JP7035664B2 - 通信装置および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信装置および通信システムに関する。

従来、サーバに保存されているデータを通信回線等を介して取得し、複数の情報端末機器に表示させたり、情報端末装置で取得されたデータをサーバに送信して保存させたりするシステムがある。また、近年では、例えば、教育現場において、教師（講師）や個々の学習者（生徒、受講者）が情報端末機器を利用し、サーバに保存されたデータ（授業資料等）を閲覧したり、意見を共有したり、課題を提出したりするシステムが実用化されている。

例えば、特許文献１には、生徒のタブレット端末からの入力内容や学習支援を行うための情報コンテンツ等を収集してサーバに送信し、サーバで各情報の解析や評価を行うことで学習支援情報を提供するシステムが提案されている。また、特許文献２には、情報端末からサーバへのデータの送信を効率よく行うために、データの送信開始時間を管理するシステムが提案されている。

近年では、データ管理の効率化やコスト削減等に鑑み、個別の機関（例えば、学校等）で独自にサーバを持つケースが減り、上位の機関、例えば学校の場合、教育委員会等が設置したクラウド上のサーバに複数の学校の情報を一括して保存、管理する傾向がある。しかしながら、このような場合、例えば、各学校の各学習者（生徒、受講者）の情報や各クラスの情報等をサーバ側で収集および整理することになるため、サーバの処理負担が大きくなり、効率的な処理がし難くなっているという問題があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、サーバの処理負荷の増加を抑制しつつ、複数の情報端末機器から取得されるデータ（情報）の収集や管理を効率的に行い、利用しやすい情報を提供することができる、通信装置および通信システムを提供することを目的の１つとする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定の領域に存在し第一の情報を取得可能な少なくとも一つの情報端末機器と、第二の情報を保持可能なサーバと、を相互に接続して情報の送受信を実行する通信装置であって、前記情報端末機器の利用者を特定するとともに、前記サーバに登録された前記第二の情報を特定された前記利用者に基づいてまとめ処理した管理情報を生成する情報生成部と、前記情報端末機器から取得される前記第一の情報を前記管理情報と関連付けて前記サーバに登録する登録処理部と、前記所定の領域の映像情報を取得する映像取得部と、を備え、前記登録処理部は、前記映像情報と当該映像情報を取得したときの前記情報端末機器の利用状況とを関連付けて前記サーバに登録する、通信装置である。

本発明によれば、収集した第一の情報をサーバに送信する前に、通信装置側で利用者が利用可能なようにまとめ処理が行われた管理情報が生成され、当該管理情報と各情報端末機器で取得した第一の情報との関連付けが行われた状態の情報がサーバに登録される。その結果、サーバの処理負担増加を抑制しつつ、登録する情報の管理が実現できる。また、各情報は、管理情報に関連付けられた状態で登録されているので、サーバに登録された情報をそのまま読出し効率よく活用させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態にかかる通信システムの構成の一例を示した模式的な図である。 図２は、実施形態にかかる通信装置の情報の収集例を模式的に示す図であり、（ａ）は、情報端末機器により音声情報を収集する例であり、（ｂ）は、情報端末機器で入力された文字情報を収集する例であり、（ｃ）は、情報端末機器の利用状況を示す映像情報を収集する例である。 図３は、実施形態にかかる通信装置の機能ブロックの一例を示した模式的な図である。 図４は、実施形態にかかる通信装置に接続可能な情報端末機器の機能ブロックの一例を示した模式的な図である。 図５は、実施形態にかかる通信システムにおいて、教師用の情報端末機器とサーバとの間で実行される初期設定の処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図６は、実施形態にかかる通信装置で生成されサーバに登録される授業情報の構造例を示す模式的な図である。 図７は、実施形態にかかる通信システムにおいて、通信装置を介してサーバと教師用の情報端末機器との間で実行される授業開始処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図８は、実施形態にかかる通信装置において、教師用の情報端末機器と学習者用の情報端末機器との間で送受されるメッセージフォーマットの構造例を模式的に示す図である。 図９は、実施形態にかかる通信システムにおいて、通信装置を介して学習者用の情報端末機器とサーバとの間で実行される授業参加の処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図１０は、実施形態にかかる通信装置において生成される学習者別の管理情報の構造例を示す模式図である。 図１１は、実施形態にかかる通信装置において、学習者用の情報端末機器と通信装置との間で実行される授業情報の入力処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図１２は、実施形態にかかる通信装置において、学習者用の情報端末機器と通信装置との間で実行される文字情報や音声情報の登録処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図１３は、実施形態にかかる通信装置において、学習者の情報端末機器と通信装置との間で実行される学習者による授業の参加終了要求処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図１４は、実施形態にかかる通信システムにおいて、通信装置を介して教師用の情報端末機器とサーバとの間で実行される授業終了処理の流れを例示的かつ模式的に示す処理シーケンス図である。 図１５は、実施形態にかかる通信装置で生成される録画データの構造例を模式的に示す図である。 図１６は、実施形態にかかる通信装置で実行される処理を説明するフローチャートである。 図１７は、図１６に示すフローチャートの一部の処理を説明するフローチャートである。 図１８は、図１７のフローチャートの処理において、文字情報のテキストファイルを作成する場合の詳細を説明するフローチャートである。 図１９は、図１７のフローチャートの処理において、音声ファイルを作成する場合の詳細を説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、通信装置および通信システムの実施形態を詳細に説明する。

本実施形態における通信装置は、例えば所定の領域に存在する少なくとも一つの情報端末機器とサーバとの間で相互に情報の送受信を実行する。通信装置は、当該通信装置に接続されている複数の情報端末機器（学習者や教師）を個別に特定する。そして、通信装置は、各情報端末機器に関連する情報をサーバから収集し、その情報を利用者が求める（有用に利用できる）情報形態（例えば、まとめ処理が施されてメタデータ化された管理情報の形態）に変換して、利用者に提供する。また、通信装置が当該通信装置に接続された情報端末機器（接続者）から入力される情報、例えば、文字情報や音声情報等を収集するとともに、それらの情報と管理情報とを関連付けてサーバに登録する。このように、各情報のメタデータ化処理や関連づけ（紐付け）処理を通信装置側で行うことで、サーバ側で情報の処理や管理の負荷が増加してしまうことを抑制することができる。また、サーバにおいて、各種情報が管理情報と関連付けされ、理解しやすい状態で保持されるので、利用者がその情報を後から利用する場合には、必要な情報の取得が容易になり、さらに活用しやすくすることができる。

図１は、実施形態にかかる通信システム１００の構成の一例を示した模式的な図である。本実施形態では、通信システム１００の活用例として、教育現場において、教師（講師、発表者等）が使用する情報端末機器１０（教師用端末１０ａ）と、学習者（生徒、受講者等）が使用する情報端末機器１０（学習者用端末１０ｂ）との間で情報の送受や共有を行う場合を示す。

通信システム１００は、例えば、構内ネットワークＷ（無線ＬＡＮ（Local Area Network）等で構築）のアクセスポイント１２を介して、外部のサーバ１４と、複数の通信装置１６とが接続され、さらに、各通信装置１６には、複数の情報端末機器１０が接続されている。したがって、通信装置１６は、比較的狭い領域（例えば、教室等）に複数存在する情報端末機器１０との間で情報の送受を行うアクセスポイントとしても機能する。その結果、情報端末機器１０を介して、サーバ１４と情報端末機器１０との間においても情報の送受が可能になる。

アクセスポイント１２は、無線通信機能（ＷｉＦｉ、ＷｉＧｉｇ等）を持つ情報端末機器１０（教師用端末１０ａや学習者用端末１０ｂ）等のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やタブレット端末を構内ネットワークＷに接続させることができる。また、サーバ１４は、教師や学習者のアカウント情報（ログイン名、パスワード等）や授業等で収集された情報や学習に利用する教材や資料等のコンテンツを格納するとともに、各情報の検索や更新等の機能を備え、ネットワーク経由で教師や学習者に提供する。通信装置１６は、複数の情報端末機器１０を無線接続することができ、かつ各情報端末機器１０の情報や学習者が入力した情報を集めて、後述する各種処理を加え、サーバ１４に登録することができる、例えば無線アクセスポイントである。

情報端末機器１０のうち、教師用端末１０ａは、例えば、ＰＣ等であり、授業の開始、授業の終了をシステム上で指示したり、講義に使う教材やコンテンツ等を学習者用端末１０ｂに表示させたり、教材やコンテンツ等をプロジェクタ１８を用いてスクリーン２０等に表示させたりすることができる。また、教師用端末１０ａは、学習者用端末１０ｂから送信される、例えば質問に対する回答の表示や意見交換の内容等の表示を行うこともできる。学習者用端末１０ｂも教師用端末１０ａと同様に、例えば、ＰＣやタブレット端末等で、教師用端末１０ａから送信される教材やコンテンツ等の表示や、教師の質問に対する回答や宿題等の文章情報の送信を行うことができる。また、学習者用端末１０ｂは、教師用端末１０ａ等に音声情報や映像情報の送信を行うこともできる。さらに、学習者用端末１０ｂは、通信装置１６を介して、当該通信装置１６に接続される他の学習者用端末１０ｂと情報共有や意見交換等を行うこともできる。

本実施形態では、図１に示すように、通信装置１６が複数存在して、通信装置１６ごとに学習者のグループＧ（例えば、グループＧ１～Ｇ４）を作る。グループＧは、所定の領域、例えば、学校の教室ごとに形成され、その教室で学習する学習者が操作する学習者用端末１０ｂがグループＧに設けられた通信装置１６に接続される。また、別の例では、一つの教室内に複数の通信装置１６が設けられ、複数のグループＧを形成してもよい。そして、各通信装置１６は、グループＧ単位で学習情報等の収集を行って、収集した情報を適宜処理してサーバ１４に登録することができる。なお、各通信装置１６が構成するグループＧに参加する学習者（情報端末機器１０）の数は、適宜変更可能であるが、情報の送受等の処理は同じである。したがって、以下の説明では、一つのグループＧ（例えば、グループＧ１）についてのみ説明し、他のグループＧの説明は省略する。また、図１の場合、教師用端末１０ａは、有線回線で構内ネットワークＷに接続されている例を示しているが、通信装置１６を介して接続されていてもよい。

図２（ａ）～図２（ｃ）は、通信装置１６における情報の収集例を説明する模式図である。図２（ａ）は、グループＧに参加している学習者Ｐの学習者用端末１０ｂで録音した学習者Ｐの音声情報を通信装置１６で収集する例である。図２（ｂ）は、同様に、グループＧに参加している学習者Ｐの学習者用端末１０ｂで学習者Ｐが入力した文字情報等を通信装置１６で収集する例である。学習者用端末１０ｂは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ等のプロトコルを使って音声情報や文字情報を学習者用端末１０ｂ上のアプリケーションから通信装置１６に転送する。通信装置１６は、学習者用端末１０ｂから取得した音声情報や文字列情報をファイルにまとめる。図２（ｃ）は、グループＧに参加している学習者Ｐを撮像可能な撮像装置２２が設けられ、撮像装置２２で撮像された例えば、学習者Ｐの状況（参加状況や学習風景、学習内容等）を録画する。通信装置１６は、取得した映像情報を、映像が録画されたときに実施されている授業と関連付けて、サーバ１４に格納する。

次に、図３を用いて、通信装置１６の構成を説明する。図３は、通信装置１６の機能ブロックの一例を示した模式的な図である。通信装置１６は、無線通信制御部１６ａ、有線通信制御部１６ｂ、システム制御部１６ｃ、外部Ｉ／Ｆ制御部１６ｄ、メモリ１６ｅ、不揮発メモリ１６ｆ等を含む。なお、図３に示す通信装置１６の構成は一例であり、種々変更可能であるとともに、機能の分割や統合、追加を適宜行うことができる。

無線通信制御部１６ａは、ＷｉＦｉ、ＷｉＧｉｇ等の無線通信機能を司り、通信装置１６に接続された各学習者用端末１０ｂと通信を実現するとともに、アクセスポイント１２を介してサーバ１４との通信を実現する。有線通信制御部１６ｂは、有線ＬＡＮが利用される場合の有線通信機能を司る。例えば、教室内で通信装置１６と情報端末機器１０とが有線接続されている場合に、両者間で情報の送受を制御する。また、通信装置１６とアクセスポイント１２とが有線で接続されている場合に、両者間で情報の送受を制御する。

システム制御部１６ｃは、無線通信制御部１６ａ、有線通信制御部１６ｂ、外部Ｉ／Ｆ制御部１６ｄ、メモリ１６ｅ、不揮発メモリ１６ｆ等、通信装置１６の全体を制御する。また、システム制御部１６ｃは、サーバ１４や各情報端末機器１０から取得した情報の処理を実行する処理部として機能する。例えば、情報端末機器１０の利用者（教師や学習者Ｐ）を特定するとともに、サーバ１４に登録された情報（第二の情報）に基づいて、利用者が利用可能なように、取得した情報のまとめ処理（メタデータ化）が行われた管理情報を生成する情報生成部として機能する。また、システム制御部１６ｃは、情報端末機器１０から取得される情報（第一の情報）を生成した管理情報と関連付けてサーバ１４に登録する登録処理部としても機能する。外部Ｉ／Ｆ制御部１６ｄは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）等を介してネットワーク以外の外部インターフェースの入出力を制御する。外部Ｉ／Ｆ制御部１６ｄには、例えば、撮像装置２２が接続され、所定の領域の映像情報の取り込みを可能にしている。したがって、システム制御部１６ｃは、外部Ｉ／Ｆ制御部１６ｄを介して映像情報を取得する映像取得部としても機能する。

メモリ１６ｅは、例えば、ＲＡＭ（Random access memory）等で、システム制御部１６ｃがソフトウエアにしたがう処理を実行する際に使用する作業領域および情報を一時的に保持する記憶領域を提供する。不揮発メモリ１６ｆは、通信装置１６の電源がＯＦＦされても記憶する必要がある情報を格納する記憶領域を提供し、例えば、ＨＤＤ（hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）等で構成することができる。

次に、図４を用いて、情報端末機器１０の構成を説明する。図４は、情報端末機器１０の機能ブロックの一例を示した模式的な図である。情報端末機器１０は、教師用端末１０ａや学習者用端末１０ｂを含むＰＣやタブレット端末等である。情報端末機器１０は、既存の構成として、制御部２４（ＣＰＵ）、入力部２６、音声入力部２８、表示部３０、通信部３２、記憶部３４等を備える。

制御部２４は、通信装置１６で実行される処理に利用する、情報端末機器１０で取得される各種情報の処理を実行するための複数のモジュールを備える。各モジュールは、例えば、制御部２４が記憶部３４等にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、それを実行することで実現される。制御部２４は、例えば、個人認証部２４ａ、メッセージ処理部２４ｂ、音声処理部２４ｃ、学習資料処理部２４ｄ、セッション管理部２４ｅ等のモジュールを備える。なお、図４に示す制御部２４の構成は一例であり、種々変更可能であるとともに、機能の分割や統合、追加を適宜行うことができる。

個人認証部２４ａは、教師と学習者Ｐとの区別を実行するために、ログイン名、パスワードの入力を使用者（教師や学習者）に求め、認証処理を実行する。そして、情報端末機器１０の利用者が教師の場合は、通信装置１６に向けて、授業開始／終了の指示を送信する。また、情報端末機器１０の利用者が学習者Ｐの場合、認証要求を通信装置１６に向けて送信する機能をもつ。教師の授業開始/終了の指示は、授業で使用する通信装置１６の数だけ実施される。なお、複数の通信装置１６は、同一のフロア、例えば教室内に配置されていてもよいし、異なる教室、異なる階や異なる建物の教室に配置されていてもよい。

メッセージ処理部２４ｂは、学習者Ｐに文字入力を許容し、そして通信装置１６に向けて送信する機能を実行する。音声処理部２４ｃは、情報端末機器１０が備える入力部２６によるキー操作や音声入力部２８が備える音声入力機能を使って音声の録音を行い、ｗａｖ、ｍｐ３等のファイル形式に変換して、通信装置１６に送る機能を実行する。学習資料処理部２４ｄは、通信装置１６から入手した学習資料に関する情報を表示部３０に表示する機能を実行する。例えば、情報端末機器１０が学習資料処理部２４ｄを介して学習資料をＵＲＬ（Uniform Resource Locator）で受け取る。したがって、学習資料処理部２４ｄは、ＵＲＬ表示を表示する機能と、ＵＲＬ先をアクセスできるブラウザを起動する機能を備える。セッション管理部２４ｅは、通信装置１６との通信の接続／切断機能を実現する。

入力部２６、音声入力部２８、表示部３０、通信部３２、記憶部３４等は、情報端末機器１０が標準的に備える機能であり、例えば、情報端末機器１０のオペレーションシステムによって制御される。入力部２６は、キー入力操作、マウスやパッドの操作等により文字情報等を入力可能とする。音声入力部２８は、マイク等の音声入力デバイスを制御して音声情報を入力可能とする。表示部３０は、文字、映像等を画面に表示する。なお、表示部３０は、透明な操作入力部（タッチパネル）等で覆われていてもよい。この場合、利用者（教師や学習者等）は、操作入力部を介して表示部３０の画面に表示される映像（画像）を視認することができる。また、利用者は、表示部３０の画面に表示される映像（画像）に対応した位置で手指等により操作入力部を触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力（指示入力）を実行することができる。通信部３２は、ネットワーク機能を持つが、本実施形態ではＴＣＰ（Transmission Control Protocol）以下物理レイヤまで担うものとする。記憶部３４は、例えば、揮発性メモリや不揮発性メモリを含む。揮発性メモリは、情報端末機器１０上でアプリケーションが実行される場合に作業領域を提供する。また、不揮発性メモリは、情報端末機器１０で実行されるアプリケーションのプログラムや各種パラメータ等が記憶されている。制御部２４は、記憶部３４から読み出したプログラムにしたがって各モジュールを実現するとともに、各種処理を実行する。

このように構成される通信システム１００の動作例を説明する。一例として、学習者Ｐの入力情報（文字情報や音声情報）を通信装置１６が収集して、メタデータ化および関連づけ処理を実行してサーバ１４に格納するという特徴的な処理を伴う、授業の開始から終了までの流れを説明する。

サーバ１４には、あらかじめ教師や学習者Ｐのユーザ情報（アカウント情報）や授業に関する授業情報等が初期設定として登録されている。例えば、図５の処理シーケンスに示すように、Ｓ１００において、教師用端末１０ａからサーバ１４に対して、予め図６に示すような授業情報Ｄ１や、ユーザ情報が送信される。登録が完了すると、Ｓ１０１において、「完了」を示すメッセージがサーバ１４から教師用端末１０ａに発行（送信）される。ユーザ情報には学習者Ｐか教師かの識別情報と、ログイン名、パスワード等が保存されている。また、授業情報Ｄ１は、例えば、図６に示されるように、授業名（文字列）、教師名（文字列）、教師ホスト名（文字列）、資料１（ＵＲＬ）、資料２（ＵＲＬ）等で構成されている。

続いて、実際の授業を開始する場合の通信システム１００の動作を図７に示す処理シーケンスに基づいて説明する。

まず、教師用端末１０ａは、Ｓ１０２において、通信装置１６に対して「授業開始指示」のメッセージを発行する。教師、学習者Ｐ、通信装置１６間で取り交わされるメッセージ（メッセージフォーマットＤ２）は、例えば、図８のような構造をとり、ＴＣＰで通信される。

メッセージフォーマットＤ２は、例えば、送信者ログイン名、送信者ホスト名、種別、メッセージサイズ、継続時メッセージＮｏ、継続メッセージ有無、データ部等で構成される。

例えば、送信者ログイン名、送信者ホスト名は、文字列である。また、種別には、例えば、授業開始指示、授業開始応答、認証要求、認証応答、授業情報要求、授業情報応答、文字情報、文字情報のＯＫ／ＮＧ、音声情報、音声情報のＯＫ／ＮＧ、終了要求、終了応答のＯＫ／ＮＧ、授業終了要求、授業終了応答等が含まれる。

また、データ部には、種別に対応するデータとして、例えば、授業開始指示には、録画有無、パスワード、授業名等の情報が含まれる。授業開始応答には、開始ＮＧまたは開始ＯＫの情報が含まれる。認証要求には、パスワード等の要求指示情報が含まれる。認証応答は、「０」または「１」で示され、「０」の場合は認証ＮＧを示し、「１」の場合は認証ＯＫ＋学習者別管理情報が含まれる。授業情報要求は、要求指示でデータは含まれない。授業情報応答には、授業情報（例えばバイナリデータ）が含まれる。文字情報は、文字列で、文字情報ＯＫ／ＮＧは、「０」または「１」で示され、「０」の場合はＮＧ（文字情報ない）で、「１」の場合はＯＫ（文字情報あり）である。音声情報は、音声ファイルである。音声情報ＯＫ／ＮＧは、「０」または「１」で示され、「０」の場合はＮＧ（音声情報なし）で、「１」の場合はＯＫ（音声情報あり）である。終了要求は、要求指示でデータは含まれない。終了要求応答は、「０」または「１」で示され、「０」の場合はＮＧ（応答なし）で、「１」の場合はＯＫ（応答あり）である。授業終了要求は、要求指示でデータは含まれない。授業終了応答は、「０」または「１」で示され、「０」の場合はＮＧ（応答なし）で、「１」の場合はＯＫ（応答あり）である。なお、メッセージフォーマットＤ２の構成は、一例であり、適宜変更（追加、省略）が可能である。

通信システム１００の運用にあたり、教師の情報端末機器１０（教師用端末１０ａ）や学習者Ｐの情報端末機器１０（学習者用端末１０ｂ）のアプリケーションが通信装置１６のホスト名もしくはＩＰアドレスを事前に手入力で設定されているものとしてもよい。また、通信装置１６のＳＳＩＤをホスト名と同じにして、周辺に存在する通信装置１６を捜索して、検出された通信装置１６のリストを表示させながら、その中から選ぶようにしてもよい。

図７に戻り、教師用端末１０ａからの「授業開始指示」を通信装置１６が受信すると、通信装置１６は、Ｓ１０３において、サーバ１４を検索して、授業開始指示を行った教師用端末１０ａの使用者が教師として登録されているかを確認する「教師情報」を取得しにいく。教師としてサーバ１４に登録されていれば、サーバ１４は、Ｓ１０４において、通信装置１６に「教師情報」を送信し、通信装置１６は、Ｓ１０５において、図８に示すメッセージフォーマットＤ２内の「授業名」を元に「授業情報」を検索し読出しに行く。通信装置１６は、Ｓ１０６において、サーバ１４から「授業情報」を取得すると、Ｓ１０７において、教師用端末１０ａに対して「授業開始応答」のメッセージを返信する。この時点で授業が始まりとなる。なお、通信装置１６は、取得した「授業情報」に撮像装置２２を使用した授業内容（授業風景等）の撮影が指定されていた場合、通信装置１６に接続された情報端末機器１０が存在する領域（例えば、教室の全景や教師やスクリーン２０が写るような領域）の撮影を開始する。

続いて、図９を用いて、学習者用端末１０ｂが授業参加を行う場合の処理シーケンスを説明する。学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）は、Ｓ１０８において、ログイン名、パスワードを含んだ「認証要求」のメッセージを通信装置１６に発行する。通信装置１６は、Ｓ１０９において、サーバ１４に図１０に示すような学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３を生成するための学習者情報をサーバ１４に取得しにいく。そして、通信装置１６は、Ｓ１１０において、サーバ１４から学習者情報を収集する。

通信装置１６は、サーバ１４から学習者Ｐのアカウント情報を入手し、照合し、問題がなければメモリ１６ｅ上に図１０に示すような学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３を作成（生成）して、Ｓ１１１において、学習者用端末１０ｂに「認証応答：ＯＫ」および学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３を返信する。この時点で認証要求を行った学習者Ｐが授業に参加したこととなる。また、後述するが、ここで作成される管理情報Ｄ３は、授業の終了後、今回の授業で追加された学習者用端末１０ｂ等から入力される情報（第一の情報という場合もある）と関連付け（紐付け）が行われた上で更新され、サーバ１４に登録される。なお、認証要求／応答の操作を行わなかった場合は学習者Ｐからの他のメッセージは、通信装置１６で処理されずに廃棄される。

図１０には、通信装置１６のシステム制御部１６ｃの情報生成部により生成される学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３の一例を示す。前述したように、管理情報Ｄ３は、利用者（学習者Ｐ等）が特定されている情報であり、サーバ１４から収集された情報（第二の情報）に基づき、利用者が利用可能なように情報のまとめ処理（メタデータ化）された情報である。管理情報Ｄ３は、ログイン名（文字列）、ホスト名（文字列）、ログイン時刻（年／月／日／時／分）、ログアウト時刻（年／月／日／時／分）、グループＮｏ（通信装置１６固有のＮｏ）、文字／音声情報（ＵＲＬ、学習者Ｐ別の格納フォルダＦ１）、学習履歴（履歴数、履歴情報（ログイン／ログアウト時刻））等の情報がまとめられている。管理情報Ｄ３は、上述したように、認証（ログイン）を求めた学習者用端末１０ｂの利用者を特定するとともにサーバ１４に登録された各種情報（第二の情報という場合もある）に基づいて生成される。管理情報Ｄ３は、教師用端末１０ａの利用者（教師）や学習者用端末１０ｂの利用者（学習者Ｐ）が適宜利用可能な情報である。例えば、教師の場合、授業中や授業の終了後に学習者Ｐの評価や理解度の確認等を行うために管理情報Ｄ３をサーバ１４から呼びだし活用することができる。また、学習者Ｐは、授業中や授業の終了後に学習内容の確認等を行う際に活用することができる。したがって、教師と学習者Ｐとの間でインタラクティブな学習方式（アクティブラーニング）が実現しやすくなる。

続いて、図１１の処理シーケンスに示されるように、学習者用端末１０ｂは、Ｓ１１２において、「授業情報要求」のメッセージを通信装置１６に発行する。通信装置１６は、Ｓ１１３において、サーバ１４に予め登録された「授業情報」を管理情報Ｄ３に盛り込み、「授業情報応答」を学習者用端末１０ｂに返信する。「授業情報」が盛り込まれた管理情報Ｄ３には、「学習履歴」、「資料」、「発言履歴」等が含まれる。したがって、学習者用端末１０ｂの学習者Ｐは、管理情報Ｄ３を参照することにより、学習内容の把握や学習の振り返り等を効率よく行うことができる。

また、通信装置１６は、管理情報Ｄ３に対して、図１２の処理シーケンスにしたがい、学習者Ｐが学習者用端末１０ｂを操作して入力する文字情報や音声情報の登録処理を実行する。学習者用端末１０ｂは、学習者Ｐが例えば、入力部２６を用いて「文字情報」を入力した場合、Ｓ１１４において、学習者Ｐの操作に従い、学習者Ｐの入力した文字列をフォーマットして、通信装置１６に「文字情報」を発行する。この「文字情報」は、一括して発行してもよいし、複数に分割して発行してもよい。通信装置１６は、「文字情報」を受け取ると、テキストファイルを作成し、管理情報Ｄ３と関連付けを行いメモリ１６ｅに保持（一時記憶）する。つまり、テキストファイルが文字入力を行った学習者Ｐと関連付けられて登録されることになる。テキストファイルの作成の流れは後述する。通信装置１６は、「文字情報」を取得し、メモリ１６ｅに保持（一時記憶）を済ませると、Ｓ１１５において、「文字情報：ＯＫ」のメッセージを学習者用端末１０ｂに発行する。なお、「文字情報」が関連付けられた管理情報Ｄ３は、授業の終了後に、サーバ１４に登録される。このように、学習者用端末１０ｂから入力された「文字情報」（第一の情報）を通信装置１６において、学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３に関連付けて保持することで、サーバ１４側の処理負荷を増大させることなく、文字情報の管理、活用を行い易い状態で登録することができる。

同様に、学習者用端末１０ｂは、学習者Ｐが例えば、発言を行った場合、Ｓ１１６において、音声入力部２８を用いて集音および録音を行い、通信装置１６に「音声情報」を発行する。この「音声情報」は、一括して発行してもよいし、複数に分割して発行してもよい。通信装置１６は、「音声情報」を受け取ると、音声ファイルを作成し、管理情報Ｄ３と関連付けを行いメモリ１６ｅに保持する。つまり、音声ファイルが音声入力を行った学習者Ｐと関連付けられて登録されることになる。音声ファイルの作成の流れは後述する。通信装置１６は、「音声情報」を取得し、メモリ１６ｅに保持を済ませると、Ｓ１１７において、「音声情報：ＯＫ」のメッセージを学習者用端末１０ｂに送信する。なお、「音声情報」が関連付けられた管理情報Ｄ３は、授業の終了後に、サーバ１４に登録される。このように、学習者用端末１０ｂから入力された「音声情報」（第一の情報）を通信装置１６において、学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３に関連付けて保持することで、サーバ１４側の処理負荷を増大させることなく、音声情報の管理、活用を行い易い状態で登録することができる。

次に、学習者Ｐが授業中に退席する場合の処理を図１３の処理シーケンスを用いて説明する。学習者Ｐが退席する場合、学習者Ｐが学習者用端末１０ｂをログアウトすると、Ｓ１１８において、学習者用端末１０ｂから通信装置１６に向けて、「終了要求」のメッセージが発行される。通信装置１６は、利用者（ログアウトした学習者Ｐ）の管理情報Ｄ３（図１０参照）のログアウト時刻を登録し、管理情報Ｄ３をメモリ１６ｅに保持する。そして、Ｓ１１９において、通信装置１６は、学習者用端末１０ｂに「終了応答」のメッセージを発行する。以後、通信装置１６はログアウトした学習者Ｐからのメッセージは廃棄するものとする。

続いて、授業が正規に終了する場合の処理を図１４の処理シーケンスを用いて説明する。授業を終了させる場合、Ｓ１２０において、教師は、教師用端末１０ａを操作して「授業終了要求」のメッセージを通信装置１６に向けて発行する。このとき、通信装置１６は、Ｓ１２１において、今回の授業の学習履歴が反映された最新の状態の各学習者Ｐの学習者情報をサーバ１４に登録（更新）する。つまり、今回の授業で学習者用端末１０ｂから入力された「文字情報」や「音声情報」等が学習者Ｐと関連付けられて（紐付けされて）、学習者Ｐごとの管理情報Ｄ３に登録される。また、通信装置１６は、授業中に撮像装置２２によって、授業内容の撮影が撮像装置２２により実行されている場合、撮像された映像情報録画情報Ｄ４（画像ファイル、音声ファイル）は、図１５に示されるように、逐次動画格納フォルダＦ２に格納されている。したがって、通信装置１６は、動画格納フォルダＦ２を管理情報Ｄ３に関連付け（紐付け）してサーバ１４に登録する。つまり、学習者用端末１０ｂの利用状況と関連付けられた、または学習者Ｐと関連付けられた映像情報録画情報Ｄ４がサーバ１４に登録される。このように、学習者用端末１０ｂが存在する領域を撮像した「映像情報」(第一の情報)を通信装置１６において、学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３に関連付けて保持することで、授業内容や学習者Ｐの学習状況等の把握が容易になり、同様に管理情報Ｄ３に関連付けられた「文字情報」や「音声情報」等と併せて、学習者Ｐの評価や授業の管理等に活用することができる。また、サーバ１４側の処理負荷を増大させることなく、可視的な情報である映像情報の管理、活用を行い易い状態でサーバ１４に登録することができる。また、管理情報Ｄ３に「映像情報」を関連付けて登録することにより、情報の記録漏れや情報の損失防止にも寄与することができる。サーバ１４は、最新の管理情報Ｄ３の登録を完了すると、Ｓ１２２において、通信装置１６に対して登録の「完了」のメッセージを発行する。また、通信装置１６は、Ｓ１２３において、教師用端末１０ａに対して「授業終了応答」のメッセージを発行する。これ以後、通信装置１６は、終了した授業に関する情報を全て廃棄し、新たな「授業開始指示」の取得を待つ。なお、教師用端末１０ａは、図７において、「授業開始指示」のメッセージを発行した全ての通信装置１６に対して、上述したような「授業終了要求」のメッセージを発行し、各通信装置１６における処理を終了させる。

次に、図１６～図１９に示すフローチャートを用いて、通信装置１６を主体とする処理の流れを説明する。なお、以下に示すフローチャートでは、これから授業を開始して、その後終了する場合の処理を説明する。

図１６のフローチャートにおいて、通信装置１６は、電源がＯＮされている場合、情報端末機器１０からのメッセージ受信の有無を常時確認している（Ｓ２００のＮｏ）。通信装置１６は、学習者用端末１０ｂからメッセージを受信した場合で（Ｓ２００のＹｅｓ）、そのメッセージが「授業開始指示」のメッセージではない場合（Ｓ２０１のＮｏ）、Ｓ２００に戻り、メッセージ受信の有無の監視を継続する。

一方、通信装置１６は、受信したメッセージが「授業開始指示」であった場合（Ｓ２０１のＹｅｓ）、「授業開始指示」を発行した教師がサーバ１４のデータベース（ＤＢ）に登録されているか否かの確認を行う（Ｓ２０２）。登録された教師でない場合（Ｓ２０２のＮｏ）、通信装置１６は、メッセージを発行した無線通信制御部１６ａに対して「授業開始応答」を「ＮＧ」で返答し（Ｓ２０３）、Ｓ２００の処理に戻り、メッセージ受信の有無の監視を継続する。

Ｓ２０２において、メッセージを発行した教師用端末１０ａの利用者（教師）が通信装置１６のデータベースに登録されている場合で（Ｓ２０２のＹｅｓ）、「授業開始指示」に撮像装置２２を用いた授業内容の録画指示が含まれている場合は（Ｓ２０４のＹｅｓ）、撮像装置２２を起動する（Ｓ２０５）。一方、「授業開始指示」に録画指示が含まれていない場合（Ｓ２０４のＮｏ）、Ｓ２０５の処理をスキップする。この時点で授業が開始される。

授業が開始されると、通信装置１６は、新たなメッセージの受信があるか監視する（Ｓ２０６）、メッセージの受信がない場合（Ｓ２０６のＮｏ）、メッセージ受信の監視を継続する。一方、メッセージを受信した場合で（Ｓ２０６のＹｅｓ）、そのメッセージの発行元が教師（教師用端末１０ａ）でない場合（Ｓ２０７のＮｏ）、つまり、メッセージが学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）から発行された場合、通信装置１６は、図１７のフローチャートに移行して、メッセージの内容に基づく処理を実行する。なお、この場合、複数の学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）からのメッセージが個別に発行される可能性があるため、通信装置１６は、Ｓ２０６における新規メッセージの受信処理と、図１７のフローチャートに示す受信したメッセージに基づく処理を平行して実行する。

通信装置１６は、受信したメッセージが、学習者用端末１０ｂからの「認証要求」であった場合（Ｓ２０８のＹｅｓ）、「認証要求」を発行した学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）がサーバ１４のデータベースに登録された学習者Ｐであるか否か確認する（Ｓ２０９）。データベースに登録されている学習者Ｐの場合（Ｓ２０９のＹｅｓ）、通信装置１６は、学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３を作成するとともに、メッセージを発行した学習者用端末１０ｂに対して「認証応答」を「ＯＫ」で返答する（Ｓ２１０）。そして、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他の学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）の「認証要求」やそれ以外のメッセージの受信を継続する。つまり、認証を求めた学習者Ｐの授業への参加を許可する。一方、Ｓ２０９において、「認証要求」を発行した学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）が、サーバ１４のデータベースに登録されていない場合（Ｓ２０９のＮｏ）、メッセージを発行した学習者用端末１０ｂに対して「認証応答」を「ＮＧ」で返答する（Ｓ２１１）。つまり、認証を求めた学習者Ｐの授業への参加を退ける（例えば、参加履歴を残さない）。そして、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他の学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）の「認証要求」やそれ以外のメッセージの受信を継続する。

Ｓ２０８において、受信したメッセージが「認証要求」でない場合（Ｓ２０８のＮｏ）、メッセージの発行元が認証済みの学習者Ｐ（学習者用端末１０ｂ）かつ終了（ログアウト、退席等）していない場合（Ｓ２１２のＹｅｓ）、メッセージ内容にしたがう処理を継続する。なお、Ｓ２１２において、メッセージの発行元の学習者用端末１０ｂ（学習者Ｐ）が認証されていない場合や既にログアウトしている場合（Ｓ２１２のＮｏ）、Ｓ２０６に戻り、メッセージの受信を継続する。

Ｓ２１２において、メッセージの発行元が認証済みの学習者Ｐ（学習者用端末１０ｂ）かつ終了(ログアウト、退席等）していない場合（Ｓ２１２のＹｅｓ）、つまり、授業に実際に参加している場合、通信装置１６は、メッセージ内容が、「授業情報要求」か否かを確認する（Ｓ２１３）。受信したメッセージが「授業情報要求」の場合（Ｓ２１３のＹｅｓ）、サーバ１４から取得した授業情報を盛り込んだ「授業情報応答」をメッセージ発行元の学習者用端末１０ｂに返信する（Ｓ２１４）。そして、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他のメッセージの受信の監視を継続する。

Ｓ２１３において、受信したメッセージが「授業情報要求」ではなく（Ｓ２１３のＮｏ）、学習者用端末１０ｂから「文字情報」が入力されたことを示すメッセージである場合（Ｓ２１５のＹｅｓ）、通信装置１６は、文字情報のテキストファイルを作成する（Ｓ２１６）。そして、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他のメッセージの受信の監視を継続する。

文字情報のテキストファイルを作成する処理を図１８のフローチャートを用いて説明する。通信装置１６は、メモリ１６ｅに、メッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対応するテキストファイルが既に存在する場合（Ｓ３００のＹｅｓ）、既存のテキストファイルをオープンして受信した文字列を追加する（Ｓ３０１）。一方、メモリ１６ｅにメッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対応するテキストファイルが存在しない場合（Ｓ３００のＮｏ）、通信装置１６は、メモリ１６ｅ上の規定のフォルダにテキストファイルを新規作成し、受信した文字列を格納する（Ｓ３０２）。続いて、通信装置１６は、後続の文字情報の存在を示す継続メッセージがあるか否か確認して、ある場合には（Ｓ３０３のＹｅｓ）、一旦テキストファイルの作成処理を終了する。つまり、Ｓ３００からの処理を繰り返す。一方、後続の文字情報の存在を示す継続メッセージがない場合（Ｓ３０３のＮｏ）、通信装置１６は、テキストファイルをクローズし、メッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対して、「文字情報：ＯＫ」を返答する（Ｓ３０４）。つまり、「文字情報」の登録完了を通知して、ファイル作成処理を一旦終了する。

Ｓ２１５において、受信したメッセージが「文字情報」が入力されたことを示すメッセージではなく（Ｓ２１５のＮｏ）、学習者用端末１０ｂから「音声情報」が入力されたことを示すメッセージである場合（Ｓ２１７のＹｅｓ）、通信装置１６は、音声ファイルを作成する（Ｓ２１８）。そして、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他のメッセージの受信の監視を継続する。

音声情報を保存する音声ファイルを作成する処理を図１９のフローチャートを用いて説明する。通信装置１６は、メモリ１６ｅに、メッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対応する音声ファイルが既に存在する場合（Ｓ３１０のＹｅｓ）、既存の音声ファイルをオープンして受信した音声データを追加する（Ｓ３１１）。一方、メモリ１６ｅにメッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対応する音声ファイルが存在しない場合（Ｓ３１０のＮｏ）、通信装置１６は、メモリ１６ｅ上の規定のフォルダに音声ファイルを新規作成し、受信した音声データを格納する（Ｓ３１２）。続いて、通信装置１６は、後続の音声情報の存在を示す継続メッセージがあるか否か確認して、ある場合には（Ｓ３１３のＹｅｓ）、一旦音声ファイルの作成処理を終了する。つまり、Ｓ３１０からの処理を繰り返す。一方、後続の音声情報の存在を示す継続メッセージがない場合（Ｓ３１３のＮｏ）、通信装置１６は、音声ファイルをクローズし、メッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対して、「音声情報：ＯＫ」を返答する（Ｓ３１４）。つまり、「音声情報」の登録完了を通知して、ファイル作成処理を一旦終了する。

Ｓ２１７において、受信したメッセージが「音声情報」が入力されたことを示すメッセージではなく（Ｓ２１７のＮｏ）、学習者用端末１０ｂから「終了要求」を示すメッセージを受信した場合（Ｓ２１９のＹｅｓ）、例えば、学習者Ｐが退席等して学習を中止したとみなせる。この場合、通信装置１６は、学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３に終了時刻（ログアウト時刻）を設定（登録）し、メッセージ送信元の学習者用端末１０ｂに対して、「終了応答」を返信する（Ｓ２２０）。そして、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他のメッセージの受信の監視を継続する。なお、Ｓ２１９において、受信したメッセージが「終了要求」ではない場合（Ｓ２１９のＮｏ）、通信装置１６は、常用のメッセージではないと判定して、個別処理を行うとともに、Ｓ２０６に戻り、他のメッセージの受信の監視を継続する。

図１６のフローチャートに戻り、Ｓ２０６において受信したメッセージが教師（教師用端末１０ａ）からの場合で（Ｓ２０７のＹｅｓ）、「授業終了要求」を示すメッセージではない場合（Ｓ２２１のＮｏ）、通信装置１６は、Ｓ２０６に戻り、他のメッセージの受信の監視を継続する。一方、受信したメッセージが「授業終了要求」を示すメッセージの場合で（Ｓ２２１のＹｅｓ）、撮像装置２２による録画が実行中の場合（Ｓ２２２のＹｅｓ）、通信装置１６は、撮像装置２２による録画を停止する（Ｓ２２３）。録画中でない場合は（Ｓ２２２のＮｏ）、通信装置１６は、Ｓ２２３の処理をスキップする。そして、通信装置１６は、メモリ１６ｅ上に保持している学習者Ｐ別の管理情報Ｄ３を最新の状態に更新し、サーバ１４のデータベースに登録する。また、撮像装置２２による映像データ（情報）が存在する場合には、管理情報Ｄ３と関連付けて映像データもサーバ１４のデータベースに登録する（Ｓ２２４）。そして、教師用端末１０ａに対して、「授業終了応答」を「ＯＫ」で返信して（Ｓ２２５）、一連の処理を一旦終了する。

このように、本実施形態の通信装置１６および通信システム１００によれば、通信装置１６が、情報端末機器１０の利用者を特定するとともにサーバ１４に登録された各種情報（第二の情報）に基づいて、利用者が利用可能なように情報をまとめて管理情報Ｄ３を生成する情報生成部として機能する。また、通信装置１６は、学習者用端末１０ｂから取得される文字情報や音声情報等を管理情報Ｄ３と関連付けてサーバ１４に登録する登録処理部として機能する。その結果、学習者用端末１０ｂから取得できる各種データは、通信装置１６において、整理およびまとめられてメタデータ化される。また、管理情報Ｄ３を生成することで、関連する情報間で関連づけ（紐付け）が行われる。このように、通信装置１６側で情報のメタデータ化処理や関連付け処理が行われた情報群がサーバ１４に登録される。その結果、サーバ１４側での処理負荷を増加させることなく、利用しやすい情報が提供できる情報システムを構築することができる。また、サーバ１４において、各種情報が管理情報と関連付けされ、理解しやすい状態で保持されるので、教師や学習者Ｐ等の利用者がその情報を後から利用する場合には、各情報が取得し易く、活用しやすくすることができる。例えば、教師は、サーバ１４に登録された管理情報Ｄ３を参照することで、学習内容の履歴や参加状態、発言や提出物の確認等が可能で、各学習者Ｐの評価等をスムーズに行うことができる。また、各学習者Ｐは、自分の管理情報Ｄ３を参照することにより、学習内容の把握や学習の振り返り等を効率よく行うことができる。

なお、本実施形態においては、通信装置１６や通信システム１００の用途として、教育現場に適用する例を示したが、これに限定されず、例えば、企業等でプレゼンテーションを行う場合や、会議やイベント等で情報端末機器１０を用いて各種情報を収集したり、共有したりする場合でも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

また、図１に示す例では、各通信装置１６は、アクセスポイント１２を介して構内ネットワークＷに接続されている場合を示したが、例えば、通信装置１６が有線で構内ネットワークＷに接続され、サーバ１４と接続されていてもよい。

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 情報端末機器
１０ａ 教師用端末
１０ｂ 学習者用端末
１２ アクセスポイント
１４ サーバ
１６ 通信装置
１６ａ 無線通信制御部
１６ｂ 有線通信制御部
１６ｃ システム制御部
１６ｄ 外部Ｉ／Ｆ制御部
１６ｅ メモリ
１６ｆ 不揮発メモリ
２２ 撮像装置
２４ 制御部
２４ａ 個人認証部
２４ｂ メッセージ処理部
２４ｃ 音声処理部
２４ｄ 学習資料処理部
２４ｅ セッション管理部
２６ 入力部
２８ 音声入力部
３０ 表示部
３２ 通信部
３４ 記憶部
１００ 通信システム

特許第５９７２７０７号公報 特開２０１７－１４６７９６号公報

Claims (4)

1. 所定の領域に存在し第一の情報を取得可能な少なくとも一つの情報端末機器と、第二の情報を保持可能なサーバと、を相互に接続して情報の送受信を実行する通信装置であって、
   前記情報端末機器の利用者を特定するとともに、前記サーバに登録された前記第二の情報を特定された前記利用者に基づいてまとめ処理した管理情報を生成する情報生成部と、
   前記情報端末機器から取得される前記第一の情報を前記管理情報と関連付けて前記サーバに登録する登録処理部と、
   前記所定の領域の映像情報を取得する映像取得部と、
   を備え、
   前記登録処理部は、前記映像情報と当該映像情報を取得したときの前記情報端末機器の利用状況とを関連付けて前記サーバに登録する、通信装置。
2. 前記登録処理部は、前記第一の情報として音声情報を取得し、当該音声情報を入力した前記情報端末機器の前記利用者と関連付けて前記サーバに登録する請求項１に記載の通信装置。
3. 前記登録処理部は、前記第一の情報として文字情報を取得し、当該文字情報を入力した前記情報端末機器の前記利用者と関連付けて前記サーバに登録する請求項１または請求項２に記載の通信装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信装置と、
   前記通信装置と接続可能で、前記通信装置との間で送受する情報を保持可能なサーバと、
   を含む通信システム。

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