(57)【要約】【課題】  常にシステムをモニタすることを講師に要求せずに、講師に対して適切な受講者の受講状態を提示する講義支援システムを提供する。【解決手段】  受講者の状態を検出し、検出された受講者の受講状態を予め定められた複数の受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、第１の時刻における各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果において、第１の時刻における各受講者の受講状態レベルの第１の分布と第２の時刻における各受講者の受講状態レベルの第２の分布との差が予め定められた閾値から外れたとき、所定の出力を生じさせる出力手段と、を備えてなる講義支援システム。  【選択図】  図１
2006260095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受講者の状態を検出し、検出された前記受講者の受講状態を予め定められた受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布との差が予め定められた閾値から外れたとき、所定の出力を生じさせる出力手段と、
を備えてなる、講義支援システム。
【請求項２】
受講者の状態を検出し、検出された前記受講者の受講状態を予め定められた受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布とを比較して講義特性を特定する講義特性特定手段と、
特定された前記講義特性を出力する手段と、
を備えてなる講義支援システム。
【請求項３】
前記講義特性特定手段は、２つの時刻における受講状態レベルの分布の変化と講義特性との関係を予め保存する保存手段を備え、
前記第１の分布と前記第２の分布との比較結果を前記保存手段に保存されている受講状態レベルの分布の変化と講義特性との関係に照らして、前記講義特性を特定する、ことを特徴とする請求項２に記載の講義支援システム。
【請求項４】
前記受講者の状態は、該受講者に関する複数の生体情報に基づき検出される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の講義支援システム。
【請求項５】
受講者の状態を検出し、検出された前記受講者の受講状態を予め定められた受講状態レベルのいずれかに分類するステップと、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較ステップと、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布との差が予め定められた閾値から外れたとき、所定の出力を生じさせる出力ステップと、
を含んでなる、講義支援方法。
【請求項６】
受講者の状態を検出し、検出された前記受講者の受講状態を予め定められた受講状態レベルのいずれかに分類するステップと、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較ステップと、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布とを比較して講義特性を特定する講義特性特定ステップと、
特定された前記講義特性を出力するステップと、
を含んでなる講義支援方法。
【請求項７】
コンピュータ装置を、
受講者の状態を検出し、検出された前記受講者の受講状態を予め定められた受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布との差が予め定められた閾値から外れたとき、所定の出力を生じさせる出力手段と、
として機能させる、ことを特徴とする講義支援用コンピュータプログラム。
【請求項８】
コンピュータ装置を、
受講者の状態を検出し、検出された前記受講者の受講状態を予め定められた受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布とを比較して講義特性を特定する講義特性特定手段と、
として機能させる、ことを特徴とする講義支援用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は講義支援システム、講義支援方法及び講義支援用コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
受講者の受講状態を把握することにより講義を支援するシステムとして特許文献１に開示のものが知られている。
この講義支援システムでは複数の受講者の受講状態を、受講者の生体情報に基づき判断する。判断の結果として例えば、講義に集中している受講者と集中していない受講者の割合を出力して講師にその受講者の状況を把握させるものである。
その他、本発明に関連する技術を開示した特許文献２〜４を参照されたい。
【特許文献１】特開２００４−１９９５０６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２９９４８号公報
【特許文献３】特開２００４−１２９７０３号公報
【特許文献４】特開平１０−７８７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の講義支援システムによれば受講者の状態が講師に提示されるので、講師は受講者の状況に応じて講義の内容にアクセントをつけたり、また講義の内容を繰返したり、変更することができる。アクセントとしては例えば講義が一方向的になっている場合は、受講者に質問をして注意を喚起したり、長時間講義の場合は小休憩を入れたりすることが考えられる。
しかしながら、当該システムにより受講者の状態を把握するには、講師は常に受講者の状態をシステムを使ってモニタしておらねばならず、講義に注ぐべき集中力が分散してしまうおそれがある。
【０００４】
そこでこの発明は、常に受講者の状況をモニタすることを講師に要求しない講義支援システムの提供を目的とする。
また、受講者の状況の変化に基づき、受講者が講義により集中できる講義が行われるように、講師へ適切な情報を提供する講義支援システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の第１の局面は上記目的を達成すべくなされたものである。即ち、受講者の状態を検出し、検出された受講者の受講状態を予め定められた複数の受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布との差が予め定められた閾値から外れたとき、所定の出力を生じさせる出力手段と、
を備えてなる、講義支援システム。
【０００６】
このように構成された講義支援システムによれば、第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布との差が予め定められて閾値から外れたとき、警報等の所定の出力が発せられる。これにより、講師は常に受講者の受講状態をモニタしなくても、受講状態の大きな変化を当該出力から把握することができる。よって、講師にかかる負担が小さくなる。
【０００７】
この発明の第２の局面は次のように規定される。即ち、受講者の状態を検出し、検出された受講者の受講状態を予め定められた複数の受講状態レベルのいずれかに分類する手段と、
第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルと第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルとを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果において、前記第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布とを比較して講義特性を特定する講義特性特定手段と、
特定された前記講義特性を表示する手段と、
を備えてなる講義支援システム。
【０００８】
このように構成された第２の局面の講義支援システムによれば、第１の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第１の分布と前記第２の時刻における前記各受講者の受講状態レベルの第２の分布とを比較することにより講義特性（講義内容の難易度、冗長性等の講義内容に関する特性の他、教室の明暗、教室の広さ、教室の温度・湿度、板書やスライドの字の大きさ、講師の音量等の講義環境も含まれる）が特定され、当該講義特性が表示される。講師は、この講義特性を把握することにより、講義内容や講義環境を修正し、より受講者が集中できるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、上記各要素について詳細に説明する。
（受講者の受講状態検出）
受講者の受講状態は周知の方法で受講者の生体情報を検出することにより得ることができる。受講者に接触するセンサを用いて、脳波、心拍、心電図、皮膚電位、体温などを検出することができる。また。頭や背中の位置などを位置センサで検出することもできる。位置センサからの出力を微分する加速度センサを用いることもできる。更には、受講者の姿勢を撮像してこれを画像処理することにより、受講者の生体情報を検出することができる。
受講者の受講状態をより正確に特定するには、上記２つ以上の生体情報の検出結果を利用することが好ましい。
【００１０】
受講者の受講状態は例えば、（１）講義に対する集中力が充実している状態（受講状態レベルＩ）、（２）講義に対する集中力が不十分な状態（受講状態レベルＩＩ）、（３）講義以外に集中力が向かっている状態（受講状態レベルＩＩＩ）、（４）眠っている状態（受講状態レベルＩＶ）（５）上記以外の何らかの原因による異常な状態（受講レベルＶ）に分類することができる。
予め標準的な受講者について上記各受講状態レベル（Ｉ）〜（Ｖ）における上記各生体情報の検出結果を標準生体情報として保存しておく。そして、本発明のシステムを実行させたときに受講者について得られる実際の生体情報の検出結果を当該保存した標準生体情報に照らして、受講者の受講状態レベルを分類する。このとき、複数種類の検出結果を処理して受講状態レベルを特定することが好ましい。
【００１１】
このようにして各受講者の受講状態を受講状態レベル毎に分類することのより、特定の時刻における検出対象となった全受講者の受講状態レベルの一覧が形成される。即ち、特定の時刻における各受講者の受講状態レベルの分布が得られる。換言すれば、この発明では複数の受講者（集団）の受講状態レベルのまとまりを処理対象となる情報単位としてとらえている。
【００１２】
更にこの発明では、特定時刻における複数の受講者の受講状態レベルのまとまりからなる処理情報単位の変化を検証する。
例えば、処理情報単位として特定の時刻における受講状態レベルＩの受講者の割合を用いることができる。そして、第１の時刻のときの受講状態レベルＩの受講者割合に対して所定時間経過後の第２の時刻における受講状態レベルＩの受講者割合が所定の閾値（例えば６０％）を超えて低下したとき、受講者が全体的に集中力を欠き始めているとして、講師に警告を発することができる。また、受講状態レベルＶの受講者がひとりでも検出されたときは、直ちに警告を発することもできる。
【００１３】
処理情報単位の変化を講義特性と関連付けることができる。ここに講義特性とは、難易度、冗長性等の講義内容に関係する特性の他、教室の明暗、音量、講義室の温度等の講義環境に関係する特性も含まれる。
予め標準的な受講者の集団につき、各種の講義特性が第１の時刻から第２の時刻の間に変化したとき、当該第１の時刻における受講状態レベルの分布（第１の分布）と第２の時刻における受講状態レベルの分布（第２の分布）の変化のパターンを標準分布変化パターンとして講義特性の変化と関連付けて記録しておく。そして、この発明のシステムを稼動させる際に、第１の分布と第２の分布とを比較してその変化のパターンを特定し、予め記録されている標準分布変化パターンと比較し、もって講義特性の変化を推定する。そして、当該講義特性の変化を出力（画像出力、音声出力等）することにより、講師は当該講義特性の変化を具体的に把握することがきる。
【実施例】
【００１４】
以下、この発明の実施例について説明をする。
図１はこの発明の実施例の講義支援システム１の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、実施例の講義支援システム１は講師側の端末装置２と受講者側のセンサ装置２０から大略構成される。
講師側の端末装置２は中央演算装置３、入力装置５、表示装置６、ネットワークインターフェース７及び保存装置８（メモリＡ〜メモリＣ、ハードディスクタイプの記録装置９）を備えている。中央演算装置３と他の要素は汎用的なバスラインで連結されている。メモリＡには制御用のプログラムが保存されており、中央演算装置３は当該制御用プログラムをメモリＡから読み出して、システム全体の制御を行う。
入力装置５を用いて講師は講義支援システム１を動作させるために必要な各種のパラメータを入力する。例えば、受講状態レベルの分布を形成するタイミングとしての第１の時刻と第２の時刻の間隔を決めたり、受講状態の検出対象者を特定若しくは受講状態遷移の閾値パラメータを変更したりする。
表示装置６はＰＤＡなどの小型装置を含む液晶若しくはＣＲＴからなるディスプレイであって、講義支援システムの出力結果を表示する。表示装置６の代わりに若しくはこれと併用してプリンタや音声出力装置を使用することができる。
【００１５】
メモリＢには、表１に示すとおり、受講状態レベルと標準生体情報との関係が保存されている。この実施例では、生体情報として体温、瞬きの状態、発汗量が検出される。
受講者側センサ装置２０はスマートチェア２１を備えている。このスマートチェア２１はチェア本体に、各種のセンサ、ヘッドセット及びネットワーク用のインターフェースを備えている。センサとして体温計２２、ＣＣＤカメラ２３、電極２４が備えられている。体温計２２と電極２４はそれぞれ受講者に接触させ、体温及び発汗量を検出対象とする。なお、発汗量が変化すると体全体として抵抗が変化するので、電極２４により体全体の抵抗を測定することにより発汗量を特定可能である。ヘッドセットに備えられたＣＣＤカメラにより受講者の顔、特に目の周囲を撮像し、それを周知の方法で画像処理することにより瞬きの状態を特定することができる。脳波計２５により受講者の脳派を測定し、ポジションセンサ２６により受講者のチェア上での移動を検出する。個人認証装置２７で誰がそのスマートチェアに座ったかを認証する。この個人認証装置としてヘッドセットのＣＣＤカメラを用い、撮影された顔や網膜のデータから受講者の認証をすることができる。脈派センサ２８で受講者の心拍数を測定し、血液センサ２９で血中飽和酸素濃度（ＳｐＯ２）を測定して受講者の疲労度合いを測定する。
講義室において受講者の座る全ての座席をスマートチェアとしてこれらセンサ２２〜２９を付設しても良いし、また特定の座席のみをスマートチェアとすることもできる。
【００１６】
表１は標準生体情報と受講状態レベルとが関連付けられている。
【表１】
2006260095.tif 000003
体温については検出された温度がＴ１（温度幅があるものとする、Ｔ２〜Ｔ４についても同じ）のとき受講状態レベルはレベル１にあるもと標準化されている。
他方、瞬きの回数（単位時間当たり）がＮ１（幅があるものとする、Ｎ２〜Ｎ４についても同じ）のとき受講状態レベルはレベル１にあるものと標準化されている。
発汗量は受講者の体全体の電気抵抗（インピーダンス）がＲ１（幅があるものとする、Ｒ２〜Ｒ４についても同じ）のとき受講状態レベルはレベル１にあるものとする。
なお、実際の測定にあたっては検出対象の優先順位を付すことが好ましい。例えば、体温がＴ１であるにもかかわらず、瞬きの回数がＮ２となることがあるからである。優先順位を付した場合には、優先順位の高い生体情報の検出結果に基づき受講状態レベルが特定されることとなる。
この実施例では１つの生体情報の検出値と受講状態レベルとを関連付けているが、複数の生体情報の検出値の組合わせに受講状態レベルを関連付けることもできる。
【００１７】
メモリＣには、表２に示す通り、時刻１における各受講者の受講状態レベルの分布（第１の分布）から時刻２における各受講者の受講状態レベルの分布（第２の分布）への変化と講義特性との関係がまとめられて、保存されている。
【表２】
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この例では、標準的な受講者としてＡ〜Ｆの計６名の受講状態レベルの分布がひとつのまとまった情報として処理されている。
例えば、パターン１では時刻ｔ１において集中状態の全受講者がその後の時刻ｔ２において集中力を低下させている。かかる状況が生じた原因として講義内容が退屈であることが考えられる。
同様に、パターン２は講義が冗長になっている場合、パターン３は講義室が暗い場合、パターン４は講義室が寒い場合を示唆している。
なお、表２の例は標準分布変化パターンの一例を示すものであり、かかる標準分布変化パターンをより多く蓄積することにより、講義特性をより正確に特定できることとなる。
【００１８】
次のこの発明の実施例の講義支援システム１の動作を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
ステップ１において、任意の時刻ｔ１における所定のイス２１に着座した受講者につきその生体情報をセンサ２２〜２４を用いて検出する。検出された生体情報をメモリ２に保存されている表１の関係に照らし、各受講者につきその受講状態レベルを特定する（ステップ３）。この実施例では、各標準生体情報に均等に重み付けをしている。例えば、受講者甲の体温がＴ１、瞬きがＮ２、発汗量Ｒ１のとき、その受講状態レベルをＩとする。同様に、受講者乙の体温がＴ３、瞬きがＮ２、発汗量がＲ２のときはその受講状態レベルはＩＩとなる。なお、受講者丙の体温がＴ１、瞬きがＮ２、発汗量がＲ３となった場合はノイズとしてデータ形成を行わない。
【００１９】
ステップＳ５では、受講状態レベルの特定された受講者においてその受講状態レベルがＩである者の割合ｒ１を演算する。
そして、時間が経過して時刻がｔ２になったとき、ステップ１、ステップ３及びステップ５と同様の処理を実行して、時刻ｔ２における受講状態レベルがＩである者の割合ｒ２を演算する（ステップ１１、１３、１５）。
ステップ２１では、時刻ｔ１における受講状態レベルがＩである者の割合ｒ１と時刻ｔ２における受講状態レベルがＩである者の割合ｒ２との比を演算し、その比が所定の閾値を下回ったとき、表示装置６へ警告を出力し（ステップ３０）、講師に注意を促す。これにより、講師は常に講義支援システムをモニタすることなく、講義に対する受講者の集中力が低下した状態を把握できる。
【００２０】
実施例の講義支援システムの他の動作態様を図３のフローチャートに示す。なお、図２の同様のステップには同一の符号を付してその説明を部分的に省略する。
図３の例では、ステップ６において時刻ｔ１における受講者毎の受講状態レベルの分布（第１の分布）を作成し、同様にステップ１６において時刻ｔ２における受講者毎の受講状態レベルの分布（第２の分布）を作成する。そして、当該第１の分布と第２の分布との変化の態様をメモリＣに保存されている表２の関係に照らし合わせる。当該第１の分布と第２の分布との変化の態様が表２における標準分布変化パターンに一致したとき若しくは近似したときには、対応する講義特性を特定する（ステップ２３、２５）。そして、当該特定された講義特性を表示装置６に表示する（ステップ２７）。これにより、講師は講義特性（例えば講義内容が退屈になっていること）を具体的に把握することができるので、それに対応すべく講義内容にアクセント（受講者に質問をして注意を喚起したり、長時間講義の場合は小休憩を入れたりする等）を与えたり、また修正することができる。
【００２１】
この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。例えば、企業等の研修システムとして、あるいは実時間の遠隔会議システムとして適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１はこの発明の実施例の講義支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は実施例の講義支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は実施例の講義支援システムの他の動作態様を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２３】
１    講義支援システム
２    講師側端末装置
３    中央演算装置
２０  受講者側センサ装置
２１  イス
２２  体温計
２３  ＣＣＤ
２４  電極
【図１】
2006260095.tif 000005
【図２】
2006260095.tif 000006
【図３】
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