(57)【要約】【課題】保育士又は幼稚園教諭などのかかわりに対する集団又は個人（例えば幼児一人一人）の反応を、客観的に表示することのできる集団的行動判別システム、集団的行動判別方法および集団的行動判別プログラムを提供する。【解決手段】集団的行動判別システム１は、集団を構成する２個以上の個体１０毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段２０と、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段３０と、前記行動情報に基づいて、外部刺激検出手段３０が刺激を検出した後の集団の行動種別を判断する行動判別手段４０とを有することを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004021343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集団を構成する２個以上の個体毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、
前記行動情報に基づいて、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判断する行動判別手段とを有することを特徴とする集団的行動判別システム。
【請求項２】
集団を構成する２個以上の個体毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、
前記行動情報に基づいて、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、前記集団全体の行動と比較して判断する行動判別手段とを有することを特徴とする集団的行動判別システム。
【請求項３】
集団を構成する２個以上の個体毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、
前記行動情報と前記外部刺激検出手段が検出した刺激とに基づいて、該外部刺激検出手段が刺激を検出した後に、前記集団のなかから類似行動をとる２個以上の前記個体からなる部分集団を抽出する部分集団検出手段と、
前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判断する行動判別手段とを有することを特徴とする集団的行動判別システム。
【請求項４】
個体の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、
前記行動情報を記憶する過去データ記憶手段と、
前記個体に対して加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、
前記位置測定手段から出力された行動情報と前記過去データ記憶手段に所定期間以上記憶された行動情報とに基づいて、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、該個体の過去の行動と比較して判断する行動判別手段とを有することを特徴とする集団的行動判別システム。
【請求項５】
前記行動判別手段によって判断された行動種別を少なくとも表示する判別結果表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の集団的行動判別システム。
【請求項６】
集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出し、
前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判断することを特徴とする集団的行動判別方法。
【請求項７】
集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出し、
前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、前記集団全体の行動と比較して判断することを特徴とする集団的行動判別方法。
【請求項８】
集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出し、
前記行動情報と前記刺激とに基づいて、該刺激を検出した後に、前記集団のなかから類似行動をとる２個以上の前記個体からなる部分集団を抽出し、
前記刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判断することを特徴とする集団的行動判別方法。
【請求項９】
個体の位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、
前記行動情報を過去データ記憶手段に記憶させ、
前記個体に対して加えられる刺激を検出し、
前記生成された行動情報と前記過去データ記憶手段に所定期間以上記憶された行動情報とに基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、該個体の過去の行動と比較して判断することを特徴とする集団的行動判別方法。
【請求項１０】
前記行動種別を少なくとも表示する処理を有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項記載の集団的行動判別方法。
【請求項１１】
集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出するステップと、
前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする集団的行動判別プログラム。
【請求項１２】
集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出するステップと、
前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、前記集団全体の行動と比較して判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする集団的行動判別プログラム。
【請求項１３】
集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、
前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出するステップと、
前記行動情報と前記刺激とに基づいて、該刺激を検出した後に、前記集団のなかから類似行動をとる２個以上の前記個体からなる部分集団を抽出するステップと、
前記刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする集団的行動判別プログラム。
【請求項１４】
個体の位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、
前記行動情報を過去データ記憶手段に記憶させるステップと、
前記個体に対して加えられる刺激を検出するステップと、
前記生成された行動情報と前記過去データ記憶手段に所定期間以上記憶された行動情報とに基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、該個体の過去の行動と比較して判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする集団的行動判別プログラム。
【請求項１５】
前記行動種別を少なくとも表示するステップをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項記載の集団的行動判別プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動物、幼児、人間、自動車等の平面的又は立体空間的に移動可能な移動体が集団として行う集団行動を判別し、あわせて、当該集団に属する特定の個体の行動を集団の行動との比較相対として判別する集団的行動判別システム、集団的行動判別方法および集団的行動判別プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
わが国の未来を担う子供達が健康で明るく成長してゆくことのできる環境を提供することは、わが国にとって急務であることは論を待たない。それを担うものは、幼稚園、保育園などの幼児教育機関である。幼児教育機関における保育内容の充実は、わが国の将来を担う子供達の健全な成長を図る上で、極めて重要な課題である。
【０００３】
幼稚園、保育園などの幼児教育機関では、保育士又は幼稚園教諭などの資格を持った専門家が子供達を見守り教育及び保育を行っている。これら保育士又は幼稚園教諭などは、一人一人の幼児の成長を見守る重い責任を負っている。そして保育士又は幼稚園教諭などは、保育する力の向上及び見直しに常に努め、また、幼児一人一人の状況について、常に保護者とコミュニケーションをとりつつ、保育及び教育に努力する責務を持っている。
【０００４】
しかしながら、保育園及び幼稚園を取り巻く環境には厳しいものがある。その最大の原因は、いわゆる「少子化」である。さらに、大都市圏を除く地域では、幼児数の絶対的な減少に加えて、地域における過疎化の進展がその厳しさに拍車をかけている。地方都市では、こられ２つの背景によって、園児数が減少し続けている。このような状況から、特に私立の幼稚園及び保育園では、生き残りをかけた厳しい競争が行われている。同一地域にある複数の幼稚園及び保育園が幼児を取り合っている。「お迎えバス」のルートは相互に錯綜し、一つの地域において複数の幼児教育機関のバスが走り回っており、お迎えバスのルート距離が延びて、１時間かけて保護者宅を回ることが当然となっている状況である。また、通常の保育以外にも、「英会話」、「サッカー教室」などの付加的なサービスを提供し、顧客サービスを向上させることが望まれている。それらの付加的サービス自体は悪いことではないかもしれない。しかし、これらの付加的サービスの強化は、経営コストの増大化として幼稚園及び保育園に跳ね返ってくる。
【０００５】
わが国全体での景気低迷によるリストラは大きな社会問題となっており、一般論として、幼児教育機関も同様な問題を抱えている。しかし、幼稚園及び保育園などの幼児教育機関では、少子化と過疎化に伴う特有の問題もあるので、人件費削減への圧力はさらに強いものとなっている。幼稚園又は保育園における保育士又は幼稚園教諭の採用に関しては、１年毎の雇用契約が広く行われている。いわゆる「寿退社」による早めのローテーションを経営側は期待している。その結果保育士及び幼稚園教諭は、平均的にみて、就職後の年数が少ない若い人が中心となっている。安い人権費で働く保育士又は幼稚園教諭のみで教育を行うことで、辛うじて経営を成り立たせているという状況にある。
【０００６】
結果として、十分な経験を持つ保育士及び幼稚園教諭が幼児教育機関から去っていく。たとえ、やる気のある誠実な保育士又は幼稚園教諭であっても、就職してから数年で職を辞さざるをえない。個々の保育士及び幼稚園教諭は、スキルアップを図る時間的な余裕はない。
【０００７】
以上のような状況から、経験の浅い保育士及び幼稚園教諭を支援し、ベテランのように子供達一人一人の状況を的確に掴むとともに、保育士及び幼稚園教諭自らのスキルアップを支援する手段又はシステムを構築することが社会的に要請されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、保育士又は幼稚園教諭が自らの教育状況を振り返る手段としては、ビデオ撮影による記録とその見直しぐらいしか効果的な方法は存在しなかった。このことは、幼児教育方法の研究についても同様であり、撮影したビデオを後で画像レベルで眺めて分析する、又は幼児教育コースを取っている大学生が子供達を観察して特徴をチェックするなどの限定された分析方法を利用するしかなかった。
【０００９】
また、上記のような方法は、手間がかかりすぎて日々の保育活動には利用できない。したがって、上記のような方法は研究機関において研究の一環として利用される程度であり、このような日々の保育活動を保育士又は幼稚園教諭が見直したり、日々の指導のなかで、子供達一人一人の様子を記録する手段は皆無であった。
【００１０】
また、上記のような経験の浅い保育士又は幼稚園教諭が自らのスキルアップの時間的な余裕もなく、日々の保育に従事している状況は、将来のわが国の社会及び経済の中核を担う子供達の保育の観点から決して望ましいものではない。保育士及び幼稚園教諭を支援して、ベテランの様に子供達一人一人の状況を的確に掴むとともに、自らのスキルアップを支援する手段が望まれる。このためには、保育士又は幼稚園教諭の保育行動に対する子供達の集団としての反応を判別する手段と、集団の中にいる幼児一人一人の反応を判別する手段とが必要となる。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、保育士又は幼稚園教諭などのかかわりに対する集団又は個人（例えば幼児一人一人）の反応を、客観的に表示することのできる集団的行動判別システム、集団的行動判別方法および集団的行動判別プログラムの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の集団的行動判別システムは、集団を構成する２個以上の個体毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、前記行動情報に基づいて、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判断する行動判別手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
ここで、位置測定手段は、ユークリッド２次元又は３次元座標上の位置測定に限定されるものではない。位置測定手段には、ＧＰＳ等も含まれるが、これ以外にも、加速度センサ、速度センサ、位置検出センサを用いることができる。また位置測定手段としては、無線方式の個人識別タグ（ＲＦＩＤと呼ばれている）を個人ＩＤとして各個体に持たせ、各場所に設置されたセンサで位置情報として取得する構成をとってもよい。さらに、位置測定手段においては、個体の行動の様子を考えると、速度又は加速度を、そのままではなくて、絶対値の積分、あるいは２乗値の積分のように、「道のり」やマンハッタン距離に近い物理量に変換してもよい。いずれにせよ位置測定手段がどのような物理次元に相当する量を測定するかに拘わらず、集団を構成する各個体の位置又は行動に関する情報を取得している点が、本発明の特徴の一つとなっている。
【００１４】
集団に対して統一的に与えられる外部刺激を検出する外部刺激検出手段は、例えば、光、音声など、幼児の集団に対して加えられる刺激を検出する。光又は音声を検出する場合は、その刺激に感応するセンサを用いればよい。例えば、マイクロフォンと増幅回路、又は受光素子と増幅回路などで外部刺激検出手段を構成することができる。また、紙芝居において、場面を「抜き」によって転換する時点を外部刺激検出手段が検出するものとしてもよい。この場合には、紙芝居の中に組み込まれたマイクロスイッチなどで、外部刺激検出手段を構成することができる。
【００１５】
ここで、行動判別手段は、位置測定手段から取得した各個体についての行動情報に基づいて、外部刺激検出手段が刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判定して出力する。具体的には、例えば、「すばやく反応した」、「あまり反応していない」、「反応せず」等の行動種別を判別して出力する。
【００１６】
また、請求項２記載の集団的行動判別システムは、集団を構成する２個以上の個体毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、前記行動情報に基づいて、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、前記集団全体の行動と比較して判断する行動判別手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項２に係る発明の位置測定手段は、上記請求項１に係る発明の位置測定手段と同等であり、ユークリッド２次元又は３次元座標上の位置測定に限定されるものではない。
【００１８】
請求項２に係る発明の外部刺激検出手段は、請求項１に係る発明の外部刺激検出手段と同等であり、例えば、光、音声など、複数の幼児からなる集団に対して加えられる刺激を検出するものである。
【００１９】
請求項２に係る発明の行動判別手段は、位置測定手段から出力された各個体についての行動情報に基づいて、各個体の行動を判定し、その各個体（集団）の行動と特定個体の行動とを比較して、該個体の行動種別を判定して出力することができる。具体的には、例えば、「他の子供よりすばやく反応した」、「他の子供と比べるとあまり反応していない」、「他の子供にくらべて反応せず」等の行動種別を判別して出力することができる。
【００２０】
また、請求項３記載の集団的行動判別システムは、集団を構成する２個以上の個体毎の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、前記行動情報と前記外部刺激検出手段が検出した刺激とに基づいて、該外部刺激検出手段が刺激を検出した後に、前記集団のなかから類似行動をとる２個以上の前記個体からなる部分集団を抽出する部分集団検出手段と、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判断する行動判別手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項３に係る発明の位置測定手段は、上記請求項１に係る発明の位置測定手段と同等であり、ユークリッド２次元又は３次元座標上の位置測定に限定されるものではない。
【００２２】
請求項３に係る発明の外部刺激検出手段は、請求項１に係る発明の外部刺激検出手段と同等であり、例えば、光、音声など、複数の幼児からなる集団に対して加えられる刺激を検出するものである。
【００２３】
請求項３に係る発明の部分集団検出手段は、集団に刺激を加えた後に、その集団の中で同一行動を取っている個体の集団（部分集団）を識別する。具体的には、例えば、刺激に対して「比較的にすばやく反応した子供の集団」、「比較的にあまり反応していない子供の集団」、「全く反応していない子供の集団」等に識別する。
【００２４】
請求項３に係る発明の行動判別手段は、外部刺激検出手段が刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判定して出力する。具体的には、例えば、部分集団毎に「すばやく反応した」、「あまり反応していない」、「反応せず」等の行動種別を判別して出力する。
【００２５】
また、請求項４記載の集団的行動判別システムは、個体の位置又は移動に関する物理量を測定して行動情報とする位置測定手段と、前記行動情報を記憶する過去データ記憶手段と、前記個体に対して加えられる刺激を検出する外部刺激検出手段と、前記位置測定手段から出力された行動情報と前記過去データ記憶手段に所定期間以上記憶された行動情報とに基づいて、前記外部刺激検出手段が前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、該個体の過去の行動と比較して判断する行動判別手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項４に係る発明の位置測定手段は、上記請求項１に係る発明の位置測定手段と同等のもので構成することができ、ユークリッド２次元又は３次元座標上の位置測定に限定されるものではない。ただし、請求項３に係る発明の位置測定手段は、少なくとも、特定の個体についてのみ装着されていればよい。
【００２７】
請求項４に係る発明の外部刺激検出手段は、請求項１に係る発明の外部刺激検出手段と同等であり、例えば、光、音声など、複数の幼児からなる集団に対して加えられる刺激を検出するものである。
【００２８】
請求項４に係る発明の過去データ記憶手段は、個体の過去における位置又は移動に関する行動情報について保持して、必要に応じて読み出すことのできる手段である。過去データ記憶手段は、例えば、メモリとそのアクセス回路によって構成することができる。
【００２９】
請求項４に係る発明の行動判別手段は、位置測定手段から出力された個体についての行動情報と、過去データ記憶手段から読み出された当該個体の過去の行動情報とに基づいて、特定個体の行動種別を、過去の行動と比較した判断として出力することができる。具体的には、例えば、「以前よりすばやく反応した」、「以前と比べるとあまり反応していない」、「以前と同等である」などの行動種別を判別して出力する。
【００３０】
また、請求項５記載の集団的行動判別システムは、前記行動判別手段によって判断された行動種別を少なくとも表示する判別結果表示手段を有することを特徴とする。
【００３１】
また、請求項６記載の集団的行動判別方法は、集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出し、前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判断することを特徴とする。
【００３２】
また、請求項７記載の集団的行動判別方法は、集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出し、前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、前記集団全体の行動と比較して判断することを特徴とする。
【００３３】
また、請求項８記載の集団的行動判別方法は、集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出し、前記行動情報と前記刺激とに基づいて、該刺激を検出した後に、前記集団のなかから類似行動をとる２個以上の前記個体からなる部分集団を抽出し、前記刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判断することを特徴とする。
【００３４】
また、請求項９記載の集団的行動判別方法は、個体の位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成し、前記行動情報を過去データ記憶手段に記憶させ、前記個体に対して加えられる刺激を検出し、前記生成された行動情報と前記過去データ記憶手段に所定期間以上記憶された行動情報とに基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、該個体の過去の行動と比較して判断することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項１０記載の集団的行動判別方法は、前記行動種別を少なくとも表示する処理を有することを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１１記載の集団的行動判別プログラムは、集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出するステップと、前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１２記載の集団的行動判別プログラムは、集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出するステップと、前記行動情報に基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、前記集団全体の行動と比較して判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項１３記載の集団的行動判別プログラムは、集団を構成する２個以上の個体毎に、位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、前記集団に対して統一的に加えられる刺激を検出するステップと、前記行動情報と前記刺激とに基づいて、該刺激を検出した後に、前記集団のなかから類似行動をとる２個以上の前記個体からなる部分集団を抽出するステップと、前記刺激を検出した後の前記部分集団の行動種別を判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項１４記載の集団的行動判別プログラムは、個体の位置又は移動に関する物理量を測定して該測定値で行動情報を生成するステップと、前記行動情報を過去データ記憶手段に記憶させるステップと、前記個体に対して加えられる刺激を検出するステップと、前記生成された行動情報と前記過去データ記憶手段に所定期間以上記憶された行動情報とに基づいて、前記刺激を検出した後の前記個体の行動を、該個体の過去の行動と比較して判断するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項１５記載の集団的行動判別プログラムは、前記行動種別を少なくとも表示するステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る集団的行動判別システム１の構成例を示す模式概念図である。集団的行動判別システム１は、集団を構成する２個以上の個体１０毎の位置又は移動に関する行動情報を測定する位置測定手段２０と、前記集団に対して統一的に加えられる外部刺激を検出する外部刺激検出手段３０と、位置測定手段２０から出力された各個体１０の行動情報に基づいて、外部刺激検出手段３０が外部刺激を検出した後の前記集団の行動種別を判定して出力する行動判別手段４０とから構成される。
【００４２】位置測定手段２０は、前述したように、必ずしも、ユークリッド空間上、又は地球表面の緯度経度座標を測定することには限定されない。個体１０の行動が反映される物理量を測定できればよく、加速度、角加速度、速度、角速度であってもかまわない。あるいは、それらをオペアンプ、デジタルフィルタなどで処理して積分又は２回積分した値であってもよい。
【００４３】
図２は、位置測定手段２０の構成例を示す回路図である。この構成例の場合には、１）加速度センサによって測定された加速度、２）加速度の積分により得られた速度、３）速度の積分により得れた位置座標、４）角加速度センサによって測定された角加速度、５）角加速度を積分して得られた角速度、６）角速度を積分して得られた角位置座標、のいずれかがセレクタにより選択されて出力される。
【００４４】
なお、図２では、積分回路で時間次元に対する積分を行っているが、実際には、角加速度センサ、加速度センサともに、デバイスの特性上、直流分までも計算に含めることができない。ドリフト等の問題が生じるからである。従って、例えば、ここでいう速度とは、実際の速度とは物理的には多少異なることがある。一定の周波数範囲の加速度成分の積分値と正確には言うべきであるが、本発明の主旨には直接の影響を与えない。すなわち、本発明では、図２の積分回路で出力される積分値がＤＣ分を含んだ積分値であることを必ずしも必要とはしていない。ただし、航空宇宙技術で利用されるようなドリフトのない加速度センサが小型化された場合に、その利用を妨げるものではないことは言うまでもない。
【００４５】
また、図２のような個々の個体１０に関する測定値のままではなくて、１）各個体相互の測定値の差を計算した結果、２）各個体１０の測定値の絶対値や２乗値をある時間間隔ごとに測定して、これを合計したもの（つまり、目のあらい積分値）、３）各個体１０相互の測定値の差の絶対値をある時間間隔ごとに測定してこれを合計したものが本発明には適用しうる。
【００４６】
上記の各個体１０相互の測定値の差は、例えば、測定値が位置座標であれば、２者間の距離となり、測定値が加速度等であったとしても、それぞれの座標空間上での相互間距離である。この測定値は、例えば、個体１０が「なかよしさん」で手をつないで同一行動をしたり、抱き合っていたりする場合について、差がなくなると想定されるものである。
【００４７】
また、絶対値を取って、これを積分等する場合には、個体１０の活動度がそのまま記録される。例えば、ジグザグの道をとおって目標点に移動した場合など、単純に加速度を２回積分して位置座標を出して、初期状態から最後の目標点までの距離を出しても、まっすぐに行った場合と、回り道をしながら行った場合では、活動度がまったく異なったものとなる。このような場合には、この絶対値の積分値がより個体１０の活動を率直に表現したものとなる。
【００４８】
外部刺激検出手段３０は、集団に対して統一的に加えられる外部刺激を検出するものである。例えば、外部刺激検出手段３０は、保育士又は幼稚園教諭のような人間が発声した声を検出する音声検出のための機能を持つものであってもよく、あるいは光などのその他の物理量を検出する機能をもつものであってもよい。また、外部刺激検出手段３０は、保育士又は幼稚園教諭自らが押すボタンスイッチであってもよい。さらに、外部刺激検出手段３０は、紙芝居の紙を抜く際に、この動作を検出するマイクロスイッチであってもよく、電子的な絵本であれば、場面が転換することを報知する外部への信号出力装置であってもよい。
【００４９】
図３は、外部刺激検出手段３０の具体的な構成例を示す模式概念図である。本構成例では、保育士又は幼稚園教諭が身に付けたマイクロフォンの出力信号を、アンプで増幅した後、その信号の振幅をあらかじめ定めた閾値と比較して、一定以上の音量であった場合についてのみ、外部へ検知信号として出力する。
【００５０】
行動判別手段４０は、位置測定手段２０から出力された各個体１０の行動情報に基づいて、外部刺激検出手段３０が刺激を検知して検知信号を出力した後の、集団の行動種別を判定して出力する。ここで、行動種別とは、「すばやく反応した」、「あまり反応していない」、「反応せず」などの集団としての行動状態を示すものである。
【００５１】
図４は、行動判別手段４０の具体的な構成例を示す模式概念図である。ここでは、４個の個体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄが集団として観察されている。４個の個体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの位置又は移動に関する行動情報はそれぞれ闇値回路に入力される。ここで、一定値以上の信号強度が検出されると、閥値回路から所望の信号が出力される。図４に示す行動判別手段４０のカウント回路は、外部刺激検出手段３０が外部の音などの刺激を検出すると、自動的に時間の経過とともに増加するカウントを行うものとする。そして、行動判別手段４０のカウント回路は、闇値回路から出力された信号を受信すると、カウントアップを終了する。ただし、カウントのためのクロック信号、外部刺激検出手段３０からの入力信号線は図４では省略されている。外部刺激が加えられた後、各個体１０はすぐには反応しない。
【００５２】
個体１０は、刺激が加えられた後、一定の時間が経過すると、図４に示すように刺激に反応して体を動かしたり、体を振動させる。この結果、位置測定手段２０から出力される信号の振幅が増大する。これらにより、行動判別手段４０の各カウンタ回路は、各個体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの反応時間を測定することとなる。この測定結果は、行動判別手段４０の統計処理回路に送られる。統計処理回路は、各固体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの反応時間について平均をとり、あらかじめ定められた値と比較する。
【００５３】
これらにより、平均的な遅れ時間が一定よりも小さければ「すばやく反応した」ことを示す報知信号を行動判別手段４０は出力する。一方、遅れ時間が一定よりも大きければ「反応せず」を示す報知信号を行動判別手段４０は出力する。この中間的な場合には、行動判別手段４０は「あまり反応していない」ことを示す報知信号を出力する。
【００５４】
上記実施形態では、刺激に対する個体１０の反応を検出しているが、刺激の種類によって集合（個体１０を含む）の反応状況が異なることから、この反応状況の相違に基づいて子供の行動を判別することも重要である。具体的には、例えば外部から加えられる音が大音量である場合と小音量である場合、優しい音楽、行進曲など音楽の種類によっても、子供の集合（又は各子供）の反応は異なるものとなる。これらの外部から加えられた刺激に対して、子供の集合（又は各子供）がどのような反応をするかについて、行動判別手段４０はその相関関係などを出力する。
【００５５】
以上の構成によって、集団的行動判別システム１は、集団が例えば、保育士又は幼稚園教諭が発した声の刺激に対して敏感に反応しているか否かが、分かり易い判別結果として提示することができる。ここで反応時間は、例えば、保育士又は幼稚園教諭のスキルが不十分であって、子供達の統制が取れていない場合、あるいは、同じ紙芝居でも読み方が下手であって、子供達が集中していない場合には、遅くなる。
【００５６】
本実施形態の集団的行動判別システム１は、結果的に、上記のような保育士又は幼稚園教諭のスキルの程度を判別することができる。このことは、例えば、教育実習に訪れた学生が紙芝居実習を行った場合などに、さらに効果的である。集団的行動判別システム１は、主観ではなく、定量的なデータとして、外部刺激に対する子供達の反応を提示することができるからである。
【００５７】
なお、図４に示す行動判別手段４０の統計処理回路では、例えば、次のような統計処理をすることとしてもよい。この場合には、一部の幼児は話題についてきているが、他の多くの子供の中に、話題についてきていない幼児がいる場合を検出できる。すなわち、「半分はすばやく反応したが、残りはあまり反応していない」といったように、集団をクラスタリングして報知することも可能である。
【００５８】
上記クラスタリングを実現するためには、例えば、位置測定手段２０が測定した行動情報と外部刺激検出手段３０が検出した外部刺激とに基づいて、その外部刺激を検出した後に、集団のなかから類似行動をとる２個以上の個体１０からなる部分集団を抽出する部分集団検出手段（図示せず）を設ける。そして、行動判別手段４０は外部刺激が検出された後の部分集団の行動種別を判断して出力するものとする。
【００５９】
例えば、上記の動作をするために、行動判別手段４０の統計処理回路は、部分集団検出手段として機能し、以下のような統計処理をするものとしてもよい。
１）入力の平均値と標準偏差を計算する。
２）標準偏差にある一定の正の数を乗じたものを「許容範囲」とする。平均値から許容範囲の範囲にある入力数をカウントする。また、平均値から許容範囲の範囲にない入力数をカウントする。
３）許容範囲にない入力数が全体の入力数に対してある一定の割合を超えたときには、以下のように判別する。
ａ）一部の個体１０が全体よりも速く反応した場合：「一部は、すばやく反応した」
ｂ）半分程度の個体１０が全体よりも速く反応した場合：「半分はすばやく反応したが、残りはあまり反応していない」
ｃ）一部の個体１０が全体よりも遅く反応した場合：「一部は、反応が遅れた」
【００６０】
さらに、行動判別手段４０の統計処理回路自体が、クラスタリング機能をもち２つを超えるグループに集団が分かれた場合などを判別して報告させることも可能である。クラスタリングの処理アルゴリズムについては従来技術を用いることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る集団的行動判別システム２の構成例を示す模式概念図である。集団的行動判別システム２は、集団を構成する２個以上の個体１０毎の位置又は移動に関する行動情報を測定する位置測定手段２０と、前記集団に対して統一的に加えられる外部刺激を検出する外部刺激検出手段３０と、位置測定手段２０から出力された各個体１０の行動情報に基づいて、外部刺激検出手段３０が外部刺激を検出した後の前記集団に属する個体１０の行動を、当該集団全体の行動と比較して判別して出力する行動判別手段４１とから構成される。
【００６２】
図５における位置測定手段２０及び外部刺激検出手段３０は、上記の図１の位置測定手段２０及び外部刺激検出手段３０と同等に構成できる。
【００６３】
図５の集団的行動判別システム２と図５の集団的行動判別システム１の構成上の差異は、行動判別手段４１にある。行動判別手段４１における行動判別手段４０との相違点は、集団の中における個体１０の行動を識別している点である。ただし、集団の中における個体１０の行動を識別するために、集団をなすすべての個体１０の位置又は移動に関する行動情報を必要とする。
【００６４】
図６は、行動判別手段４１の構成例を示す模式概念図である。行動判別手段４１の構成は図４に示す行動判別手段４０の構成と類似しているが、大きく異なっている点は集団中のどの個体１０であるかを特定する個体識別信号が外部から印加されている点である。図６に示す行動判別手段４１における閥値回路及びカウント回路の機能は、図４に示す行動判別手段４０における閾値回路及びカウント回路と同様である。行動判別手段４１における統計処理回路は、行動判別手段４０における統計処理回路とは異なり、例えば、以下の動作を行う。
１）入力された集団の各個体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ毎のカウント結果について、全体としての平均と標準偏差を計算する。この場合、個体識別信号により特定される個体１０の情報（図６では個体１０ｄが指定されているものとする）を含めてもよいし、含めなくてもよい。また、全個体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを対象とするのではなく、測定結果について平均の周囲に存在する個体１０のみを対象として、はずれ値を示す個体１０を除外してもよい。
２）上記の平均と標準偏差から、以下の３通りの行動判別結果を生成する。
ａ）指定された個体１０について、平均に比べて標準偏差より大きな時間差をもって、応答が速い場合には、「他の子より素速く反応した」との判定結果を出力する。
ｂ）指定された個体１０について、平均に比べて標準偏差と同等か小さいな時間差をもって、反応が早い又は遅い場合には、「他の子と同等に反応した」との判定結果を出力する。
ｃ）指定された個体１０について、平均に比べて標準偏差を超えて、且つ、標準偏差の３倍よりも小さい時間差をもって、反応が遅い場合には、「他の子に比べるとあまり反応していない」との判定結果を出力する。
ｄ）指定された個体１０について、平均に比べて標準偏差の３倍よりも大きな時間差をもって、反応が遅れた場合には、「他の子に比べて反応せず」との判定結果を出力する。
【００６５】
これらにより、行動判別手段４１は、外部から加えられた各種の刺激に対する個々の子供（個体１０）の反応を調べることができるので、例えば、子供の反応時間及び反応の強さ、並びに、ワルツ又は行進曲といった音楽の種類、音量の大きさとの相関関係などを測定することができる。したがって、行動判別手段４１は、刺激の種類に対する子供の反応特性を判別することができ、子供の運動特性及び興味特性などを判別することができる。
【００６６】
他の形態として以下の例を本実施形態に適用することができる。例えば、物事を深く考える子供がたまたま反応が即時ではなかったために「愚鈍」と判断されてはならない。逆に、騒いでいるだけの子供が「利発」と判断されてもならない。本実施形態において、反応は鈍いが紙芝居の各場面に着実に反応している子供が検出された場合、この子供は「愚鈍」であろうか。一方、内容に関係なく、刺激に即時に反応している子供は「利発」であろうか。しみじみと考えるような場面又は雰囲気を味わうような場面（例えば、「本当は優しいライオンが町中を走り回ったために危険な猛獣として殺された」場面）と、理解すれば即時に反応すべき場面（例えば、「アニメキャラクタが宇宙怪獣をやっつけた」場面）とが、紙芝居における特定の場面として認識されていれば、このような場面ごとの子供の反応について、外部刺激の種類に応じて識別して分析することを、本実施形態は可能とする。
【００６７】
これらにより、本実施形態の集団的行動判別システム２は、子供達それぞれが真にどのような反応をする特性を持っているかを判別して、保育士又は幼稚園教諭などがどのような保育計画を立案するべきかを示唆することができる。
【００６８】
また、以上の構成により、本実施形態の集団的行動判別システム２は、例えば、お遊戯をするときのスタートの号令に対する個々の子供（個体１０）の反応が集団の中でどうであったかを判断することができる。また、本実施形態の集団的行動判別システム２は、同じお遊戯であっても、指導者との相性などで反応がよい場合と悪い場合があるときのその差を検出することができ、これによって、保育士又は幼稚園教諭が各子供の性質などを判定するときの手がかりを与えることができる。
【００６９】
また、本実施形態の集団的行動判別システム２は、一人の幼児の反応時間を単に計る手法では不可能なことである、集団のデータとの比較相対としての当該幼児の反応を判別できるので、保育士又は幼稚園教諭などの指導者の能力に無関係に、ある子供が他の子供と比べてどんな反応をしているか判定することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る集団的行動判別システム３の構成例を示す模式概念図である。集団的行動判別システム３は、集団を構成する２個以上の個体１０毎の位置又は移動に関する行動情報を測定する位置測定手段２０と、前記集団に対して統一的に加えられる外部刺激を検出する外部刺激検出手段３０と、各個体１０の過去の行動情報を記憶している過去データ記憶手段５０と、位置測定手段２０及び過去データ記憶手段５０から取得した各個体１０の行動情報に基づいて、外部刺激検出手段３０が外部刺激を検出した後の個体１０の行動を、当該個体１０の過去の行動と比較して判別して出力する行動判別手段４２とから構成される。
【００７１】
図７における位置測定手段２０及び外部刺激検出手段３０は、上記の図１の位置測定手段２０及び外部刺激検出手段３０と同等に構成できる。
【００７２】
過去データ記憶手段５０は、個体１０の過去における位置又は移動に関する行動情報を蓄積する。具体的には、メモリデバイスと、メモリデバイスにデータを読み書きする回路で構成する。例えば、過去データ記憶手段５０には、過去に紙芝居（例えば、上記紙芝居と同一のもの）を行ったときの、あらかじめ定めた測定ポイント毎の反応時間データが蓄積されている。ここで、あらかじめ定めた測定ポイントとは、例えば、「え？では、赤頭巾ちゃんはそうなったんでしょうネ？」と保育士又は幼稚園教諭が発声したタイミングにおける幼児の静止期間とする。紙芝居に集中していれば、一般に、幼児は、この発声の後すぐには体を動かさず、画面に集中している。しかし、集中していない場合には、幼児はすぐにもぞもぞ動いたり、隣りの幼児をつついて遊び出す。
【００７３】
図８は、行動判別手段４２の構成例を示す模式概念図である。行動判別手段４２には、過去データ記憶手段５０から出力された個体１０の過去の測定データ（行動情報）と、位置測定手段２０から出力された今回の測定データ（行動情報）とが入力される。行動判別手段４２に入力されたそれぞれのデータは、行動判別手段４２における閾値回路に送られて、一定の閾値以上の値であるか判断される。行動判別手段４２のカウント回路は、外部刺激検出手段３０が外部刺激を検出して出力した検出信号を受信すると、カウントを開始する。そして、カウント回路は、閾値回路に入力された測定データが一定の閾値以上の値と判断されるので、カウントアップし続ける。これにより、カウント回路は測定データの入力開始時から該測定データが一定値になるまでの時間を測定する。この測定結果は、行動判別手段４２の統計処理回路において、例えば、以下のように判定される。
１）過去のデータと今回のデータとの時間差が一定以上に大きく、かつ、今回の方が反応が早いときには、「以前より、よりすばやく反応した」と出力する。
２）過去のデータと今回のデータとの時間差が一定以上に大きく、かつ、今回の方が反応が遅いときには、「以前に比べて反応せず」と出力する。
３）以上のどちらでもない場合は、「以前と同等である」と出力する。
【００７４】
これらにより、本実施形態の集団的行動判別システム３によれば、例えば、子供の成長に合わせて、外部からの刺激と子供の反応との相関関係を表す測定データを、長期的に保存しておき、測定データの変化の一次近似などを計算することにより、子供の成長に伴う長期的な反応の変化を導出することができる。
【００７５】
また、本実施形態の集団的行動判別システム３によれば、例えば、長期的な測定データから同種の刺激に対する反応時間（複数）の分数を計算することにより、子供の外部刺激に対する性格（例えば、気まぐれな子供、何時も真面目に反応している子供など）などの特徴を算出することもできる。
【００７６】
以上の３つの実施形態に係る集団的行動判別システムによれば、個々の幼児の反応を観察することができる。これについて、以下に具体例を用いて説明する。例えば、保育士又は幼稚園教諭が「紙芝居が始まるから座ってね！」と声をかける。実際には、直ぐに集まる幼児もいれば、連れてこないと駄目な幼児もいる。簡単な遊びをしながら集まるのを待つ場合もある。このような場合以下の点について考察する。
１）個々の幼児が直ぐに集まっているか否か。
２）特定の幼児が毎回遅れてくるようなことがないか。
３）特定の幼児が以前と比べて、直ぐに集まるようになったか否か。
これらの情報は、上記実施形態の集団的行動判別システム１，２，３における外部刺激検出手段３０に、保育士又は幼稚園教諭が「紙芝居が始まるから座ってね！」と発声してタイミングの入力をすることで、集団的行動判別システム１，２，３が提示することが可能となる。
【００７７】
また、保育士又は幼稚園教諭は、単純に紙芝居を行っているわけではなく、紙芝居を見せながらそれぞれの子供の顔を見る。そして、保育士又は幼稚園教諭は、座って見ていられない幼児を抱っこする又は傍に置くといった対策をとる。また、保育士又は幼稚園教諭は、幼児が最後まで見ていられるか、内容が理解できているか、幼児の顔や表情を読む。これらの高度な処理は、経験年数の少ない保育士又は幼稚園教諭には負担が大きいものとなる。
【００７８】
しかし、本実施形態の集団的行動判別システム１，２，３によれば、個々の幼児の動きが全体の中でどうであったか、又は、過去の様子に比べてどうであったかを、保育士又は幼稚園教諭が見落としていても、見落とすことなく判別することができ、保育計画を容易にかつ正確に作成することを可能とする。
【００７９】
上記の実施形態において、個々の幼児（個体１０）の行動情報をリアルタイムで送信する構成として、ＰＨＳ、赤外線通信などを利用してもよい。このようにすれば、幼児の行動をリアルタイムで監視することができ、幼児一人一人の行動状態をリアルタイムで保育士又は幼稚園教諭に伝達することが可能となる。
【００８０】
また、上記の各種実施形態の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、本発明に係る集団的行動判別システムを実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【００８１】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００８２】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８３】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００８４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、集団にある特定の刺激が加えられた後に、その集団がどう反応したかを判別することができる。
【００８５】
また、本発明によれば、集団をなす複数の個体におけるある個体が、集団をなす他の複数の個体と比較して、例えば、反応が遅い、反応が早い、以前よりも反応が早くなったなど、各個体の状況又は発展段階などについて把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る集団的行動判別システム１の構成例を示す模式概念図である。
【図２】位置測定手段２０の構成例を示す回路図である。
【図３】外部刺激検出手段３０の構成例を示す模式概念図である。
【図４】行動判別手段４０の構成例を示す概念模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る集団的行動判別システム２の構成例を示す模式概念図である。
【図６】行動判別手段４１の構成例を示す模式概念図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る集団的行動判別システム３の構成例を示す模式概念図である。
【図８】行動判別手段４２の構成例を示す模式概念図である。
【符号の説明】
１、２、３　　集団的行動判別システム
１０　　　個体
２０　　　位置測定手段
３０　　　外部刺激検出手段
４０、４１、４２　　行動判別手段
５０　　　過去データ記憶手段
【図１】
2004021343.tif 000003
【図２】
2004021343.tif 000004
【図３】
2004021343.tif 000005
【図４】
2004021343.tif 000006
【図５】
2004021343.tif 000007
【図６】
2004021343.tif 000008
【図７】
2004021343.tif 000009
【図８】
2004021343.tif 000010