(57)【要約】      （修正有）【課題】教育機関における生徒の出欠管理を、不正行為を確実に防ぎつつ、最小限の設備投資で、教師と生徒の余分な操作負担なしに実現する。【解決手段】近距離無線通信機能を備える携帯情報機器を教師と生徒が利用し、複数の携帯情報機器に協調処理を行なわせることで、大教室における出席管理にも対応すると共に、生徒が授業中に教室内に在席していることを確実に証明し、不正を検知できる方法、システム、及び、コンピュータ・プログラムを提供する【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、
前記教師用端末は近距離無線通信手段を備え、
前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段と端末識別子提供手段を備え、
管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて出欠管理を行なうコンピューターにより実行される方法であって、
前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループの端末識別子提供手段から識別子の第一のグループを取得し、前記識別子の第一のグループを前記管理サーバに送信するステップと、
前記生徒用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループの端末識別子提供手段から識別子の第二のグループを取得し、前記識別子の第二のグループを前記管理サーバに送信するステップと、
前記管理サーバが受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループの和集合を取り、授業に出席中の生徒に相当する生徒用端末の識別子のリストを作成するステップと、
を含む出欠管理方法。
【請求項２】
前記管理サーバが、前記端末識別子の和集合から、各端末識別子をノードとして、識別子の取得ノードと提供ノードが接続されているグラフを作成し、前記グラフの走査により、前記教師用端末に相当するノードに到達できないノードに相当する生徒用端末の識別子を出席処理対象から排除するステップを含む請求項１記載の出欠管理方法。
【請求項３】
管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、
前記教師用端末と前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段を備え、
管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて出欠管理を行なうコンピューターにより実行される方法であって、
前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループに出席確認メッセージを送信するステップと、
前記複数の生徒用端末の第一のグループのそれぞれが周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループに出席確認メッセージを送信し、管理サーバに自己の端末識別子を送信するステップと、
前記管理サーバが受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループから出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成するステップと、
を含む出欠管理方法。
【請求項４】
管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、
前記教師用端末は近距離無線通信手段を備え、
前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段と端末識別子提供手段を備え、
管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムであって、
前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループの端末識別子提供手段から識別子の第一のグループを取得し、前記識別子の第一のグループを前記管理サーバに送信する手段を備え、
前記生徒用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループの端末識別子提供手段から識別子の第二のグループを取得し、前記識別子の第二のグループを前記管理サーバに送信する手段を備え、
前記管理サーバが、受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループの和集合を取り、出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成する手段を備える、
出欠管理システム
【請求項５】
前記管理サーバが、前記端末識別子の和集合から、各端末識別子をノードとし、識別子の取得ノードと提供ノードが接続されているグラフを作成し、前記グラフの走査により、前記教師用端末に相当するノードに到達できないノードに相当する端末識別子を出席処理対象から排除する手段を備える請求項１記載の出欠管理システム。
【請求項６】
管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、
前記教師用端末と前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段を備え、
管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムであって、
前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の第一のグループに出席確認メッセージを送信する手段を備え、
前記複数の生徒用端末の第一のグループのそれぞれが、周辺の前記複数の生徒用端末の第二のグループに出席確認メッセージを送信し、前記管理サーバに自己の端末識別子を送信する手段を備え、
前記管理サーバが受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループから出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成する手段を備える、
出欠管理システム。
【請求項７】
管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、
前記教師用端末は近距離無線通信手段を備え、
前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段と端末識別子提供手段を備え、
管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて、
前記教師用端末に、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループの端末識別子提供手段から識別子の第一のグループを取得させ、前記識別子の第一のグループを管理サーバに送信させる手順と、
前記生徒用端末に、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループの端末識別子提供手段から識別子の第二のグループを取得させ、前記識別子の第二のグループを管理サーバに送信させる手順と、
前記管理サーバに、受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループの和集合を取らせ、出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成させる手順と、
をコンピューターに実行させる出欠管理プログラム。
【請求項８】
前記管理サーバに、前記端末識別子の和集合から、各端末識別子をノードとし、識別子の取得ノードと提供ノードが接続されるグラフを作成させ、前記グラフの走査により、前記教師用端末に到達できないノードに相当する端末識別子を出席処理対象から排除させる手順をコンピューターに実行させる請求項７記載の出欠管理プログラム。
【請求項９】
管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、
前記教師用端末と前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段を備え、
管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて、
前記教師用端末に、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の第一のグループに出席確認メッセージを送信させる手順と、
前記複数の生徒用端末の第一のグループのそれぞれに周辺の前記複数の生徒用端末の第二のグループに出席確認メッセージを送信させ、前記管理サーバに自己の端末識別子を送信させる手順と、
前記管理サーバに、受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループから出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成させる手順と、
をコンピューターに実行させる出欠管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はスマートフォンなどの携帯情報機器を利用した授業の出欠管理システム、方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレットなどの携帯情報機器の教育現場における普及が進んでいる。このような携帯情報機器の応用のひとつとして教育機関における生徒の出欠管理がある。出欠管理を生徒による紙への署名・捺印、あるいは、教師による点呼などで行なうことは、特に大人数による授業の場合には負担が大きく、さらに、「代返」行為などの不正が行なわれがちという問題がある。
【０００３】
個人を識別するICカードなどを各生徒に付与して出欠管理を自動化する方法もあるが、ICカードの他の生徒への貸与により容易に「代返」が行なわれてしまうという問題がある。これに対して生徒が日々使用するスマートフォンを生徒の識別手段として使用すればこの問題の部分的解決策になり得る。
【０００４】
しかし、それでも、授業時間中に生徒にスマートフォンからサーバにメッセージを送らせて出席確認を行なう方法では、授業に出席していない生徒が授業時間中に教室外からメッセージを送ることで、出席を偽ることが可能になってしまう。教師が授業中に認証コードを出席中の生徒に伝え、生徒にその認証コードを入力させる等の方法により、不正を防ぐ方法も提唱されたが、今日のネット環境ではインスタント・メッセージ等を通じて出席中の生徒が教室外の生徒に認証コードを容易に通知できてしまうので不正を完全に防ぐことはできない。
【０００５】
このような不正行為に対応するためには、生徒が所有するスマートフォンの物理的位置情報を把握して、授業時間中にスマートフォン（とそれを所有する生徒）が教室内にいることを確認することが望ましい。
【０００６】
このような方式の一例として、携帯電話に内蔵されたGPSを使用して位置情報を取得し、教室内にいることを確認する方法がある（非特許文献１参照）。しかし、現実には、このような方式は、GPSの精度に100メートル近い誤差が生じること、同じ建物の上下階にいると誤認識されてしまう可能性があること、地下階では使用できないこと等の問題点がある。
【０００７】
また、特許文献１には、複数の無線LANアクセスポイントからの電波状況を測定することで、生徒の位置を把握し、不正行為を防止する出欠管理システムが開示されている。この方式では、各教室に複数の無線LANアクセスポイントの設置が必要となることから、小規模な教育機関、あるいは、臨時教室では使いにくいという問題点がある。また、無線LANはその本来的機能として、遠隔地に電波を送ることを目指していることから、教室外にいても出席を偽装できてしまう可能性がある。
【０００８】
（近距離無線通信の応用）
今日のほとんどのスマートフォンはBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信機能を備えている。このテクノロジーは10メートル程度の近距離での通信を想定したものであり、生徒が教室内にいることを確認するための手段としては無線LANより適している。その一方で、大教室において一箇所からすべての生徒と通信するには、十分な通信距離が確保できないという課題があり、この課題を解決する必要がある。
【０００９】
なお、出欠管理において生徒の遅刻あるいは途中退出を把握するためには授業中に複数回の出席確認作業を行なうことが望ましいが、確認の都度、教師及び生徒による煩雑な操作を要求するようであっては授業の流れが中断されて好ましくない。したがって、出欠管理は可能な限り自動化するべきである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】「青山学院大学、iPhone約550台を学生に配布 - 出席管理や教材配布などに活用」（http:// http://news.mynavi.jp/news/2009/05/14/041/）
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１２−３８２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
教育機関の授業における生徒の出欠管理を、確実に、不正行為を防止しながら、最小限の設備と操作負担によって実現する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明は、管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、前記教師用端末は近距離無線通信手段を備え、前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段と端末識別子提供手段を備え、管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて出欠管理を行なうコンピューターにより実行される方法であって、前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループの端末識別子提供手段から識別子の第一のグループを取得し、前記識別子の第一のグループを前記管理サーバに送信するステップと、前記生徒用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループの端末識別子提供手段から識別子の第二のグループを取得し、前記識別子の第二のグループを前記管理サーバに送信するステップと、前記管理サーバが受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループの和集合を取り、授業に出席中の生徒に相当する生徒用端末の識別子のリストを作成するステップと、を含む出欠管理方法を提供することで上記課題を解決する。
【００１４】
また、本願発明は、前記管理サーバが、前記端末識別子の和集合から、各端末識別子をノードとして、識別子の取得ノードと提供ノードが接続されているグラフを作成し、前記グラフの走査により、前記教師用端末に相当するノードに到達できないノードに相当する生徒用端末の識別子を出席処理対象から排除するステップを含む前記出欠管理方法を提供することで上記課題を解決する。
【００１５】
また、本願発明は、管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、前記教師用端末と前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段を備え、管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて出欠管理を行なうコンピューターにより実行される方法であって、前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループに出席確認メッセージを送信するステップと、前記複数の生徒用端末の第一のグループのそれぞれが周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループに出席確認メッセージを送信し、管理サーバに自己の端末識別子を送信するステップと、前記管理サーバが受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループから出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成するステップと、を含む出欠管理方法を提供することで上記課題を解決する。
【００１６】
また、本願発明は、管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、前記教師用端末は近距離無線通信手段を備え、前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段と端末識別子提供手段を備え、管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムであって、前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループの端末識別子提供手段から識別子の第一のグループを取得し、前記識別子の第一のグループを前記管理サーバに送信する手段を備え、前記生徒用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループの端末識別子提供手段から識別子の第二のグループを取得し、前記識別子の第二のグループを前記管理サーバに送信する手段を備え、前記管理サーバが、受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループの和集合を取り、出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成する手段を備える、出欠管理システムを提供することで上記課題を解決する。
【００１７】
また、本願発明は、前記管理サーバが、前記端末識別子の和集合から、各端末識別子をノードとし、識別子の取得ノードと提供ノードが接続されているグラフを作成し、前記グラフの走査により、前記教師用端末に相当するノードに到達できないノードに相当する端末識別子を出席処理対象から排除する手段を備える前記出欠管理システムを提供することで上記課題を解決する。
【００１８】
また、本願発明は、管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、前記教師用端末と前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段を備え、管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムであって、前記教師用端末が、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の第一のグループに出席確認メッセージを送信する手段を備え、前記複数の生徒用端末の第一のグループのそれぞれが、周辺の前記複数の生徒用端末の第二のグループに出席確認メッセージを送信し、前記管理サーバに自己の端末識別子を送信する手段を備え、前記管理サーバが受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループから出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成する手段を備える、出欠管理システムを提供することで上記課題を解決する。
【００１９】
また、本願発明は、管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、前記教師用端末は近距離無線通信手段を備え、前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段と端末識別子提供手段を備え、管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて、前記教師用端末に、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第一のグループの端末識別子提供手段から識別子の第一のグループを取得させ、前記識別子の第一のグループを管理サーバに送信させる手順と、前記生徒用端末に、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の中の第二のグループの端末識別子提供手段から識別子の第二のグループを取得させ、前記識別子の第二のグループを管理サーバに送信させる手順と、前記管理サーバに、受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループの和集合を取らせ、出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成させる手順と、をコンピューターに実行させる出欠管理プログラムを提供することで上記課題を解決する。
【００２０】
また、本願発明は、前記管理サーバに、前記端末識別子の和集合から、各端末識別子をノードとし、識別子の取得ノードと提供ノードが接続されるグラフを作成させ、前記グラフの走査により、前記教師用端末に到達できないノードに相当する端末識別子を出席処理対象から排除させる手順をコンピューターに実行させる前記出欠管理プログラムを提供することで上記課題を解決する。
【００２１】
また、本願発明は、管理サーバ、教師用端末、及び、複数の生徒用端末から成り、前記教師用端末と前記複数の生徒用端末は近距離無線通信手段を備え、管理サーバは前記教師用端末と前記複数の生徒用端末とネットワークを介して接続された出欠管理システムにおいて、前記教師用端末に、前記近距離無線通信手段を介して周辺の前記複数の生徒用端末の第一のグループに出席確認メッセージを送信させる手順と、前記複数の生徒用端末の第一のグループのそれぞれに周辺の前記複数の生徒用端末の第二のグループに出席確認メッセージを送信させ、前記管理サーバに自己の端末識別子を送信させる手順と、前記管理サーバに、受信した前記識別子の第一のグループと前記識別子の第二のグループから出席した生徒の生徒用端末の識別子のリストを作成させる手順と、をコンピューターに実行させる出欠管理プログラムを提供することで上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、出席している生徒用端末の識別子を全生徒の端末が分担して近距離無線通信機能を介して取得するため、近距離無線機能通信機能の通信距離の制約なしに、出席中の生徒が所持する生徒用端末が教室内に存在することを網羅的に証明でき、確実な出席情報を取得できる。
【００２３】
また、本発明では、複数生徒の共謀により出席を偽装する不正行為をアルゴリズム的に検知でき、より確実な出席情報を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明に係る出欠管理システムの実施例の全体構成図である。
【図２】本願発明に係る出欠管理システムの実施例で使用される教師用端末、生徒用端末、及び、管理サーバの機能構成図である。
【図３】本願発明に係る出欠管理システムの実施例で使用される管理サーバで保管されるデータ項目のER図である。
【図４】本願発明に係る出欠管理システムの第一の実施形態で実行されるステップを表わすフローチャートである。
【図５】本願発明に係る出欠管理システムの第一の実施形態で実行される教師用端末と生徒用端末の処理の例を表わす図である。
【図６】本願発明に係る出欠管理システムの第一の実施形態で管理サーバに送信されるデータ項目の例である。
【図７】本願発明に係る出欠管理システムの第一の実施形態で実行される出席情報の追加的検証方法の説明図である。
【図８】本願発明に係る出欠管理システムの第一の実施形態で実行される出席情報の追加的検証方法のアルゴリズムの説明図である。
【図９】本願発明に係る出欠管理システムの第二の実施形態で実行されるステップを表わすフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（全体構成図）
図１に、本願発明に係る出欠管理システムの実施例の全体構成図を示す。管理サーバ（101）は授業に関連するデータ、及び、各授業への生徒出席状況を集約して管理する。教師用端末（102）は、授業の教師が使用するタブレットやスマートフォンなどの携帯情報機器であり、教師の操作により出欠管理機能を起動する等の役割を果たす。生徒用端末（102）は、授業に出席する生徒が所持するスマートフォンやタブレットなどの携帯情報機器であり、所有者である生徒が授業時間中に教室内にいることを証明する等の役割を果たす。ネットワーク（104）は典型的にはインターネットである。管理サーバ（101）と教師用端末（102）、及び、管理サーバ（101）と複数の生徒用端末（103）はネットワーク（104）を介して接続されており、メッセージをやり取りできる。加えて、教師用端末（102）と複数の生徒用端末は（103）は、Bluetooth（登録商標）などの近距離無線通信機能によって相互に通信可能になっている。
【００２６】
（教師用端末機能構成）
図２（a）に、本願発明に係る出欠管理システムの実施例で使用される教師用端末の機能構成図を示す。これらの機能はスマートフォンやタブレットなどのハードウェアと関連するシステム・ソフトウェア、及び、その上で稼働するアプリケーション・プログラムにより実現される。
【００２７】
近距離無線通信機能は、典型的にはBluetooth（登録商標）を使用して生徒用端末（103）とのやり取りを行なうための機能である。管理サーバ・アクセス機能は管理サーバ（101）との間でネットワーク（104）を介して必要なデータをやり取りするための機能である。授業データベース閲覧・更新機能は、管理サーバ（101）が管理する授業データベースを閲覧し、必要に応じて更新するための機能である。たとえば、生徒が携帯情報機器を忘れてきた等の理由により、出席が取れなかった場合等の例外処理に使用できる。
【００２８】
（教師用携帯情報機器機能構成）
図２（b）に、本願発明に係るに係る出欠管理システムの実施例で使用される生徒用端末（103）の機能構成図を示す。これらの機能はスマートフォンやタブレットなどのハードウェアと関連するシステム・ソフトウェア、及び、その上で稼働するアプリケーション・プログラムにより実現される。
【００２９】
近距離無線通信機能は典型的にはBluetooth（登録商標）を使用して教師用端末、及び、他の生徒用端末とのやり取りを行なうための機能である。管理サーバ・アクセス機能は管理サーバ（101）との間でネットワーク（104）を介して必要なデータをやり取りするための機能である。端末識別子取得機能は、自分の端末あるいは近隣にある他の生徒用端末（103）をユニークに識別する識別子を取得するための機能である。識別子としては、たとえば、Bluetooth（登録商標）アダプタのMACアドレス、携帯電話の個体識別番号（契約者固有ID）等を使用することができる。結果的に、この識別子は生徒を固有に識別することになり、生徒が授業に本当に出席している（授業時間中に教室内にいる）ことを証明する役割を果たす。
【００３０】
（管理サーバ機能構成）
図２（c）に、本願発明に係る管理サーバ（101）の機能構成図を示す。これらの機能は一般的なサーバ・ハードウェアと関連するシステム・ソフトウェア、及び、その上で稼働するアプリケーション・プログラムにより実現される。
【００３１】
端末識別子取得機能は生徒用端末（102）から送信されてきた識別子を受信する機能である。出席偽装検知機能は、受信した識別子が正しい認証キーを伴っているか、教師用端末の近隣にあるか等をチェックし、生徒が教室外で生徒用端末（102）を操作することで出席を偽装することを防ぐための機能である。授業データベース管理機能は、受信した識別子に基づいて、後述の授業データベースを更新する処理、及び、教師用端末（101）からのアクセスにしたがって授業データベースを照会・更新する処理等を行なう。
【００３２】
（管理サーバで管理されるデータ項目）
管理サーバ上では授業日程（時間割）情報、及び、各コマにおける生徒の出席履歴等がデータベースとして保存されている。この情報は、教師用端末装置と生徒用端末装置にダウンロードして使用できるようにしてもよいし、あるいは、ネットワーク経由で教師用端末装置または生徒用端末装置から必要に応じて管理サーバ上の情報を確認あるいは更新できるようにしてもよい。
【００３３】
図３に、本願発明に係る出欠管理システムで使用される管理サーバが管理するデータ項目のER図（実体関係図）（IDEF1X記法）の例を示す。各科目への各生徒の登録状況と、各科目の日付ごとの各授業への各生徒の出席状況が管理される。これらのデータ項目のデータベース管理システムでの管理方法は周知技術であるためこれ以上は説明しない。
【００３４】
以下では、本願発明に係る出欠管理システムの二つの実施例を説明する。二つの実施例は、近距離無線通信による教師用端末（102）、及び、複数の生徒用端末（103）の間の通信方法に相違があるが、今までの説明は両実施例に共通である。
【００３５】
（第1の実施形態における処理概要）
以下に本願発明に係る出欠管理システムの第一の形態における処理の概要を説明する。この形態では、生徒用端末（103）がセッションを明示的に確立（Bluetooth（登録商標）の場合であればペアリング）することなく、出席している全生徒の生徒用端末（103）の識別子を取得できる点に特徴がある。この場合、識別子としてはBluetooth（登録商標）アダプタの固有の属性値であり、ユニークであることが保証されているMAC（Media Access Control）アドレスを使用することが望ましい。
【００３６】
図４に本願発明に係る出欠管理システム第一の形態の処理フローを示す。最初に教師と生徒は自己の携帯情報機器において所定のアプリケーション・プログラムを起動しておく。
【００３７】
以下に、教師用端末（102）の処理フローについて説明する。
【００３８】
（S4101）
教師用端末（102）の管理サーバ・アクセス機能は、教師の操作に応じて、管理サーバ（101）にアクセスし、管理サーバ（101）上で、生徒用端末（103）、及び、教師用端末（102）から識別子受信を行なうためのプログラムを起動する。このステップを行なわずに、管理サーバ（101）が、教師用端末（102）からのメッセージを常時受信待ちしているようにしてもよい。
【００３９】
（S4102）
次に、教師用端末（102）の近距離無線通信機能は、自分の周囲にある生徒用端末（102）の識別子（Bluetooth（登録商標）アダプタのMACアドレス）を取得する。多くのBluetooth（登録商標）ドライバーの実装ではペアリングを行なうことなく、周囲にあるBluetooth（登録商標）機器のMACアドレスを取得できる機能が提供されているため、余分な操作なしに識別子としてのMACアドレスを取得可能である。
【００４０】
（S4103）
次に、教師用端末（102）の管理サーバ・アクセス機能は、S5102で取得した自分の周囲にある生徒用端末（102）の識別子（MACアドレス）の集合をネットワーク（104）を介して管理サーバ（101）に送信する。識別子の集合に加えて当該授業を識別する情報も送信することが望ましい。
【００４１】
以下に、生徒用端末（103）の処理フローについて説明する。
【００４２】
（S4201）
教師が出席を取っていることを告げられたことを契機とする生徒の操作に応じて、生徒用端末（103）の近距離無線通信機能は、次に、自分の周囲にある他の生徒用端末（103）の識別子（Bluetooth（登録商標）アダプタのMACアドレス）を取得する。これは、教師用端末（102）における処理（S4102）と同様である。
【００４３】
（S4202）
次に、生徒用端末（103）の管理サーバ・アクセス機能は、取得した自分の周囲にある生徒用端末（103）の識別子（MACアドレス）の集合をネットワーク（104）を介して管理サーバ（101）に送信する。識別子の集合と同時に当該授業を識別する情報も送信することが望ましい。これは、教師用端末における処理（S4103）と同様である。
【００４４】
（S4301）
以下に、管理サーバ（101）の処理フローについて説明する。
【００４５】
（S4301）
管理サーバ（101）の識別子受信機能は、教師用端末（102）及びすべての生徒用端末（103）から識別子の集合を受信する。なお、何台の生徒用端末から識別子が返されるかは事前にはわからないため、受信待ち状態を一定時間（たとえば、30秒）続けた後、あるいは、教師が出席確認開始から一定時間後に行なう終了操作に基づいて教師用端末（102）が管理サーバ（101）に送信する出席確認を終了する旨のメッセージを受信した後に次のステップ（S4302）に進むようにすることが望ましい。
【００４６】
（S4302）
管理サーバ（101）は、授業データベースを参照し、授業に登録されている生徒の識別子以外の識別子を処理対象から除外する。加えて、以降で述べるグラフ探索の処理にしたがって、教室外にいる複数の生徒の共謀による出席偽装行為がないことを確認し、出席偽装とみなされる識別子を処理対象から除外してもよい。
【００４７】
（S4304）
管理サーバ（101）は、出席している生徒の識別子と授業データベースの照合を行ない、欠席と判定された生徒のリストを教師用端末（103）に送信することが望ましい。教師は欠席者のリストを使って点呼を行ない本当に欠席しているかを念のために確認することができる。たとえば、生徒が生徒用端末を忘れたり、アプリケーション・プログラムを立ち上げていなかったりするケースも考えられるからである。この場合でも、全員に点呼を行なう必要はないので教師の負担は小さくて済む。
【００４８】
以下に、図５に基づいて生徒用端末識別子の取得方法の具体例を説明する。
【００４９】
図５（a）は教室の例である。教師用端末（102）を所持した教師が教壇におり、それぞれが生徒用端末（101）を所持した複数の生徒が座席に着席している。たとえば、矩形内のAは識別子Aの生徒用端末（101）を所持した生徒がその席に着座していることを表わす。以降では、たとえば、識別子がAである生徒用端末（101）を「生徒用端末A」と略称する。内部が空欄の矩形は空席を表わす。
【００５０】
図５（b）は、教師が教師用端末（103）を操作して、近距離無線通信機能を介して、周囲にある生徒用端末A、B、C、D、Eの識別子（Bluetooth（登録商標）アダプタのMACアドレス）を取得できたことを表わす。通常、Bluetooth（登録商標）などの近距離無線通信の通信距離はその設計目標からして10メートル程度であり、大教室では１台の端末から他のすべての端末と通信を行なうことはできないが、本願発明に係る方法では、識別子の取得を全端末の協調作業により行なうため、この点は問題にならない。
【００５１】
図６（c）は、生徒用端末（103）G及びHが、図５（b）では教師用端末（102）の近距離無線通信機能の到達範囲外であった他の生徒用端末（103）の識別子（すなわち、F、G、H、I、J）を取得できていることを表わしている。なお、G及びH以外の生徒用端末（103）も周囲の生徒用端末（103）の識別子を取得しているが図示していない。
【００５２】
図６（a）に図５に相当する処理が行なわれた際の教師用端末（102）と各生徒用端末（103）が管理サーバ（101）に送信する識別子の集合の例を示す（図４のS4301で管理サーバ（101）が受信するデータに相当する）。生徒用端末（103）として事前に授業データベースに登録されていない機器の識別子が送信されてくる可能性もあるため、管理サーバ（101）は授業データベースを参照して、そのような識別子を以降の処理から除外することが望ましい。各端末のハードウェア特性や電波状況により実際に送られる識別子の集合が異なることはあるが、最終的には管理サーバ（101）上で和集合が取られるため、網羅的に生徒の出席状況を確認することができる。
【００５３】
管理サーバ（101）は、受信したすべての生徒用端末（103）の和集合を取る（図４のS4302に相当する処理）。そのような和集合を図５（b）に示す。その後、管理サーバ（101）はその授業に出席していた生徒の識別子を使用して、授業データベースの更新を行なう（図４のS4303に相当する処理）。
【００５４】
近距離無線通信の通信距離の制限を利用することで、教室外にいる生徒が授業開始にタイミングを合わせて自己の端末（スマートフォン）から操作を行ない出席を偽装することを防止できるが、教室外にいる複数生徒が共謀して出席を偽装する可能性もある。以降ではそのような偽装を防ぐ追加的検証方式について説明する。
【００５５】
図７（a）の例では、生徒用端末Kと生徒用端末Lが教室外で互いに近い位置に存在する。生徒用端末Kと生徒用端末Lの両方において出席確認のタイミングに合わせて生徒用端末（103）が操作されると、図７（b）のような情報が管理サーバ（101）に送信される。単に和集合演算を行なうだけでは、実際には教室に存在しなかった生徒用端末Kと生徒用端末Lが存在していたものと判断され、出席が偽装される可能性がある。
【００５６】
図８は、このような高度な偽装行為を発見するための方法を説明する図である。たとえば、生徒用端末Aと生徒用端末Bが近隣にある（近距離無線通信機能の通信範囲内にある）ことが管理サーバ（101）に送られた情報から判明した場合には、AのノードとBのノードをエッジで結ぶという処理を繰り返してグラフを作成する。図８（b）は、図７（b）のデータに対してこのような処理を適用したことにより作成されたグラフである。ここで、教師を表わすノードに到達可能な生徒のノードは教室内にいたことが証明される。一方、教師を表わすノードに到達可能ではない生徒のノード（すなわち、KとL）は教室内にいなかったものと判定できる。このようなグラフの作成と探索の基本アルゴリズムは周知であるため、これ以上の説明は行なわない。
【００５７】
（第２の実施形態における処理概要）
以下に本願発明に係る出欠管理システムの第二の実施形態における処理の概要を説明する。この形態では、Bluetooth（登録商標）などの基本的近距離無線通信機能の上位で実装されたiBeacon（登録商標）などの位置検知システムを活用する。この方式では、ユーザーによる操作なしに、自動的に近距離無線通信機能を使用してメッセージを送受信することができるが、当然ながら、基盤となる近距離無線通信の到達範囲を超えた通信を行なうことはできない。本願発明では、出欠確認メッセージを生徒用端末（103）間でリレーしていくことによりこの問題を解決する。
【００５８】
図９に本願発明に係る出欠管理システムの第二の実施形態における処理の基本フローを示す。
【００５９】
以下に、教師用端末（102）の処理フローについて説明する。
【００６０】
（S9101）
教師用端末（102）の管理サーバ・アクセス機能は、教師の操作に応じて、管理サーバ（101）にアクセスし、管理サーバ（101）上で、生徒用端末（103）及び教師用端末（102）識別子受信を行なうためのプログラムを起動する。このステップを行なわずに、管理サーバ（101）が、教師用端末（102）からのメッセージを常時受信待ちしているようにしてもよい。
【００６１】
（S9102）
次に、教師用端末（102）は認証キーを生成することが望ましい。たとえば、認証キーは授業ごとに生成される乱数である。認証キーにより、不正プログラムの作成によって生徒用端末（103）が出席メッセージを偽造し、教室外の操作で出席を偽装することを防止できる。
【００６２】
（S9103）
次に、教師用端末（102）の近距離無線通信機能は、典型的には、Bluetooth（登録商標）上で実装されたiBeacon（登録商標）を介して、周囲（近距離無線通信機能の到達範囲内）にある生徒用端末（103）に出席確認メッセージを送信する。出席確認メッセージには授業ID、及び、教師用端末（102）内で生成された認証キーを含むことが望ましい。
【００６３】
（S9104）
次に、教師用端末（102）の管理サーバ・アクセス機能は、ネットワーク（104）を介して、管理サーバ（101）に自己の識別子とS9102のステップで生成した認証キーを送信することが望ましい。
【００６４】
以下に、生徒用端末（103）の処理フローについて説明する。
【００６５】
（S9201）
生徒用端末（103）の近距離無線通信機能は、教師用端末（102）あるいは他の生徒用端末（103）から出席確認メッセージを受信する。この処理はiBeacon（登録商標）が提供する機能によりペアリングなどのユーザーの直接的な操作なしに行なえることができる。また、iBeaconが提供するユニークなID（UUID）による認証機能を用いて、本願発明に係るアプリケーション・プログラム以外のアプリケーション・プログラムが出席確認メッセージを受信しないようにできる。
【００６６】
（S9202）
次に、生徒用端末（103）は、この出席確認プロセスにおいて、出席確認メッセージを処理することが初めてであるかどうかを永続的メモリ上のフラグ等によって判断し、初めてではない場合には以降の処理（出席確認メッセージのリレー（S9203）と識別子の送信（S9204））をスキップする。これは無限ループ的状態を防ぐためである。
【００６７】
（S9203）
次に、生徒用端末（103）の近距離無線通信機能は、周囲にある他の生徒用端末（103）に出席確認メッセージを送信（リレー）する。こうすることで、教師用端末（102）の近距離無線通信機能の到達範囲外の生徒用端末（103）にも出席確認メッセージを送ることができる。
【００６８】
（S9204）
生徒用端末（103）の管理サーバ・アクセス機能は、ネットワーク（104）を介して、管理サーバ（101）に自身の識別子を送信する。加えて、教師用端末（102）から受信した授業IDと認証キーも送信することが望ましい。
【００６９】
以下に、管理サーバ（101）の処理フローについて説明する。
【００７０】
（S9301）
管理サーバ（101）の識別子受信機能は、ネットワーク（104）を介して、教師用端末（102）、及び、すべての生徒用端末（103）から識別子の集合を受信する。なお、何台の生徒用端末から識別子が返されるかは事前にはわからないため、受信待ち状態を一定時間（たとえば、30秒）続けた後、あるいは、教師が出席確認開始から一定時間後に行なう操作に基づいて教師用端末（102）が管理サーバ（101）に送信する出席確認終了メッセージを受信した後に次のステップ（S9302）に進むようにすることが望ましい。
【００７１】
（S9302）
管理サーバ（101）の授業データベース管理機能は、受信した識別子のリストを使用して授業データベースを更新する。ここで、認証キーを用いて、生徒用端末（103）から送られてきたメッセージが正当なものであることを確認することが望ましい。
【００７２】
（S9303）
管理サーバ（101）の授業データベース管理機能は、出席している生徒の識別子と授業データベースの照合を行ない、欠席者のリストを教師用端末（103）に送信することが望ましい。これは、第一の実施形態の場合（図４のS4303）と同様である。
【００７３】
端末として使用する端末機器（スマートフォン等）の機種によっては第一の実施形態しかサポートできないもの、あるいは、第二の実施形態しかサポートできないものがある。したがって、現実のシステムにおいては両形態を提供し、多様な端末機器をサポートできるようにしておくことが望ましい。
【００７４】
（本願発明の技術的に顕著な優位性）
本願発明により以下のような技術的に顕著な優位性が提供される。第一に、生徒によるパスワード入力やカメラ操作などの作業なしに、アプリケーション・プログラムを立ち上げておくだけで自動的に出席確認を行なうことができる。第二に、生徒のスマートフォンなどの機器が教室内に物理的に存在することが必要であるため、「代返」やその他の不正行為が行なわれにくい。第三に、追加的なチェック機能により、巧妙な不正行為にも対応できる。第四に、無線LANのアクセスポイントなどの設備を教室に設ける必要がなく、教師と生徒が所有する一般的なタブレットやスマートフォンだけで出席確認を行なえる。第五に、ひとつの近距離無線通信機能だけではカバーできない大教室においても利用できる。第六に、Bluetooth（登録商標）のMACアドレスを識別子として使用する方法、及び、iBeacon（登録商標）などのBluetooth（登録商標）の上位で実装された位置確認システムを両用することで、多種多様な端末機種に対応できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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