JP2021026328A - 勉強見守り方法、住宅及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】親による子供の勉強の見守りをサポートすることが期待できる勉強見守り方法、住宅及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】本実施の形態に係る勉強見守り方法は、住宅の部屋に設置された第１端末装置を通じて子供から入力を受け付けた勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報を取得し、取得した前記第１情報を記憶部に記憶する。また、前記第１端末装置に、感情に対応する画像を複数表示し、前記第１端末装置を通じて受け付けた複数の前記画像からの選択に基づいて前記第１情報を取得してもよい。前記部屋に設置された勉強机に前記子供が向かっているか否かを検知するセンサから検知結果を取得し、前記第１情報、及び、取得した前記センサの検知結果を記憶部に記憶してもよい。【選択図】図３

Description

本開示は、子供の勉強を見守るための勉強見守り方法、住宅及びコンピュータプログラムに関する。

近年の研究では、親の目の届く場所で勉強することによって、子供は自ら学ぶ意欲を持つことができるとの報告がある。従来、子供の自宅での勉強には、例えば勉強用の教材が毎月送付される通信教育が広く利用されていた。近年では、タブレット型端末装置又はパーソナルコンピュータ等の装置を利用して、勉強の教材となるコンテンツをこれらの装置へ配信することが広く行われている。

特許文献１においては、子供がネットゲームに夢中になって勉強時間の確保が疎かになるのを防止することを目的とした教育時間管理システムが提案されている。この教育時間管理システムでは、子供のスマートフォンの利用状況を監視し、監視結果に基づいてスマートフォンで実行されるゲームの課金アイテムを提供する。これにより、子供はスマートフォンでのゲームのプレイ時間を減らしても課金アイテムを得ることができるため、勉強に取り組みやすくなる。

特開２０１８−１８０８７９号公報

多くの親は子供が自主的に勉強することを望んでいるとの統計結果もあるが、子供に自主的に勉強させることは難しい。しかし、親が先生となって勉強を教えることは難しく、親が自宅での子供の勉強をサポートすることは難しい。

本開示は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、親による子供の勉強の見守りをサポートすることが期待できる勉強見守り方法、住宅及びコンピュータプログラムを提供することにある。

本開示に係る勉強見守り方法は、住宅の部屋に設置された第１端末装置を通じて子供から入力を受け付けた勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報を取得し、取得した前記第１情報を記憶部に記憶する。

また、本開示に係る住宅は、第１端末装置が設置された部屋を備える住宅であって、前記第１端末装置は、子供から勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報の入力を受け付ける第１受付部と、前記第１受付部が受け付けた前記第１情報に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する情報出力部とを有する。

また、本開示に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、子供から勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報の入力を受け付け、受け付けた前記第１情報に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する処理を実行させる。

本開示においては、住宅の子供部屋等の子供が勉強する部屋に第１端末装置が設置され、この第１端末装置が子供から勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報の入力を受け付ける。第１端末装置にて受け付けた第１情報をデータベースに記憶しておく。これにより、子供が勉強する際の感情又は集中度に関する情報を蓄積することができ、蓄積されたこれらの情報は子供の勉強に対する意欲等の判断材料となることが期待できる。

また、本開示においては、感情に対応する複数の画像を第１端末装置に表示する。第１端末装置は複数の画像からの選択を受け付け、これを感情に係る第１情報の入力として受け付ける。これにより、子供は画像を選択することで第１端末装置に対して感情を入力することができ、子供による感情に係る第１情報の入力を容易化することができる。

また、本開示においては、子供が勉強机に向かっているか否かを検知するセンサが部屋に設けられる。第１端末装置にて受け付けた感情又は集中度に係る第１情報と、センサによる勉強机に向かっているか否かの検知結果とを取得して記憶しておく。これにより、子供が勉強机に向かっていた時間とその時の感情又は集中度とを対応付けた情報を蓄積することができる。

また、本開示においては、第１端末装置が受け付けた勉強中又は勉強後の感情又は集中度に係る第１情報を取得し、第１端末装置にて受け付けた勉強開始時の第１情報と、センサによる勉強机に向かっているか否かの検知結果と共に、勉強中又は勉強後の感情又は集中度に係る第１情報を取得して記憶しておく。これにより、勉強を行うことによる子供の感情又は集中度の変化に係る情報を蓄積することができる。

また、本開示においては、例えば子供のベッド等に睡眠状態を検知するセンサが設けられる。第１端末装置を介して受け付けた感情又は集中度に係る第１情報と、センサによる勉強机に向かっているか否かの検知結果と共に、子供の睡眠状態の検知結果を取得して記憶しておく。これにより、睡眠不足等の睡眠状態と、勉強する子供の感情又は集中度に係る第１情報とを蓄積することができる。

また、本開示においては、機械学習、深層学習又は強化学習等の学習がなされた第１学習モデルを用いて、子供に提供する勉強に係る情報を決定する。第１学習モデルは、感情又は集中度に係る第１情報の入力に対して、勉強に係る情報を出力するよう予め学習がなされる。記憶部に記憶した情報を第１学習モデルへ入力し、第１学習モデルが出力する勉強に係る情報を取得する。取得した情報に基づいて、第１端末装置にて子供に対する勉強に係る情報の出力を行う。第１学習モデルが予め適切に学習されることによって、子供の感情又は集中度等に適した勉強に係る情報を子供に対して提供することができる。

また、本開示においては、記憶して蓄積した感情又は集中度に係る第１情報を、子供の保護者が使用する第２端末装置を通じて出力する。これにより子供の保護者は、子供の勉強の様子を間接的に見守ることができる。

また、本開示においては、機械学習、深層学習又は強化学習等の学習がなされた第２学習モデルを用いて、子供の保護者へのアドバイス情報を決定する。第２学習モデルは、子供の感情又は集中度に係る第１情報の入力に対して、子供の保護者へのアドバイス情報を出力するよう予め学習がなされる。記憶部に記憶した情報を第２学習モデルへ入力し、第２学習モデルが出力するアドバイス情報を取得する。取得したアドバイス情報に基づいて、第２端末装置にて保護者に対するアドバイスの出力を行う。第２学習モデルが予め適切に学習されることによって、子供の感情又は集中度等に適したアドバイス情報を保護者に対して提供することができる。

また、本開示においては、第２学習モデルが子供の感情又は集中度に係る第１情報及び保護者の感情に係る第２情報の入力に対して、保護者へのアドバイス情報を出力する。第２端末装置にて保護者から入力を受け付けた第２情報を取得し、第１情報と共に第２情報を第２学習モデルへ入力して、第２学習モデルが出力するアドバイス情報を取得する。取得したアドバイス情報に基づいて、第２端末装置にて保護者に対するアドバイスの出力を行う。これにより、保護者の感情を考慮したアドバイス情報を提供することができる。

また、本開示においては、第１端末装置及び勉強机が置かれた部屋とは異なる箇所に設置された第３端末装置を通じて、勉強に係る情報の出力を行う。これにより、子供が勉強する部屋以外の場所でも、子供に対する情報提供を行うことができる。

また、本開示においては、第１端末装置にて子供の勉強中に音楽を出力する。第１端末装置が適切な音楽を出力することによって、子供の勉強に対する集中度を高めるなどの効果が期待できる。

本開示による場合は、親による子供の勉強の見守りをサポートすることが期待できる。

本実施の形態に係る勉強見守りシステムの概要を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る勉強見守りシステムを備える住宅における子供の周辺環境を説明するための模式図である。 本実施の形態に係る勉強見守りシステムの構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るサーバ装置の構成を示すブロック図である。 感情ＤＢの一構成例を示す模式図である。 着座ＤＢの一構成例を示す模式図である。 睡眠ＤＢの一構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係る端末装置の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係るスマートフォンの構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る第１学習モデルの一構成例を示す模式図である。 本実施の形態に係る第２学習モデルの一構成例を示す模式図である。 端末装置が表示する科目選択画面の一例を示す模式図である。 端末装置が表示する感情選択画面の一例を示す模式図である。 端末装置が表示する達成画面の一例を示す模式図である。 端末装置が表示する勉強終了画面の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係る端末装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るサーバ装置が行う情報収集処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るサーバ装置が行う情報収集処理の手順を示すフローチャートである。 スマートフォンにおける情報表示画面の一例を示す模式図である。 スマートフォンにおける情報表示画面の一例を示す模式図である。 スマートフォンにおける情報表示画面の一例を示す模式図である。 スマートフォンにおける情報表示画面の一例を示す模式図である。 本実施の形態に係るスマートフォンが行う処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るサーバ装置が行う情報提供処理の手順を示すフローチャートである。

本開示の実施形態に係る勉強見守りシステムの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜システム概要＞
図１は、本実施の形態に係る勉強見守りシステムの概要を説明するための模式図である。本実施の形態に係る勉強見守りシステムは、例えば住宅１００に住む家族を対象とし、自宅での子供の勉強の様子を保護者が間接的に見守ることを支援するシステムである。住宅１００には、子供が使用する端末装置及び各種のセンサ等が備えられている。勉強見守りシステムのサーバ装置１は、住宅１００に備えられた端末装置２及びセンサ等から、例えば子供の勉強の状況、子供が勉強している際の感情、子供の勉強に対する集中度及び子供の睡眠の状況等の種々の情報を収集して蓄積する。サーバ装置１は、蓄積した種々の情報に基づいて、子供に適した勉強のコンテンツを決定し、決定したコンテンツを子供に配信する。サーバ装置１が配信する勉強のコンテンツには、例えば子供に解答を求める問題、勉強に関する解説の文章、動画又は音声等、及び、子供の勉強に対するアドバイス等の種々の情報が含まれ得る。

また、サーバ装置１は、蓄積した種々の情報を、この子供の保護者が利用するスマートフォン３へ送信する。保護者のスマートフォン３は、サーバ装置１から受信した情報に基づいて種々の情報表示を行い、子供の勉強状況等を保護者に通知する。またサーバ装置１は、蓄積した情報に基づいて保護者へのアドバイス情報を生成し、生成したアドバイス情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、受信したアドバイス情報に基づく表示又は音声出力等を行うことによって、保護者に対するアドバイスを行うことができる。

図２は、本実施の形態に係る勉強見守りシステムを備える住宅１００における子供の周辺環境を説明するための模式図である。本実施の形態に係る住宅１００には、子供が勉強するための勉強部屋１０１が設けられている。ただし勉強部屋１０１は、子供のための専用の部屋又は勉強のための専用の部屋である必要はない。勉強部屋１０１は例えば家族で共用のリビングルームの一部を勉強のためのスペースとしたものであってもよく、本実施の形態においてはこのようなスペースを含めて勉強部屋１０１という。

勉強部屋１０１には、子供が勉強を行うための勉強机１０２が設置されている。なお本実施の形態においては、勉強机とセットになった椅子を含めて勉強机１０２という。ただし、勉強部屋１０１が畳敷きである場合などには、勉強机１０２には椅子が含まれていなくてもよい。また勉強部屋１０１には、例えば勉強部屋１０１の上にタブレット型の端末装置２が備えられている。端末装置２は、子供に対する勉強のコンテンツの提供、及び、子供からの感情又は集中度等の情報（第１情報）の入力受付等の処理を行う。なお本実施の形態においては端末装置２をタブレット型の装置とするが、これに限るものではない。例えば端末装置２は、スマートスピーカ等の音声入出力のインタフェースにより子供に対するコンテンツの提供及び子供からの入力受付を行う装置であってよい。

また勉強部屋１０１には、例えば勉強机１０２の下側に着座センサ４が設置されている。着座センサ４は、人が勉強机１０２の椅子に座っているか否かを検知することによって、子供が勉強机１０２に向かっているか否か、又は、子供が勉強を行っているか否か等を検知するセンサである。なお着座センサ４の設置場所は、勉強机１０２の下側に限らず、子供が勉強机１０２に向かっていることを検知することが可能な場所であれば勉強部屋１０１のいずれの場所であってもよい。

また住宅１００には、子供が睡眠を取るための寝室１０３が設けられている。ただし寝室１０３は、子供のための専用の部屋又は睡眠を取るための専用の部屋である必要はない。寝室１０３は、子供と保護者とが共用の部屋であってよく、昼間には別の目的に使用される部屋を、夜間には寝室として使用する部屋であってよい。また寝室１０３と勉強部屋１０１とは同じ部屋であってよい。寝室１０３には、例えばベッドの周辺等に、子供の睡眠状態を検知する睡眠センサ（図示は省略する）が設けられている。

住宅１００に備えられた端末装置２、着座センサ４及び睡眠センサ等は、通信機能を有しており、サーバ装置１との間で通信を行う。サーバ装置１は、端末装置２、着座センサ４及び睡眠センサ等から得られる情報をデータベースに記憶して蓄積する。サーバ装置１は、蓄積した情報に基づいて勉強のコンテンツ等を子供の端末装置２へ送信する。またサーバ装置１は、蓄積した情報に基づいて、勉強の際のＢＧＭ（BackGround Music）に適した音楽のコンテンツを端末装置２へ送信し、端末装置２からＢＧＭの出力を行ってもよい。

サーバ装置１は、データベースに蓄積した情報、即ち端末装置２を介して子供から入力を受け付けた感情又は集中度等に関する情報、並びに、着座センサ４及び睡眠センサ等の機器にて検知した子供に関する情報を、子供の保護者が使用するスマートフォン３へ送信する。保護者はサーバ装置１から送信される子供に関する情報をスマートフォン３にて閲覧し、子供の勉強の状況等を確認することができる。

このときに、スマートフォン３は、子供に関する情報を確認した保護者の感情に係る情報（第２情報）の入力を受け付けてサーバ装置１へ送信する。サーバ装置１は、蓄積した子供に関する情報とスマートフォン３から受信した保護者の感情に係る情報とに基づいて、保護者へのアドバイス情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１からのアドバイス情報に応じた文字、画像、動画又は音声等のアドバイスを出力する。なお本実施の形態においては保護者が使用する装置をスマートフォン３とするが、これに限るものではない。例えばスマートフォン３に代えて、スマートスピーカ等の音声入出力のインタフェースを備える装置を保護者が使用してもよい。

また図２において図示は省略するが、本実施の形態に係る住宅１００には、勉強部屋１０１以外の場所、例えば浴室又はトイレ等にも端末装置が設置されている。サーバ装置１は、データベースに蓄積した情報に基づいて、これらの端末装置に対して勉強のコンテンツ等を送信することができる。これらの端末装置は、例えば子供の入浴中等に、勉強に関する文字、画像、動画又は音声等の情報出力を行う。

本実施の形態に係る勉強見守りシステムは、子供の勉強状況、感情、集中度及び睡眠状態等に適した勉強のコンテンツを子供に対して提供することで、子供の自宅での勉強をサポートすることができる。また本実施の形態に係る勉強見守りシステムは、子供の勉強状況、感情、集中度及び睡眠状態等の情報をサーバ装置１がデータベースに蓄積し、蓄積した情報を子供の保護者に提供することで、保護者による間接的な子供の勉強の見守りをサポートすることができる。

＜システム構成＞
図３は、本実施の形態に係る勉強見守りシステムの構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る勉強見守りシステムは、サーバ装置１と、住宅１００の勉強部屋１０１に設けられた端末装置２及び着座センサ４と、住宅１００の寝室１０３に設けられた睡眠センサ５と、住宅１００の浴室１０４に設けられた端末装置６と、保護者が使用するスマートフォン３とを備えて構成されている。これらの機器は有線又は無線による通信機能を有しており、互いに情報を交換することが可能である。なお本実施の形態において端末装置６は浴室１０４に設けられるものとするが、これに限るものではなく、例えば住宅１００のトイレ又は玄関等の場所に設けられてもよく、住宅１００の複数箇所に端末装置６が設けられてもよい。

サーバ装置１は、例えば勉強見守りシステムのサービスを提供する会社又は住宅１００の製造・販売を行う会社等が管理運営する装置である。サーバ装置１は、複数の住宅１００をサービスの提供対象とし、各住宅１００に住む一又は複数の子供の勉強に関する情報の収集及び蓄積、及び、勉強のコンテンツの提供等の処理を行う。ただし、サーバ装置１が各住宅１００に備えられてもよく、この場合にはサーバ装置１は１つの住宅１００をサービスの提供対象として処理を行ってもよい。

住宅１００の勉強部屋１０１には端末装置２及び着座センサ４が備えられる。端末装置２は、例えばタブレット型の端末装置等の可搬型のものであってよく、勉強部屋１０１以外の場所で使用することが可能であってよい。ただし本実施の形態においては、勉強部屋１０１に設けられた勉強机１０２にて子供が端末装置２を利用して勉強を行うことを想定する。本実施の形態に係る端末装置２は、サーバ装置１から送信される勉強のコンテンツの子供に対する提供を行うと共に、勉強に関する子供の感情の入力を受け付けて、受け付けた感情に関する情報をサーバ装置１へ送信する処理を行う。

着座センサ４は、子供が勉強机１０２の椅子に座っているか否かを検知し、子供が勉強机１０２に向かっているか否かを検知するセンサである。例えば着座センサ４は、勉強机１０２の近傍に配置された赤外線センサを用いて実現される。この場合、着座センサ４は、赤外光の出射及び反射光の受光により、勉強机１０２の周辺の人の存在を検知する。また例えば着座センサ４は、椅子に対する加重を検知するセンサ又は人が椅子に座ることでオンされるスイッチ等のように、勉強机１０２の椅子に設けられるセンサであってもよい。また例えば、勉強机１０２の周辺をカメラで撮像し、撮像した画像を解析して子供の有無及び子供が勉強机１０２に向かっているか否か等を判断してもよい。また例えば、勉強机１０２の周辺に二酸化炭素の濃度を検出するセンサを設け、二酸化炭素の濃度の変化に応じて子供が勉強机１０２に向かっているか否かを判断してもよい。着座センサ４は、子供が勉強机１０２に向かっているか否かの検知結果をサーバ装置１へ送信する。ただし、着座センサ４が検知結果を端末装置２へ送信し、端末装置２が着座センサ４の検知結果をサーバ装置１へ送信してもよい。

住宅１００の寝室１０３には睡眠センサ５が備えられる。睡眠センサ５は、例えば子供が使用するベッドに設けられ、子供の睡眠状態を検知する。睡眠センサ５が検知する睡眠状態は、例えば睡眠の開始時刻、睡眠の終了時刻、睡眠時間及び睡眠の深さ等である。睡眠センサ５は、例えば睡眠中の子供の動きを検知することで、睡眠状態を検知する。なお睡眠センサ５は、必ずしも寝室１０３又はベッドに設けられる必要はなく、例えば子供の腕等に装着されるウェアラブル端末に搭載されてもよい。睡眠センサ５は、検知した子供の睡眠状態に関する情報をサーバ装置１へ送信する。

住宅１００の浴室１０４には端末装置６が備えられる。本実施の形態において端末装置６の設置場所を浴室１０４とするが、端末装置６は住宅１００のいずれの場所に設置されてもよい。端末装置６は、サーバ装置１から送信される勉強のコンテンツを子供に提供する。端末装置６は、例えば浴室に設置されたディスプレイ装置又はスピーカ等の装置であってよく、必ずしも子供からの入力を受け付ける機能を有していなくてよい。

スマートフォン３は、住宅１００に住む子供の保護者が利用する端末装置である。スマートフォン３は、サーバ装置１に蓄積された子供の勉強に関する情報の表示を行う。サーバ装置１からスマートフォン３への情報配信は、プッシュ型配信又はプル型配信のいずれで行われてもよい。またスマートフォン３は、表示した情報を確認した保護者の感情等の入力を受け付け、受け付けた感情等に関する情報をサーバ装置１へ送信する。サーバ装置１は、スマートフォン３から送信された保護者の感情等に関する情報を、子供の勉強に関する情報に対応付けてデータベースに記憶すると共に、感情等に関する情報に基づく保護者へのアドバイス情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１から送信されたアドバイス情報を受信して表示又は音声出力することで、保護者へアドバイスを提供する。なお保護者が使用する端末装置は、スマートフォン３に限らず、例えばパーソナルコンピュータ又はタブレット型の端末装置等であってよい。

本実施の形態に係るサーバ装置１は、住宅１００に備えられた種々の機器からの情報を取得してデータベースに蓄積する。サーバ装置１は、蓄積した情報を子供の保護者のスマートフォン３へ送信する。またサーバ装置１は、蓄積した情報に基づいて子供に提供する勉強のコンテンツを決定し、決定したコンテンツを子供の端末装置２へ送信する。本実施の形態においてサーバ装置１は、勉強のコンテンツの決定を人工知能により行う。またサーバ装置１は、蓄積した情報に基づいて、子供の保護者に対するアドバイス情報を生成し、生成したアドバイス情報を保護者のスマートフォン３へ送信する。本実施の形態においてサーバ装置１は、アドバイス情報の生成を人工知能により行う。ただしサーバ装置１は、人工知能を用いずに、予め定められた規則に基づいて勉強のコンテンツの決定及びアドバイス情報の生成を行ってもよい。

図４は、本実施の形態に係るサーバ装置１の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るサーバ装置１は、処理部（プロセッサ）１１、記憶部（ストレージ）１２及び通信部（トランシーバ）１３等を備えて構成されている。処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）又はＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成されている。処理部１１は、記憶部１２に記憶されたプログラム１２ａを読み出して実行することにより、住宅１００に備えられた機器から情報を収集して蓄積する処理、及び、蓄積した情報をスマートフォン３へ送信する処理等を行う。

記憶部１２は、例えばハードディスク等の大容量の記憶装置を用いて構成されている。記憶部１２は、処理部１１が実行する各種のプログラム、及び、処理部１１の処理に必要な各種のデータを記憶する。本実施の形態において記憶部１２は、処理部１１が実行するプログラム１２ａと、住宅１００に備えられた機器から収集した子供の学習に係る情報である勉強ＤＢ（データベース）１２ｂと、人工知能としての機能を実現する学習モデル（識別器）として第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄとを記憶している。

通信部１３は、有線又は無線のネットワークを介して、種々の装置との間で通信を行うことができる。本実施の形態において通信部１３は、ネットワークＮを介して端末装置２、着座センサ４、睡眠センサ５、端末装置６及びスマートフォン３等の機器との間で通信を行う。通信部１３は、処理部１１から与えられたデータを他の機器へ送信すると共に、他の機器から受信したデータを処理部１１へ与える。

なお記憶部１２は、サーバ装置１に接続された外部記憶装置であってよい。またサーバ装置１は、複数のコンピュータを含んで構成されるマルチコンピュータであってよく、ソフトウェアによって仮想的に構築された仮想マシンであってもよい。またサーバ装置１は、上記の構成に限定されず、例えば可搬型の記憶媒体に記憶された情報を読み取る読取部、操作入力を受け付ける入力部、又は、画像を表示する表示部等を含んでもよい。

本実施の形態においてプログラム１２ａは、メモリカード又は光ディスク等の記録媒体９９に記録された態様で提供され、サーバ装置１は記録媒体９９からプログラム１２ａを読み出して記憶部１２に記憶する。ただし、プログラム１２ａは、例えばサーバ装置１の製造段階において記憶部１２に書き込まれてもよい。また例えばプログラム１２ａは、遠隔の他のサーバ装置等が配信するものをサーバ装置１が通信にて取得してもよい。例えばプログラム１２ａは、記録媒体９９に記録されたものを書込装置が読み出してサーバ装置１の記憶部１２に書き込んでもよい。プログラム１２ａは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよく、記録媒体９９に記録された態様で提供されてもよい。

勉強ＤＢ１２ｂは、住宅１００に備えられた端末装置２、着座センサ４、睡眠センサ５及び端末装置６等から得られる情報を記憶して収集したものである。なお本実施の形態において勉強ＤＢ１２ｂは、感情ＤＢ、着座ＤＢ及び睡眠ＤＢの３つのデータベースの集合体である。勉強ＤＢ１２ｂに含まれる感情ＤＢは、住宅１００の勉強部屋１０１に設けられた端末装置２にて子供が入力する感情に係る情報を記憶するデータベースである。着座ＤＢは、勉強部屋１０１の勉強机１０２の周辺に設けられた着座センサ４の検知結果に係る情報を記憶するデータベースである。睡眠ＤＢは、寝室１０３に設けられた睡眠センサ５の検知結果に係る情報を記憶するデータベースである。

図５は、感情ＤＢの一構成例を示す模式図である。感情ＤＢは、例えば子供ＩＤ及び保護者ＩＤに対応付けられた勉強開始時刻、勉強終了時刻、勉強内容、開始時感情、途中感情及び終了時感情等の情報を含んで構成されている。子供ＩＤは子供に対して一意に付される識別情報であり、保護者ＩＤは保護者に対して一意に付される識別情報である。例えば、本実施の形態に係る勉強見守りシステムのサービスを利用する家庭の保護者及び子供に対して、予め子供ＩＤと保護者ＩＤとが割り当てられる。ＩＤの割り当ては、サーバ装置１が自動的に行ってもよく、本システムの管理者等が行ってもよい。図示は省略するが、サーバ装置１は、子供ＩＤ及び保護者ＩＤが対応付けられた顧客の情報に関するデータベースを保持し、このデータベースでは１人の保護者に対して複数の子供が対応付けられてよく、複数の保護者に対して１人の子供が対応付けられてよく、複数の保護者に対して複数の子供が対応付けられてもよい。子供ＩＤは端末装置２にて登録され、端末装置２からサーバ装置１へ送信される情報には子供ＩＤが付される。同様に、保護者ＩＤはスマートフォン３にて登録され、スマートフォン３からサーバ装置１へ送信される情報には保護者ＩＤが付される。また、着座センサ４、睡眠センサ５及び端末装置６についても同様に、子供ＩＤ又は保護者ＩＤの少なくとも１つが登録される。

感情ＤＢに記憶される勉強開始時刻は子供が勉強を開始した時刻であり、勉強終了時刻は子供が勉強を終了した時刻である。勉強の開始時刻及び終了時刻は、端末装置２にて勉強のコンテンツの提供を開始した時刻及び提供を終了した時刻に対応する。勉強内容は、子供がこの時間に行った勉強の内容であり、例えば「国語漢字」、「算数掛け算」及び「英語ヒアリング」等の情報が記憶される。開始時感情、途中感情及び終了時感情は、端末装置２にて受け付けた子供の感情を示す情報である。本実施の形態において端末装置２は、勉強の開始時、途中及び終了時の少なくとも３回のタイミングで子供に感情の入力を受け付ける。ただし途中感情は、２回以上のタイミングで入力を受け付けてもよい。本実施の形態においてこれらの感情には、「がんばる」、「たいへん」、「うれしい」、「ちょうどいい」及び「ちょうしいい」の５種の感情のいずれかが記憶される。ただし、これらの感情は一例であって、これに限るものではない。

図６は、着座ＤＢの一構成例を示す模式図である。着座ＤＢは、例えば子供ＩＤ及び保護者ＩＤに対応付けられた着座開始時刻及び着座終了時刻等の情報を含んで構成されている。子供が勉強机１０２に向かっているか否か、即ち勉強机１０２に向かっているか否かを検知する着座センサ４は、例えば所定の周期で検知結果をサーバ装置１へ送信している。サーバ装置１は、着座センサ４の検知結果の変化に基づいて着座開始時刻及び着座終了時刻を判断し、これらの時刻を着座ＤＢに記憶する。即ち、サーバ装置１は、着座センサ４の検知結果が、子供が勉強机１０２に向かっていないことを示す結果から、勉強机１０２に向かっていることを示す結果に変化した時刻を、着座開始時刻とする。またサーバ装置１は、着座センサ４の検知結果が、子供が勉強机１０２に向かっていることを示す結果から、勉強机１０２に向かっていないことを示す結果に変化した時刻を、着座終了時刻とする。

図７は、睡眠ＤＢの一構成例を示す模式図である。睡眠ＤＢは、例えば子供ＩＤ及び保護者ＩＤに対応付けられた睡眠開始時刻、睡眠終了時刻及び深睡眠時間等の情報を含んで構成されている。睡眠センサ５は、子供の睡眠中にこれら睡眠開始時刻、睡眠終了時刻及び深睡眠時間等の情報を検知し、子供の睡眠が終了した後に検知結果をサーバ装置１へ送信する。サーバ装置１は、睡眠センサ５から受信した情報を睡眠ＤＢに記憶する。なお睡眠センサ５による睡眠開始時刻、睡眠終了時刻及び深睡眠時間等の検知方法は、既存の技術であるため、詳細な説明を省略する。

また、サーバ装置１の記憶部１２に記憶される第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄは、サーバ装置１の人工知能の機能を実現するためのものであり、予め機械学習、深層学習又は強化学習等の学習処理がなされた学習モデルである。学習モデルは、入力値に対して所定の演算を行い、演算結果を出力するものであり、記憶部１２にはこの演算を規定する関数の係数及び閾値等のデータが第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄとして記憶される。本実施の形態において第１学習モデル１２ｃは、子供に提供する学習のコンテンツを決定するための学習モデルである。第２学習モデル１２ｄは、子供の保護者へのアドバイス情報を出力する学習モデルである。これらの学習モデルの詳細については後述する。

また本実施の形態に係るサーバ装置１は、記憶部１２に記憶されたプログラム１２ａを処理部１１が読み出して実行することにより、情報収集処理部１１ａ、勉強コンテンツ送信部１１ｂ、見守り情報送信部１１ｃ及び学習処理部１１ｄ等がソフトウェア的な機能部として実現される。情報収集処理部１１ａは、住宅１００に備えられた端末装置２、着座センサ４及び睡眠センサ５等の機器から子供の勉強に関する情報を収集して記憶部１２の勉強ＤＢ１２ｂに記憶する処理を行う。

勉強コンテンツ送信部１１ｂは、情報収集処理部１１ａが収集した情報に基づき、第１学習モデル１２ｃを用いて子供に提供する勉強のコンテンツを決定し、決定したコンテンツをこの子供の端末装置２へ送信する処理を行う。また勉強コンテンツ送信部１１ｂは、住宅１００の浴室１０４に備えられた端末装置６への勉強のコンテンツの送信を行う。また勉強コンテンツ送信部１１ｂは、子供が勉強中に端末装置６から出力する音楽のデータを送信する。音楽のデータは、サーバ装置１の記憶部に記憶されていてもよく、他の装置に記憶されているものをサーバ装置１が取得して端末装置２へ送信してもよく、サーバ装置１が音楽データを生成してもよい。また音楽データは、勉強コンテンツと同様に情報収集処理部１１ａが収集した情報に基づいて人工知能が生成又は選択してもよい。

見守り情報送信部１１ｃは、勉強ＤＢ１２ｂに蓄積された情報に基づいて、子供の勉強に関する情報を保護者のスマートフォン３へ送信する処理を行う。見守り情報送信部１１ｃは、スマートフォン３を操作する保護者からの要求に従い、勉強ＤＢ１２ｂから適宜に情報を抽出して編集したものを見守り情報として送信する。また見守り情報送信部１１ｃは、スマートフォン３にて入力を受け付けた保護者の感情に関する情報に基づき、第２学習モデル１２ｄを用いて保護者へのアドバイス情報を生成し、生成したアドバイス情報をスマートフォン３へ送信する。

学習処理部１１ｄは、第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄを学習する処理を行う。学習処理部１１ｄは、例えば学習モデルへの入力データとこれに対応する出力データとが対応付けられた学習用の教師データを用いて、学習モデルの学習を行う。ただし学習処理部１１ｄは、教師データを用いない学習処理又は強化学習処理等を行ってもよい。また学習処理部１１ｄは、勉強ＤＢ１２ｂに蓄積された情報に基づいて新たな教師データを生成し、学習モデルの再学習を定期的に行ってもよい。なお、第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄの学習処理は、サーバ装置１とは異なる装置にて行われてもよい。

図８は、本実施の形態に係る端末装置２の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る端末装置２は、処理部（プロセッサ）２１、記憶部（ストレージ）２２、スピーカ２３、通信部（トランシーバ）２４、表示部（ディスプレイ）２５及び操作部２６等を備えて構成されている。処理部２１は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等の演算処理装置を用いて構成されている。処理部２１は、記憶部２２に記憶されたプログラム２２ａを読み出して実行することにより、子供へ勉強のコンテンツを提供する処理、及び、子供の感情に関する情報の入力を受け付ける処理等の種々の処理を行う。

記憶部２２は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部２２は、処理部２１が実行する各種のプログラム、及び、処理部２１の処理に必要な各種のデータを記憶する。本実施の形態において記憶部２２は、処理部２１が実行するプログラム２２ａを記憶している。本実施の形態においてプログラム２２ａは遠隔のサーバ装置等により配信され、これを端末装置２が通信にて取得し、記憶部２２に記憶する。ただしプログラム２２ａは、例えば端末装置２の製造段階において記憶部２２に書き込まれてもよい。例えばプログラム２２ａは、メモリカード又は光ディスク等の記録媒体に記録されたプログラム２２ａを端末装置２が読み出して記憶部２２に記憶してもよい。例えばプログラム２２ａは、記録媒体に記録されたものを書込装置が読み出して端末装置２の記憶部２２に書き込んでもよい。プログラム２２ａは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよく、記録媒体に記録された態様で提供されてもよい。

スピーカ２３は、処理部２１の制御に従って、音声又は音楽等の出力を行う。通信部２４は、公衆の携帯電話通信網及びインターネット等を含むネットワークＮを介して、種々の装置との間で通信を行う。本実施の形態において通信部２４は、ネットワークＮを介してサーバ装置１との通信を行う。通信部２４は、処理部２１から与えられたデータをサーバ装置１へ送信すると共に、サーバ装置１から受信したデータを処理部２１へ与える。表示部２５は、液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理部２１の処理に基づいて種々の画像及び文字等を表示する。操作部２６は、例えば機械式のボタン又は表示部２５の表面に設けられたタッチパネル等の入力デバイスによりユーザの操作を受け付け、受け付けた操作を処理部２１へ通知する。

また本実施の形態に係る端末装置２は、記憶部２２に記憶されたプログラム２２ａを処理部２１が読み出して実行することにより、表示処理部２１ａ、感情入力受付部２１ｂ、情報送信処理部２１ｃ及び音楽出力処理部２１ｄ等がソフトウェア的な機能部として処理部２１に実現される。表示処理部２１ａは、表示部２５に種々の文字及び画像等を表示する処理を行う。本実施の形態において表示処理部２１ａは、サーバ装置１から受信した勉強のコンテンツの表示、及び、子供の感情入力を受け付けるための感情入力画面の表示等を行う。感情入力受付部２１ｂは、表示処理部２１ａが表示部２５に表示した感情入力画面に対して子供が行った感情の選択操作を操作部２６にて受け付ける処理を行う。情報送信処理部２１ｃは、感情入力受付部２１ｂが入力を受け付けた感情に関する情報をサーバ装置１へ送信する処理を行う。音楽出力処理部２１ｄは、サーバ装置１から受信した音楽のデータに基づいて、スピーカ２３から音楽を出力する処理を行う。

図９は、本実施の形態に係るスマートフォン３の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るスマートフォン３は、処理部（プロセッサ）３１、記憶部（ストレージ）３２、スピーカ３３、通信部（トランシーバ）３４、表示部（ディスプレイ）３５及び操作部３６等を備えて構成されている。処理部３１は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等の演算処理装置を用いて構成されている。処理部３１は、記憶部３２に記憶されたプログラム３２ａを読み出して実行することにより、子供の勉強に関する情報を表示する処理、及び、保護者の感情に関する情報の入力を受け付ける処理等の種々の処理を行う。

記憶部３２は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性のメモリ素子を用いて構成されている。記憶部３２は、処理部３１が実行する各種のプログラム、及び、処理部３１の処理に必要な各種のデータを記憶する。本実施の形態において記憶部３２は、処理部３１が実行するプログラム３２ａを記憶している。本実施の形態においてプログラム３２ａは遠隔のサーバ装置等により配信され、これをスマートフォン３が通信にて取得し、記憶部３２に記憶する。ただしプログラム３２ａは、例えばスマートフォン３の製造段階において記憶部３２に書き込まれてもよい。例えばプログラム３２ａは、メモリカード又は光ディスク等の記録媒体に記録されたプログラム３２ａをスマートフォン３が読み出して記憶部３２に記憶してもよい。例えばプログラム３２ａは、記録媒体に記録されたものを書込装置が読み出してスマートフォン３の記憶部３２に書き込んでもよい。プログラム３２ａは、ネットワークを介した配信の態様で提供されてもよく、記録媒体に記録された態様で提供されてもよい。

スピーカ３３は、処理部３１の制御に従って、音声又は音楽等の出力を行う。通信部３４は、公衆の携帯電話通信網及びインターネット等を含むネットワークＮを介して、種々の装置との間で通信を行う。本実施の形態において通信部３４は、ネットワークＮを介してサーバ装置１との通信を行う。通信部３４は、処理部３１から与えられたデータをサーバ装置１へ送信すると共に、サーバ装置１から受信したデータを処理部３１へ与える。表示部３５は、液晶ディスプレイ等を用いて構成されており、処理部３１の処理に基づいて種々の画像及び文字等を表示する。操作部３６は、例えば機械式のボタン又は表示部３５の表面に設けられたタッチパネル等の入力デバイスによりユーザの操作を受け付け、受け付けた操作を処理部３１へ通知する。

また本実施の形態に係るスマートフォン３は、記憶部３２に記憶されたプログラム３２ａを処理部３１が読み出して実行することにより、表示処理部３１ａ、感情入力受付部３１ｂ及び情報送信処理部３１ｃ等がソフトウェア的な機能部として処理部３１に実現される。表示処理部３１ａは、表示部３５に種々の文字及び画像等を表示する処理を行う。本実施の形態において表示処理部３１ａは、サーバ装置１から受信した子供の勉強に関する情報の表示、及び、保護者の感情入力を受け付けるための感情入力画面の表示等を行う。感情入力受付部３１ｂは、表示処理部３１ａが表示部３５に表示した感情入力画面に対して保護者が行った感情の選択操作を操作部３６にて受け付ける処理を行う。情報送信処理部３１ｃは、感情入力受付部３１ｂが入力を受け付けた感情に関する情報をサーバ装置１へ送信する処理を行う。

＜学習モデル＞
本実施の形態において第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄは、複数のニューロンが相互に結合したニューラルネットワークの構造を有する。既存の技術であるため詳しい説明は省略するが、ニューロンは複数の入力に対して演算を行い、演算結果として１つの値を出力する素子である。ニューロンは、演算に用いられる重み付けの係数及び閾値等の情報を有している。ニューラルネットワークの学習モデルは、複数個の入力値を受け付ける入力層と、入力層にて受け付けられたデータに対して演算処理を行う中間層と、中間層の演算結果を集約して複数個の値を出力する出力層とを備えている。深層学習及び強化学習等の学習処理は、予め与えられた多数の学習用データを用いて、ニューラルネットワークを構成する各ニューロンの係数及び閾値等に適切な値を設定する処理である。本実施の形態に係る第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄは、ニューラルネットワークの学習モデルに対して教師データを用いた深層学習がなされた学習済のモデルであり、例えば勾配降下法、確率的勾配降下法又は誤差逆伝播法等の手法により学習がなされる。

図１０は、本実施の形態に係る第１学習モデル１２ｃの一構成例を示す模式図である。第１学習モデル１２ｃは、子供の感情に関する情報、子供の勉強机１０２への着座時間及び子供の睡眠時間の情報が入力層へ入力され、これらの入力情報に適した勉強の内容及びアドバイス情報等を出力する。

なお本実施の形態においては、第１学習モデル１２ｃに感情に関する情報、着座時間及び睡眠時間が入力されるものとするが、第１学習モデル１２ｃに対する入力情報はこれに限らない。第１学習モデル１２ｃへの入力情報には、例えばこれまでの学習履歴が含まれ得る。学習履歴は、例えば科目別の学習時間、どの単元をどの順序で行ったかの時系列情報、又は、問題若しくはテストに対する回答時間若しくは正答率等の情報が含まれ得る。第１学習モデル１２ｃへの入力情報は、上記のもの以外に様々な情報が採用され得る。

第１学習モデル１２ｃへの入力情報である子供の感情に係る情報及び着座時間は、勉強開始から勉強終了までの間における時系列的な情報であってよい。例えば子供の感情に係る情報は、勉強の開始時点では良好であり、時間経過により徐々に悪化していくというような時系列的な変化が第１学習モデル１２ｃへ入力され得る。例えば着座時間は、勉強の開始時点で勉強机１０２に対して着座しており、勉強の途中で何度か席を外した等の着座の時系列的な変化が第１学習モデル１２ｃへ入力され得る。また睡眠時間は、子供の前日の睡眠時間又は深睡眠時間等が第１学習モデル１２ｃへ入力される。

第１学習モデル１２ｃの出力情報である勉強の内容は、例えば子供に対して出題される問題の種別及び難易度等の情報である。またアドバイス情報は、子供に対する励ましのメッセージ、例えば「がんばれ」又は「もう少し」等のメッセージ、及び、勉強の内容に関する注意等を促すメッセージ、例えば「たしざんのくりあがりにちゅういしよう」又は「かんじのとめ、はねをしっかりかきましょう」等のメッセージが含まれ得る。第１学習モデル１２ｃは、これらのメッセージそのものをアドバイス情報として出力してもよいが、メッセージの種別等を表す値を出力し、この出力値に対応するメッセージをサーバ装置１がデータベース等から取得してもよい。

なお第１学習モデル１２ｃへ時系列的な情報が入力される場合、第１学習モデル１２ｃには、例えばＲＮＮ（Recurrent Neural Network）のモデルを採用することができる。更に第１学習モデル１２ｃが時系列的な情報を出力する場合、例えばＲＮＮを利用したseq2seq（sequence to sequence）の手法を採用することができる。これにより例えば子供の感情の時系列的な変化に対して、勉強の内容の時系列的な変化、例えば勉強のスケジュール等を決定することができる。

サーバ装置１は、住宅１００に備えられた端末装置２、着座センサ４及び睡眠センサ５等の機器から収集して勉強ＤＢ１２ｂに蓄積した情報を第１学習モデル１２ｃへ入力し、第１学習モデル１２ｃが出力する勉強の内容及びアドバイス情報等を取得する。サーバ装置１は、勉強の内容及びアドバイス情報等に対応する勉強のコンテンツを取得して、子供の端末装置２へ送信する。なおサーバ装置１は、例えば勉強のコンテンツを自身の記憶部１２に記憶しているか、又は、勉強のコンテンツを記憶した他のサーバ装置から勉強内容に応じたコンテンツを取得する。

このときにサーバ装置１は、第１学習モデル１２ｃへ入力する子供の感情に関する情報を、勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢから取得することができる。サーバ装置１は少なくとも感情ＤＢから最新の情報を取得して第１学習モデル１２ｃへ入力するものとするが、第１学習モデル１２ｃは過去の数回分の情報の入力を受け付けるものであってもよい。またサーバ装置１は、第１学習モデル１２ｃへ入力する着座時間の情報を、着座ＤＢの着座開始時刻及び着座終了時刻から算出することができる。サーバ装置１は、例えば過去数時間分の着座時間の変化を第１学習モデル１２ｃへ入力してもよく、また例えば前回の着座時間又は過去数回分の着座時間の平均値等を算出して第１学習モデル１２ｃへ入力してもよい。またサーバ装置１は、第１学習モデル１２ｃへ入力する睡眠時間を、睡眠ＤＢの睡眠開始時刻及び睡眠終了時刻から算出することができる。サーバ装置１は、例えば直前の睡眠時間又は過去数回分の睡眠時間の平均値等を算出して第１学習モデル１２ｃへ入力する。睡眠時間には、深睡眠の時間が採用されてもよい。

本例で示す第１学習モデル１２ｃへ入力される各情報は一例であって、これに限るものではない。第１学習モデル１２ｃへの入力情報は、住宅１００に備えられる機器からサーバ装置１が取得することができる種々の情報が採用され得る。いずれの情報を採用するかは、例えば住宅１００の仕様、住宅１００に備えられる機器の種類等に応じて予め決定される。また第１学習モデル１２ｃが出力する情報は、勉強内容及びアドバイス情報に限らない。

また第１学習モデル１２ｃは、サーバ装置１の学習処理部１１ｄにより深層学習がなされた学習済のモデルである。サーバ装置１の学習処理部１１ｄは、子供の感情に関する情報、子供の勉強机１０２への着座時間及び子供の睡眠時間の情報と、これらに適した勉強の内容及びアドバイス情報とが対応付けられた教師データを用いて深層学習を行う。学習処理に用いられる教師データは、本システムの設計者等が行ってもよく、サーバ装置１等の装置が行ってもよい。またサーバ装置１は、予め作成された教師データを使用してもよく、サーバ装置１が蓄積した情報に基づいて自ら作成した教師データを使用してもよい。少なくとも最初の学習処理においては予め作成された教師データが用いられる。例えば教師データは、子供の勉強に関するサービスを提供する提供者が過去に収集して蓄積した情報、又は、本システム若しくは類似のシステムにおいてなされた実証実験等により得られた情報等に基づいて作成され得る。

２回目以降の学習処理（再学習処理）においては、サーバ装置１が収集して蓄積した情報に基づいて教師データが生成されてもよい。例えばサーバ装置１は、端末装置２を通じて勉強のコンテンツを出力した後、この出力に対する子供の評価を端末装置２にて受け付けることができる。サーバ装置１は、第１学習モデル１２ｃへ入力した情報と、この入力に対して第１学習モデル１２ｃが出力した情報と、この出力に対して子供から受け付けた評価とを対応付けたデータを教師データとして蓄積する。サーバ装置１は、所定期間（１日、１週間又は１ヶ月等）が経過する毎に、蓄積した教師データを用いて第１学習モデル１２ｃの再学習を行うことができる。

図１１は、本実施の形態に係る第２学習モデル１２ｄの一構成例を示す模式図である。第２学習モデル１２ｄは、子供の感情に関する情報、子供の勉強机１０２への着座時間、子供の睡眠時間及び保護者の感情に関する情報が入力層へ入力され、これらの入力情報に適した保護者へのアドバイス情報を出力する。

第２学習モデル１２ｄへの入力情報である子供の感情に係る情報、着座時間及び睡眠時間は、第１学習モデル１２ｃへの入力情報と同じ形式であってよい。第２学習モデル１２ｄへの入力情報である保護者の感情に係る情報は、子供の感情に係る情報と同様に、スマートフォン３にて選択項目として選択され得るものであってよい。また保護者の感情に係る情報は、時系列的な変化を含んでもよく、ある一時点での感情のみであってもよい。また保護者の感情に係る情報は、例えば保護者が直接的に入力した感情又は感想等の文章であってもよい。

第２学習モデル１２ｄの出力情報であるアドバイス情報には、子供の勉強に関する情報を閲覧した保護者が子供に声かけをする際の言葉、例えば「今日は長い時間勉強して偉かったね」又は「今日は難しい問題をたくさんやったね」等の言葉が含まれ得る。またアドバイス情報は、子供の勉強方針に関するアドバイスのメッセージ、例えば「国語の勉強時間を増やしましょう」又は「掛け算が少し苦手なようです」等のメッセージが含まれ得る。またアドバイス情報は、保護者の感情に関するアドバイスのメッセージ、例えば「あまり強く叱ることはやめましょう」又は「たまには親子で遊びに出かけてはいかがでしょうか」等のメッセージが含まれ得る。第２学習モデル１２ｄは、これらの言葉又はメッセージそのものをアドバイス情報として出力してもよいが、メッセージの種別等を表す値を出力し、この出力値に対応するメッセージをサーバ装置１がデータベース等から取得してもよい。また第２学習モデル１２ｄは、アドバイス情報として１つの言葉又はメッセージ等を出力するのではなく、例えば子供に対する声かけの言葉の複数の候補を順位付けて出力してもよい。

なお第２学習モデル１２ｄについても時系列的な情報を扱う場合、ＲＮＮのモデルを採用することができる。これにより例えば、保護者の感情の時系列的な変化に対して、保護者に対する時系列的なアドバイス、例えばまず保護者を励ますメッセージ、次に子供の勉強方針を提案するメッセージ、その次に休養を促すメッセージ等のように、出力されるメッセージの順序等が考慮されたアドバイス情報を第２学習モデル１２ｄが出力することができる。

サーバ装置１は、住宅１００に備えられた端末装置２、着座センサ４及び睡眠センサ５等の機器から収集して勉強ＤＢ１２ｂに蓄積した情報と、保護者のスマートフォン３にて入力を受け付けた情報とを第２学習モデル１２ｄへ入力し、第２学習モデル１２ｄが出力するアドバイス情報を取得する。サーバ装置１は、取得したアドバイス情報を保護者のスマートフォン３へ送信する。

このときにサーバ装置１は、第２学習モデル１２ｄへ入力する子供の感情に関する情報を、勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢから取得することができる。サーバ装置１は、保護者のスマートフォン３に表示した勉強に関する情報に関連する一又は複数の感情に関する情報を感情ＤＢから取得し、例えば最も入力が多い感情、感情をスコア化した場合の平均値、感情の比率等を算出して第２学習モデル１２ｄへ入力する。またサーバ装置１は、第２学習モデル１２ｄへ入力する着座時間の情報を、着座ＤＢの着座開始時刻及び着座終了時刻から算出することができる。サーバ装置１は、例えば保護者のスマートフォン３に表示した勉強に関する情報に関連する着座時間の平均値を算出して第２学習モデル１２ｄへ入力する。またサーバ装置１は、第２学習モデル１２ｄへ入力する睡眠時間を、睡眠ＤＢの睡眠開始時刻及び睡眠終了時刻から算出することができる。サーバ装置１は、例えば保護者のスマートフォン３に表示した勉強に関する情報に関連する睡眠時間の平均値等を算出して第２学習モデル１２ｄへ入力する。またサーバ装置１は、スマートフォン３にて直前に入力を受け付けた感情に関する情報を、第２学習モデル１２ｄへ入力する保護者の感情に関する情報とする。

なお、第２学習モデル１２ｄは保護者へのアドバイスとなる文章等をアドバイス情報として直接的に出力してもよいが、本実施の形態において第２学習モデル１２ｄはアドバイスの種類等をアドバイス情報として出力し、これを取得したサーバ装置１がアドバイスの種類に対応するアドバイスの文章等の情報をデータベースから取得してスマートフォン３へ送信する。アドバイスの文章等の情報を記憶するデータベースは、サーバ装置１が備えてもよく、他の装置が備えてもよい。

本例で示す第２学習モデル１２ｄへ入力される各情報は一例であって、これに限るものではない。第２学習モデル１２ｄへの入力情報は、住宅１００に備えられる機器からサーバ装置１が取得することができる種々の情報、及び、保護者のスマートフォン３からサーバ装置１が取得することができる種々の情報が採用され得る。いずれの情報を採用するかは、例えば住宅１００の仕様、住宅１００に備えられる機器の種類、スマートフォン３の仕様等に応じて予め決定される。

また第２学習モデル１２ｄは、サーバ装置１の学習処理部１１ｄにより深層学習がなされた学習済のモデルである。サーバ装置１の学習処理部１１ｄは、子供の感情に関する情報、子供の勉強机１０２への着座時間、子供の睡眠時間及び保護者の感情に関する情報と、これらに適したアドバイス情報とが対応付けられた教師データを用いて深層学習を行う。学習処理に用いられる教師データは、本システムの設計者等が行ってもよく、サーバ装置１等の装置が行ってもよい。またサーバ装置１は、予め作成された教師データを使用してもよく、サーバ装置１が蓄積した情報に基づいて自ら作成した教師データを使用してもよい。少なくとも最初の学習処理においては予め作成された教師データが用いられる。例えば教師データは、子供の勉強に関するサービスを提供する提供者が過去に収集して蓄積した情報、又は、本システム若しくは類似のシステムにおいてなされた実証実験等により得られた情報等に基づいて作成され得る。

２回目以降の学習処理（再学習処理）においては、サーバ装置１が収集して蓄積した情報に基づいて教師データが生成されてもよい。例えばサーバ装置１は、スマートフォン３を通じて保護者へのアドバイス情報を出力した後、この出力に対する保護者の評価をスマートフォン３にて受け付けることができる。サーバ装置１は、第２学習モデル１２ｄへ入力した情報と、この入力に対して第２学習モデル１２ｄが出力した情報と、この出力に対して保護者から受け付けた評価とを対応付けたデータを教師データとして蓄積する。サーバ装置１は、所定期間（１日、１週間又は１ヶ月等）が経過する毎に、蓄積した教師データを用いて第２学習モデル１２ｄの再学習を行うことができる。

なお本実施の形態において第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄは、教師データを用いた深層学習により予め学習がなされたものとするが、学習の方法は教師データを用いるものに限らない。例えば教師データを用いない教師なし学習、又は、強化学習等の学習方法により第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄの学習が行われてもよい。

＜情報収集処理＞
本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、例えば子供は住宅１００の勉強部屋１０１に設けられた勉強机１０２へ向かって（勉強机１０２の椅子に座って）勉強を始める。このときに子供は端末装置２を操作して、本実施の形態に係るプログラム２２ａを起動する。端末装置２は、種々のメッセージ及び画像等の表示を行った後、実施する勉強の科目を選択する科目選択画面を表示部２５に表示する。図１２は、端末装置２が表示する科目選択画面の一例を示す模式図である。図示の科目選択画面では、「かもくをえらんでください」のメッセージが画面の上部に表示され、その下に円形の７つの選択項目が表示されている。本例で選択項目は、例えば「こくご」、「さんすう」、「りか」、「しゃかい」、「えいご」、「かんじ」及び「その他」とされているが、これは一例である。端末装置２は、各選択項目に対するタップ（タッチ）操作を受け付けることにより、勉強する科目の選択を受け付ける。本例では「こくご」が選択されている。

勉強する科目の選択を受け付けた後、端末装置２は、勉強開始時の感情の入力を受け付けるための感情選択画面を表示する。図１３は、端末装置２が表示する感情選択画面の一例を示す模式図である。図示の感情選択画面では、画面の上部に「いまのきぶんは？」のメッセージと、「かいしまであと…１０びょう」のメッセージとが表示され、その下に円形の５つの選択項目が表示されている。「かいしまであと…１０びょう」のメッセージに含まれる残時間の表示は、例えば１秒毎にカウントダウンされる。選択項目は子供の感情を選択させるためのものであり、本実施の形態において選択項目は感情を表す画像と共に表示される。本例では選択可能な感情が「うれしい」、「がんばるよー」、「たいへん」、「ちょうしいい」及び「きつい」の５つとされているが、これは一例である。この選択項目は、感情ＤＢに記憶される感情に関する情報に対応する。各選択項目には、その感情を表現した猫のキャラクターの画像が重ねて表示され、子供による感情の選択を補助している。端末装置２は、各選択項目に対するタップ操作を受け付けることにより、子供の感情に関する情報の入力を受け付ける。本例では「がんばるよー」が選択されている。なお、各選択項目に付される画像は一例であって、これに限るものではない。

感情に関する情報の入力を受け付けた後、端末装置２は、受け付けた科目及び感情に関する情報をサーバ装置１へ送信し、サーバ装置１にて決定されて送信される勉強のコンテンツを表示する。本実施の形態においては、勉強は１０分を区切りとして行われ、端末装置２は１０分毎に達成画面を表示部２５に表示する。図１４は、端末装置２が表示する達成画面の一例を示す模式図である。図示の達成画面では、画面の上部に「５０ぷんのがくしゅう」のメッセージが表示され、その下に「１０ぷんでもくひょうたっせい！」のメッセージが表示されている。これらのメッセージは、子供が勉強を行った時間に応じた適切な時間が表示される。これらのメッセージの下には、勉強を行った時間を可視化した画像、本例ではグラフが表示されている。

達成画面の最下部には、「がくしゅうをはじめる」のラベルが付されたボタンが表示され、このボタンに対するタップ操作を受け付けた場合に、端末装置２は図１３に示したものと同様の感情選択画面を表示部２５に表示して、勉強途中の感情の入力を受け付ける。勉強途中の感情に関する情報の入力を受け付けた端末装置２は、これまでの勉強の結果と共に、感情に関する情報をサーバ装置１へ送信する。端末装置２は次の１０分についての勉強のコンテンツを表示し、子供は勉強を再開する。

その後、勉強時間が目標時間に達した場合、端末装置２は、勉強終了画面を表示部２５に表示する。図１５は、端末装置２が表示する勉強終了画面の一例を示す模式図である。図示の勉強終了画面では、「きょうのもくひょう５０ぷんたっせい！」のメッセージと、勉強時間を可視化したグラフと、目標達成を表現した猫のキャラクター及び「やったー！」のメッセージとが表示されている。勉強終了画面の表示により子供の勉強は終了となる。

本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、上述の一連の勉強過程において端末装置２が入力を受け付けた感情に関する情報をサーバ装置１が勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢに記憶して蓄積する。またサーバ装置１は、着座センサ４から周期的に送信される着座の有無の検知結果を受信し、着座開始時刻及び着座終了時刻を着座ＤＢに記憶して蓄積する。またサーバ装置１は、睡眠センサ５から送信される子供の睡眠状態の検知結果を受信し、睡眠ＤＢに記憶して蓄積する。

図１６は、本実施の形態に係る端末装置２が行う処理の手順を示すフローチャートである。子供が勉強を開始した場合、本実施の形態に係る端末装置２の処理部２１の表示処理部２１ａは、図１２に示した科目選択画面を表示部２５に表示する（ステップＳ１）。処理部２１は、科目選択画面中の選択項目へのタップ操作に応じて、子供による科目の選択を受け付ける（ステップＳ２）。その後、処理部２１の表示処理部２１ａは、図１３に示した感情選択画面を表示部２５に表示する（ステップＳ３）。処理部２１の感情入力受付部２１ｂは、感情選択画面中の選択項目へのタップ操作に応じて、子供の勉強開始時の感情に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ４）。処理部２１の情報送信処理部２１ｃは、ステップＳ２にて受け付けた科目と、ステップＳ４にて受け付けた感情に関する情報とをサーバ装置１へ送信する（ステップＳ５）。

処理部２１は、サーバ装置１から送信される勉強のコンテンツを受信したか否かを判定する（ステップＳ６）。コンテンツを受信していない場合（Ｓ６：ＮＯ）、処理部２１は、コンテンツを受信するまで待機する。コンテンツを受信した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、処理部２１は、受信した勉強のコンテンツを出力する（ステップＳ７）、即ちコンテンツに係る画像を表示部２５に表示すると共に、コンテンツに係る音声をスピーカ２３から出力する。また処理部２１は、勉強のコンテンツと共にサーバ装置１から送信される音楽データに基づいて、スピーカ２３から音楽を出力する（ステップＳ８）。

処理部２１は、子供の勉強開始から所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ９）。所定時間が経過していない場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理部２１は、ステップＳ７へ処理を戻し、コンテンツ及び音楽の出力を継続して行う。所定時間が経過した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、処理部２１は、勉強が終了したか否かを判定する（ステップＳ１０）。勉強が終了したか否かは、例えばコンテンツの出力を全て終えたか否かに基づいて判定することができる。勉強が終了していない場合（Ｓ１０：ＮＯ）、表示処理部２１ａは、勉強の途中段階での達成画面（図１４参照）を表示部２５に表示する（ステップＳ１１）。その後、表示処理部２１ａは、感情選択画面を表示部２５に表示する（ステップＳ１２）。感情入力受付部２１ｂは、感情選択画面中の選択項目へのタップ操作に応じて、勉強途中の感情に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ１３）。情報送信処理部２１ｃは、ステップＳ１３にて受け付けた感情に関する情報をサーバ装置１へ送信し（ステップＳ１４）、ステップＳ７へ処理を戻す。

勉強が終了した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、図１５に示した勉強終了画面を表示部２５に表示する（ステップＳ１５）。その後、表示処理部２１ａは、感情選択画面を表示部２５に表示する（ステップＳ１６）。感情入力受付部２１ｂは、感情選択画面中の選択項目へのタップ操作に応じて、勉強終了時の感情に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ１７）。情報送信処理部２１ｃは、ステップＳ１７にて受け付けた感情に関する情報をサーバ装置１へ送信し（ステップＳ１８）、処理を終了する。

図１７は、本実施の形態に係るサーバ装置１が行う情報収集処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るサーバ装置１の処理部１１の情報収集処理部１１ａは、端末装置２から勉強開始時の子供の感情に関する情報等を受信したか否かを判定する（ステップＳ３１）。端末装置２から勉強開始時の情報を受信していない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、情報収集処理部１１ａは、情報を受信するまで待機する。端末装置２から勉強開始時の情報を受信した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、情報収集処理部１１ａは、受信した情報を勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢに記憶する（ステップＳ３２）。

次いで処理部１１の勉強コンテンツ送信部１１ｂは、勉強ＤＢ１２ｂから感情に関する情報、着座時間に関する情報及び睡眠時間に関する情報を取得する（ステップＳ３３）。勉強コンテンツ送信部１１ｂは、取得したこれらの情報を記憶部１２に記憶された第１学習モデル１２ｃへ入力する（ステップＳ３４）。勉強コンテンツ送信部１１ｂは、この情報入力に応じて第１学習モデル１２ｃが出力する勉強内容に関する情報を取得する（ステップＳ３５）。勉強コンテンツ送信部１１ｂは、第１学習モデル１２ｃから取得した情報に応じた勉強のコンテンツを端末装置２へ送信する（ステップＳ３６）。また勉強コンテンツ送信部１１ｂは、子供の状態又は勉強のコンテンツに適した音楽データを端末装置２へ送信する（ステップＳ３７）。

次いで情報収集処理部１１ａは、端末装置２から勉強途中の子供の感情に関する情報を受信したか否かを判定する（ステップ３８）。勉強途中の情報を受信した場合（Ｓ３８：ＹＥＳ）、情報収集処理部１１ａは、受信した情報を感情ＤＢに記憶し（ステップＳ３９）、ステップＳ３８へ処理を戻す。勉強途中の情報を受信していない場合（Ｓ３８：ＮＯ）、情報収集処理部１１ａは、勉強終了時の子供の感情に関する情報を受信したか否かに基づいて、子供の勉強が終了したか否かを判定する（ステップＳ４０）。子供の勉強が終了していない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、情報収集処理部１１ａは、ステップＳ３８へ処理を戻す。子供の勉強が終了した場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、情報収集処理部１１ａは、端末装置２から受信した勉強終了時の子供の感情に関する情報を感情ＤＢに記憶して（ステップＳ４１）、処理を終了する。

図１８は、本実施の形態に係るサーバ装置１が行う情報収集処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るサーバ装置１の処理部１１の情報収集処理部１１ａは、着座センサ４からの情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１）。情報を受信した場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、情報収集処理部１１ａは、今回に受信した情報と、前回に受信した情報とを比較することによって、着座状態が変化したか否かを判定する（ステップＳ５２）。着座状態が変化した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、情報収集処理部１１ａは、着座状態の変化についての情報を勉強ＤＢ１２ｂの着座ＤＢに記憶して（ステップＳ５３）、処理を終了する。着座状態が変化していない場合（Ｓ５２：ＮＯ）、情報収集処理部１１ａは、処理を終了する。なお本実施の形態においては、着座状態が変化した場合にのみ着座ＤＢへの情報の記憶を行う構成とするが、これに限るものではなく、着座センサ４からの受信情報を着座状態の変化の有無に関係なく記憶してもよい。また着座状態が変化した場合にのみ記憶を行う場合であっても、情報収集処理部１１ａは、前回の着座状態との比較を行うために、少なくとも１回分の情報を保持しておく必要がある。

着座センサ４から情報を受信していない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、情報収集処理部１１ａは、睡眠センサ５からの情報を受信したか否かを判定する（ステップ５４）。睡眠センサ５からの情報を受信していない場合（Ｓ５４：ＮＯ）、情報収集処理部１１ａは、ステップＳ５１へ処理を戻し、着座センサ４又は睡眠センサ５からの情報を受信するまで待機する。睡眠センサ５からの情報を受信した場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、情報収集処理部１１ａは、睡眠センサ５からの情報を勉強ＤＢ１２ｂの睡眠ＤＢに記憶して（ステップＳ５５）、処理を終了する。

＜情報提供処理＞
本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、サーバ装置１が勉強ＤＢ１２ｂに蓄積した情報を、子供の保護者が使用するスマートフォン３に提供することができる。子供の保護者は、自身のスマートフォン３を操作してプログラム３２ａを起動し、表示部３５に表示されたメニュー等を適宜に操作することによって、子供の勉強に関する種々の情報表示を行うことができる。図１９〜図２２は、スマートフォン３における情報表示画面の一例を示す模式図である。

図１９に示す情報表示画面は、子供が勉強机１０２に向かっていた時間と実際に学習した時間とをグラフ表示した例である。本例の情報表示画面では、最上部に「机に向かった時間と学習した時間」のタイトルが表示され、その下に「７日」、「１４日」、「３０日」、「９０日」及び「全期間」の選択肢が水平方向へ並べて表示されている。本例は「７日」の選択肢が選択された状態である。これらの選択肢の下には、選択された期間について、机に向かった時間に相当する棒グラフと、学習した時間に相当するグラフとが、日毎に並べて表示されている。本例では、各日の左側の棒グラフが机に向かった時間であり、右側の棒グラフが実際に学習した時間である。

サーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂの着座ＤＢに記憶された情報に基づいて、各日の机に向かった時間、即ち着座状態であった時間を算出する。またサーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢに記憶された勉強開始時刻及び勉強終了時刻に基づいて、各日の学習時間を算出する。サーバ装置１は、選択された期間について机に向かった時間及び学習時間を算出してスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１からの情報を受信して、図示のグラフ表示を行う。

図２０に示す情報表示画面は、科目別の学習時間をグラフ表示した例である。本例の情報表示画面では、最上部に「科目別学習時間」のタイトルが表示され、その下に「７日」、「１４日」、「３０日」、「９０日」及び「全期間」の選択肢が水平方向へ並べて表示されている。本例は「７日」の選択肢が選択された状態である。これらの選択肢の下には、国語、算数、理科、社会、英語及びその他の科目毎に、選択された期間における学習時間が棒グラフとして表示されている。

サーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢに勉強内容として記憶された科目毎に勉強開始時刻及び勉強終了時刻から学習時間を算出する。サーバ装置１は、選択された期間について科目毎の勉強時間を合計した情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１からの情報を受信して、図示のグラフ表示を行う。

図２１に示す情報表示画面は、学習中の子供の感情を円グラフで表示した例である。本例の情報表示画面では、最上部に「学習中の感情」のタイトルが表示され、その下に「７日」、「１４日」、「３０日」、「９０日」及び「全期間」の選択肢が水平方向へ並べて表示されている。本例は「７日」の選択肢が選択された状態である。これらの選択肢の下には、選択された期間において子供が端末装置２にて入力した感情に係る情報の比率が円グラフとして表示されている。本例では、「うれしい」が２４．８％であり、「ちょうしいい」が２９．７％であり、「たいへん」が１４．９％であり、「がんばる」が９．９％であり、「ちょうどいい」が５．０％であり、「無回答」が１５．８％である。無回答は、感情選択画面において感情が選択されることなく、所定時間が経過した場合である。

サーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢに記憶された開始時感情、途中感情及び終了時感情の情報を指定された期間について集計し、集計した情報、即ち感情毎の比率の情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１からの情報を受信して、図示の円グラフの表示を行う。

図２２に示す情報表示画面は、子供の睡眠時間を棒グラフで表示した例である。本例の情報表示画面では、最上部に「睡眠時間」のタイトルが表示され、その下に「７日」、「１４日」、「３０日」、「９０日」及び「全期間」の選択肢が水平方向へ並べて表示されている。本例は「７日」の選択肢が選択された状態である。これらの選択肢の下には、選択された期間における各日の子供の睡眠時間が棒グラフとして表示されている。

サーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂの睡眠ＤＢに記憶されている睡眠開始時刻及び睡眠終了時刻から睡眠時間を算出することができる。サーバ装置１は、選択された期間について各日の子供の睡眠時間を算出し、算出した睡眠時間の情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１からの情報を受信して、図示のグラフ表示を行う。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、スマートフォン３にてこれらの情報表示を行った後、保護者から感情に係る情報の入力を受け付ける。スマートフォン３は、子供の勉強に関する情報の表示を行った後、保護者からの感情に係る情報の入力を受け付けるための感情選択画面を表示部３５に表示する。このときに表示される感情選択画面は、図１３に示した感情選択画面と同様の構成であるため、図示は省略する。ただし図１３に示した感情選択画面は子供向けであるため平仮名での表示がなされているが、保護者用の感情選択画面は適宜に漢字での表示及びキャラクター表示の廃止等のデザイン変更が行われ得る。スマートフォン３は、感情選択画面にて保護者の感情に係る情報の入力を受け付け、受け付けた感情に係る情報をサーバ装置１へ送信する。

スマートフォン３からの情報を受信したサーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂに記憶された子供の感情に関する情報、着座時間及び睡眠時間と、スマートフォン３から受信した保護者の感情に関する情報とを、記憶部１２に記憶された第２学習モデル１２ｄへ入力する。サーバ装置１は、第２学習モデル１２ｄが出力するアドバイス情報を取得し、取得したアドバイス情報をスマートフォン３へ送信する。スマートフォン３は、サーバ装置１から受信したアドバイス情報に基づいて、保護者に対するアドバイスのメッセージ表示又は音声出力等を行う。

図２３は、本実施の形態に係るスマートフォン３が行う処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るスマートフォン３の処理部３１は、保護者の操作に基づいて子供の勉強に関する情報を表示する必要が生じた場合、サーバ装置１に対して情報の送信を要求する（ステップＳ６１）。処理部３１は、この要求に応じてサーバ装置１から送信される情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ６２）。情報を受信していない場合（Ｓ６２：ＮＯ）、処理部３１は、サーバ装置１からの情報を受信するまで待機する。サーバ装置１からの情報を受信した場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、処理部３１の表示処理部３１ａは、受信した情報に適した情報の表示を行う（ステップＳ６３）。

その後、表示処理部３１ａは、保護者から感情に係る情報の入力を受け付けるための感情選択画面を表示部３５に表示する（ステップＳ６４）。処理部３１の感情入力受付部３１ｂは、感情選択画面中の選択項目へのタップ操作に応じて、保護者の感情に関する情報の入力を受け付ける（ステップＳ６５）。処理部３１の情報送信処理部３１ｃは、ステップＳ６５にて受け付けた保護者の感情に関する情報をサーバ装置１へ送信する（ステップＳ６６）。

その後、処理部３１は、サーバ装置１から送信されるアドバイス情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ６７）。アドバイス情報を受信していない場合（Ｓ６７：ＮＯ）、処理部３１は、アドバイス情報を受信するまで待機する。アドバイス情報を受信した場合（Ｓ６７：ＹＥＳ）、処理部３１は、受信したアドバイス情報を表示又は音声出力等により出力し（ステップＳ６８）、処理を終了する。

図２４は、本実施の形態に係るサーバ装置１が行う情報提供処理の手順を示すフローチャートである。本実施の形態に係るサーバ装置１の処理部１１の見守り情報送信部１１ｃは、スマートフォン３から表示のための情報送信の要求が与えられたか否かを判定する（ステップＳ８１）。スマートフォン３からの要求が与えられていない場合（Ｓ８１：ＮＯ）、見守り情報送信部１１ｃは、スマートフォン３からの要求が与えられるまで待機する。スマートフォン３からの要求が与えられた場合（Ｓ８１：ＹＥＳ）、見守り情報送信部１１ｃは、要求に応じた情報を記憶部１２の勉強ＤＢ１２ｂから取得する（ステップＳ８２）。見守り情報送信部１１ｃは、勉強ＤＢ１２ｂから取得した情報を、必要に応じて演算処理等を行った上で、要求元のスマートフォン３へ送信する（ステップＳ８３）。

その後、見守り情報送信部１１ｃは、スマートフォン３から保護者の感情に関する情報を受信したか否かを判定する（ステップ８４）。保護者の感情に関する情報を受信していない場合（Ｓ８４：ＮＯ）、見守り情報送信部１１ｃは、情報を受信するまで待機する。保護者の感情に関する情報を受信した場合（Ｓ８４：ＹＥＳ）、見守り情報送信部１１ｃは、ステップＳ８２にて取得した情報と、スマートフォン３から受信した保護者の感情に関する情報とを記憶部１２に記憶された第２学習モデル１２ｄへ入力する（ステップＳ８５）。見守り情報送信部１１ｃは、第２学習モデル１２ｄが出力するアドバイス情報を取得する（ステップＳ８６）。見守り情報送信部１１ｃは、第２学習モデル１２ｄから取得したアドバイス情報をスマートフォン３へ送信し（ステップＳ８７）、処理を終了する。

＜その他の処理＞
（１）子供へのコンテンツ提供
本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、浴室１０４に設けられた端末装置６にて子供への勉強のコンテンツ出力を行う。例えば、浴室へ入った子供が端末装置６を起動した場合、端末装置６からサーバ装置１へコンテンツ送信の要求が与えられる。この要求を受けたサーバ装置１は、例えば当日又は前日等に子供が行った勉強の内容に関連する動画又は音声等のコンテンツを出力する。端末装置６が出力するコンテンツは、例えば子供が単に視聴するのみで応答する必要がない動画又は音声等であってよく、また例えば質問又はクイズ等のように簡単な応答を子供が行うものであってもよい。

また子供へ勉強のコンテンツを出力する装置は、住宅１００の浴室又はトイレ等に設けられる端末装置６に限らない。例えば、住宅１００に設けられるのではなく、子供が所持するスマートフォン、ゲーム機又は携帯電話機等の装置がサーバ装置１からのコンテンツを受信して出力してもよい。また例えば、住宅１００に対応付けられた自動車の車内に設置されたディスプレイ又はスピーカ等の装置がコンテンツを出力してもよい。

（２）二酸化炭素濃度による集中力の測定
本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、例えば二酸化炭素の濃度を検出するセンサが勉強部屋１０１又は勉強机１０２等に設けられてもよい。二酸化炭素の濃度に基づいて人の集中力（集中度）を測定することができることが知られている。勉強部屋１０１に設けたセンサにより二酸化炭素の濃度を検出して子供の集中力を測定し、センサの測定結果をサーバ装置１へ送信する。センサによる集中力の測定は、例えば勉強の開始時点、勉強の途中及び勉強の終了時点等のタイミングで行う。これは、端末装置２にて子供から感情に関する情報の入力を受け付けるタイミングと同じであってよい。サーバ装置１は、センサによる集中力の測定結果を勉強ＤＢ１２ｂに記憶して蓄積する。この場合、第１学習モデル１２ｃ及び／又は第２学習モデル１２ｄには入力情報として子供の集中力の情報が更に入力され、集中力を加味した勉強内容及びアドバイス情報等が出力される。

なおセンサによる子供の集中力の測定を行う場合には、子供の感情に関する情報の入力受付を行わなくてもよい。この場合にサーバ装置１は、子供の感情に関する情報に代えて、センサが測定した子供の集中力を蓄積して上述の処理に用いる。サーバ装置１は、子供の感情に関する情報と、子供の集中力との両方を蓄積してもよい。また子供の集中力を二酸化炭素の濃度を検出するセンサにより測定するのではなく、感情と同様に端末装置２を介して子供からの入力を受け付ける構成としてもよい。

（３）バイタルセンサを用いた測定
子供の感情又は集中力の測定を行う測定装置は、二酸化炭素の濃度を検出するセンサに限らない。本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、バイタルセンサを用いて子供の脈拍、心拍又は呼吸等を測定し、測定結果に基づいて子供の感情又は集中力を算出又は推定等してもよい。バイタルセンサの測定結果は、サーバ装置１にてデータベースに記憶して蓄積される。第１学習モデル１２ｃ及び／又は第２学習モデル１２ｄは、バイタルセンサの測定結果又はこの測定結果から推定等された子供の感情若しくは集中力を入力情報として受け付けて、勉強内容及び／又はアドバイス情報等を出力する。バイタルセンサは、例えば子供の身体に装着されるブレスレット型等の者が採用され得る。

またバイタルセンサは、子供の身体に装着するのではなく、非接触で測定を行うものが用いられてもよい。非接触型のバイタルセンサとしては、例えばマイクロ波の送受信を行い、ドップラー効果によるマイクロ波の周期又は周波数の変化を測定するドップラーセンサを用いることができる。ドップラーセンサが測定するマイクロ波の周期又は周波数の変化に基づいて、人の体表の動きを検出することができ、これにより人の脈拍又は呼吸等を検出することができる。非接触型のバイタルセンサは、例えば住宅１００の勉強部屋１０１又は勉強机１０２等に設けられ、勉強机１０２に向かう子供の脈拍又は呼吸等の情報をサーバ装置１へ送信する。

（４）端末装置２を用いた測定
上記の二酸化炭素の濃度を検出するセンサ及び／又は非接触型のバイタルセンサ等のセンサは、子供が使用する端末装置２に搭載されてもよい。また端末装置２は、子供による操作のパターン等に基づいて、子供の感情又は集中力を測定又は推定等してもよい。端末装置２は、例えば子供による文字等の入力が緩慢であるか否か、及び／又は、出題に対する回答速度等を測定することによって、子供の感情又は集中力を測定してもよい。端末装置２は、これらの測定結果を、子供から入力を受け付けた感情又は集中力の情報と共に又は別に、サーバ装置１へ送信する。ただし、端末装置２は子供の操作パターン等の情報をサーバ装置１へ送信し、サーバ装置１が操作パターン等から子供の感情又は集中力を判断してもよい。

＜まとめ＞
以上の構成の本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、住宅１００の勉強部屋１０１に端末装置２が設けられ、端末装置２が子供の感情に係る情報の入力を受け付ける。サーバ装置１は、端末装置２にて受け付けた子供の感情に関する情報を勉強ＤＢ１２ｂの感情ＤＢに記憶しておく。これにより、子供が勉強する際の感情に関する情報を蓄積することができ、蓄積された情報は子供の勉強に対する意欲等の判断材料として保護者に提供することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、端末装置２に表示する感情選択画面において、感情に対する選択項目に複数のキャラクターの画像を付して表示する。端末装置２は、これら複数のキャラクター画像が付された選択項目から子供の感情の選択を受け付け、これを感情に関する情報の入力として受け付ける。これにより、子供は画像を選択することで感情の選択を行うことができ、子供による感情に係る情報の入力を容易化することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、勉強机１０２に子供が向かっているか否かを着座センサ４にて検知する。端末装置２にて入力を受け付けた子供の感情に関する情報と、着座センサ４による子供が勉強机１０２に向かっているか否かの検知結果とをサーバ装置１が取得して勉強ＤＢ１２ｂに記憶する。これにより、子供が勉強机１０２に向かっていた時間と、その時の感情に関する情報とをデータベースに蓄積することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムにおいてサーバ装置１は、端末装置２が受け付けた勉強中又は勉強後の感情に係る情報を取得し、端末装置２にて受け付けた勉強開始時の感情に係る情報と、着座センサ４による勉強机１０２に向かっているか否かの検知結果と共に、勉強中又は勉強後の感情に係る情報をデータベースに記憶しておく。これにより、勉強を行うことによる子供の感情の変化に係る情報をサーバ装置１が蓄積することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、住宅１００の寝室１０３に設けられた子供のベッド等に、睡眠センサ５が設けられる。端末装置２を介して受け付けた感情に係る情報と、着座センサ４による勉強机１０２に向かっているか否かの検知結果と共に、サーバ装置１は、子供の睡眠状態の検知結果を睡眠センサ５から取得してデータベースに記憶する。これにより、睡眠不足等の子供の睡眠状態と、勉強する子供の感情に係る情報とを蓄積することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、機械学習、深層学習又は強化学習等の学習がなされた第１学習モデル１２ｃを用いて、子供に提供する勉強のコンテンツを決定する。第１学習モデル１２ｃは、感情に係る情報の入力に対して、勉強内容又はアドバイス情報等を出力して勉強のコンテンツを決定するよう予め学習がなされる。サーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂに記憶した情報を第１学習モデル１２ｃへ入力し、第１学習モデル１２ｃが出力する情報を取得する。取得した勉強内容又はアドバイス情報等に基づいて、サーバ装置１は、端末装置２へ勉強のコンテンツを送信し、端末装置２にて子供に対する勉強のコンテンツの出力を行う。第１学習モデル１２ｃが予め適切に学習されることによって、子供の感情に係る情報に適した勉強のコンテンツを端末装置２が提供することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、サーバ装置１が勉強ＤＢ１２ｂに記憶して蓄積した情報を、子供の保護者が使用するスマートフォン３を通じて出力する。これにより子供の保護者は、子供の勉強を間接的に見守ることができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、機械学習、深層学習又は強化学習等の学習がなされた第２学習モデル１２ｄを用いて、子供の保護者へのアドバイス情報を決定する。第２学習モデル１２ｄは、子供の感情に係る情報等と、保護者の感情に係る情報とを入力とし、子供の保護者へのアドバイス情報を出力するよう予め学習がなされる。サーバ装置１は、勉強ＤＢ１２ｂに記憶した情報とスマートフォン３から受信した保護者の感情に係る情報とを第２学習モデル１２ｄへ入力し、第２学習モデル１２ｄが出力するアドバイス情報を取得する。取得したアドバイス情報に基づいて、サーバ装置１はスマートフォン３を通じて保護者に対するアドバイスの出力を行う。第２学習モデル１２ｄが予め適切に学習されることによって、子供の感情に係る情報及び保護者の感情に係る情報に適したアドバイスを保護者に対して提供することができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、住宅１００の勉強部屋１０１とは異なる場所、例えば浴室１０４に設けられた端末装置６を通じて、子供に対する勉強のコンテンツの出力を行う。これにより、勉強部屋１０１以外の場所でも、子供に対する情報提供を行うことができる。

また本実施の形態に係る勉強見守りシステムでは、端末装置２にて子供の勉強中に音楽を出力する。端末装置２が適切な音楽を出力することによって、子供の勉強に対する集中度を高める等の効果が期待できる。

なお本実施の形態においては、第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄをサーバ装置１が備える構成としたが、これに限るものではない。例えば端末装置２が第１学習モデル１２ｃを備え、スマートフォン３が第２学習モデル１２ｄを備える構成であってもよい。またサーバ装置１は、第１学習モデル１２ｃ及び第２学習モデル１２ｄを用いた人工知能によるコンテンツ提供及びアドバイス提供を行う構成としたが、これに限るものではない。サーバ装置１は、学習モデルを用いた人工知能ではなく、予め定められた規則等に従って勉強ＤＢ１２ｂに蓄積された情報から勉強のコンテンツを決定し、アドバイス情報を決定してもよい。

またサーバ装置１は、住宅１００の外部に設けられる構成としたが、これに限るものではなく、住宅１００の内部に設けられてもよい。この場合、サーバ装置１は、この住宅１００に住む子供の情報のみを蓄積すればよく、データベースには子供ＩＤ又は保護者ＩＤ等の識別情報が含まれていなくてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ サーバ装置
２ 端末装置
３ スマートフォン
４ 着座センサ
５ 睡眠センサ
６ 端末装置
１１ 処理部
１１ａ 情報収集処理部
１１ｂ 勉強コンテンツ送信部
１１ｃ 見守り情報送信部
１１ｄ 学習処理部
１２ 記憶部
１２ａ プログラム
１２ｂ 勉強ＤＢ
１２ｃ 第１学習モデル
１２ｄ 第２学習モデル
１３ 通信部
２１ 処理部
２１ａ 表示処理部
２１ｂ 感情入力受付部
２１ｃ 情報送信処理部
２１ｄ 音楽出力処理部
２２ 記憶部
２２ａ プログラム
２３ スピーカ
２４ 通信部
２５ 表示部
２６ 操作部
３１ 処理部
３１ａ 表示処理部
３１ｂ 感情入力受付部
３１ｃ 情報送信処理部
３２ 記憶部
３２ａ プログラム
３３ スピーカ
３４ 通信部
３５ 表示部
３６ 操作部
９９ 記録媒体
１００ 住宅
１０１ 勉強部屋
１０２ 勉強机
１０３ 寝室
１０４ 浴室

特開２０１８−１８０８７６号公報

Claims (20)

1. 住宅の部屋に設置された第１端末装置を通じて子供から入力を受け付けた勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報を取得し、
   取得した前記第１情報を記憶部に記憶する、
   勉強見守り方法。
2. 前記第１端末装置に、感情に対応する画像を複数表示し、
   前記第１端末装置を通じて受け付けた複数の前記画像からの選択に基づいて前記第１情報を取得する、
   請求項１に記載の勉強見守り方法。
3. 前記部屋に設置された勉強机に前記子供が向かっているか否かを検知するセンサから検知結果を取得し、
   前記第１情報、及び、取得した前記センサの検知結果を記憶部に記憶する、
   請求項１又は請求項２に記載の勉強見守り方法。
4. 前記第１端末装置を通じて入力を受け付けた前記子供から勉強中又は勉強後の感情又は集中度に係る第１情報を取得し、
   取得した勉強中又は勉強後の前記第１情報を、前記記憶部に記憶する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の勉強見守り方法。
5. 前記子供の睡眠状態を検知するセンサから、前記睡眠状態に係る情報を取得し、
   取得した前記睡眠状態に係る情報を前記記憶部に記憶する、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の勉強見守り方法。
6. 感情又は集中度に係る第１情報の入力に対して勉強に係る情報を出力する第１学習モデルを用い、
   前記記憶部に記憶した情報を前記第１学習モデルへ入力し、当該第１学習モデルが出力する勉強に係る情報を取得し、
   取得した勉強に係る情報を、前記第１端末装置を通じて出力する、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の勉強見守り方法。
7. 記憶した情報を、前記子供の保護者が使用する第２端末装置を通じて出力する、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の勉強見守り方法。
8. 子供の感情又は集中度に係る第１情報の入力に対して、前記保護者へのアドバイス情報を出力する第２学習モデルを用い、
   前記記憶部に記憶した情報を前記第２学習モデルへ入力して、当該第２学習モデルが出力するアドバイス情報を取得し、
   取得したアドバイス情報を、前記第２端末装置を通じて出力する、
   請求項７に記載の勉強見守り方法。
9. 前記第２学習モデルは、子供の感情又は集中度に係る第１情報及び前記保護者の感情に係る第２情報の入力に対して、前記保護者へのアドバイス情報を出力するモデルであり、
   前記第２端末装置を通じて前記保護者から入力を受け付けた感情に係る第２情報を取得し、
   前記記憶部に記憶した情報及び取得した前記第２情報を前記第２学習モデルへ入力して、当該第２学習モデルが出力するアドバイス情報を取得し、
   取得したアドバイス情報を、前記第２端末装置を通じて出力する、
   請求項８に記載の勉強見守り方法。
10. 前記住宅の前記部屋以外に設置された第３端末装置を通じて、勉強に係る情報の出力を行う、
    請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の勉強見守り方法。
11. 前記第１端末装置を通じて、前記子供の勉強実施中に音楽を出力する、請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の勉強見守り方法。
12. 第１端末装置が設置された部屋を備える住宅であって、
    前記第１端末装置は、
    子供から勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報の入力を受け付ける第１受付部と、
    前記第１受付部が受け付けた前記第１情報に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する情報出力部と
    を有する、住宅。
13. 前記第１端末装置は、感情に対応する画像を複数表示する表示処理部を有し、
    前記第１受付部は、複数の前記画像からの選択に基づいて前記第１情報の入力を受け付ける、
    請求項１２に記載の住宅。
14. 前記部屋には、勉強机に子供が向かっているか否かを検知するセンサが設置され、
    前記第１端末装置の情報出力部は、前記第１受付部が受け付けた前記第１情報、及び、前記センサの検知結果に基づく勉強机に向かっている時間に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する、
    請求項１２又は請求項１３に記載の住宅。
15. 前記第１受付部は、前記子供から勉強中又は勉強後の感情又は集中度に係る第１情報の入力を受け付け、
    前記情報出力部は、前記勉強中又は勉強後の前記第１情報に係る情報に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する、
    請求項１２乃至請求項１４のいずれか１つに記載の住宅。
16. 前記子供の睡眠状態を検知するセンサを備え、
    前記情報出力部は、前記センサが検知した睡眠状態に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する、
    請求項１２乃至請求項１５のいずれか１つに記載の住宅。
17. 前記子供の保護者が使用する第２端末装置を備え、
    前記第２端末装置は、前記第１端末装置の前記第１受付部が受け付けた前記第１情報を出力する情報出力部を有する、
    請求項１２乃至請求項１６のいずれか１つに記載の住宅。
18. 前記第２端末装置は、
    前記保護者から感情に係る第２情報の入力を受け付ける第２受付部と、
    前記第２受付部が受け付けた前記第２情報に基づいて、前記保護者へのアドバイス情報を出力するアドバイス情報出力部と
    を有する、
    請求項１７に記載の住宅。
19. 前記住宅の前記部屋以外に設置された第３端末装置を備え、
    前記第３端末装置は、勉強に係る情報の出力を行う、
    請求項１２乃至請求項１８のいずれか１つに記載の住宅。
20. コンピュータに、
    子供から勉強開始時の感情又は集中度に係る第１情報の入力を受け付け、
    受け付けた前記第１情報に基づいて決定された勉強に係る情報を出力する
    処理を実行させる、コンピュータプログラム。