JP6874386B2 - 通信機器、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信機器、通信システム及び通信方法に関する。

ユーザと対話しながら英会話のレッスンなどの学習を行うための電子機器（学習支援装置）が知られている。例えば、特許文献１には、ＭＰ３等の音声圧縮方法等により予め作成した種々の会話データを用いて、対話式の会話を行うことができる装置に係る技術が開示されている。例えばこのような学習支援装置において、例えばスマートフォンといった情報端末と通信を行えれば、システム全体として動作の可能性が広がる。学習支援装置と情報端末とが通信を行ってシステムを構築するためには、学習支援装置と情報端末とが確実に接続することが必要である。

特開２０１３−０２００３０号公報

本発明は、通信機器同士が確実に接続を確立できる通信機器、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、通信システムは、ネットワークを利用して第１機能を有する第１の通信機器と第２機能を有する第２の通信機器とが通信を行うことにより所定処理を実行する通信システムであって、前記第１の通信機器は、前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を取得し、第１ポート番号を介して前記所定処理に係る通信を行うためのホストを生成し、前記第１ネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信し、前記第２の通信機器は、前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を取得し、前記ネットワークを介して受信した受信情報が、前記第１符牒の情報を含む前記第１接続要求情報であるか否かを判定し、前記第１接続要求情報であると判定された場合に、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に、前記第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続を確立するための第２接続要求情報を送信し、前記第１の通信機器は、前記ネットワークを介して前記第２接続要求情報を受信したことに応じて、前記ホストが前記第１ポート番号を介して前記第２ネットワークアドレスに対応する前記第２の通信機器との通信接続を確立する。

本発明によれば、通信機器同士が確実に接続を確立できる通信機器、通信システム及び通信方法を提供できる。

図１は、一実施形態に係る学習支援システムの構成例の概略を示すブロック図である。 図２Ａは、一実施形態に係る学習支援装置の外観の一例の概略を示す正面図である。 図２Ｂは、一実施形態に係る学習支援装置の外観の一例の概略を示す背面図である。 図３は、情報端末による接続動作の一例の概略を示すフローチャートである。 図４は、学習支援装置による接続動作の一例の概略を示すフローチャートである。 図５は、学習支援装置データの一例の概略を示す図である。 図６は、情報端末アプリデータの一例の概略を示す図である。 図７Ａは、学習支援装置との接続処理を行っているときに情報端末に表示される画面の一例を示す図である。 図７Ｂは、学習支援装置との接続が確立されたときであって学習支援装置が学習モードでないときに情報端末に表示される画面の一例を示す図である。 図７Ｃは、学習支援装置との接続が確立されたときであって学習支援装置が学習モードであるときに情報端末に表示される画面の一例を示す図である。 図７Ｄは、学習支援装置との接続が確立されていないときであってコンテンツが選択されたときに情報端末に表示される画面の一例を示す図である。

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、学習支援装置と、学習支援装置と関連するソフトウェア（アプリ）が動作する例えばスマートフォンといった情報端末とが、例えば家庭用の無線ＬＡＮルータを介して無線通信する学習支援システムに関する。このネットワークは、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）といった無線ＬＡＮ規格を用いて構築されている。本実施形態に係る学習支援装置は、独立に動作して又は情報端末と協働して、ユーザと対話しながらユーザの例えば英語学習を支援する。

［学習支援システムの構成］
本実施形態に係る学習支援システム１の構成例の概略を図１に示す。学習支援システム１は、情報端末１００と、学習支援装置２００と、ルータ３００とを備える。学習支援システム１は、例えばルータ３００をアクセスポイントとしたＷｉ−Ｆｉ等の無線ＬＡＮ接続により情報端末１００と学習支援装置２００とを含む、１つのネットワークを形成する。このネットワークには、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ゲーム機、家電製品等、その他の機器４００が接続されていてもよい。

情報端末１００は、例えばスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等であり得る。情報端末１００は、専用のソフトウェア（アプリ）をインストールすることにより、相互通信接続可能な学習支援装置２００と協働する。

情報端末１００は、端末制御回路１１２と、端末記録回路１１４と、端末通信装置１２０と、タッチパネル１３０と、表示装置１４０とを備える。端末制御回路１１２は、例えばCentral Processing Unit（ＣＰＵ）を含み、情報端末１００の各種動作を制御する。端末記録回路１１４は、端末制御回路１１２で用いられるプログラム及び各種データを記録している。端末通信装置１２０は、ルータ３００との間で無線通信を行う。この無線通信は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ規格を用いて行われる。タッチパネル１３０は、表示装置１４０の上に設けられており、ユーザのタッチによる各種入力を取得する。表示装置１４０は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含み、各種画像を表示する。

学習支援装置２００は、ユーザと対話しながら英会話のレッスンなどの学習を実施する電子機器である。学習支援装置２００は、相互通信接続可能な情報端末１００を補助装置として用いる。すなわち、情報端末１００は、例えば、学習支援装置２００の教材コンテンツの学習項目一覧、進捗率、実施の有無などを表示する表示手段として機能したり、習得したい学習項目を入力する入力手段として機能したり、学習支援装置２００の更新プログラムや追加コンテンツを専用のサーバからダウンロードして学習支援装置２００に送信するダウンロード手段として機能したりする。

学習支援装置２００の外観の一例を図２Ａ及び図２Ｂに示す。図２Ａは、学習支援装置２００の正面図であり、図２Ｂは、学習支援装置２００の背面図である。本実施形態に係る学習支援装置２００は、小型のロボットを模した形状であり、半透明材料からなる半球状の頭部２８２と、円筒状の胴及び脚部２８４を有している。

頭部２８２の内部には、タッチセンサ２３０、上部ＬＥＤ２４２及び側面ＬＥＤ２４４などが設けられている。タッチセンサ２３０は、頭部２８２の頂部に対するユーザのタッチ操作を検出するためのセンサである。タッチセンサ２３０は、例えば、静電容量の変化に基づいてタッチ操作を検出する静電容量センサを含む。上部ＬＥＤ２４２は、頭部２８２の上部を点灯させる光源である。上部ＬＥＤ２４２は、カラーＬＥＤを含み、複数の発光色（例えば、赤色、青色、緑色、黄色など）による点灯及び点滅が可能である。側面ＬＥＤ２４４は、頭部２８２の正面に２つ同一高さに並んで設けられている光源であり、小型のロボットを模した学習支援装置２００では、ロボットの目としてユーザに認識される。側面ＬＥＤ２４４は、上部ＬＥＤ２４２と同様にカラーＬＥＤを含み、複数の発光色（例えば、赤色、青色、緑色、黄色など）による点灯及び点滅が可能である。

胴及び脚部２８４の背面には、電源ボタン２６２、通信ボタン２６４、音量ボタン２６６などが設けられている。電源ボタン２６２は、学習支援装置２００の電源のオン／オフを操作するための押ボタンスイッチである。通信ボタン２６４は、無線通信のオン／オフを操作するための押ボタンスイッチである。音量ボタン２６６は、出力する音声の音量を設定するための押ボタンスイッチである。

また、胴及び脚部２８４には、マイク２５２及びスピーカ２５４が設けられている。マイク２５２は、例えばユーザの発声した音声に応じた音声信号を生成する。スピーカ２５４は、ユーザが習得する課題の教材音声、学習を進行させるためなどの応答音声などを出力するためのスピーカである。

また、胴及び脚部２８４の内部には、装置制御回路２１２、装置記録回路２１４、装置通信装置２２０などが設けられている。装置制御回路２１２は、装置記録回路２１４に記憶された制御用プログラムに応じて動作し、学習支援装置２００の各部の動作を制御する。本実施形態では、装置制御回路２１２は、一般に用いられているようなオペレーティングシステム（ＯＳ）を用いず、ＮｏｎＯＳの機器として学習支援装置２００の動作を制御する。ＮｏｎＯＳの機器とすることで、例えば機器のコストを抑制できるといった効果もある。装置制御回路２１２は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、又はField Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）等を含む。装置記録回路２１４は、装置制御回路２１２を動作させる制御用プログラム及びその更新プログラム、英会話レッスンなどの教材コンテンツ、各教材コンテンツに係るユーザの学習実施データ（進捗率、実施の有無など）などを記録する。装置通信装置２２０は、ルータ３００との間で無線通信を行う。この無線通信は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ規格を用いて行われる。

［学習支援システムの動作］
学習支援システム１の動作について説明する。ここでは、特に、学習支援装置２００と情報端末１００との間の通信の接続確立についての動作と、学習支援装置２００による学習に係る動作とについて説明する。

〈学習支援システムの接続動作〉
情報端末１００の学習支援装置２００との間の通信の確立に係る動作の一例について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、情報端末１００、学習支援装置２００及びその他の機器４００の各々は、アクセスポイントとして機能するルータ３００とＷｉ−Ｆｉ通信によって接続し、無線ＬＡＮネットワークを形成している。この無線ＬＡＮネットワークは、一般家庭で構築されたネットワーク等が想定される。この際、情報端末１００、学習支援装置２００及びその他の機器４００の各々は、クライアントとしてルータ３００と接続している。また、情報端末１００、学習支援装置２００及びその他の機器４００の各々は、ＤＨＣＰによって自動的にＩＰアドレスが付与されている。このため、情報端末１００、学習支援装置２００及びその他の機器４００の各々は、互いに他の装置のＩＰアドレスの情報を有していない。本実施形態では、このような状況において、情報端末１００と学習支援装置２００との間で通信接続を確立し、ＴＣＰ通信を行う。

情報端末１００において、学習支援装置２００に係る専用アプリの起動が選択されたとき、情報端末１００と学習支援装置２００との接続に係る処理が行われる。図３に示すフローチャートに係る処理は、例えばスマートフォンである情報端末１００で、専用アプリのアイコンがタッチされたときなどに開始する。

ステップＳ１０１において、端末制御回路１１２は、専用アプリの起動を行う。ステップＳ１０２において、端末制御回路１１２は、ＴＣＰ通信を行うための仮想的なホスト（ＴＣＰホスト）を端末制御回路１１２の作業記憶領域に生成する。この仮想的なホストは、学習支援装置２００との接続確立のための処理を開始してから接続が確立するまでの間、学習支援装置２００から送信される後述の第２接続要求情報を待つ状態になることで、一時的にサーバ（ＴＣＰサーバ）として機能する。なお、図３のステップＳ１０２では、仮想的なホストを作業記憶領域に生成し、これをサーバとして機能させることを、便宜的に「サーバを作成」と記載した。

ステップＳ１０３において、端末制御回路１１２は、無線ＬＡＮネットワーク内の全ての機器に対して、すなわち、ブロードキャスト通信で、特定の文字列を送信する。この通信には、例えばＵＤＰが用いられる。特定の文字列には、「学習支援装置２００との通信であることを示す符牒」と、「ＴＣＰ通信のためのポート番号」が含まれている。特定の文字列は、例えば、「LessonPodConnectionRequest52000」であり、「LessonPodConnectionRequest」が符牒であり、「52000」がポート番号である。ここで送信される情報を、第１接続要求情報と称することにする。第１接続要求情報を受信した学習支援装置２００は、この符牒によって第１接続要求情報が自身宛の情報であることを識別することができる。その他の機器４００は、第１接続要求情報を受信しても、当該情報を無視する。なお、ＵＤＰ通信では、情報端末１００のＩＰアドレスの情報も送信されることになる。ＵＤＰ通信を用いれば、簡単な通信を不特定のＩＰアドレス宛てに送信できるが、ＵＤＰ通信の安定性は、ＴＣＰ通信の安定性に比べて低い。

ステップＳ１０４において、端末制御回路１１２は、後述するように第１接続要求情報を受信した学習支援装置２００から送信された第２接続要求情報を受信したか否かを判定する。第２接続要求情報は、ＴＣＰ接続の要求に関する情報である。第２接続要求情報を受信していないとき、処理はステップＳ１０４を繰り返して待機する。この際、端末制御回路１１２は、既定時間（例えば１秒）おきに第２接続要求情報を受信するまで既定回数（例えば３回）繰り返して第１接続要求情報を送信し、既定回数（例えば３回）の第１接続要求情報の送信にもかかわらず第２接続要求情報を受信できないとき、当該接続処理を終了してもよい。第２接続要求情報を受信したとき、処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、端末制御回路１１２は、第２接続要求情報に基づいて、ＴＣＰホストを介して情報端末１００と学習支援装置２００との間の接続を確立する。ここで確立される情報端末１００と学習支援装置２００との通信は、安定した通信が望めるＴＣＰを用いた通信である。以上で、情報端末１００で行われる接続処理は終了する。

次に、学習支援装置２００で行われる接続処理について、図４に示すフローチャート参照して説明する。

ステップＳ２０１において、装置制御回路２１２は、電源ボタン２６２が押されてスイッチがオンになったか否かを判定する。電源スイッチがオンになっていないとき、処理はステップＳ２０１を繰り返して待機する。一方、電源スイッチがオンになったとき、処理はステップＳ２０２に進む。このとき、学習支援装置２００とルータ３００とは、Ｗｉ−Ｆｉ通信を行っていない。

ステップＳ２０２において、装置制御回路２１２は、上部ＬＥＤ２４２を白色に点滅させて、ネットワークに接続せずに待機する。上部ＬＥＤ２４２が白色に点滅していることは、Ｗｉ−Ｆｉがオフであることを示す。この上部ＬＥＤ２４２の白色点滅によって、ユーザは学習支援装置２００がネットワークに接続していないことを認識することができる。

ステップＳ２０３において、装置制御回路２１２は、通信ボタン２６４が押されＷｉ−Ｆｉスイッチがオンになったか否かを判定する。通信ボタン２６４が押されていないとき、処理はステップＳ２０２に戻り、Ｗｉ−Ｆｉ接続の待機と上部ＬＥＤ２４２の白色点滅とを継続する。一方、通信ボタン２６４が押されたとき、処理はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、装置制御回路２１２は、ルータ３００をアクセスポイントとしたＷｉ−Ｆｉによる接続を確立させる。また、この際、装置制御回路２１２は、上部ＬＥＤ２４２を青色に点滅させる。上部ＬＥＤ２４２が青色に点滅していることは、ルータ３００との間のＷｉ−Ｆｉ接続が確立され、ネットワークに接続しているが、情報端末１００とは接続していないことを示す。この上部ＬＥＤ２４２の青色点滅によって、ユーザは学習支援装置２００がネットワークに接続しているが、情報端末１００とは接続していないことを認識することができる。

ステップＳ２０５において、装置制御回路２１２は、上述の情報端末１００から送信される第１接続要求情報を受信したか否かを判定する。ＵＤＰ通信による情報が第１接続要求情報であるか否かは、第１接続要求情報に含まれる符牒によって判断される。第１接続要求情報を受信していないとき、処理はステップＳ２０４に戻り、第１接続要求情報を受信するまで待機する。一方、第１接続要求情報を受信したとき、処理はステップＳ２０６に進む。この第１接続要求情報の受信によって、学習支援装置２００は、情報端末１００のＩＰアドレスとポート番号とを取得することができる。

ステップＳ２０６において、装置制御回路２１２は、取得した情報端末１００のＩＰアドレスとポート番号とを用いて、情報端末１００のＴＣＰホストに対してＴＣＰを用いた接続を試みる。この際に学習支援装置２００から情報端末１００宛に送信される情報を第２接続要求情報と称することにする。すなわち、装置制御回路２１２は、情報端末１００宛に第２接続要求情報を送信する。

ステップＳ２０７において、装置制御回路２１２は、第２接続要求情報の送信によって、学習支援装置２００と情報端末１００との間の接続が確立したか否かを判定する。接続が確立していないとき、処理はステップＳ２０４に戻り、ステップＳ２０４乃至ステップＳ２０７の処理を繰り返す。一方、接続が確立したとき、処理はステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８において、装置制御回路２１２は、情報端末１００との通信が確立しているので、この通信の確立を示すように、上部ＬＥＤ２４２を明るい青色に点灯させる。この上部ＬＥＤ２４２の明るい青色の点灯によって、ユーザは学習支援装置２００が情報端末１００と接続していることを認識することができる。以上で、学習支援装置２００で行われる接続処理は終了する。以上のようにして、情報端末１００と学習支援装置２００との間には、ＴＣＰによる通信が確立される。

このように、通信システムとしての学習支援システム１は、無線ＬＡＮによるネットワークに接続された第１の通信機器としての情報端末１００と、第２の通信機器としての学習支援装置２００とを備える。第１の通信機器としての情報端末１００は、通信を行うための仮想的なＴＣＰホストを生成し、情報端末１００のネットワークアドレスとしてのＩＰアドレスの情報と、第２の通信機器としての学習支援装置２００との通信であることを示す符牒の情報と、ＴＣＰ通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、第２の通信機器としての学習支援装置２００を含むネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信する。第２の通信機器としての学習支援装置２００は、情報端末１００が送信した第１接続要求情報を受信し、自機が第１接続要求情報の符牒の情報に対応する第２の通信機器であると判定したことに応じて情報端末のＩＰアドレス宛に、ＴＣＰホストを介して情報端末１００との接続を確立するための第２接続要求情報を送信する。第１の通信機器としての情報端末１００は、学習支援装置２００が送信した第２接続要求情報を受信し、第２接続要求情報を受信したことに応じてＴＣＰホストを介して学習支援装置２００との接続を確立する。

ここでは、情報端末１００と学習支援装置２００とがルータ３００を介して通信する例を挙げた。すなわち、情報端末１００と学習支援装置２００とがクライアントモードで動作する場合のみを説明した。しかしながら、学習支援システム１において接続方法はこれに限らず、他の方式を含めて選択されてもよい。例えば、学習支援装置２００がアクセスポイントとして機能してもよい。すなわち、学習支援装置２００は、インフラストラクチャーモードで機能して、クライアントモードで動作する情報端末１００が接続してもよい。また、情報端末１００と学習支援装置２００とがアドホックモードで動作して互いに接続してもよい。これらの接続方法の切り替えは、例えば、通信ボタン２６４が長押しされることなどによって行われてもよい。

〈学習モードの動作〉
学習支援装置２００では、図４に示した接続処理と並行して、各種動作モードへの移行の判断と、各種動作モードにおける動作に係る処理とが行われる。例えば、接続処理中に、又は接続処理が行われていなくても、予め定めた条件が整ったとき、学習支援装置２００は、所定のモードへ遷移する。ここで、予め定められた条件とは、例えば、ユーザが発した言葉をマイク２５２で取得し、当該言葉を装置制御回路２１２で音声認識し、その認識結果が予め定められた文言であると判定されることなどである。例えば、予め定められた文言が「レッスン開始」であり、「レッスン開始」という文言が検出された場合、学習モードへ遷移するといった動作が行われる。また、予め定められた文言が「いま何時？」であり、「いま何時？」という文言が検出された場合、現在時刻の音声、例えば「３時１０分です。」といった音声をスピーカ２５４から出力する等の動作が行われてもよい。また、音声認識によらず、例えば所定のボタンが押されたことを予め定められた条件とし、学習支援装置２００は、当該ボタンが押されたとき、例えば学習モードへ遷移するといった動作を行ってもよい。

学習支援装置２００は、学習モードにおいて、装置記録回路２１４に記録された教材コンテンツの内容に沿って、対話式の学習を実施する。この学習動作は、学習支援装置２００と情報端末１００とが通信接続されていなくても行われる。

対話式の学習は例えば、以下のように行われる。すなわち、初めに、学習支援装置２００は、スピーカ２５４から「どのレッスンを始めますか？」という音声を出力し、ユーザの返答を待つ。このとき、例えば、スピーカ２５４から音声を出力している最中である会話音声再生中においては、目を表す側面ＬＥＤ２４４を青色でまばたきするように点滅させる。また、ユーザの返答を待っている音声入力待ちのときは、側面ＬＥＤ２４４を緑色で点滅させる。この緑色の点滅を見ることで、ユーザは学習支援装置２００が返答待っていることを認識できる。これらの点滅は、例えば２秒点灯、０．５秒消灯、２秒点灯、０．５秒消灯、０．５秒点灯、０．５秒消灯を１サイクルとして繰り返すなどであり得る。

ユーザが例えば「レッスン３」と発声したとする。このとき、学習支援装置２００は、ユーザの声をマイク２５２で取得し、音声認識を行う。学習支援装置２００は、音声認識の結果に基づいて、スピーカ２５４から「レッスン３でよければ「はい」と言うか頭にタッチしてね。」という音声を出力し、ユーザの返答又はタッチを待つ。このとき、学習支援装置２００は、音声入力待ちであるので、側面ＬＥＤ２４４を緑色で点滅させるとともに、タッチセンサ２３０へのタッチ入力待ちであることを示すため、上部ＬＥＤ２４２を緑色で点滅させる。

ユーザが例えば学習支援装置２００の頂部をタッチしたとき、タッチセンサ２３０はこのタッチを検出する。このとき、学習支援装置２００は、スピーカ２５４から「レッスン３のテキストを読んでね。読み終わったら頭にタッチしてね。」という音声を出力し、ユーザのタッチを待つ。このとき、学習支援装置２００は、タッチセンサ２３０へのタッチ入力待ちであることを示すため、上部ＬＥＤ２４２を緑色で点滅させる。このとき、側面ＬＥＤ２４４は消灯する。

ユーザが例えばテキストを読み終えて学習支援装置２００の頂部をタッチしたとき、タッチセンサ２３０はこのタッチを検出する。このとき、学習支援装置２００は、スピーカ２５４から、お手本としてレッスン３の教材の音声を出力する。このとき、学習支援装置２００は、教材音声再生中であることを示すように、側面ＬＥＤ２４４を黄色で点滅させる。その後、学習支援装置２００は、学習をレッスン４に進める。すなわち、学習支援装置２００は、スピーカ２５４から「レッスン４のテキストを読んでね。読み終わったら頭にタッチしてね。」という音声を出力し、ユーザのタッチを待つ。以下同様にユーザが学習を終了するまで、学習を進める。

学習支援装置２００は、学習の進捗状況を装置記録回路２１４に記録する。装置記録回路２１４に記録されている学習支援装置データ６１０の構成例を図５に示す。学習支援装置データ６１０は、学習支援装置２００の動作を実行するための実行ファイル６１１と、学習コンテンツを含む学習データ６１２と、学習支援装置２００の各種設定を含む設定データ６１３とを含む。

また、学習支援装置データ６１０は、ユーザの学習の進捗状況を示す進捗データ６１４を含む。進捗データ６１４には、例えばレッスン１，２，３といったコンテンツごとに、学習を行ったことを示す「Ｔ」又は学習を行っていないことを示す「Ｆ」の情報が含まれている。学習支援装置２００は、この進捗データを参照することで、前回の続きから学習を始めたり、未学習のコンテンツをユーザに提示したりできる。

本実施形態では、情報端末１００の学習支援装置２００と連携するアプリに係るデータにも、学習の進捗状況に係る情報が含まれている。情報端末１００の端末記録回路１１４に記録されている情報端末アプリデータ６２０の構成例を図６に示す。情報端末アプリデータ６２０は、アプリを実行するための実行ファイル６２１と、学習支援装置２００の進捗データ６１４と同様の構成を有する進捗データ６２４とを含む。学習支援装置２００と情報端末１００とが通信しているとき、学習支援装置２００の進捗データ６１４と情報端末１００の進捗データ６２４とは同期される。学習支援装置２００と情報端末１００とが通信していない間に学習支援装置２００のみで学習が進捗した場合、次に学習支援装置２００と情報端末１００とが接続したときに、情報端末１００に記録された進捗データ６２４は、学習支援装置２００の進捗データ６１４に合わせて更新される。情報端末１００は、進捗データ６２４を参照して表示装置１４０に学習の進捗状況を表示することができる。ユーザは、情報端末を用いて進捗状況を確認しながら、コンテンツを選択する等、学習を進めることができる。

〈情報端末の画面遷移〉
アプリ起動中の情報端末１００の表示装置１４０に表示される画面の一例について図７Ａ乃至図７Ｄを参照して説明する。

アプリを起動したときの画面７１０の一例を図７Ａに示す。アプリ起動時には学習支援装置２００との接続に係る処理が行われるので、図７Ａに示す画面７１０には、「学習支援装置と接続処理中です」という表示７１１が含まれている。この表示７１１のうち「学習支援装置」の部分は、学習支援装置２００の愛称等であってもよいことは勿論である。

学習支援装置２００との接続処理は、アプリの起動時に限らず、ユーザによる操作によって行われることもある。ユーザによる操作は、例えば、アプリの動作中に例えば「学習支援装置との接続」アイコンがタッチされることなどである。このような場合においても、接続処理中には、図７Ａに示すような画面７１０が情報端末１００の表示装置１４０に表示される。この画面７１０の表示は、学習支援装置がどのような動作を行っているかに関わらない。

図７Ａに示す例では、アプリの起動したときに、学習に係るコンテンツのリストが表示される場合を示す。アプリ起動時に表示される画面は、コンテンツのリスト以外に、例えば「反復トレーニング」、「発音レッスン」、「文法レッスン」、「実用会話ライブラリー」といったカテゴリのそれぞれの進捗割合を示す画面であってもよいし、フレーズの一覧を示す画面であってもよい。起動時の画面は、例えば前回のアプリ終了時の画面であってもよい。

学習支援装置２００と情報端末１００との接続が確立し、学習支援装置２００の状態が学習モードでないときに、情報端末１００の表示装置１４０に表示される画面７２０の一例を図７Ｂに示す。図７Ｂに示す画面７２０の例では、反復トレーニングが行われており、その進捗率は２５％であることを示す表示７２１が含まれている。また、この画面７２０には、反復トレーニングに含まれるコンテンツのリスト７２２が含まれている。リスト表示されたコンテンツのうち、ＵＮＩＴ ００１乃至００５の学習は完了していることが完了アイコン７２３によって示されている。ＵＮＩＴ ００６は学習が完了していないので、完了アイコン７２３は、表示されていない。

図７Ｂが表示装置１４０に表示されているとき、すなわち、学習支援装置２００は学習モードでないとき、ユーザは、画面７２０のリスト７２２に表示されたコンテンツの何れかをタッチすることで、学習支援装置２００を用いて行う学習を選択することができる。リスト７２２に表示されたコンテンツの何れかの表示がタッチされたとき、選択されたコンテンツの情報が学習支援装置２００に送信され、学習支援装置２００は、当該コンテンツに係る学習動作を開始する。このとき、表示装置１４０には、例えば図７Ｃに示すような画面７３０が表示される。図７Ｃに示す画面７３０では、コンテンツのリスト７３２は、輝度が下げられたり色が変更されたりすることで目立たないように表示が変更され、「本体で学習中です」という表示７３３が示される。なお、学習支援装置２００は、学習モードで動作しているときは、通信ボタン２６４は無効化される。学習モードが終了したとき、再び通信ボタン２６４は有効化される。

図７Ａに示す画面７１０が表示されて学習支援装置２００と情報端末１００との接続処理の結果、学習支援装置２００と情報端末１００との接続が確立したときに、学習支援装置２００が学習モードにあるときも、情報端末１００の表示装置１４０には、図７Ｃに示す画面７３０が表示される。

図７Ａに示す画面７１０が表示されて学習支援装置２００と情報端末１００との接続処理がされたが、学習支援装置２００と情報端末１００との接続に失敗し、通信が確立しなかったときにも、情報端末１００の表示装置１４０には、例えば図７Ｂに示すような画面７２０が表示される。学習支援装置２００と情報端末１００との接続が確立していないときに、リスト７２２に表示されたコンテンツの何れかの表示がタッチされたとき、例えば図７Ｄに示すような画面７４０が表示される。すなわち、この画面７４０には、「学習支援装置と接続未確立です」といった表示７４１が含まれる。

［学習支援システムの特長］
本実施形態では、情報端末１００と学習支援装置２００との間のＴＣＰ通信の確立が要求されている。ここで、情報端末１００及び学習支援装置２００の各々は、ＤＨＣＰによって自動的にＩＰアドレスが付与されているため、互いに他の装置のＩＰアドレスの情報を有していない。このような条件でＴＣＰ通信を確立するには、ＤＮＳに登録する、又はＡｖａｈｉ若しくはＢｏｎｊｏｕｒといったマルチキャストＤＮＳを用いる方法が存在する。しかしながら、一般家庭を想定しているネットワークにおいてプライベートＤＮＳサーバを設けていることはまれである。また、マルチキャストＤＮＳは、ＯＳ上で動作するソフトウェアであり、本実施形態の学習支援装置２００のようにＮｏｎＯＳの機器に組み込むことは困難である。このような状況で、本実施形態に係る学習支援システム１は、図３及び図４に示すような特徴的な接続処理を行う。本実施形態に係る方法によれば、上述のような条件下で、ＴＣＰ通信の確立が容易に確実に実現され得る。

なお、上述の実施形態では、ネットワーク上の学習支援装置２００は１つである場合を例に挙げて説明したがこれに限らない。同一の構成を有する複数の学習支援装置２００がネットワーク上に存在してもよい。この場合、第１接続要求情報を受信した複数の学習支援装置２００の各々は、第２接続要求情報を送信する。この場合、情報端末１００は、最初に受信した第２接続要求情報に係る学習支援装置２００とのＴＣＰ通信を確立してもよい。

また、上述の実施形態では、学習支援装置と情報端末との接続を例に挙げて説明したが、これに限らない。本技術は、種々の通信機器に適用され得る。また、上述の実施形態では、無線ＬＡＮを用いたネットワークを例に挙げて説明したが、これに限らない。本技術は、種々のネットワーク構成に適用され得る。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
第１の通信機器と第２の通信機器との各々が接続されたネットワークにおける前記第１の通信機器としての通信機器であって、
通信を行うためのホストを生成し、
前記第１の通信機器のネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す符牒の情報と、通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記第２の通信機器を含む前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信し、
前記第１接続要求情報の前記符牒の情報に対応する前記第２の通信機器が前記第１接続要求情報を受信したことに応じて前記第１の通信機器のネットワークアドレス宛に送信した情報である第２接続要求情報を受信し、
前記第２接続要求情報を受信したことに応じて前記ホストを介して前記第２の通信機器との接続を確立する、
通信機器。
［２］
前記ネットワークには、前記符牒の情報に対応する複数の前記第２の通信機器が接続されており、
前記複数の第２の通信機器のうち、前記第１接続要求情報を送信した後に最初に受信した前記第２接続要求情報を送信した１つの前記第２の通信機器との接続を前記ホストを介して確立する、
［１］に記載の通信機器。
［３］
第１の通信機器と第２の通信機器との各々が接続されたネットワークにおける前記第２の通信機器としての通信機器であって、
通信を行うためのホストを生成し、前記第１の通信機器のネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す符牒の情報と、通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記第２の通信機器を含む前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信する前記第１の通信機器が送信した前記第１接続要求情報を受信し、
自機が前記第１接続要求情報の前記符牒の情報に対応する前記第２の通信機器であると判定したことに応じて前記第１の通信機器の前記ネットワークアドレス宛に、前記ホストを介して前記第１の通信機器との接続を確立するための第２接続要求情報を送信する、
通信機器。
［４］
前記第１の通信機器に生成される前記ホストは、ＴＣＰ通信を行うためのホストであり、
前記ネットワークアドレスは、ＩＰアドレスであり、
前記ポート番号は、ＴＣＰ通信のためのポート番号であり、
前記第１の通信機器と前記第２の通信機器との間に確立される通信はＴＣＰによる通信であり、
前記第１接続要求情報は、ＵＤＰによる通信を用いて送受信される、
［１］乃至［３］のうち何れか一に記載の通信機器。
［５］
前記第１の通信機器と前記第２の通信機器とは、前記ネットワークに無線ＬＡＮにより接続されている、［１］乃至［４］のうち何れか一に記載の通信機器。
［６］
ネットワークに接続された第１の通信機器と第２の通信機器とを備える通信システムであって、
前記第１の通信機器は、
通信を行うためのホストを生成し、
前記第１の通信機器のネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す符牒の情報と、通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記第２の通信機器を含む前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信し、
前記第２の通信機器は、
前記第１の通信機器が送信した前記第１接続要求情報を受信し、
自機が前記第１接続要求情報の前記符牒の情報に対応する前記第２の通信機器であると判定したことに応じて前記第１の通信機器の前記ネットワークアドレス宛に、前記ホストを介して前記第１の通信機器との接続を確立するための第２接続要求情報を送信し、
前記第１の通信機器は、
前記第２の通信機器が送信した前記第２接続要求情報を受信し、
前記第２接続要求情報を受信したことに応じて前記ホストを介して前記第２の通信機器との接続を確立する、
通信システム。
［７］
前記第１の通信機器に生成される前記ホストは、ＴＣＰ通信を行うためのホストであり、
前記ネットワークアドレスは、ＩＰアドレスであり、
前記ポート番号は、ＴＣＰ通信のためのポート番号であり、
前記第１の通信機器と前記第２の通信機器との間に確立される通信はＴＣＰによる通信であり、
前記第１接続要求情報は、ＵＤＰによる通信を用いて送受信される、
［６］に記載の通信システム。
［８］
前記ネットワークは、アクセスポイントをさらに備え、
前記第１の通信機器及び前記第２の通信機器は、前記アクセスポイントと無線ＬＡＮにより接続されている、
［６］又は［７］に記載の通信システム。
［９］
第１の通信機器と第２の通信機器との各々が接続されたネットワークにおいて、前記第１の通信機器が前記第２の通信機器との接続を確立するための通信方法であって、
通信を行うためのホストを生成することと、
前記第１の通信機器のネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す符牒の情報と、通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記第２の通信機器を含む前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信することと、
前記第１接続要求情報の前記符牒の情報に対応する前記第２の通信機器が前記第１接続要求情報を受信したことに応じて前記第１の通信機器のネットワークアドレス宛に送信した情報である、第２接続要求情報を受信することと、
前記第２接続要求情報を受信したことに応じて前記ホストを介して前記第２の通信機器との接続を確立することと
を含む通信方法。
［１０］
第１の通信機器と第２の通信機器との各々が接続されたネットワークにおいて、前記第２の通信機器が前記第１の通信機器との接続を確立するための通信方法であって、
通信を行うためのホストを生成し、前記第１の通信機器のネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す符牒の情報と、通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記第２の通信機器を含む前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信する前記第１の通信機器が送信した前記第１接続要求情報を受信することと、
自機が前記第１接続要求情報の前記符牒の情報に対応する前記第２の通信機器であると判定したことに応じて前記第１の通信機器の前記ネットワークアドレス宛に、前記ホストを介して前記第１の通信機器との接続を確立するための第２接続要求情報を送信することと
を含む通信方法。
［１１］
ネットワークに接続された第１の通信機器と第２の通信機器との接続を確立するための通信方法であって、
前記第１の通信機器が、通信を行うためのホストを生成することと、
前記第１の通信機器が、前記第１の通信機器のネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す符牒の情報と、通信のためのポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記第２の通信機器を含む前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信することと、
前記第２の通信機器が、前記第１の通信機器が送信した前記第１接続要求情報を受信することと、
前記第２の通信機器が、自機が前記第１接続要求情報の前記符牒の情報に対応する前記第２の通信機器であると判定したことに応じて前記第１の通信機器の前記ネットワークアドレス宛に、前記ホストを介して前記第１の通信機器との接続を確立するための第２接続要求情報を送信することと、
前記第１の通信機器が、前記第２の通信機器が送信した前記第２接続要求情報を受信することと、
前記第１の通信機器が、前記第２接続要求情報を受信したことに応じて前記ホストを介して前記第２の通信機器との接続を確立することと
を含む通信方法。
［１１］
前記第１の通信機器に生成される前記ホストは、ＴＣＰ通信を行うためのホストであり、
前記ネットワークアドレスは、ＩＰアドレスであり、
前記ポート番号は、ＴＣＰ通信のためのポート番号であり、
前記第１の通信機器と前記第２の通信機器との間に確立される通信はＴＣＰによる通信であり、
前記第１接続要求情報は、ＵＤＰによる通信を用いて送受信される、
［９］乃至［１１］のうち何れか一に記載の通信方法。

１…学習支援システム、１００…情報端末、１１２…端末制御回路、１１４…端末記録回路、１２０…端末通信装置、１３０…タッチパネル、１４０…表示装置、２００…学習支援装置、２１２…装置制御回路、２１４…装置記録回路、２２０…装置通信装置、２３０…タッチセンサ、２４２…上部ＬＥＤ、２４４…側面ＬＥＤ、２５２…マイク、２５４…スピーカ、２６２…電源ボタン、２６４…通信ボタン、２６６…音量ボタン、２８２…頭部、２８４…胴及び脚部、３００…ルータ、４００…その他の機器。

Claims (11)

1. ネットワークを利用して第１機能を有する第１の通信機器と第２機能を有する第２の通信機器とが通信を行うことにより所定処理を実行する通信システムであって、
   前記第１の通信機器は、
   前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を取得し、
   第１ポート番号を介して前記所定処理に係る通信を行うためのホストを生成し、
   前記第１ネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信し、
   前記第２の通信機器は、
   前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を取得し、
   前記ネットワークを介して受信した受信情報が、前記第１符牒の情報を含む前記第１接続要求情報であるか否かを判定し、
   前記第１接続要求情報であると判定された場合に、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に、前記第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続を確立するための第２接続要求情報を送信し、
   前記第１の通信機器は、
   前記ネットワークを介して前記第２接続要求情報を受信したことに応じて、前記ホストが前記第１ポート番号を介して前記第２ネットワークアドレスに対応する前記第２の通信機器との通信接続を確立する、
   通信システム。
2. 前記所定処理は、ユーザの学習を支援する処理であり、
   前記第１機能は、ユーザの学習に係るコンテンツをサーバからダウンロードする機能であり、
   前記第２機能は、ユーザと対応しながら学習を実施する機能である、
   請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第１の通信機器に生成される前記ホストは、ＴＣＰ通信を行うためのホストであり、
   前記第１ネットワークアドレス及び前記第２ネットワークアドレスは、ＤＨＣＰによって動的に付与され、前記ネットワークを介した通信時に送信元または送信先を指定するＩＰアドレスであり、
   前記第１符牒の情報と前記第１ポート番号の情報は、前記ネットワークを介した通信のデータとして送信され、
   前記第１ポート番号は、ＴＣＰ通信のためのポート番号であり、
   前記第１の通信機器と前記第２の通信機器との間に確立される通信接続はＴＣＰによる通信接続であり、
   前記第１接続要求情報は、ＵＤＰによる通信を用いて送受信される、
   請求項１に記載の通信システム。
4. 前記第１符牒の情報と前記第１ポート番号の情報は、前記第１符牒を示す文字列と前記第１ポート番号を示す文字列とを結合した文字列として送信される、
   請求項３に記載の通信システム。
5. 前記ネットワークは、アクセスポイントをさらに備え、
   前記第１の通信機器及び前記第２の通信機器は、前記アクセスポイントと無線ＬＡＮにより接続されている、
   請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の通信システム。
6. ネットワークを利用して第２機能を有する第２の通信機器と通信を行うことにより所定処理を実行する第１機能を有する第１の通信機器であって、
   前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を取得し、
   第１ポート番号を介して前記所定処理に係る通信を行うためのホストを生成し、
   前記第１ネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信し、
   前記第１接続要求情報を受信した前記第２の通信機器が、前記第１接続要求情報に前記第１符牒の情報が含まれると判定したことに応じて、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に送信した情報であり、前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続の確立を要求する第２接続要求情報を受信し、
   前記ネットワークを介して前記第２接続要求情報を受信したことに応じて、前記ホストが前記第１ポート番号を介して前記第２ネットワークアドレスに対応する前記第２の通信機器との通信接続を確立する、
   通信機器。
7. 前記ネットワークには、前記符牒の情報に対応する複数の前記第２の通信機器が接続されており、
   複数の前記第２の通信機器のうち、前記第１接続要求情報を送信した後に最初に受信した前記第２接続要求情報を送信した１つの前記第２の通信機器との接続を前記ホストを介して確立する、
   請求項６に記載の通信機器。
8. ネットワークを利用して第１機能を有する第１の通信機器と通信を行うことにより所定処理を実行する第２機能を有する第２の通信機器であって、
   前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を取得し、
   前記第１の通信機器が前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信した情報であって、前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を含む情報を受信し、
   前記受信した情報が、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１の通信機器が生成したホストを介して前記所定処理に係る通信を行うための第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報であるか否かを判定し、
   前記第１接続要求情報であると判定された場合に、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に、前記第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続の確立を要求するための第２接続要求情報を送信する、
   通信機器。
9. ネットワークを利用して第１機能を有する第１の通信機器と第２機能を有する第２の通信機器とが通信を行うことにより所定処理を実行するための通信方法であって、
   前記第１の通信機器が、
   前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を取得し、
   第１ポート番号を介して前記所定処理に係る通信を行うためのホストを生成し、
   前記第１ネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信する処理を実行し、
   前記第２の通信機器が、
   前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を取得し、
   前記ネットワークを介して受信した受信情報が、前記第１符牒の情報を含む前記第１接続要求情報であるか否かを判定し、
   前記第１接続要求情報であると判定された場合に、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に、前記第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続を確立するための第２接続要求情報を送信する処理を実行し、
   前記第１の通信機器が、
   前記ネットワークを介して前記第２接続要求情報を受信したことに応じて、前記ホストが前記第１ポート番号を介して前記第２ネットワークアドレスに対応する前記第２の通信機器との通信接続を確立する処理を実行する、
   通信方法。
10. 第１機能を有する第１の通信機器が、ネットワークを利用して第２機能を有する第２の通信機器と通信を行うことにより所定処理を実行するための通信方法であって、
    前記第１の通信機器が、
    前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を取得し、
    第１ポート番号を介して前記所定処理に係る通信を行うためのホストを生成し、
    前記第１ネットワークアドレスの情報と、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報を、前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信し、
    前記第１接続要求情報を受信した前記第２の通信機器が、前記第１接続要求情報に前記第１符牒の情報が含まれると判定したことに応じて、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に送信した情報であり、前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続の確立を要求する第２接続要求情報を受信し、
    前記ネットワークを介して前記第２接続要求情報を受信したことに応じて、前記ホストが前記第１ポート番号を介して前記第２ネットワークアドレスに対応する前記第２の通信機器との通信接続を確立する処理を実行する、
    通信方法。
11. 第２機能を有する第２の通信機器が、ネットワークを利用して第１機能を有する第１の通信機器と通信を行うことにより所定処理を実行するための通信方法であって、
    前記第２の通信機器が、
    前記第２の通信機器に対して動的に付与される第２ネットワークアドレスの情報を取得し、
    前記第１の通信機器が前記ネットワークに接続された１以上の任意の機器へ向けて送信した情報であって、前記第１の通信機器に対して動的に付与される第１ネットワークアドレスの情報を含む情報を受信し、
    前記受信した情報が、前記第２の通信機器との通信であることを示す第１符牒の情報と、前記第１の通信機器が生成したホストを介して前記所定処理に係る通信を行うための第１ポート番号の情報とを含む第１接続要求情報であるか否かを判定し、
    前記第１接続要求情報であると判定された場合に、前記第１接続要求情報に含まれる前記第１ネットワークアドレス宛に、前記第２ネットワークアドレスの情報を含み、前記第１ポート番号を介して前記第１の通信機器との通信接続の確立を要求するための第２接続要求情報を送信する処理を実行する、
    通信方法。

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