四个参数； 还包括多个关于视听觉通道注意力和控制的具体商(参)数：听 觉保持能力商数、视觉保持能力商数、听觉速度商数、视觉速度 商数、视听觉平衡商数、听觉响应能力商数、视觉响应能力商数、 听觉一致性商数、视觉一致性商数、听觉注意力集中商数、视觉 注意力集中商数、听觉辨析能力商数、视觉辨析能力商数，以及 上述商数的标准差值参数。
[0021] 在上述的基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训系统中，所 述的注意力和控制有关系的综合商(参)数根据听觉反应控制商 数、视觉反应控制商数、听觉注意力商数、视觉注意力商数加权 计算获得；所述的具体商(参)数通过标准化计算获得；所述的 听觉反应控制商数、视觉反应控制商数、听觉注意力商数、视觉 注意力商数、听觉保持能力商数、视觉保持能力商数、听觉速度 商数、视觉速度商数、视听觉平衡商数、听觉响应能力商数、视 觉响应能力商数、听觉一致性商数、视觉一致性商数、听觉注意 力集中商数、视觉注意力集中商数、听觉辨析能力商数、视觉辨 析能力商数分别通过分析手部力行程采集模块(1)所采集到的数 据获得。
[0022] 与现有的技术相比，本基于沉浸式的手脚部混合的注意力测 训装置及系统的优点在于：1、设计合理，便于训练注意力。2、 力与手部行程相结合的方式符合触觉的
感知，能够最大化的激活 触觉感知功能。3、操作是在视听觉信息处理环境下，能够提高注 意力在脑认知活动的比例，从而避免脑功能中同时存在的其他认 知活动对注意力的干扰和影响，使得本发明中注意力能力能够更 高效的训练。
附图说明
[0023] 图1为本发明的一种基于沉浸式虚拟现实视听觉感觉通路的 手和脚部力行程的注意力测试系统的组成机构示意图。
[0024] 图2为本发明的沉浸式虚拟现实头戴设备结构示意图。
[0025] 图3为本发明的手部力行程采集模块结构示意图。
[0026] 图4为本发明的手部力行程采集模块设计原理示意图。
[0027] 图5为本发明的脚部力行程采集模块结构示意图。
[0028] 图6为本发明的脚部力行程采集模块设计原理示意图。
[0029] 图7为本发明的注意力测试阶段视觉反应操作示意图。
[0030] 图8为本发明的注意力测试阶段听觉反应操作示意图。
[0031] 图9为本发明的视听觉注意力测试
流程图。
[0032] 图10为本发明的注意力训练阶段视觉反应操作示意图。
[0033] 图11为本发明的注意力训练阶段听觉反应操作示意图。
[0034] 图12为本发明的视听觉注意力(80次)训练流程图。
[0035] 图中，手部力行程采集模块1、脚部力行程采集模块2、力行 程AD转换模块3、力行程数据处理模块4、供电模块5、主控模 块6、手持体1a、按键1b、手部力行程变电压输出机构7、第二
电阻件72、第一电阻件71、第一
弹簧73、第一
连杆74、第二变 阻导电
簧片75、底座
2a、踏板2b、第三电阻件82、第二弹簧84、 第二连杆85、第二变阻导电簧片86、连接环87、虚拟现实视听 觉认知任务呈现模块9、常模数据库模块10、注意力测试数据分 析模块11、报告生成模块12、注意力训练方案生成模块13、注 意力训练进程控制模块14。
具体实施方式
[0036] 如图1-12所示，本基于沉浸式的手脚部混合的注意力测训装 置，包括：至少一个手部力行程采集模块1和至少一个脚部力行 程采集模块2，手部力行程采集模块1和脚部力行程采集模块2 分别与力行程AD转换模块3相连，力行程AD转换模块3与力行 程数据处理模块4相连，手部力行程采集模块1、力行程AD转换 模块3和力行程数据处理模块4分别连接于供电模块5，力行程 数据处理模块4通过无线和/或有线通讯方式与内置有注意力测/ 训软件的主控模块6相连。
[0037] 更具体的说，手部力行程采集模块1包括手持体1a，手持体 1a上连接有至少一个按键1b，每个按键1b与设置在手持体1a 内的手部力行程变电压输出机构7相连且当按键1b动作时手部力 行程变电压输出机构7的输出电压随着按键1b行程变化。
[0038] 手部力行程变电压输出机构7包括互相平行的第一电阻件71 和第二电阻件72，在第一电阻件71和第二电阻件72之间有第一 弹簧73和压于第一弹簧73之间的连杆74，第一连杆74内端设 有变阻导电簧片75，第二变阻导电簧片75的两侧分别与第一电 阻件71和第二电阻件72电
接触，第一电阻件71和第二电阻件 72分别连接于供电模块4的正极和负极，第二电阻件72和供电 模块4负极之间连接有第一定值电阻，第二电阻件72与供电模块 5之间连接有定值电阻，第一连杆74外端伸出手持体1外部固定 有所述按键1b相连。
[0039] 作为优选地，手持体1a上连接有五个按键1b，五个按键1b 与同一手上的
手指分布相适应。
[0040] 作为优选地，手持体1a上还设有便于固定在手上的佩戴结 构，所述的佩戴结构包括Y形带或无指手套中的任意一种。
[0041] 脚部力行程采集模块2包括底座2a，在底座2a上铰接有踏 板2b，踏板2b倾斜设置，在底座2a上设有位于踏板2b上端下 方的脚部力行程变电压输出机构8，踏板2b上端作用于脚部力行 程变电压输出机构8且当踏板2b动作时脚部力行程变电压输出机 构8的输出电压随着踏板2b行程变化。
[0042] 脚部力行程变电压输出机构8包括竖直固定在底座2a上的第 三电阻件82和第四电阻件83，第三电阻件82和第四电阻件83 相互平行设置且在两者之间设有第二弹簧84和压于第二弹簧84 之间的第二连杆85，第二连杆85下端设有第二变阻导电簧片86， 第二变阻导电簧片86的两端分别与第三电阻件82和第四电阻件 83电接触，第三电阻件82和第四电阻件83分别连接于供电模块 4的正极和负极，第四电阻件83和供电模块4负极之间连接有第 二定值电阻，每个第四电阻件83和供电模块4之间连接有定值电 阻14，第二连杆85上端与踏板2b上端相连；第二连杆85上端 设有球状连接端，踏板2b上端背面设有连接环87。
[0043] 力行程AD转换模块3包括基于Mega2560、mini或Nano架构 的Arduino中的模数转换器或stm32核心
电路板中的模数转换器， 力行程AD转换模块3用于将手部力行程变电压输出机构7和/或 脚部力行程变电压输出机构8的电压变化的
模拟信号转换为数字 信号，模数转换精度为10-16位，采样率为500Hz；力行程数据 处理模块4将电压变化引起的电流数字信号进行卡尔曼滤波，去 除采集过程中的干扰和噪音信号，通过USB数据线或无线蓝牙协 议将力行程数据发送至主控模块6；供电模块5为3.3-5V直流电 源，供电模块5为外接直流电源或连接于主控模块6的USB接口。
[0044] 主控模块6包括台式计算机、笔记本计算机、一体机、单片 机中的任意一种，主控模块6上连接有扬声器或耳机，主控模块 6自带或者外接有显示屏、数字电视屏幕、一体机屏幕、平板屏 幕中的任意一种。
[0045] 作为优选地，手部力行程采集模块1的数量为两个且并联设 置，其中一个供左手使用，另一个供右手使用。
[0046] 作为优选地，脚部力行程采集模块2的数量为两个且并联设 置，其中一个供左脚使用，另一个供右脚使用；
[0047] 注意力测/训软件包括虚拟现实视听觉认知任务呈现模块9、 常模数据库模块10、注意力测试数据分析模块11、报告生成模块 12、注意力训练方案生成模块13、注意力训练进程控制模块14 和主控模块6，主控模块6与虚拟现实视听觉认知任务呈现模块9 相连；主控模块6与注意力测试数据分析模块11、常模数据库模 块10和报告生成模块12和力行程数据处理模块4输出端相连； 所述主控模块6与注意力训练方案生成模块13、注意力训练进程 控制模块14相连；所述主控模块6与力行程数据处理模块4输出 端相连；常模数据库模块10、注意力测试数据分析模块11、报告 生成模块12和力行程数据处理模块4输出端相连；其中，
[0048] 主控模块6被配置为完成包括视听觉认知任务流程控制、视 听觉认知任务呈现的控制、访问常模数据库模块10控制、注意力 测试数据分析模块11控制和报告生成模块12控制；
[0049] 虚拟现实视听觉认知任务呈现模块9被配置为完成沉浸式视 觉和听觉信息呈现；视觉信息呈现具体设备为虚拟现实头戴设备， 如桌面级别的HTC vive系列头戴，Oculus系统头戴；如移动级 别的小
鸟看看等设备。听觉信息呈现主要由高保真耳机实现。
[0050] 注意力测试数据分析模块11被配置为实现在视听觉认知任 务环境下自动分析使用者脚部操作手部力行程采集模块1产生的 力行程数据，求解得到一系列的反应注意力的参数并与常模数据 库模块10同年龄同性别数据对比，求解相对于常模数据使用者的 注意力水平参数；
[0051] 报告生成模块12被配置为实现自动将使用者注意力水平参 数按照一定图文结构，以图表和文字形式、word或PDF文档展示， 自动对主要参数意义和得分情况做进一步的分析和解释；
[0052] 常模数据库模块10被配置为存储有注意力正常人群使用基 于视听觉路的手部力行程的注意力测训装置收集和统计的注意力 参数；
[0053] 注意力训练方案生成模块13被配置为根据注意力测试数据 分析模块结果将按照注意力水平结果分级，根据分级将注意力训 练方案分为不同方案；
[0054] 注意力训练进程控制模块14被配置为实现使用者训练方案 的保存、方案开展的情况记录、已完成训练的历史成绩记录和查 询功能。
[0055] 常模数据库模块8中的常模数据按照年龄和性别区分，从6 岁到18岁每一年为一个统计数据段；从19岁到24岁每两年为一 个统计数据段；从25岁到50岁每五年为一个统计数据段；从51 岁到60岁为一个统计数据段；从61岁以上为一个统计数据段； 共包含一个与注意力和控制有关系的综合商参数和四个关于视听 觉通道的注意力和控制的总商参数：听觉反应控制商数、视觉反 应控制商数、听觉注意力商数、视觉注意力商数四个参数；还包 括多个关于视听觉通道注意力和控制的具体商参数：听觉保持能 力商数、视觉保持能力商数、听觉速度商数、视觉速度商数、视 听觉平衡商数、听觉响应能力商数、视觉响应能力商数、听觉一 致性商数、视觉一致性商数、听觉注意力集中商数、视觉注意力 集中商数、听觉辨析能力商数、视觉辨析能力商数，以及上述商 数的标准差值参数。
[0056] 注意力和控制有关系的综合商参数根据听觉反应控制商数、 视觉反应控制商数、听觉注意力商数、视觉注意力商数加权计算 获得；具体商参数通过标准化计算获得；听觉反应控制商数、视 觉反应控制商数、听觉注意力商数、视觉注意力商数、听觉保持 能力商数、视觉保持能力商数、听觉速度商数、视觉速度商数、 视听觉平衡商数、听觉响应能力商数、视觉响应能力商数、听觉 一致性商数、视觉一致性商数、听觉注意力集中商数、视觉注意 力集中商数、听觉辨析能力商数、视觉辨析能力商数分别通过分 析手部力行程采集模块1所采集到的数据获得。
[0057] 每个
手持设备包括五个按键，并对应手持时手指
位置。每个 按键在施以0-10
牛顿时，位移距离为0-20毫秒。按键内部为小 型滑动变阻器，取决于测试场景和精度，变阻器阻值可为以下中 的一种，1K欧姆-50K欧姆。(图3)
[0058] 其手部力行程模块结构分为：按键，连杆，电阻接触片，变 阻滑片，弹簧，直流供电，定值电阻等具体部件整合而成。工作 原理为手部握住手持式设备，一个手指按动按键，产生一定的位 移距离，改变了变阻滑片位置，从而改变了滑动变阻器的输出阻 值。每个变阻器电路处于一个分压电路，由于阻值的改变，进而 产生定值电阻上电压变化，该电压变化为力行程电压(模拟参数) 输出。(图4)
[0059] 所述脚部力行程采集模块：主要为ABS塑料结构，为踏板式。 踏板在施以10-40牛顿时，位移距离为0-50毫秒。踏板内部为小 型滑动变阻器，取决于测试场景和精度，变阻器阻值可为以下中 的一种，1K欧姆-100K欧姆。(图5)
[0060] 其脚部力行程模块核心部分结构分为：踏板，踏板连接环， 踏板连接轴，底座，踏板底座连接部件，连杆，电阻接触片，变 阻滑片，弹簧，直流供电，定值电阻等具体部件整合而成。工作 原理为脚部自然放在
脚踏式设备上，踏动踏板，产生一定的位移 距离，改变了变阻滑片位置，从而改变了滑动变阻器的输出阻值。 每个变阻器电路处于一个分压电路，由于阻值的改变，进而产生 定值电阻上电压变化，该电压变化为力行程电压(模拟参数)输 出。(图6)
[0061] 所述注意力测试阶段视觉反应操作：首先使用者用自己的利 手(左或右手)，手持力行程模块，可用单手的五指中的一指按动 按键作为操作。沉浸式虚拟现实设备营造的视觉环境为白天时间 的一间教室内，教室安静，有一定数量的课桌椅，但没有其他人 物，使用者视
角为坐姿，面向教室前方的黑板，黑板中央出现一 个数字，比如‘1’或‘2’，在显示200毫秒后，数字消失。但 是黑板中央持续显示上下排列的两个正方框。在看到‘1’时要迅 速按动按键使得黑板下方的小圆球从下到上竖直运动到最上的框 内。在看到‘2’时要迅速按动按键使得黑板下方的小圆球从下到 上竖直运动到最下的框内。手按动按键引起的行程增加对应小圆 球从下到上竖直运动的高度。最低高度(黑板最下方)为没有按 键行程，最高高度(黑板最上方)为按键实现最大行程。当小圆 球进入正方框并保证至少100毫秒在框内。黑板清空，使用者放 开按键，进入下一次操作。如果使用者2秒内没有使小球进入方 框，黑板清空，并进入下一次操作。(图7)
[0062] 所述注意力测试阶段听觉反应操作：首先使用者用自己的利 脚(左或右脚)，脚自然放在力行程模块上，用脚踏动踏板作为操 作。沉浸式虚拟现实设备营造的视觉环境为白天时间的一间教室 内，教室安静，有一定数量的课桌椅，但没有其他人物，使用者 视角为坐姿，面向教室前方的黑板，在耳机中响起，比如‘1’或 ‘2’，持续500毫秒后，在黑板中央持续显示上下排列的两个正 方框。在听到‘1’时要迅速踏动踏板使得黑板下方的小圆球从下 到上竖直运动到最上的框内。在听到‘2’时要迅速踏动踏板使得 黑板下方的小圆球从下到上竖直运动到最下的框内。脚踏动踏板 引起的行程增加对应小圆球从下到上竖直运动的高度。最低高度(黑板最下方)为没有踏板行程，最高高度(黑板最上方)为踏 板实现最大行程。当小圆球进入正方框并保证至少100毫秒在框 内。黑板清空，使用者放开踏板，进入下一次操作。如果使用者 2秒内没有使小球进入方框，黑板清空，并进入下一次操作。图8。
[0063] 所述视听觉注意力测试：
[0064] 注意力测试共包括两部分。第一部分为练习阶段，主要是熟 悉在视听觉认知任务环境下，手和脚部力行程设备的操作方法。 练习阶段依次安排数字‘1’和‘2’各8次，共16次的视觉反应 操作，安排数字‘1’和‘2’各8次，共16次的听觉反应操作和 16次(数字‘1’和数字‘2’的视听觉比例为4:4:4:4，排列次 序为伪随机排列，即数字‘1’和数字‘2’同一种操作不会连续 出现。)视听觉混合反应操作。特别的在练习阶段，如果使用者2 秒中没有使小球进入方框，系统用语音提示操作太慢。
[0065] 第二部分为正式测试阶段，共200次的操作，其中数字‘1’ 的视觉操作为50次，听觉操作为50次，其中数字‘2’的视觉操 作为50次，听觉操作为50次，这些操作排列次序为伪随机排列， 即数字‘1’和数字‘2’同一种操作不会连续出现。图9。
[0066] 所述注意力训练阶段视觉反应操作：
[0067] 首先使用者用自己的双手各手持一个手部力行程模块，可用 单手的五指中的一指按动按键作为操作。
[0068] 视觉方案包含约20种不同类型和难度的认知任务。从而循序 渐进的开展训练。如下面的
实施例设计的一种低难度的认知任务：
[0069] 在黑板居中位置但任意高度出现一个比如‘0’-‘9’数字， 在显示200毫秒后，数字消失。但是在黑板原位置持续显示一个 正方框。在看到‘0’-‘4’时要迅速按动左手按键使得黑板下方 的小圆球从下到上竖直运动到正方框内。在看到‘5’-‘9’时要 迅速按动右手按键使得黑板下方的小圆球从下到上竖直运动到正 方框内。手按动按键引起的行程增加对应小圆球从下到上竖直运 动的高度。最低高度(黑板最下方)为没有按键行程，最高高度 (黑板最上方)为按键实现最大行程。当小圆球进入正方框并保 证至少100毫秒在框内。黑板清空，使用者放开按键，进入下一 次操作。如果使用者2秒内没有使小球进入方框，黑板清空，并 进入下一次操作。图10。
[0070] 所述注意力训练阶段听觉反应操作：
[0071] 首先使用者用自己的双脚，自然踏在一个力行程模块，可用 踏动踏板作为操作。
[0072] 听觉方案包含约20种不同类型和难度的认知任务。从而循序 渐进的开展训练。如下面的实施例设计的一种低难度的认知任务：
[0073] 黑板居中位置先显示两列数字，‘0’-‘4’数字从上到下， 在居中靠左的位置，‘5’-‘9’数字从上到下，在居中靠右的位 置，在显示500毫秒后，数字消失。但是在黑板原位置持续显示 十个正方框。音箱或喇叭播放‘0’-‘9’中的一个数，播放持续 500毫秒，如果是‘0’-‘4’中的一个。要迅速踏动左
脚踏板使 得黑板下方的小圆球从下到上竖直运动到对应正方框内。如果是 ‘5’-‘9’中的一个。要迅速踏动右脚踏板使得黑板下方的小圆 球从下到上竖直运动到对应正方框内。当小圆球进入正方框并保 证至少100毫秒在框内。黑板清空，使用者放松踏板，进入下一 次操作。如果使用者2秒内没有使小球进入方框，黑板清空，并 进入下一次操作。图11。
[0074] 所述视听觉注意力训练：
[0075] 根据注意力测试数据分析模块结果，按照注意力水平结果的 ‘差’，‘一般’，‘良好’，‘优秀’和‘超群’等。将注意力 训练方案分为100,80,60,40和20次等五种方案。每次训练包括 4小节的子训练项目，2小节为视觉训练子项目，2小节为听觉训 练子项目，以‘视听视听’次序排列，每小节10分钟，每小节中 间休息约5分钟，一次训练时间约1小时。图12。
[0076] 对各类注意力训练或测试方法，特别是手部力作为操作控制 的提高注意力方法和系统还存在以下问题。
[0077] 首先是在信息处理的机制上，人类主要利用视觉、听觉、触 觉和嗅觉等通路感知世界。其中视听觉通路接受和感知信息大约 为94％，触觉约为4％。因此视听觉是人类主要的信息处理通路， 且脑科学的相关研究认为视听觉功能并不是独立的，健康人的视 听觉功能是互相联系的。按照信息处理通路形式上分为视觉、听 觉的单一通路处理或视听觉混合双通路处理。因此对信息的注意 力也主要体现在这三种视听感觉通路的形式上。但是人脑认知功 能极其复杂，人类在认知活动中处理信息并非是单任务，单信息 的。外界视听觉信息及容易影响和干扰单一认知任务的完成效果。 因此隔绝外界视听觉噪音信息，营造和测试有关的视听觉场景， 对反映使用者真实注意力水平及重要。
[0078] 其次在操作控制的机制方面，力操作能够激活触觉感知，但 是力的大小和激活触觉功能程度并无直接关系。并不是力越大， 触觉知觉越强。并且在一段时间内，肢体单一部位单调施力操作， 容易使人陷入疲劳，反而会极大影响注意力。因此这样的设计方 案无论对注意力的测试或注意力训练并非最佳方法。而本发明创 新性的提出利用手部手指按压和脚踏作为操作控制方式。手部力 结合操作引起的行程，将力的触觉感知激活程度放大，相对手部 运动，脚部运动比较特殊，脚部完成较精确力的运动需要脑运动 功能控制和相关腿部和脚部肌肉群的协调性更高。本发明设计了 视听觉通道下的认知任务，使用适当的力，在力压的作用下手部 按动按键完成一定距离的行程训练，脚踏动踏板完成一定距离的 行程运动。这种手和脚部力的操作和产生的行程运动需要注意力 最大化的配合，即手和脚部力的操作精准程度导致了行程运动的 精准程度，而这些精准操作与注意力的投入是正相关的。这种力 与手和脚部行程相结合的方式符合触觉的感知，能够最大化的激 活触觉感知功能。加之操作是在视听觉信息处理环境下。这样条 件下三种感觉通路的共同作用极大的提高注意力在脑认知活动的 比例。从而避免脑功能中同时存在的其他认知活动对注意力的干 扰和影响，使得本发明中注意力能力能够更高效的训练。
[0079] 尽管本文较多地使用了手部力行程采集模块1、脚部力行程 采集模块2、力行程AD转换模块3、力行程数据处理模块4、供 电模块5、主控模块6、手持体1a、按键1b、手部力行程变电压 输出机构7、第二电阻件72、第一电阻件71、第一弹簧73、第一 连杆74、第二变阻导电簧片75、底座2a、踏板2b、第三电阻件 82、第二弹簧84、第二连杆85、第二变阻导电簧片86、连接环 87、虚拟现实视听觉认知任务呈现模块9、常模数据库模块10、 注意力测试数据分析模块11、报告生成模块12、注意力训练方案 生成模块13、注意力训练进程控制模块14等术语，但并不排除 使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述 和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与 本发明精神相违背的。
