JP2001325374A - ディジタル映像を利用した共同学習システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 講義の進め方や進捗状況に応じて生成された
講義内容を蓄積したり，検索，加工をできるようにし
て，インタラクティブでバーチャルな学習効果の大きい
新しい授業を実現できるようにする。 【解決手段】 教師用の制御装置３は，大画面ディスプ
レイ１にディジタル映像空間Ａの画像を創出し，この画
像を記録蓄積するとともに，検索手段３１により検索し
た画像の関連データを記録蓄積し，これらの記録蓄積し
た画像および関連データに検索用データを添付し，検索
を可能にする。小型ディスプレイ付き端末装置２の各々
には，大画面ディスプレイ１に表示された画像中の仮想
的な空間を歩き回る生徒の独立視点による表示を行うた
めの生徒の独立視点の画像生成表示手段２１と，その独
立視点の画像を記憶蓄積する表示画像記録蓄積手段２２
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，通信ネットワーク
を介してコンピュータに接続された教育機器を使ったデ
ィジタル映像を利用した共同学習システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】文部省の指導に基づき，コンピュータを
学校に導入することが活発に行われている。そして，テ
スト問題の作成や成績の集計にのみコンピュータを使う
だけでなく，コンピュータと通信回線で接続された各自
独立した教育機器端末を使用して，問題の提供や解答，
集計，情報交換を行う種々の学習システムが提案されて
いる。

【０００３】図２３は，従来の学習システムのブロック
図の一例である。教師用の親機１１０と生徒用の複数の
子機１２０とが，ＬＡＮ１３０で接続された構成であ
る。この学習システムでは，教師は親機１１０を使用し
て，問題およびその解説を子機１２０に対して提供し，
生徒は自分用の各子機１２０から解答や質問を行い，教
師は集計結果をもとに生徒の理解度を把握しながら，授
業を進めることができる。

【０００４】このような機能を持つ現状の学習システム
は，自習を行う場合や，マイクロホンやへッドホン付き
の端末を使った語学学習，音楽学習等では，それなりの
学習効果が期待できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし，教師が黒板や
プロジェクタ等を使用した講義を交えて授業を展開する
場合に，前記の生徒各自に用意されている教育機器端末
を使った学習システムでは，生徒一人一人の理解度や興
味度が十分に授業に反映されず，結局は教師の判断で授
業を進めることになり，インタラクティブ性に優れた学
習システムということができない。

【０００６】本発明は，上述の問題点に鑑みてなされた
もので，使用するディジタル映像コンテンツの著作権の
保護を重視するとともに，講義の進め方や進捗状況に応
じて生成された講義内容を蓄積したり，検索，加工をで
きるようにして，インタラクティブでバーチャルな，学
習効果の大きい新しい授業を展開できるようにすること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１は，本発明の概要を
説明するための図である。本システムは，大画面ディス
プレイ１と，生徒用の複数の小型ディスプレイ付き端末
装置２と，大画面ディスプレイ１および小型ディスプレ
イ付き端末装置２を制御する教師用の制御装置３と，こ
れら各装置を接続するネットワークとからなる。

【０００８】大画面ディスプレイ１は，教師および生徒
の双方が見ることができる画面であり，教師用の制御装
置３は，大画面ディスプレイ１にいわば臨場感あふれた
画像（ディジタル映像空間Ａ）を創出して生徒に没入感
を与える手段を持つ。この画像は，検索を可能にするた
めの検索用データが添付されて，システム内の記憶装置
に記録蓄積される。

【０００９】小型ディスプレイ付き端末装置２の各々に
は，大画面ディスプレイ１に表示された画像中の仮想的
なディジタル映像空間Ａを歩き回る生徒の独立視点によ
る表示を行うための生徒の独立視点の画像生成表示手段
２１が設けられる。これに伴い，小型ディスプレイ付き
端末装置２には，大画面ディスプレイ１に表示された画
像の中における自分の位置を示すナビゲーション機能
と，大画面ディスプレイ１に表示された画像の中におけ
る他の生徒の位置を示すナビゲーション機能の実現手段
も付加される。これによって生徒は，大画面ディスプレ
イ１内の仮想的な空間に自分自身が溶け込む形で興味深
い体験学習ができる。したがって，生徒の好奇心を満足
させることができる効果的な授業が実現される。

【００１０】大画面ディスプレイ１には，生徒が歩き回
ることができる仮想的な空間の画像を表示するととも
に，全生徒に共通の教科書的な内容の画像を創出し表示
することもできる。小型ディスプレイ付き端末装置２
は，生徒の要求に応じて大画面ディスプレイ１に表示さ
れた教科書的な内容の詳細説明や再確認をするための入
出力の手段を持つ。

【００１１】また，大画面ディスプレイ１に表示された
仮想的な空間の画像を，小型ディスプレイ付き端末装置
２または教師用の制御装置３からの指示情報に基づき，
制御する手段を設けることもできる。これらによって，
生徒の関心度や興味に適応したインタラクティブな授業
の実現が可能になる。

【００１２】また，小型ディスプレイ付き端末装置２に
は，生徒の独立視点の画像生成表示手段２１によって生
成された画像を記録する表示画像記録蓄積手段２２が設
けられる。この表示画像記録蓄積手段２２に蓄積された
画像は，教師用の制御装置３から参照することができ，
ある生徒が体験した学習を，大画面ディスプレイ１に表
示させて，他の生徒も追体験するような授業が可能であ
る。表示画像記録蓄積手段２２を小型ディスプレイ付き
端末装置２ではなく，教師用の制御装置３やその他の共
有記憶装置内に設けることもできる。

【００１３】また，教師用の制御装置３は，創出された
ディジタル映像空間Ａの画像に関連するデータを蓄積す
る関連データ蓄積手段３４から関連データを検索する検
索手段３１を持つ。関連データ蓄積手段３４は，教師用
の制御装置３内ではなく外部の装置に存在するものでも
よい。検索結果表示手段３２は，検索手段３１によって
検索した結果を大画面ディスプレイ１に表示する。検索
履歴の記録蓄積手段３３は，検索手段３１によって検索
した関連データを記録蓄積する。

【００１４】教師用の制御装置３は，さらに創出された
画像および検索された関連データの記録蓄積画像を複
製，公衆送信，上演，上映，頒布，貸与または翻案する
加工編集手段を持つ。これによって，随時必要となる独
自の教材を簡単に作成することができる。

【００１５】また，この加工編集の際に，記録蓄積画像
の複製，公衆送信，上演，上映，頒布，貸与または翻案
に関する著作権が認められた加工編集のみの処理を許す
加工編集制御手段を設けることもできる。さらに，小型
ディスプレイ付き端末装置２，教師用の制御装置３に，
記録蓄積画像の複製，公衆送信，上演，上映，頒布，貸
与または翻案を含む利用に関する著作権データを表示す
る手段を設けることもできる。これによって，著作権上
のトラブルの回避が可能になる。

【００１６】また，記録蓄積画像の複製，公衆送信，上
演，上映，頒布，貸与または翻案が許されない利用希望
に対しては，著作権者に照会し，著作権者の回答を利用
者に表示する手段を設け，利用に関する著作権データを
管理することにより，他人が著作権を持つ著作物の有効
活用も可能になる。このとき，記録蓄積画像の複製，公
衆送信，上演，上映，頒布，貸与または翻案の内容に応
じて課金する手段を設けることにより，有用な著作物の
利用促進も可能になる。

【００１７】また，加工編集手段において，特定端末識
別番号，加工編集者氏名，著作権データを，加工編集結
果の映像に例えば電子透かし技術を用いて添付すること
により，加工編集した画像に対する著作権の管理が可能
になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て，図を用いて詳細に説明する。図２は本発明の学習シ
ステムの構成図である。１は大画面ディスプレイ，２は
小型ディスプレイ付き端末装置，３は教師用の制御装
置，４はＬＡＮ，５はコンピュータである。

【００１９】日本史の授業で，飛鳥時代の歴史的な建造
物である法隆寺について学習する場合を例にとって説明
する。教師は手元の制御装置３を操作して，コンピュー
タ５のデータベースをアクセスして，大画面ディスプレ
イ１に，映画を上映するように所定のストーリーに則っ
た法隆寺に関する映像を映し出す。この際に，三次元画
像や三次元音響装置を駆使して臨場感を高める。生徒達
は，この大画面ディスプレイ１を見つめることにより，
あたかも建造物を実際に見学しているような没入感覚を
味わうことができる。

【００２０】このような学習状況では，生徒一人一人に
とって，例えば，法隆寺の柱の構造や模様に興味を引か
れたり，壁に掛けられた絵画に興味を持ったり，置かれ
ている壺の中を見たい等，興味対象が異なることが予想
される。

【００２１】その場合に，生徒は手元の小型ディスプレ
イ付き端末装置２を操作して，例えば絵画に興味を持つ
者は，絵画を含む空間を抽出して，小型ディスプレイに
拡大された絵画の画像や，視点を変えた絵画の画像等を
映し出す。また，イヤホーンにより，絵画に関する詳細
な説明を聴くこともできる。このようにして，生徒は，
より深い知識を身につけることができる。

【００２２】なお，教師は各生徒の学習状況を観察し
て，各生徒が自己の端末装置２に注目しているか，大画
面ディスプレイ１に注目しているか把握し，半数以上の
生徒が自分の端末装置２に注目している場合には，手元
の制御装置３により大画面ディスプレイ１での上映をス
トップしたり遅らせたり調整することができる。さら
に，教師は制御装置３を操作して，ある生徒の端末装置
の小型ディスプレイに拡大された絵画の画像等を大画面
ディスプレイ１に表示したり，他の生徒の端末装置の小
型ディスプレイに表示することも可能であり，お互いの
学習を深めていくことができる。

【００２３】また，生徒は，自分の端末装置２を操作し
ている間に，大画面ディスプレイ１での授業が先に進ん
でしまった場合に，端末装置２の小型ディスプレイに抜
けた部分の映像を早送りモードで映し出すことにより遅
れを取り戻したり，大画面ディスプレイ１の映像を見落
としたり，説明で聞き漏らしたりした場合も，端末装置
２を使って，内容の再確認ができる。

【００２４】次に，図２の学習システムを使った，別の
授業の進め方について説明する。

【００２５】授業開始に先立ち，生徒の中から一人ない
し数人を選択する。選ばれた生徒は，その日の授業のあ
らかじめ決められた役割のアバター役となる。アバター
役となった生徒は，端末装置２を操作して，大画面ディ
スプレイ１上に映し出される歴史的な建造物の中をアバ
ターとして自由に動き回り，歴史上の人物の行動を追体
験（ロールプレイ）して学習を深めていく。大画面ディ
スプレイ１では全体のストーリーが展開していくが，ア
バター役の生徒の興味や関心度に応じて，動き回る場所
が異なり，結末はアバター役の生徒の判断で変わってく
る。アバター役を交代することにより，多角的な視野に
立った授業を展開することができる。

【００２６】さらに授業を進めていく過程で，例えば法
隆寺が建造されたころの生活様式や聖徳太子についての
学習に発展していくことが予想され，このようなことは
学習効果を上げるためにも望ましい。これらの関連デー
タは，教師が提示してもよいし，例えば電子図書館のデ
ータベースを検索して情報収集することも可能である。

【００２７】上述したような講義の内容や進捗状況は，
同じ教材を使って講義を開始しても，その時の生徒の興
味や理解度により自ずと異なる。そこで，講義の途中ま
たは終了時に，教師が補足説明用として生成した画像お
よびその画像に関連して検索や補充された関連データ
を，制御装置３に備えられている記録装置に適宜記録・
蓄積する。そして，記録・蓄積時にその画像データや関
連データが，何時，どのクラスの講義のデータであるか
を識別する情報や，例えば建造物に関する画像であるか
絵画に関する画像であるかなどの対象物を識別するため
の検索用データを添付しておく。検索用データを添付し
ておくことにより，次回の講義の時や，他のクラスでの
講義の時に容易に検索が可能となる。

【００２８】また，制御装置３は，前記の記録蓄積画像
を，著作権で規定されている範囲内で複製，公衆送信，
上演，上映，頒布，貸与，翻案する加工編集手段を持
つ。この加工編集手段を用いることにより，教師はその
クラス独自の補習用教材を作成したり，テスト用の画像
を編集することができる。

【００２９】なお，その場合に元になる画像データの加
工が著作権上許されているのか，単なる利用のみしか許
されていないのかを把握しておくことは重要である。そ
こで，前記の記録蓄積画像の複製，公衆送信，上演，上
映，頒布，貸与，翻案を含む利用に関する著作権データ
を，教師用の制御装置３に備えられた表示装置に表示す
る。教師は，表示された著作権データを確認することに
より，勝手に画像を加工・編集することが可能か不可能
かを判断できる。場合によっては，著作権データを小型
ディスプレイ付き端末装置２側でも表示できるようにし
てもよい。

【００３０】図３は，著作権情報（データ）の表示例を
示している。教師用の制御装置３は，著作権データとし
て，著作権管理対象となるディジタル映像のコンテンツ
名，コンテンツ著作権者名（複数人のこともある），コ
ンテンツ利用条件（期間，場所，利用態様等），コンテ
ンツ所有者名などの情報を保持し管理する。コンテンツ
著作権者名，コンテンツ所有者名として，電子メールア
ドレスやＵＲＬ（Uniform Resource Locator）などの情
報を保持するようにしてもよい。教師からの表示要求が
あると，教師用の制御装置３はこれらの情報をディスプ
レイに表示する。また，画像に対する加工・編集の要求
があり，それが利用条件を満たさない場合にも著作デー
タが自動表示される。

【００３１】無断で加工・編集できない場合には，許さ
れていない利用を希望する旨，制御装置３からインター
ネット等の通信回線を利用して著作権者に照会する。そ
して，著作権者からの利用に関する回答が制御装置３に
備えられた表示装置に表示される。教師はその回答をも
とに，前記の記録蓄積画像の複製，公衆送信，上演，上
映，頒布，貸与，翻案の内容に応じて利用に関する著作
権データの追加登録を行う。登録がなされると，その利
用形態に対応する利用料金が課金され，教師またはその
教育施設の経理担当者は所定の料金を払い込む。

【００３２】また，前記の記録蓄積画像を加工する際
に，使用している制御装置３の特定端末識別番号や加工
編集者氏名，著作権データを加工編集結果の映像に添付
しておくことが望ましい。この添付方法として，後述す
る電子透かし技術を使って映像データに埋め込むことに
より，埋め込んだデータの改ざん防止や悪用を禁止する
ことが可能である。

【００３３】以上説明したように，著作権上のルールに
則ってディジタル画像データの利用や加工，編集を行っ
ているので，著作権上のトラブルを回避できる。

【００３４】図４は本発明による学習システムの第２の
実施の形態を示す構成図である。

【００３５】図４に示すシステムは，図２で説明した学
習システムをシステムユニット７として多地点に配設
し，これらシステムユニット７を高速ネットワーク６で
接続した構成である。システムユニット７は，例えばク
ラス単位や学校単位で設定される。本実施の形態では，
共通の教材を使って，比較的大規模な授業を展開するこ
とができる。

【００３６】なお，システムユニット７を，図２で説明
したコンピュータ５や教師用の制御装置３を除去し，大
画面ディスプレイ１と生徒用の小型ディスプレイ付き端
末装置２とそれらを結ぶＬＡＮ４だけで構成されるサブ
ユニット構成として，このサブユニットとフル装備のシ
ステムユニットとを組み合わせて高速ネットワーク６で
接続してもよい。この場合には，システム全体でただ一
人の教師が授業を進めることになり，本発明の学習シス
テムを熟知した教師がいない学校であっても，共通の授
業を受けることができる。

【００３７】このように，高速ネットワーク６で，個々
の学習システムユニットが結びつくことにより，また，
高速ネットワーク６に共通の一つの画像記録蓄積手段８
を具備して，それぞれの学習システムユニット対応の生
成画像を記録蓄積することにより，例えば異なるクラス
や学校で共通の授業を展開でき，知識の共有化が図られ
るとともに，体験学習のバリエーションも増大するの
で，学習の深さも増加する。さらに，このような学習シ
ステムを構築することにより，前述した著作権がらみの
手続きや利用料金の一本化が可能となる。

【００３８】なお，上述した学習システム間をさらに上
位の高速ネットワークで接続することにより，市や県単
位さらには国単位のシステムを構築することも可能であ
り，知識の共有の場をさらに拡大できる。

【００３９】以下，図５ないし図２２を参照して，より
詳細に説明する。

【００４０】図５は，システム構成ブロック図を示す。
図中の符号１は図２に示される大画面ディスプレイ１に
対応し，１１は教師用コントローラ処理部，１２は表示
装置（教師用）制御部，１３は教師用ディスプレイ，１
４はデータベース，１５は生徒用コントローラ処理部，
１６は表示装置（生徒用）制御部，１６’は他の生徒の
表示装置制御部，１７は生徒用ディスプレイ，１８はデ
ータベース，１９は音響装置，４０は画像記録装置，４
１は関連データ記録装置を表わしている。

【００４１】上述のように，教師は，教師用コントロー
ラ処理部１１に対して操作を行い，必要な画面を表示装
置制御部１２を介して例えば教師用ディスプレイ１３に
表示する。このとき表示装置制御部１２は，併せて大画
面ディスプレイ１に表示させ，また音響装置１９を介し
て必要に応じて大画面に対応した音響を発生させる。ま
た，表示装置（生徒用）制御部１６，１６’に必要な画
面や音響を発生させるように指示する。大画面ディスプ
レイ１への表示内容は，基本的には教師用ディスプレイ
１３への表示内容と同じである。ただし，教師用ディス
プレイ１３には，小ウインドウなどにより，例えば生徒
からの質問その他の教師のみが必要となる情報が表示さ
れることがあり，大画面ディスプレイ１に表示されない
内容が表示されることがある。

【００４２】一方，生徒側においては，生徒が生徒用コ
ントローラ処理部１５に対して操作を行い，必要な画面
を表示装置制御部１６を介して表示する。すなわち，生
徒用ディスプレイ１７に必要な画面を表示させ，当該生
徒用ディスプレイ１７には必要に応じて教師側からの指
示による画面をも一緒に表示させる。また生徒側からの
操作によって，データベース１８内の必要な情報（教科
書の内容など）を選択し，表示装置（教師用）制御部１
２に対して制御情報を与え，教師用ディスプレイ１３や
大画面ディスプレイ１の画面を変更したり，新しい表示
を加えたりすることが可能である。

【００４３】このように，教師あるいは生徒が講義中に
元の画像から創出した画像情報（音声を含む）を，教師
が記録蓄積すべきと判断した場合には，教師用コントロ
ーラ処理部１１に対して操作を行う。この操作により教
師用コントローラ処理部１１は，創出画像に検索用デー
タを添付し，表示装置制御部１２を介して画像記録装置
４０に画像を記録蓄積する。この画像記録装置４０に蓄
積された画像は，教師用コントローラ処理部１１に対す
る操作によって，前記添付した検索用データを参考にし
て読み出され，大画面ディスプレイ１や教師用ディスプ
レイ１３，生徒用ディスプレイ１７に表示させる。また
音響装置１９を介して必要に応じて大画面に対応した音
響を発生させる。

【００４４】また，必要に応じて創出画像に関連するデ
ータを検索することができ，検索された関連データを，
関連データ記録装置４１に随時記録・蓄積することがで
きる。

【００４５】初めに，図２および図５で示した学習シス
テムを使った通常の講義フローについて説明する。

【００４６】図６は，表示装置（教師用）制御部１２に
おける処理フローを示す。 ・ステップＳ１：記憶装置からロードして，３次元空間
のモデルデータを呼び込む。 ・ステップＳ２：当該３次元空間をどの視点から表示さ
せるかを決めるための視点位置を計算する。 ・ステップＳ３：当該視点の位置からみた３次元空間内
の各部の相対位置関係を計算する。 ・ステップＳ４：画面サイズや表示領域や表示精度など
の変換を必要に応じて行う。 ・ステップＳ５：例えば，３次元空間内（例えば背景空
間内）に存在させるオブジェクト（例えば教師用のアバ
ターや生徒のアバター等）を生成する処理を行う。 ・ステップＳ６：コントローラへの入力や生徒からの情
報（例えば生徒の位置情報）にもとづいてオブジェクト
の位置の計算を行う。そして，これが生徒用の表示装置
制御部１６の側へ送られる。 ・ステップＳ７：コントローラへの入力にもとづいてオ
ブジェクトの動きに対応したオブジェクトについての計
算を行う。そして，これが生徒用の表示装置制御部１６
の側へ送られる。 ・ステップＳ８：オブジェクトの存在や動きに対応して
の陰影や影についての計算を行う。 ・ステップＳ９：ディスプレイへ出力する。

【００４７】図７は，表示装置（生徒用）制御部１６に
おける処理フローを示す。 ・ステップＳ１０：３次元空間のモデルデータを表示装
置（教師用）制御部１２からダウンロードする。 ・ステップＳ１１：当該３次元空間をどの視点から表示
させるかを決めるための視点位置を計算する。 ・ステップＳ１２：当該視点の位置からみた３次元空間
内の各部の相対位置関係を計算する。 ・ステップＳ１３：画面サイズや表示領域や表示精度な
どの変換を必要に応じて行う。 ・ステップＳ１４：現在のコンテンツについての情報や
仮想空間内の参加者情報などを，表示装置（教師用）制
御部１２や他の生徒の表示装置制御部１６’から受け取
る。 ・ステップＳ１５：オブジェクトを画面上で合成する処
理を行う。 ・ステップＳ１６：生徒用ディスプレイ１７への出力を
行う。

【００４８】図８は，教師用コントローラ処理部１１に
おける処理フローを示す。 ・ステップＳ１７：入力に対応して，当該入力がキーボ
ードによる入力なのか，例えばテレビゲーム用操作器の
ようなコントローラからの入力なのかを判別する。 ・ステップＳ１８：コントローラからの入力の場合に
は，図１０に後述する処理に入る。 ・ステップＳ１９：キーボードからの入力の場合には，
当該キーボードの個々のキーに対応してプリセットして
ある入力であるか否かを調べる。 ・ステップＳ２０：ＮＯの場合には，エラー処理とな
る。 ・ステップＳ２１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）：ＹＥＳの場合に
は，キー入力に対応して上記プリセットした処理（例え
ば画面上の位置ｉへの移動）を行う。

【００４９】図９は，生徒用コントローラ処理部１５に
おける処理フローを示す。 ・ステップＳ２２：入力に対応して，当該入力がキーボ
ードによる入力なのか，例えばテレビゲーム用操作器の
ようなコントローラからの入力なのかを判別する。 ・ステップＳ２３：コントローラからの入力の場合に
は，図１０に後述する処理に入る。 ・ステップＳ２４：キーボードからの入力の場合には，
コマンドなのか画面選択なのかを判別する。 ・ステップＳ２５：画面選択の場合には，プリセットさ
れている入力であるか否かを調べる。 ・ステップＳ２６：ＮＯの場合には，エラー処理とな
る。 ・ステップＳ２７−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）：ＹＥＳの場合に
は，プリセット値に応じた画面上の位置ｉへ移動させ
る。 ・ステップＳ２８：コマンドの場合には，コマンドに対
応する処理に入る。 ・ステップＳ２９：ＮＯの場合には，エラー処理とな
る。 ・ステップＳ３０：プリセットされているコマンドか否
かを調べる。ＮＯの場合には，エラー処理となる。 ・ステップＳ３１−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）：ＹＥＳの場合に
は，それぞれ該当する処理に入る。コマンドとしては，
例えば関連データに関するデータベース検索の指示，詳
細説明などのテキスト表示の指示，巻戻しや早送りなど
のビデオ表示の指示，通信モードの選択の指示，…，イ
ンターネット接続の指示など，各種のものが用意されて
いる。

【００５０】図１０は，コントローラ処理についての処
理フローを示す。 ・ステップＳ３２：入力に対応して，視点を所定の位置
にプリセットするのか否かを調べる。ＹＥＳの場合に
は，ステップＳ５０へ向かう。 ・ステップＳ３３：ＮＯの場合には，位置が前後または
左右の移動をしたか否かを調べる。 ・ステップＳ３４：ＹＥＳの場合には，位置の前後また
は左右の移動量を検出する。 ・ステップＳ３５：移動量をチェックして，範囲外か否
かを調べる。 ・ステップＳ３６：範囲外への移動の場合には，端まで
の移動にとどめる。 ・ステップＳ３７：範囲内の場合には，その移動量だけ
移動する。 ・ステップＳ３８：ステップＳ３３がＮＯの場合には，
視点の高さが上下したのか否かを調べる。 ・ステップＳ３９：ＮＯの場合には，視点が斜め上また
は斜め下に向かうのか否かを調べる（目のみを動かし
て，上または下を見たのかを調べる）。 ・ステップＳ４０：ステップＳ３９がＮＯの場合には，
処理中止となる。 ・ステップＳ４１：ステップＳ３９がＹＥＳの場合に
は，値をチェックする。 ・ステップＳ４２：値が範囲内の場合には，視点の向か
う位置を計算して表示する。 ・ステップＳ４３：範囲外の場合には，境界までの移動
にとどめる。 ・ステップＳ４４：ステップＳ３８がＹＥＳの場合に
は，値をチェックする。 ・ステップＳ４５：値が範囲内の場合には，見られる対
象となるオブジェクトの位置を検出する。 ・ステップＳ４６：範囲外の場合には，視点の上下に対
応したそれ以上の移動処理を中止する。（範囲外の表示
をする。例えば空や地上などの表示をする。） ・ステップＳ４７：見られる対象となっているオブジェ
クトが建物などの内側にあるのか外側にあるのかを検出
する。 ・ステップＳ４８：外側に出た場合には，見られる対象
となるオブジェクトを変更する。 ・ステップＳ４９：内側にある場合には，さらに視点の
移動を許す。 ・ステップＳ５０：ステップＳ３２がＹＥＳの場合，視
点を原点位置にセンタリングするのか否かを調べる。 ・ステップＳ５１：ＹＥＳの場合には，センタリングす
る。 ・ステップＳ５２：ＮＯの場合には，視点のプリセット
位置が複数個用意されているものとして，現在の視点位
置を確認する。 ・ステップＳ５３：視点の複数個のプリセット位置をイ
ンクリメントする。 ・ステップＳ５４：次のプリセット位置を表示する。

【００５１】図１１は，大画面ディスプレイ１に対する
制御構成を示す。図中の符号１，１３は図５における同
符号のものに対応し，４２は表示画面サイズ変換装置，
４３は外部同期装置を表わしている。教師用ディスプレ
イ１３に表示された内容は，外部同期装置４３にて同期
をとられつつ，表示画面サイズ変換装置４２にて，サイ
ズ変換が行われる。そして，その結果が大画面ディスプ
レイ１に表示される。必要に応じて，大画面ディスプレ
イ１上に選択可能なサイズの画面に分割して表示され
る。例えば，大画面ディスプレイ１は３面もしくはそれ
以上のディスプレイを組み合わせたものからなり，これ
ら３面以上のディスプレイが生徒を囲むように配置され
て，高い臨場感につながるように構成される。

【００５２】図１２は，音響装置１９における処理フロ
ーを示す。 ・ステップＳ５５：３次元空間モデルデータを記憶装置
からロードする。 ・ステップＳ５６：視点の位置を計算する。 ・ステップＳ５７：複数の音源との位置関係を計算す
る。 ・ステップＳ５８：直接到達する音を計算する。 ・ステップＳ５９：反響して到達する音の音量と遅延時
間を調整するための計算を行う。 ・ステップＳ６０：音を合成する。 ・ステップＳ６１：４チャンネルからｎチャンネルのス
ピーカ位置に合わせた音を発生させるべくそれぞれに音
の分離を行う。 ・ステップＳ６２−ｉ：アンプで音を増幅する。 ・ステップＳ６３−ｉ：スピーカで音を発生させる。

【００５３】図１３は，データベース１４，１８に対応
した処理フローを示す。 ・ステップＳ６４：教師または生徒からデータベース１
４または１８に対する検索要求を受け取る。 ・ステップＳ６５：当該要求が，テキストあるいは画像
に対応して検索に対応するプリセットが行われているも
のに該当するか否かを調べる。該当しない場合には，エ
ラー処理となる。 ・ステップＳ６６−ｉ：プリセットに該当したデータを
抽出する。 ・ステップＳ６７：画面内のウインドウサイズ計算や縮
小・拡大処理を行う。 ・ステップＳ６８：ウインドウ間の選択処理を行う。 ・ステップＳ６９：表示処理へ向かう。

【００５４】図１４は，生徒側から大画面ディスプレイ
１へのアクセスを行う場合の処理フローを示している。
生徒用コントローラ処理部１５からの指示情報にもとづ
き，生徒側から大画面ディスプレイ１の画像を制御し，
大画面ディスプレイ１の表示を切り換えることができ
る。図中の符号１１，１５は，図５に対応している。 ・ステップＳ７０：キーボードによる入力かコントロー
ラによる入力かを判別する。 ・ステップＳ７１：キーボードによる入力の場合には，
教師用の画面選択を行うものか否かが調べられる。ＮＯ
の場合には，ステップＳ７２に向かう。 ・ステップＳ７２：コントローラによる入力の場合に
は，生徒用コントローラ処理部１５内での処理（図９）
に入り，その処理によって決められた情報を大画面ディ
スプレイ１に表示する。 ・ステップＳ７３：ステップＳ７１がＹＥＳの場合に
は，教師用コントローラ処理部１１内での処理（図８）
に入り，教師用コントローラ処理部１１からの入力にも
とづき大画面ディスプレイ１への表示を行う。 ・ステップＳ７４：ステップＳ７３の処理は必要に応じ
て中止される。 ・ステップＳ７５：ステップＳ７４にて中断された場合
には，生徒用コントローラ処理部１５の処理に入り，生
徒用コントローラ処理部１５からの指示に従った表示を
行う。

【００５５】図１５は，生成された画像を記録蓄積する
場合に対応した処理フローを示す。 ・ステップＳ７６：コントローラへの入力にもとづい
て，画像記録蓄積用プログラムが起動される。 ・ステップＳ７７：検索用データ（画像名称，クラス
名，年月日等）をコントローラから入力する。 ・ステップＳ７８：入力がまちがっていないかどうかを
教師用ディスプレイ１３で確認し，正しい場合には，Ｙ
ＥＳと入力することにより，大画面ディスプレイ１に生
成された画像データが画像記録装置４０に検索用データ
をファイル名として蓄積される。ＮＯの場合には，ステ
ップＳ７７に戻る。

【００５６】図１６は，蓄積された画像を検索する場合
に対応した処理フローを示す。 ・ステップＳ８０：コントローラへの入力にもとづい
て，画像記録検索用プログラムがロードされ起動され
る。 ・ステップＳ８１：教師用ディスプレイ１３に検索用デ
ータに相当するファイル名の一覧が表示される。 ・ステップＳ８２：上記の一覧の中から所望のファイル
を選択（例えばカーソルを合わせてマウスクリック）す
ることにより，教師用ディスプレイ１３ならびに大画面
ディスプレイ１に，蓄積画像を表示する。

【００５７】図１７は，蓄積画像の加工編集に対応した
処理フローを示す。 ・ステップＳ８３：図１６のステップＳ８２で，教師用
ディスプレイ１３に蓄積画像が表示された状態で，コン
トローラへの入力にもとづいて，画像加工用プログラム
がロードされ起動される。 ・ステップＳ８４：コントローラを操作してディスプレ
イに表示された画像に対して複製，公衆送信，上演，上
映，頒布，貸与，翻案等に対する所望の加工または編集
作業を行う。 ・ステップＳ８５：著作権データを電子透かし技術を使
って加工または編集した画像データに埋め込む。 ・ステップＳ８６：図１５の処理フロー（ステップＳ７
６〜Ｓ７８）に従い，加工または編集した画像を画像記
録装置４０に蓄積する。

【００５８】図１８は，著作権管理に対応した処理フロ
ーを示す。 ・ステップＳ８７：コントローラの入力にもとづいて，
教師用ディスプレイ１３または大画面ディスプレイ１に
表示された画像の著作権データを読み出す。 ・ステップＳ８８：読み出された著作権データの内容を
確認して，これから行う利用形態（例えば複写や加工）
が許されている場合には，そのまま図１７のフローに従
い作業を進める。 ・ステップＳ８９：これから行う利用形態が許されてい
ない場合には，インターネットを介して，処理内容を著
作権者に照会する。 ・ステップＳ９０：照会した回答を教師用ディスプレイ
１３に表示する。 ・ステップＳ９１：利用を許可された場合は，利用に関
する著作権データの追加登録をインターネットを介して
行う。 ・ステップＳ９２：登録後，図１７のフローに従って加
工または編集作業を行う。 ・ステップＳ９３：加工または編集内容に応じて，例え
ば電子決済システムを用いて，著作権者に利用料金を払
い込む。

【００５９】なお，電子透かし技術とは，ディジタル署
名の一種であり，サインを画像データそのものの中に画
像全面にわたって適当に埋め込んでおき，画像を見るだ
けでは気づかないが，特定の画像処理をするとそのサイ
ンが現れる技術であり，例えば特開平１０−１９１０２
５号「ディジタル画像への情報埋め込み装置」で開示さ
れている技術を本発明の著作権データ埋め込みに流用可
能である。

【００６０】図１９は，関連するデータを記録蓄積する
場合に対応した処理フローを示す。 ・ステップＳ９４：コントローラへの入力にもとづい
て，関連データ記録蓄積用プログラムが起動される。 ・ステップＳ９５：検索用データ（関連データ名称，ク
ラス名，年月日等）をコントローラから入力する。 ・ステップＳ９６：入力がまちがっていないかどうかを
教師用ディスプレイ１３で確認し，正しい場合には，Ｙ
ＥＳと入力することにより，関連データが関連データ記
録装置４１に検索用データをファイル名として蓄積され
る。ＮＯの場合には，ステップＳ９５に戻る。

【００６１】図２０は，蓄積された関連データを検索す
る場合に対応した処理フローを示す。 ・ステップＳ９８：コントローラへの入力にもとづい
て，関連データ検索用プログラムがロードされ起動され
る。 ・ステップＳ９９：教師用ディスプレイ１３に検索用デ
ータに相当するファイル名の一覧が表示される。 ・ステップＳ１００：上記の一覧の中から所望のファイ
ルを選択（例えばカーソルを合わせてマウスクリック）
することにより，教師用ディスプレイ１３ならびに生徒
用ディスプレイ１７に，関連データを表示する。

【００６２】図２１は，蓄積された関連データの加工編
集に対応した処理フローを示す。 ・ステップＳ１０１：図２０のステップＳ１００で，教
師用ディスプレイ１３に蓄積関連データが表示された状
態で，コントローラへの入力にもとづいて，関連データ
加工用プログラムがロードされ起動される。 ・ステップＳ１０２：コントローラを操作してディスプ
レイに表示された関連データに対して複製，公衆送信，
上演，上映，頒布，貸与，翻案等に対する所望の加工ま
たは編集作業を行う。 ・ステップＳ１０３：著作権データを電子透かし技術を
使って加工または編集した関連データに埋め込む。 ・ステップＳ１０４：図１９の処理フロー（ステップＳ
９４〜Ｓ９６）に従い，加工または編集した関連データ
を関連データ記録装置４１に蓄積する。

【００６３】図２２は，遠隔地での学習を行う構成を示
す。図中の符号５０−ｉ（ｉ＝１〜ｎ）はそれぞれ図５
に示すようなシステムであり，５１は高速ネットワーク
を表わしている。図４に対応しており，図５に示すよう
な複数のシステム５０−ｉが高速ネットワーク５１に連
繋されて，遠隔地での学習が可能となる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば，生徒は理解度や興味度
に応じて自分用の端末装置を操作して，共通の授業内容
以外に詳細な解説や視点を変えた画像等を得られるの
で，深い知識が得られるとともに活発な充実した授業を
展開できる。

【００６５】また，アバターとして，大画面ディスプレ
イ内に自分自身が溶け込むことができ，体験学習ができ
るとともに，生徒の関心度や興味に適応したインタラク
ティブな授業が実現できる。

【００６６】また，講義中に生成された画像を記録蓄積
しておき，随時読み出して表示可能とすることによりス
ピーディな授業を展開できる。

【００６７】また，この記録蓄積された画像を加工編集
することにより，クラス毎または学校単位毎に独自の教
材を作成できる。

【００６８】また，使用しているディジタル画像の著作
権の管理を徹底することにより，著作権上のトラブルを
回避できる。

【００６９】さらに，本発明の学習システムを高速ネッ
トワークで接続することにより，多地点間の交流授業が
展開でき，知識の共有の場を拡大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を説明するための図である。

【図２】本発明の学習システムの第１の実施の形態の構
成図である。

【図３】著作権情報の表示例を示す図である。

【図４】本発明の学習システムの第２の実施の形態の構
成図である。

【図５】システム構成ブロック図を示す図である。

【図６】表示装置（教師用）制御部における処理フロー
を示す図である。

【図７】表示装置（生徒用）制御部における処理フロー
を示す図である。

【図８】教師用コントローラ処理部における処理フロー
を示す図である。

【図９】生徒用コントローラ処理部における処理フロー
を示す図である。

【図１０】コントローラ処理についての処理フローを示
す図である。

【図１１】大画面ディスプレイに対する制御構成を示す
図である。

【図１２】音響装置における処理フローを示す図であ
る。

【図１３】データベースに対応した処理フローを示す図
である。

【図１４】生徒側から大画面ディスプレイへのアクセス
を行う場合の処理フローを示す図である。

【図１５】画像記録蓄積に対応した処理フローを示す図
である。

【図１６】画像検索に対応した処理フローを示す図であ
る。

【図１７】蓄積画像の加工編集に対応した処理フローを
示す図である。

【図１８】著作権管理に対応した処理フローを示す図で
ある。

【図１９】関連データ記録蓄積に対応した処理フローを
示す図である。

【図２０】関連データ検索に対応した処理フローを示す
図である。

【図２１】蓄積関連データの加工編集に対応した処理フ
ローを示す図である。

【図２２】遠隔地での学習を行う構成を示す図である。

【図２３】従来の学習システムのブロック図である。

【符号の説明】

１ 大画面ディスプレイ ２ 小型ディスプレイ付き端末装置 ３ 教師用の制御装置 ４ ＬＡＮ ５ コンピュータ ６ 高速ネットワーク ７ 学習システムユニット ８ 画像記録蓄積手段 １１ 教師用コントローラ処理部 １２ 表示装置（教師用）制御部 １３ 教師用ディスプレイ １４ データベース １５ 生徒用コントローラ処理部 １６ 表示装置（生徒用）制御部 １７ 生徒用ディスプレイ １８ データベース １９ 音響装置 ２１ 生徒の独立視点の画像生成表示手段 ２２ 表示画像記録蓄積手段 ３１ 検索手段 ３２ 検索結果表示手段 ３３ 検索履歴の記録蓄積手段 ３４ 関連データ蓄積手段 ４０ 画像記録装置 ４１ 関連データ記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ０４Ｎ 7/173 ６４０Ａ ５Ｅ５０１ 7/173 ６４０ 7/18 Ｒ 7/18 5/91 Ｎ (72)発明者 住田 修一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 森 達男 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 水野 良 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 東日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2C028 AA08 AA12 BA01 BA02 BA05 BB03 BB04 BB05 BB06 BB07 BC01 BC05 BD02 BD03 CA12 CA13 CB13 DA07 5B049 AA00 BB22 DD01 DD05 EE05 EE07 EE28 FF01 FF04 GG04 GG07 GG10 5C053 FA14 FA29 HA29 JA16 LA14 5C054 AA02 FE11 GB02 GB11 HA16 5C064 AA02 AC02 AC06 AC07 AC12 AD07 AD08 AD09 5E501 AA13 AB13 AC15 AC16 AC19 AC33 AC34 BA03 BA05 BA09 BA13 CB07 CC08 DA02 EA09 EB15 FA06 FA13 FA14 FA15 FA36 FB44

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大画面ディスプレイと，生徒用の複数の
   小型ディスプレイ付き端末装置と，前記大画面ディスプ
   レイと前記小型ディスプレイ付き端末装置とを制御する
   教師用の制御装置と，これら各装置を接続するネットワ
   ークとからなる学習システムであり，前記大画面ディス
   プレイに画像を創出する手段と，前記創出された画像に
   関連するデータを蓄積し，検索する手段と，検索結果を
   前記大画面ディスプレイに表示する手段と，前記創出さ
   れた画像および検索された関連データを記録蓄積する手
   段と，前記小型ディスプレイ付き端末装置の各々に前記
   大画面ディスプレイに表示された画像中の仮想的な空間
   を歩き回る生徒の独立視点による表示を行うための独立
   視点の画像の生成表示手段とを有することを特徴とする
   ディジタル映像を利用した共同学習システム。
2. 【請求項２】 大画面ディスプレイと，生徒用の複数の
   小型ディスプレイ付き端末装置と，前記大画面ディスプ
   レイと前記小型ディスプレイ付き端末装置を制御する教
   師用の制御装置と，これら各装置を接続するネットワー
   クとからなる学習システムであり，前記大画面ディスプ
   レイに表示するための生徒が歩き回ることができる仮想
   的な空間の画像と全生徒に共通の教科書的な内容の画像
   を創出する手段と，前記創出された画像に関連するデー
   タを蓄積し，検索する手段と，検索結果を前記大画面デ
   ィスプレイに表示する手段と，前記創出された画像およ
   び検索された関連データを記録蓄積する手段とを有する
   ことを特徴とするディジタル映像を利用した共同学習シ
   ステム。
3. 【請求項３】 大画面ディスプレイと，生徒用の複数の
   小型ディスプレイ付き端末装置と，前記大画面ディスプ
   レイと前記小型ディスプレイ付き端末装置を制御する教
   師用の制御装置と，これら各装置を接続するネットワー
   クとからなる学習システムであり，前記大画面ディスプ
   レイに表示するための生徒が歩き回ることができる仮想
   的な空間の画像を創出する手段と，前記創出された画像
   に関連するデータを蓄積し，検索する手段と，検索結果
   を前記大画面ディスプレイに表示する手段と，前記創出
   された画像および検索された関連データを記録蓄積する
   手段と，前記小型ディスプレイ付き端末装置からの指示
   情報に基づき，前記大画面ディスプレイの画像を制御す
   る手段とを有することを特徴とするディジタル映像を利
   用した共同学習システム。
4. 【請求項４】 前記記録蓄積画像を複製，公衆送信，上
   演，上映，頒布，貸与または翻案する加工編集手段を有
   することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれ
   かに記載のディジタル映像を利用した共同学習システ
   ム。
5. 【請求項５】 前記記録蓄積画像の複製，公衆送信，上
   演，上映，頒布，貸与または翻案に関する著作権が認め
   られた加工編集のみの処理を許す加工編集制御手段を有
   することを特徴とする請求項４記載のディジタル映像を
   利用した共同学習システム。
6. 【請求項６】 前記記録蓄積画像の複製，公衆送信，上
   演，上映，頒布，貸与または翻案を含む利用に関する著
   作権データを，少なくとも前記教師用の制御装置または
   前記小型ディスプレイ付き端末装置のいずれかに表示す
   る手段を有することを特徴とする請求項４または請求項
   ５記載のディジタル映像を利用した共同学習システム。
7. 【請求項７】 前記記録蓄積画像の複製，公衆送信，上
   演，上映，頒布，貸与または翻案が許されない利用希望
   を著作権者に照会する手段と，著作権者の回答を利用者
   に表示する手段と，利用に関する著作権データの追加登
   録を行う手段とを有することを特徴とする請求項４ない
   し請求項６のいずれかに記載のディジタル映像を利用し
   た共同学習システム。
8. 【請求項８】 前記記録蓄積画像の複製，公衆送信，上
   演，上映，頒布，貸与または翻案の内容に応じて課金す
   る手段を有することを特徴とする請求項４ないし請求項
   ７のいずれかに記載のディジタル映像を利用した共同学
   習システム。
9. 【請求項９】 前記加工編集手段において，少なくとも
   特定端末識別番号，加工編集者氏名または著作権データ
   のいずれかを，加工編集結果の映像に添付することを特
   徴とする請求項４ないし請求項８のいずれかに記載のデ
   ィジタル映像を利用した共同学習システム。
10. 【請求項１０】 前記加工編集手段において，少なくと
    も特定端末識別番号，加工編集者氏名または著作権デー
    タのいずれかを，加工編集結果の映像に電子透かし技術
    を用いて添付することを特徴とする請求項９記載のディ
    ジタル映像を利用した共同学習システム。
11. 【請求項１１】 少なくとも請求項１ないし請求項１０
    のいずれか１つに記載された１組の学習システムからな
    るシステムユニットと，該システムユニットと同じ構成
    を持つシステムユニットまたは該システムユニットから
    前記教師用の制御装置を除いたサブシステムユニットの
    １組以上のユニットとを，ネットワークで接続したこと
    を特徴とするディジタル映像を利用した共同学習システ
    ム。