(57)【要約】【課題】教育現場において、ユーザの理解状態に応じて、情報提示方式を切り替えることが可能な教育支援システムを提供する。【解決手段】ユーザが携帯する端末１０１は、ＣＰＵ２０４と、対象物の設置位置と高さ情報を保持するメモリ２０６と、対象物を撮影する撮影部２０８と、撮影部の位置を計測する位置情報取得部２０３と、端末の姿勢を計測する姿勢情報取得部２０７と、撮影部で取得した撮影画像を表示する表示部２０１とを備え、ＣＰＵ２０４は、経過時間、端末の姿勢角、撮影部の撮影範囲と、対象物の設置位置と高さ情報に基づき、ユーザの行動状態を判定し、判定結果に基づいてフィールドの教育現場で提示する情報形態を決定し、決定した情報形態に従い表示部２０１の表示を行う。【選択図】図２
2017072636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末を活用した教育支援システムであって、
前記端末は、
ユーザの行動状態のリアルタイム計測結果に基づき、フィールドの教育現場で提示する情報形態を逐次的に選択する、
ことを特徴とする教育支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載の教育支援システムであって、
前記端末は、
処理部と、
対象物の設置位置と高さ情報を保持する記憶部と、
前記対象物を撮影する撮影部と、
前記撮影部の位置を計測する位置情報取得部と、
前記端末の姿勢を計測する姿勢情報取得部と、
前記撮影部で取得した撮影画像を表示する表示部と、を備え、
前記処理部は、
経過時間、前記端末の姿勢角、前記撮影部の撮影範囲と、前記対象物の設置位置と高さ情報に基づき、前記ユーザの行動状態を判定し、判定結果に基づいて前記情報形態を決定し、決定した前記情報形態に従い前記表示部の表示を行うよう制御する、
ことを特徴とする教育支援システム。
【請求項３】
請求項２に記載の教育支援システムであって、
前記記憶部は、前記対象物に対する探索エリアの情報を更に保持し、
前記処理部は、
前記撮像部の撮影エリアの重心座標の分散と、前記経過時間に対して前記撮像部の撮影エリアに前記対象物に対する探索エリアが含まれている時間の割合１と、
前記経過時間に対して前記撮像部の撮影エリアに前記対象物が含まれている時間の割合２と、を算出し、
前記重心座標の分散と、前記時間の割合１と、前記時間の割合２とを組合せて、前記ユーザの行動状態を判定する、
ことを特徴とする教育支援システム。
【請求項４】
請求項３に記載の教育支援システムであって、
前記端末は、前記端末を操作する操作部を更に備え、
前記処理部は、
前記操作部からユーザの画面操作回数を取得し、前記重心座標の分散と、前記時間の割合１と、前記時間の割合２、前記画面操作回数とを組合せて、前記ユーザの行動状態を判定する、
ことを特徴とする教育支援システム。
【請求項５】
請求項２に記載の教育支援システムであって、
前記処理部は、
前記位置情報取得部によって取得した現在地情報と、前記姿勢情報取得部によって取得した前記端末の姿勢情報から、前記撮影部の撮影範囲を算出し、前記対象物の設置位置、高さ情報と前記撮影範囲から、前記表示部における前記対象物の投影位置を算出し、前記表示部へユーザに入力操作によって対象物の位置を指定させ、指定された当該位置と前記対象物の投影位置との正誤判定を行う、
ことを特徴とする教育支援システム。
【請求項６】
教育支援システムに用いる端末であって、
処理部と、
対象物の設置位置と高さ情報を保持する記憶部と、
前記対象物を撮影する撮影部と、
前記撮影部の位置を計測する位置情報取得部と、
前記端末の姿勢を計測する姿勢情報取得部と、
前記撮影部で取得した撮影画像を表示する表示部と、を備え、
前記処理部は、
経過時間、前記端末の姿勢角、前記撮影部の撮影範囲と、前記対象物の設置位置と高さ情報に基づき、前記ユーザの行動状態を判定し、判定結果に基づいてフィールドの教育現場で提示する情報形態を決定し、決定した前記情報形態に従い前記表示部の表示を行うよう制御する、
ことを特徴とする端末。
【請求項７】
請求項６に記載の端末であって、
前記記憶部は、前記対象物に対する探索エリアの情報を更に保持し、
前記処理部は、
前記撮像部の撮影エリアの重心座標の分散と、前記経過時間に対して前記撮像部の撮影エリアに前記対象物に対する探索エリアが含まれている時間の割合１と、
前記経過時間に対して前記撮像部の撮影エリアに前記対象物が含まれている時間の割合２と、を算出し、
前記重心座標の分散と、前記時間の割合１と、前記時間の割合２とを組合せて、前記ユーザの行動状態を判定する、
ことを特徴とする端末。
【請求項８】
請求項７に記載端末であって、
操作部を更に備え、
前記処理部は、
前記操作部からユーザの画面操作回数を取得し、前記重心座標の分散と、前記時間の割合１と、前記時間の割合２、前記画面操作回数とを組合せて、前記ユーザの行動状態を判定する、
ことを特徴とする端末。
【請求項９】
請求項６に記載の端末であって、
前記処理部は、
前記位置情報取得部によって取得した現在地情報と、前記姿勢情報取得部によって取得した前記端末の姿勢情報から、前記撮影部の撮影範囲を算出し、前記対象物の設置位置、高さ情報と前記撮影範囲から、前記表示部における前記対象物の投影位置を算出し、前記表示部へユーザに入力操作によって対象物の位置を指定させ、指定された当該位置と前記対象物の投影位置との正誤判定を行う、
ことを特徴とする端末。
【請求項１０】
請求項６に記載の端末であって、
前記処理部は、
前記情報形態として、前記対象物を探索させる探索型、前記対象物の種類をチェックさせるチェック型、前記対象物を提示する指導型の中から選択する、
ことを特徴とする端末。
【請求項１１】
端末を活用した教育支援方法であって、
前記端末は、
ユーザの行動状態のリアルタイム計測結果に基づき、フィールドの教育現場で提示する情報形態を逐次的に選択する、
ことを特徴とする教育支援方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の教育支援方法であって、
前記端末は、処理部と、対象物の設置位置と高さ情報を保持する記憶部と、前記対象物を撮影する撮影部と、前記撮影部の位置を計測する位置情報取得部と、前記端末の姿勢を計測する姿勢情報取得部と、前記撮影部で取得した撮影画像を表示する表示部とを備えており、
前記端末は、
経過時間、前記端末の姿勢角、前記撮影部の撮影範囲と、前記対象物の設置位置と高さ情報に基づき、前記ユーザの行動状態を判定し、判定結果に基づいて前記情報形態を決定し、決定した前記情報形態に従い前記表示部の表示を行う、
ことを特徴とする教育支援方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の教育支援方法であって、
前記記憶部は、前記対象物に対する探索エリアの情報を更に保持し、
前記端末は、
前記撮像部の撮影エリアの重心座標の分散と、前記経過時間に対して前記撮像部の撮影エリアに前記対象物に対する探索エリアが含まれている時間の割合１と、
前記経過時間に対して前記撮像部の撮影エリアに前記対象物が含まれている時間の割合２と、を算出し、
前記重心座標の分散と、前記時間の割合１と、前記時間の割合２とを組合せて、前記ユーザの行動状態を判定する、
ことを特徴とする教育支援方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の教育支援方法であって、
前記端末は、
前記端末を操作する操作部を更に備え、
前記操作部からユーザの画面操作回数を取得し、前記重心座標の分散と、前記時間の割合１と、前記時間の割合２、前記画面操作回数とを組合せて、前記ユーザの行動状態を判定する、
ことを特徴とする教育支援方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の教育支援方法であって、
前記端末は、
前記位置情報取得部によって取得した現在地情報と、前記姿勢情報取得部によって取得した前記端末の姿勢情報から、前記撮影部の撮影範囲を算出し、前記対象物の設置位置、高さ情報と前記撮影範囲から、前記表示部における前記対象物の投影位置を算出し、前記表示部へユーザに入力操作によって対象物の位置を指定させ、指定された当該位置と前記対象物の投影位置との正誤判定を行う、
ことを特徴とする教育支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末を活用した教育現場における教育支援システムに係り、ユーザの理解状態に応じて、情報提示方式を切り替える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許文献１と特許文献２がある。特許文献１には、複数の教育形態から最適なものを選択し、習熟度レベルを効率的に引き上げるｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇシステムについて記載されている。学習の工程ごとに事前スキルチェックを行い、受講者のレベルを判定した上で次の工程を選択する方法が開示されている。また、特許文献２には、利用者の知識レベルや利用傾向に応じて効率よくアプリケーションプログラムの教育を行うことを可能にする教育支援プログラムおよび教育支援装置が記載されている。各利用者端末において記録された操作履歴データをデータベース（ＤＢ）に格納し、これを分析して利用実績ＤＢを生成する。そして、この利用実績ＤＢを基にして個別カリキュラムやアドバイスデータを生成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３３７３４号公報
【特許文献２】特開２００７−０２５４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、学習の工程ごとに事前スキルチェックを行い、受講者のレベルを判定した上で次の工程を選択する方法が記載されている。複数の教育形態から最適なものを選択し、習熟度レベルを効率的に引き上げることができるようにしている。特許文献２では、利用者が実際にアプリケーションプログラムを操作した操作履歴を基にして、教育のための基礎データを生成する方法が記載されており、利用者の知識レベルや利用傾向に応じて効率良く教育を行うことができる。これらの方法では、教育が始まる前に、蓄積された過去の教育実績を分析して、今回の教育コンテンツを決定することはできる。しかし、限られた教育時間の間に、ユーザの行動状態、理解状態に応じて動的に最適な教育形態を選択することができず、理解度のばらつきが生じ、受講生の自律的な学習が実現できない。また、これらの方法は、屋内におけるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）による学習システムに関するものであり、例えば、屋外における配電設備や通信設備の巡視点検方法の教育現場のような、フィールドにおける教育に対しては、適用できない。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、フィールドにおける教育現場において、端末から得られる情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、その状態に応じて、端末上の情報提示方式を動的に切り替える教育支援システム、端末、及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明においては、端末を活用した教育支援システム、及びその方法であって、端末は、ユーザの行動状態のリアルタイム計測結果に基づき、フィールドの教育現場で提示する情報形態を逐次的に選択する教育支援システム、及びその方法を提供する。
【０００７】
また、上記の目的を達成するため、本発明においては、教育支援システムで用いる端末であって、処理部と、対象物の設置位置と高さ情報を保持する記憶部と、対象物を撮影する撮影部と、撮影部の位置を計測する位置情報取得部と、端末の姿勢を計測する姿勢情報取得部と、撮影部で取得した撮影画像を表示する表示部とを備え、処理部は、経過時間、端末の姿勢角、撮影部の撮影範囲と、対象物の設置位置と高さ情報に基づき、ユーザの行動状態を判定し、判定結果に基づいてフィールドの教育現場で提示する情報形態を決定し、決定した情報形態に従い表示部の表示を行う端末を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザの行動状態を判別し、その状態に応じて端末上の情報提示方式を動的に切り替えることができ、教育現場の限られた時間の中で、ユーザは自律的に学習することができ、教育レベルを均質化できる。 
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る教育支援システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１に係る端末の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図３】実施例１に係るサーバシステムの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】実施例１に係るデータベースの一構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】実施例１に係る巡視点検教育現場における設備と探索する異常箇所の具体例を説明する図である。
【図６】実施例１に係る設備データの構成とデータ例を示す図である。
【図７】実施例１に係る異常箇所データの構成とデータ例を示す図である。
【図８】実施例１に係る教育コンテンツデータの構成とデータ例を示す図である。
【図９】実施例１に係るユーザデータの構成とデータ例を示す図である。
【図１０】実施例１に係る受講履歴データの構成とデータ例を示す図である。
【図１１】実施例１に係る端末がバックグラウンドで行う設備データ更新と地図データ更新処理の手順を示すフローチャート図である。
【図１２】実施例１に係る端末がバックグラウンドで行う姿勢角取得処理の手順を示すフローチャート図である。
【図１３】実施例１に係る教育支援システムの全体処理の手順を示すフローチャート図である。
【図１４】実施例１に係る情報提示形態切り換え処理における、その遷移を示す図である。
【図１５】実施例１に係る情報提示形態の一つである探索型Iの実現イメージを示す図である。
【図１６】実施例１に係る情報提示形態の一つである探索型IIの実現イメージを示す図である。
【図１７】実施例１に係る情報提示形態の一つであるチェック型の実現イメージを示す図である。
【図１８】実施例１に係る情報提示形態の一つである指導型の実現イメージを示す図である。
【図１９】実施例１に係るユーザ状態判定処理で用いる撮影エリアと探索エリア含有率を説明する図である。
【図２０】実施例１に係るユーザ状態判定処理の手順を示すフローチャート図である。
【図２１】実施例２に係る教育支援システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２２】実施例２に係る教育支援システムの全体処理の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の各種の実施例を図面に従い説明する。
【実施例１】
【００１１】
実施例１は、端末を活用した教育支援システム、及びその方法であって、端末は、ユーザの行動状態のリアルタイム計測結果に基づき、フィールドの教育現場で提示する情報形態を逐次的に選択する教育支援システム、及びその方法の実施例である。また、実施例１は、教育支援システムで用いる端末であって、処理部と、対象物の設置位置と高さ情報を保持する記憶部と、対象物を撮影する撮影部と、撮影部の位置を計測する位置情報取得部と、端末の姿勢を計測する姿勢情報取得部と、撮影部で取得した撮影画像を表示する表示部とを備え、処理部は、経過時間、端末の姿勢角、撮影部の撮影範囲と、対象物の設置位置と高さ情報に基づき、ユーザの行動状態を判定し、判定結果に基づいてフィールドの教育現場で提示する情報形態を決定し、決定した情報形態に従い表示部の表示を行う端末の実施例である。
【００１２】
特に実施例１では、フィールドにおけるモバイル端末を活用した設備の巡視点検方法の教育を支援するシステムに関して、端末から得られる情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、その状態に応じて、端末上に提示する情報形態、すなわち情報提示形態を動的に切り替える教育支援システムの一例を、電力配電設備である電柱上に架設されている通信機器の巡視点検方法の教育を例として説明する。巡視点検方法の教育では、予めフィールドに設置してある設備を巡視点検し、予め設備に模擬的に設定してある異常箇所を発見できるようになることを目的としたものである。
【００１３】
図１は、実施例１の教育支援システムの全体構成を示すブロック図である。教育支援システムは、サーバシステム１００と複数の携帯情報端末などの端末１０１がネットワーク１０２を介して接続されている。図１では端末１０１は３台示されているが、接続台数はこれに限定するものではない。以下、本システムの構成要素について説明する。
【００１４】
図２は図１における端末１０１の一構成例を示すブロック図である。端末１０１は、無線通信部２００、撮影画像や設備情報等をユーザに提示するディスプレイ等の表示部２０１、経過時間を得るために時計等の日時を取得する日時取得部２０２、ＧＰＳ衛星２０９から位置情報を取得する位置情報取得部２０３、デジタルスチルカメラ又はデジタルビデオカメラ等の撮影部２０８、全体の処理を制御する処理部であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２０４、ユーザが入力操作を行うボタンやタッチパネル等の操作部２０５、設備情報等を保存するフラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置であるメモリ２０６、端末の姿勢角（ａｚｉｍｕｔｈ、ｐｉｔｃｈ、ｒｏｌｌ）を取得する姿勢情報取得部２０７から構成される。端末の姿勢角（ａｚｉｍｕｔｈ、ｐｉｔｃｈ、ｒｏｌｌ）は、端末１０１の向きを表す角度であり、ａｚｉｍｕｔｈは端末の向く方位角を意味し、ｐｉｔｃｈは端末を持ったときの仰角を意味し、ｒｏｌｌは端末を持ったときの傾き度合いを意味する。これらの角度の具体的な内容は一般的に知られているので詳細な説明は割愛する。
【００１５】
メモリ２０６には、サーバシステム１００からダウンロード、インストールしたユーザ状態判定プログラム２１１とコンテンツ選択プログラム２１２が格納されており、ＣＰＵ２０４がユーザ状態判定プログラム２１１とコンテンツ選択プログラム２１２を実行し、本実施例の教育支援システムにおける端末１０１側の処理を行う。端末１０１は、具体的には、デジタルカメラ、携帯電話機、ＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、タブレット端末等のモバイル端末などの各種の携帯情報端末が該当する。位置情報取得部２０３は、受信回路等から構成され、ＧＰＳ衛星２０９からの電波を受信し、受信した電波から距離を測定することで、端末の位置する緯度及び経度の位置情報を取得する。
【００１６】
図３は図１におけるサーバシステム１００の構成を示すブロック図である。サーバシステム１００は、全体を制御するＣＰＵ３００、他の機器と接続するためのネットワークインタフェース３０１、ＵＳＢやなど外部機器と接続するためのＩ／Ｏ３０２、設備に関する情報や地図情報等が保存されているデータベース３０３、ユーザが入力するためのキーボードやマウス等の操作部３０４、処理の結果やログ等を表示するための表示部３０５、不揮発性記憶装置であるメモリ３０６、データバス３０７から構成され、ブロック３００〜３０６がそれぞれデータバス３０７と接続されている。本実施例の教育支援システムにおけるサーバシステム１００側の処理をＣＰＵ３００が行う。
【００１７】
本実施例では、電力配電設備である電柱上に架設されている通信機器の巡視点検方法の教育を例として説明する。巡視点検方法の教育では、予めフィールドに設置してある設備を巡視点検し、予め設備に設置してある異常箇所を発見できるようになることを目的としたものである。図５を用いて、本実施例の説明で用いる設備と異常箇所を説明する。
【００１８】
図５は、電力配電設備である電柱上に架設されている通信機器の巡視点検教育現場における設備と、探索する対象物である異常箇所の具体例を説明する図である。図５上段の（ａ）は設備を地図上に示した図であり、この設備群を水平方向から見た図が図５下段の（ｂ）である。ここでは電柱Ｐ６１２、Ｐ６１３，Ｐ６１４が設置されており、異常箇所ＤＦ１と異常箇所ＤＦ２が予め対象物として設置されている。ＤＦ１は通信線に樹木が接触しているという内容の異常箇所であり、ＤＦ２は、通信線路間の離隔距離が規定に満たないという離隔不足という内容の異常箇所である。
【００１９】
ユーザは電柱ごとにその付属機器に異常が無いかをチェックしていき、異常箇所ＤＦ１、ＤＦ２を探索し、発見することで巡視点検方法を学習する。それぞれの電柱にはその探索エリアが設定されており、Ｐ６１２の探索エリアは６１２Ａ、Ｐ６１３の探索エリアは６１３Ｂ、Ｐ６１４の探索エリアは６１４Ｃである。これらの電柱Ｐ６１２、Ｐ６１３、Ｐ６１４に架設されている通信線路がＣＬ１２０、ＣＬ１２１であり、通信線路を電柱間で区切ったものが径間である。通信線路ＣＬ１２０の径間として、６１２６１３Ａ、６１３６１４Ａであり、通信線路ＣＬ１２１の径間として、６１２６１３Ｂ、６１３６１４Ｂである。
【００２０】
次に、図４、図５、図６、図７、図８、図９を参照して、図３のサーバシステム１００におけるデータベース３０３の構成を説明する。図４はデータベース３０３の一構成を示すブロック図である。データベース３０３は、設備データ４００、異常箇所データ４０１、教育コンテンツデータ４０２、地図４０３、ユーザデータ４０４、受講履歴データ４０５から構成される。
【００２１】
図６に示す設備データ４００は、（ａ）電柱データ、（ｂ）通信線路データ、（ｃ）線路径間データから構成され、図５で説明したそれぞれの設備に関する情報が格納されている。（ａ）電柱データには、電柱ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と設置されている緯度、経度、電柱の高さ、探索エリア、そして電柱の探索エリアに含まれている異常箇所ＩＤが対応付けられて格納されている。データ６００、６０１、６０２は格納データの一例を示しており、データ６００には図５に示した電柱Ｐ６１２に関するデータ、データ６０１には電柱Ｐ６１３に関するデータ、データ６０２には電柱Ｐ６１４に関するデータが格納されている。Ｐ６１２の探索エリア６１２Ａには異常箇所が設置されていないので異常箇所ＩＤには“−”が入っており、Ｐ６１３の探索エリア６１３Ｂには異常箇所ＤＦ１が、Ｐ６１４の探索エリア６１４Ｃには異常箇所ＤＦ２が入っている。
【００２２】
（ｂ）通信線路データには、通信線路ＩＤとその設置位置が対応付けられて格納されている。通信線路の設置位置は、対象の線路が架設されている電柱座標の集合として表す。データ６０３、６０４は格納データの一例を示しており、データ６０３には図５に示した通信線路ＣＬ１２０に関するデータ、６０４にはＣＬ１２１に関するデータが格納されている。
【００２３】
（ｃ）線路径間データには、径間ＩＤと、通信線路ＩＤ、始点電柱、始点地上高、終点電柱、終点地上高、異常箇所ＩＤが対応付けられて格納されている。データ６０５、６０６、６０７、６０８は格納データの一例を示しており、データ６０５には図５に示した径間６１２６１３Ａ、データ６０６には径間６１２６１３Ｂ、データ６０７には径間６１３１４Ａ、データ６０８には径間６１３６１４Ｂが格納されている。
【００２４】
図７は異常箇所データ４０１の構成とデータ例を示す。異常箇所データ４０１には、図５で説明したような異常箇所に関する情報が格納されており、異常箇所ＩＤと、その異常箇所の設置緯度、経度、設置地上高、異常内容、教育コンテンツＩＤが対応付けられて格納されている。データ７００、７０１は格納データの一例を示しており、図５で示した異常箇所に関するデータが一例として格納されている。データ７００は図５に示した異常箇所ＤＦ１に関するデータであり、その設置位置、地上高と、その異常内容として「樹木接触」が登録されている。データ７０１は図５に示した異常箇所ＤＦ２に関するデータであり、その設置位置、地上高と、その異常内容として「離隔不足」が登録されている。教育コンテンツＩＤは、それぞれの異常箇所について詳細情報を提示して教育するためのコンテンツを示すＩＤである。
【００２５】
図８は教育コンテンツデータ４０２の構成とデータ例を示す。教育コンテンツデータ４０２には、図７に示した異常箇所に格納されているそれぞれの異常箇所に対して、それらの詳細情報をユーザに提示して教育するための教材コンテンツが格納されている。具体的には、教育コンテンツＩＤと、コンテンツ名称、マニュアルが対応付けられて格納されている。データ８００、８０１は格納データの一例を示しており、図７に示したそれぞれの異常箇所に対する教育コンテンツデータが格納されている。
【００２６】
データ８００は図７に示した「樹木接触」という異常箇所データに登録されていた教育コンテンツＩＤＥＤ１に関するデータであり、「点検すべき項目」というマニュアルの格納ディレクトリを登録している。「樹木接触」という異常箇所について、その詳細情報としてユーザに、巡視点検時にどういった項目を点検すべきかを示す「点検すべき項目」に関するマニュアルを提示し、教育するためのものである。データ８０１は図７に示した「離隔不足」という異常箇所データに登録されていた教育コンテンツＩＤＥＤ２に関するデータであり、「離隔距離について」というマニュアルの格納ディレクトリを登録している。「離隔不足」という異常箇所について、その詳細情報としてユーザに、通信機器の離隔距離に関する規定を定めた「離隔距離について」というマニュアルを提示し、教育するためのものである。ここではマニュアルの格納ディレクトリを保存しているが、これに限ったものではなく、直接マニュアルファイルを保存してもよい。
【００２７】
データベース３０３の地図データ４０３には、一般的なＧＩＳ(Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ)データベースと同様に、道路や建物等の位置情報が格納されており、詳細な説明は割愛する。
【００２８】
図９はユーザデータ４０４の構成とデータ例を示す。ユーザデータ４０４には、教育を受講するユーザが管理されており、ユーザＩＤとパスワードＰＷ、システム設定値が格納されている。システム設定値には、設定閾値Ｔｈ＿σ、設定閾値Ｔｈ＿Ｒａ、設定閾値Ｔｈ＿Ｒｄ、設定閾値Ｔｈ＿Ｃｔ、設定閾値Ｔｈ＿ｔがあり、これらの設定閾値は、端末から得られる情報に基づいてユーザの理解状態を判定する処理に用いるものであり、ユーザごとにその値が管理されている。ユーザは自身のユーザＩＤとパスワードＰＷで教育支援システムにログインすると、それぞれのユーザのシステム設定値を読み込み、教育に用いる。データ９００、９０１は格納データの一例を示しており、データ９００にはユーザＩＤ７００１２３４のユーザ情報が、データ９０１にはユーザＩＤ７００１２３５のユーザ情報が格納されている。
【００２９】
図１０は受講履歴データ４０５の構成とデータ例を示す。受講履歴データ４０５には、それぞれのユーザの教育受講履歴が管理されており、受講日時、ユーザＩＤと、教育の受講時間やその際の設定閾値群、それぞれの設備に関する所要時間や情報提示状態が対応付けられて格納されている。データ１０００、１００１は格納データの一例を示しており、データ１０００には２００４／１０／２７にユーザＩＤ７００１２３４のユーザが受講した結果、データ１００１には２００５／０５／３０にユーザＩＤ７００１２３５のユーザが受講した結果が格納されている。ここで、前述したように、本実施例に係る教育支援システムでは、端末から得られる情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、その状態に応じて、端末上に提示する情報形態、すなわち情報提示形態を動的に切り替える。探索型I、探索型IIのような状態は、情報提示形態の一つであり、詳細は後述する。
【００３０】
続いて、以上の構成を備えた本実施例の教育支援システム全体の処理について説明する。本実施例では、電力配電設備である電柱上に架設されている通信機器の巡視点検方法の教育を、図５に示した設備と探索する異常箇所を具体例として説明する。
【００３１】
図１１は、本実施例の教育支援システムにおいて、常にバックグラウンドで実施する設備、地図データ更新の処理の手順を示すフローチャートである。図１１のフローチャートのステップにおいて、一重枠で示したＳ１１０１、Ｓ１１０２、Ｓ１１０３、Ｓ１１０５、Ｓ１１０６が端末での処理ステップであり、二重枠で示したＳ１１０４はサーバでの処理ステップである。以下の全てのフローチャートにおいても同様である。そして、端末１０１における各処理はＣＰＵ２０４が実行、制御し、サーバシステムにおける各処理はＣＰＵ３００が実行、制御するものとする。
【００３２】
まずは、端末の位置情報取得部２０３により、端末の現在地を取得する（Ｓ１１０１）。取得した現在地が前回取得時の値から変化しているかを判断し（Ｓ１１０２）、変化していない場合は、Ｓ１１０１に戻る。変化していた場合には、その現在地をサーバに送信し（Ｓ１１０３）、サーバは現在地の周辺の地図データ、設備データ、異常箇所データをデータベース３０３から検索し、端末に送信する（Ｓ１１０４）。端末は、前記のデータを受信すると、そのデータをメモリ２０６に格納する（Ｓ１１０５）。そして、メモリ２０６に格納したデータに基づいて、端末の表示部２０１に表示されている情報を更新する（Ｓ１１０６）。例えば、表示部２０１で地図上に設備位置を表示しているのであれば、その情報を更新し、新たな現在地周辺の情報にする。
【００３３】
図１２は、本実施例の教育支援システムにおいて、常にバックグラウンドで実施する姿勢角取得部２０７の処理の手順を示すフローチャートである。図１２のフローチャートにおいて、Ｓ１２００、Ｓ１２０１、Ｓ１２０２は全て端末の処理である。まず、姿勢角取得部２０７は、端末の姿勢角（ａｚｉｍｕｔｈ、ｐｉｔｃｈ、ｒｏｌｌ）を取得する（Ｓ１２００）。端末の姿勢角（ａｚｉｍｕｔｈ、ｐｉｔｃｈ、ｒｏｌｌ）は、携帯情報端末の向きを表す角度であり、ａｚｉｍｕｔｈは端末の向く方位角を意味し、ｐｉｔｃｈは端末を持ったときの仰角を意味し、ｒｏｌｌは端末を持ったときの傾き度合いを意味する。取得した値を前回取得した値と比較し、変化しているかを判定する（Ｓ１２０１）。変化していない場合はＳ１２００に戻り、変化している場合は新たに取得した姿勢角をメモリ２０６に格納する。
【００３４】
以上、本実施例に係る教育支援システムでは図１１、図１２に示した処理を常にバックグラウンドで実施する。
【００３５】
次に、本実施例に係る教育支援システムの全体処理について説明する。図１３は本実施例に係る教育支援システムの全体処理の手順を示すフローチャートである。図１３のフローチャートにおいて、Ｓ１３０１、Ｓ１３０３〜Ｓ１３１１は端末での処理であり、Ｓ１３０２、Ｓ１３１２はサーバシステムでの処理である。まずは、ユーザは、ユーザＩＤとパスワードＰＷでシステムにログインする（Ｓ１３０１）。サーバシステムは、端末側で入力されたユーザＩＤとパスワードＰＷに基づき、データベース３０３におけるユーザデータ４０４を検索し、該当ユーザに関するシステム設定値を読み込み、端末に送信する（Ｓ１３０２）。端末はサーバから受信した該当ユーザに関するシステム設定値を設定し、ログインすると同時にシステムに反映する（Ｓ１３０３）。ユーザはログインすると、端末を携帯しながら巡視点検を開始する。例えば、端末の表示部２０１に地図を表示し、地図上に設備位置を表示する。ユーザは図１１の処理で取得している端末位置と、設備位置を地図上で参照しながら、異常箇所探索を実施する対象設備を定める（Ｓ１３０４）。
【００３６】
Ｓ１３０４によって対象設備を定めると異常箇所の探索を開始する（Ｓ１３０５）。対象設備を定めるというのは、例えば、表示部２０１がタッチパネルの場合は、地図上の設備を示すシンボルをタップすることで定めてもよいし、プルダウンメニュー等に周辺に設置されている設備のＩＤをリストで表示し、そこから選択するようにしてもよい。ユーザは異常箇所を探索する際には、端末の撮影部２０８によって撮影した映像が表示部２０１にリアルタイムプレビュー表示されており、対象の設備を、撮影部２０８を通して見ながら異常箇所の有無をチェックしていく。異常箇所の探索が開始された後、端末から得られる情報である、ユーザの入力結果、経過時間、端末の姿勢角、撮影部２０８が撮影している撮影範囲と、対象となる異常箇所の位置情報に基づいてユーザの理解状態を判定する（Ｓ１３０６）。そして、ユーザ状態の判定結果に応じて、異常箇所探索の際に表示部２０１を通してユーザに与える情報提示方式、情報提示形態を遷移させる（Ｓ１３０７）。Ｓ１３０６が図２におけるユーザ状態判別プログラム２１１が実施する処理ステップであり、Ｓ１３０７が図２におけるコンテンツ選択プログラム２１２が実施する処理ステップである。これらの処理の詳細は後述する。
【００３７】
ユーザは、異常箇所を発見した場合にはその結果を端末の操作部２０５を通して登録し、異常箇所が対象設備に設置されておらず、異常箇所が無いと判断した場合にはその旨を探索結果として登録する（Ｓ１３０８）。対象設備に対する異常箇所探索が正解したら、対象の設備を変える（Ｓ１３０９）。正解というのは、発見した異常箇所が、対象設備に予め設置されていた異常箇所と同じものである場合、もしくは予め異常箇所が設置されていないのなら、異常箇所が無いという結果を登録した場合である。異常箇所探索が全ての設備に対して終了していない場合は、Ｓ１３０４に戻り、全ての設備に対する異常箇所探索が終了した場合は、Ｓ１３１１に進む（Ｓ１３１０）。全ての異常箇所探索結果をサーバシステムに送信し（Ｓ１３１１）、サーバシステムは受信した結果を受講履歴データ４０５に登録する（Ｓ１３１２）。
【００３８】
次に、図１３のフローチャートにおける処理ステップＳ１３０６、Ｓ１３０７の詳細処理を説明する。Ｓ１３０６では、異常箇所の探索が開始された後、端末から得られる情報であるユーザの入力結果、経過時間、端末の姿勢角、撮影範囲と、対象となる異常箇所の位置情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、Ｓ１３０７では、ユーザ状態の判定結果に応じて、異常箇所探索の際に表示部２０１を通してユーザに与える情報提示形態を遷移させる。上述の通り、Ｓ１３０６、Ｓ１３０７は、それぞれユーザ状態判別プログラム２１１が実施する処理ステップ、コンテンツ選択プログラム２１２が実施する処理ステップである。これによって、ユーザの行動状態を判別し、その状態に応じて端末上の情報提示方式を動的に切り替えることができ、教育現場の限られた時間の中で、ユーザは自律的に学習することができ、教育レベルを均質化できる。
【００３９】
図１４は、Ｓ１３０６及びＳ１３０７による情報提示形態を切り替える処理の状態遷移図である。本実施例では、情報提示形態を、探索型I１４００、探索型II１４０１、チェック型１４０２、指導型１４０３の4つの形態としたが、これに限ったものではない。
【００４０】
図１５は情報提示形態の一つである探索型I１４００の具体的な実現イメージを示した図であり、図１６は情報提示形態の一つである探索型II１４０１の具体的な実現イメージを示した図であり、図１７は情報提示形態の一つであるチェック型１４０２の具体的な実現イメージを示した図であり、図１８は情報提示形態の一つである指導型１４０３の具体的な実現イメージを示した図である。これらの実現イメージの具体例では、表示部２０１がタッチパネルである場合を想定している。
【００４１】
図１５に示す探索型Iでは、図１５下段の（ｂ）に示すように、ユーザは端末の撮影部２０８によって、電柱Ｐ６１３の探索エリアを撮影している（１５０７）。このとき、予め設置されている樹木接触を示す異常箇所ＤＦ１（１５０２）がある。ユーザは電柱Ｐ６１３を対象設備として巡視点検を実施し、その探索エリア内に設定されている異常箇所ＤＦ１を発見することが目的である。このとき、ユーザの持つ端末の表示部左画面１５００のように映っている。図７における異常箇所データ４０１に示したように、対象物としての異常箇所はその設置緯度、経度および地上高によってその位置が３次元的に管理されている。そして、端末の姿勢角取得部２０７姿勢角（ａｚｉｍｕｔｈ、ｐｉｔｃｈ、ｒｏｌｌ）を取得し、位置情報取得部２０３によって端末（ユーザ）の現在地を取得する。
【００４２】
従って、ユーザがどの位置からどの方角を向いて、どの仰角で撮影しているかが分かるので、これらの撮影条件と異常箇所ＤＦ１の設置位置情報に基づく投影変換によって、表示部左画面１５００のどの位置に異常箇所があるかを算出して、投影することができる。表示部左画面１５００においては位置１５０２に異常箇所が映っているはずであることが分かる。算出した異常箇所が映っている投影位置に透明なオブジェクトを配置しておく。透明であるので、ユーザからはこの投影位置のオブジェクトを視認できないが、ユーザはこの画面を通して異常箇所の有無をチェックし、異常箇所が有ると判断した場所を例えば指でタップする。タップするとプレビュー画面がキャプチャされ、撮像が一時停止する。
【００４３】
その状態で、表示部右画面１５０１のチェック項目１５０４の中から、発見した異常箇所の内容をチェックし、追加ボタン１５０６によって発見した異常箇所を登録する。異常箇所のタップとその内容のチェックを終え、完了・判定ボタン１５０５を押下すると、ユーザがタップした位置が透明オブジェクトの投影位置と一致しているかを判断し、さらにその異常箇所内容が樹木接触に一致しているかを判断し、両者によって正誤を判定する。すなわち、端末の処理部は、位置情報取得部によって取得した現在地情報と、姿勢情報取得部によって取得した端末の姿勢情報から、撮影部の撮影範囲を算出し、対象物の設置位置、高さ情報と撮影範囲から、表示部における対象物の投影位置を算出し、表示部へユーザに入力操作によって対象物の位置を指定させ、指定された当該位置と対象物の投影位置との正誤判定を行う。このように、探索型Iでは、特にユーザにヒントとしての事前情報を与えず（ヒント無）に、表示部２０１を通して異常箇所を探索させる。
【００４４】
図１６に示す探索型IIでは、基本的には図１５に示す探索型Iと同様の構成となっているが、それに加え、状況によってユーザにヒントを提示（ヒント有）する情報提示形態である。ここでは、探索型Iで説明したように、撮影条件と異常箇所ＤＦ１の設置位置情報に基づく投影変換によって、ユーザの撮影範囲に異常箇所が含まれているかどうかを判定し、含まれていれば、付近にどのような異常箇所があるかを画面上部に注意喚起表示する。例えば、ユーザは電柱Ｐ６１３を対象設備として巡視点検を実施し、その探索エリア内に設定されている異常箇所ＤＦ１を発見することが目的であるが、撮影範囲１６０１であれば、その範囲に異常箇所は含まれていないため、何も表示させないが、撮影範囲１６０２であれば、画面内に異常箇所が映っていることになり、このような場合には例えば注意喚起１６００などを行う。このようなヒントの表示により、ユーザは異常箇所を発見しやすくなる。ここでは、ユーザの撮影範囲に異常箇所が含まれているかどうかを判定し、含まれていれば、付近にどのような異常箇所があるかを画面上部に注意喚起表示するとしたが、これに限ったものではなく、例えば、撮影範囲に異常箇所が含まれていない場合に、どの方向に異常箇所があるかというヒントを、矢印等を利用して提示してもよい。
【００４５】
図１７に示すチェック型の情報提示形態では、事前情報無しで探索させる探索型とは異なり、対象物としての異常箇所の種類、すなわち巡視点検でチェックすべき項目に対して、チェックリストを順番にチェックしていくようなインタフェースとなっている。図１７の具体例では、ユーザは端末の撮影部２０８によって、電柱Ｐ６１４の探索エリアを撮影している。このとき、予め設置されている離隔不足を示す異常箇所ＤＦ２がある。ユーザは電柱Ｐ６１４を対象設備として巡視点検を実施し、その探索エリア内に設定されている異常箇所ＤＦ２を発見することが目的である。このとき、ユーザの持つ端末の表示部左画面１７０１のように映っている。異常箇所は前述したように緯度、経度、地上高によって３次元で管理されている。同様に、電柱、通信線路、線路径間のような設備データ４００も図６に示すようにその位置が管理されている。そして、端末の姿勢角取得部２０７姿勢角（ａｚｉｍｕｔｈ、ｐｉｔｃｈ、ｒｏｌｌ）を取得し、位置情報取得部２０３によって端末（ユーザ）の現在地を取得する。従って、ユーザがどの位置からどの方角を向いて、どの仰角で撮影しているかが分かるので、これらの撮影条件と異常箇所、設備の設置位置情報に基づく投影変換によって、表示部左画面１５００のどの位置に設備や異常箇所があるかを算出することができる。
【００４６】
また、実際の巡視点検では、設備のどういった箇所を点検すべきか、というチェック項目１７０２のように決まっている。そこで、このチェック項目１７０２を上から順番にチェックしていく。上から順番にその異常の有無をチェックしていくが、その際に、画面左側の該当部分に、例えば拡張現実感（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ：ＡＲ）を利用して、該当部分に注目するように注意を促す。この提示された情報に基づいて異常の有無をチェックしていき、この場合は、「離隔不足」というチェック項目で「有」にチェックを入れることができれば正解となる。予め何も異常箇所がその探索エリアに設置されていない場合には、全てのチェック項目に対して「無」とチェックできれば正解となる。このように、チェック型は、探索型のように異常箇所をピンポイントで発見するのではなく、チェックすべき項目を順番に消化していくという情報提示形態である。
【００４７】
図１８に示す指導型の情報提示形態では、最初から異常箇所部分をハイライトし、正解を提示する。図１８は図１７と同様な撮影状況であり、離隔不足の異常箇所を発見することが目的である。指導型では、異常箇所を探索するのではなく、最初から該当部分に離隔不足であるという正解情報を提示し、右画面には、その異常箇所に関するマニュアル等の教育コンテンツ１８０１を表示し、受講者に異常であるという状態の実物とマニュアルを同時に見せることで覚えさせる。ここで表示しているマニュアルであるが、図８に示した教育コンテンツデータのデータ８０１に該当するものであり、「離隔距離について」示したマニュアルである。この教育コンテンツのＩＤが図７に示した異常箇所データ４０１に対応付いている。
【００４８】
以上で説明した４つの情報提示形態である探索型I１４００、探索型II１４０１、チェック型１４０２、指導型１４０３をユーザの状態に応じて動的に切り替える。探索型Iが最も難易度が高く、探索型II、チェック型、指導型の順に難易度が落ちる。
【００４９】
次に、図１４を用いて、情報提示形態の遷移について説明する。まずは、探索型Iからスタートする。端末から得られる情報であるユーザの入力結果、経過時間、端末の姿勢角、撮影範囲と、対象となる異常箇所の位置情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、探索型II、チェック型に遷移する１４０４の部分についてはその詳細処理を後述する。チェック型から指導型への遷移（１４０５）は、ユーザが結果を入力して判定した際の失敗回数によって、その回数が一定回数を超えたら遷移する。探索型IIの状態で正解すると、次の設備に対する探索では探索型Iから開始する（１４０６）。同様にチェック型で正解すると、次の設備の探索では探索型IIから開始し（１４０７）、指導型で正解すると、次の設備の探索ではチェック型から開始する（１４０８）。それぞれの提示形態において、正解した後には、一旦指導型に遷移し、正解を解説した後に、再び元の形態に戻る（１４０９、１４１０、１４１１）。それぞれの状態に遷移すると、その状態の経過時間の計測を日時取得部２０２を用いて開始する。
【００５０】
次に図１９と図２０を用いて、図１４の状態遷移における、端末から得られる情報であるユーザの入力結果、経過時間、端末の姿勢角、撮影範囲と、対象となる異常箇所の位置情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、探索型II、チェック型に遷移する１４０４の部分の詳細処理を説明する。ユーザ状態の判定方法として、具体的には、次の観測値を用いる。
・撮影エリアの重心座標の分散（ばらつき）σ＾２
・撮影エリアの対象の探索エリア含有率Ｒａ
＝撮影エリアに対象の探索エリアが含まれる時間／経過時間
・撮影エリアの異常箇所含有率Ｒｄ＝撮影エリアに異常箇所が含まれる時間／経過時間
・ユーザの画面操作（タップ）回数Ｃｔ
・経過時間ｔ
・不正解率ＲｏＩ
図１９は、上記撮影エリアと対象の探索エリア含有率Ｒａの説明図である。ここで、撮影エリアとは、撮影部で撮影し、表示部に映っている範囲を意味する。ユーザが端末１９００の撮影部によって電柱Ｐ６１３の探索エリア６１３Ｂを撮影しているとする。Ｐ６１３の探索エリア６１３Ｂには、樹木接触の異常箇所ＤＦ１が設定されている。ここで、端末の姿勢角と撮影部の視野角から、端末の撮影エリア１９０１、つまり撮影部で撮影し、表示部に映っている範囲を算出できることは、図１５の説明で述べた通りである。この撮影エリアの重心座標が１９０２であり、撮影エリアの重心座標の分散σ＾２は、この１９０２のばらつきを示す。この値が大きいほど、まだ異常箇所のある箇所を定め切れていないことになり、ユーザが迷っている状態であるといえる。
【００５１】
そして、この撮影エリア１９０１と探索エリア６１３Ｂの重なっている部分１９０３に関して、この部分が存在する時間が、経過時間に対してどの程度あるかを示した指標が、撮影エリアの対象の探索エリア含有率Ｒａである。Ｒａが小さいということは、対象の設備すら定まっていない状態であり、異常箇所探索が行われていないような状態である。このような状態では、経過時間の測定を休止する。また、撮影エリア１９０１に、異常箇所ＤＦ１が含まれている時間が、経過時間に対してどの程度あるかを示した指標が、撮影エリアの異常箇所含有率Ｒｄである。Ｒｄが小さいということは、まだ、異常箇所のある箇所を定め切れていないことになり、迷っている、分からないという状態を表す。これらの、観測値を組合せて用いることで、ユーザがどのような状態にあるのかを判定する。
【００５２】
すなわち、端末の処理部は、撮像部の撮影エリアの重心座標の分散と、経過時間に対して撮像部の撮影エリアに対象物に対する探索エリアが含まれている時間の割合１と、経過時間に対して撮像部の撮影エリアに対象物が含まれている時間の割合２と、を算出し、重心座標の分散と、時間の割合１と、時間の割合２とを組合せ前記ユーザの行動状態を判定することが可能となる。更に、操作部からユーザの画面操作回数を取得し、重心座標の分散と、時間の割合１と、時間の割合２と、画面操作回数とを組合せて、ユーザの行動状態を判定することも可能となる。
【００５３】
以上のように種々の観測値を異常箇所探索中に取得し、それらを用いて、ユーザの状態を判定、結果に基づいて動的に情報提示形態を遷移させる。図２０は、このユーザ状態判定の処理の手順を示したフローチャートである。この処理は異常箇所探索中、常に繰り返し実行される。まず、対象の探索エリア含有率Ｒａと設定閾値Ｔｈ＿Ｒａの大小を比較する（Ｓ２０００）。Ｒａ＜Ｔｈ＿Ｒａであれば、対象の設備すら定まっていない状態であり、異常箇所探索が行われていないような状態である。このような状態では、情報提示状態を維持し、経過時間の測定を休止する（Ｓ２００２）。Ｒａ＞＝Ｔｈ＿Ｒａであれば、撮影エリアの重心の分散σ＾２と設定閾値Ｔｈ＿σの大小を比較する（Ｓ２００１）。σ＾２＞＝Ｔｈ＿σであれば、まだ異常箇所のある箇所を定め切れていないことになり、ユーザが迷っている状態であるといえ、Ｓ２００３に進む。反対に、σ＾２＜Ｔｈ＿σであれば、Ｓ２０１０に進む。Ｓ２００３では、異常箇所含有率Ｒｄと設定閾値Ｔｈ＿Ｒｄの大小を比較する。その結果、Ｒｄ＞＝Ｔｈ＿Ｒｄであれば、Ｓ２００４に進み、Ｒｄ＜Ｔｈ＿Ｒｄであれば、Ｓ２００７に進む。
【００５４】
Ｓ２００４では、経過時間ｔと設定閾値Ｔｈ＿ｔの大小比較、操作回数Ｃｔと設定閾値Ｔｈ＿Ｃｔの大小比較、不正解率ＲｏＩと規定の値Ｔｈとの大小比較を実施する。ｔ＞＝Ｔｈ＿ｔもしくは、Ｃｔ＞＝Ｔｈ＿ＣｔかつＲｏＩ＞＝Ｔｈを満たす場合、つまり、時間が長く経過している場合、もしくは、ユーザの入力操作回数が多くかつ不正解が多い場合にはＳ２００５にて状態遷移を行い、情報提示形態の難易度を一段階下げる。また、この条件を満たさない場合にはＳ２００６にて現状態を維持する。
【００５５】
Ｓ２００７では、経過時間ｔと設定閾値Ｔｈ＿ｔの大小比較、操作回数Ｃｔと設定閾値Ｔｈ＿Ｃｔの大小比較、不正解率ＲｏＩと規定の値Ｔｈとの大小比較を実施する。ｔ＞＝Ｔｈ＿ｔもしくは、Ｃｔ＞＝Ｔｈ＿ＣｔかつＲｏＩ＞＝Ｔｈを満たす場合にはＳ２００８にて状態遷移を行い、情報提示形態の難易度を一段階下げる。また、この条件を満たさない場合にはＳ２００９にて現状態を維持する。
【００５６】
一方、Ｓ２０１０では、異常箇所含有率Ｒｄと設定閾値Ｔｈ＿Ｒｄの大小を比較する。その結果、Ｒｄ＞＝Ｔｈ＿Ｒｄであれば、Ｓ２０１１に進み、Ｒｄ＜Ｔｈ＿Ｒｄであれば、Ｓ２０１４に進む。Ｓ２０１１では、経過時間ｔと設定閾値Ｔｈ＿ｔの大小比較、操作回数Ｃｔと設定閾値Ｔｈ＿Ｃｔの大小比較、不正解率ＲｏＩと規定の値Ｔｈとの大小比較を実施する。ｔ＞＝Ｔｈ＿ｔもしくは、Ｃｔ＞＝Ｔｈ＿ＣｔかつＲｏＩ＞＝Ｔｈを満たす場合、つまり、時間が長く経過している場合、もしくは、ユーザの入力操作回数が多くかつ不正解が多い場合にはＳ２０１２にて状態遷移を行い、情報提示形態の難易度を一段階下げる。また、この条件を満たさない場合にはＳ２０１３にて現状態を維持する。
【００５７】
Ｓ２０１４では、経過時間ｔと設定閾値Ｔｈ＿ｔの大小比較、操作回数Ｃｔと設定閾値Ｔｈ＿Ｃｔの大小比較、不正解率ＲｏＩと規定の値Ｔｈとの大小比較を実施する。ｔ＞＝Ｔｈ＿ｔもしくは、Ｃｔ＞＝Ｔｈ＿ＣｔかつＲｏＩ＞＝Ｔｈを満たす場合にはＳ２０１５にて状態遷移を行い、情報提示形態の難易度を一段階下げる。また、この条件を満たさない場合にはＳ２０１６にて現状態を維持する。
【００５８】
次に、ユーザが異常箇所探索を実施していく際に、実際に想定される判定処理の流れを説明する。異常箇所探索の開始時などは、ユーザが、どこを探索すべきか、どこが異常箇所であるかを広範囲に渡って探索している状態であるときには、Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２００３、Ｓ２００７のパスを通って、状態維持Ｓ２００９と判定される。つまりこれは、撮影エリアの重心の分散σ＾２が大きく、異常箇所含有率Ｒａが小さい場合である。この状態が長時間継続するか、不正解が多い場合には、Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２００３、Ｓ２００７のパスを通って、状態遷移Ｓ２００８と判定される。これは、時間をかけてもどこを探索すべきか、どこが異常箇所であるかを定めることができていないことを示すので、情報提示形態のレベルを一段階下げる。
【００５９】
その後は、情報提示形態のレベルを下げたことで、異常箇所の含有率Ｒｄが大きくなってくると考えられる。すると、Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２００３、Ｓ２００４のパスを通って、状態維持Ｓ２００６に至る。この状態が長時間継続するか、不正解が多い場合には、Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２００３、Ｓ２００４のパスを通って、状態遷移Ｓ２００５と判定され、情報提示形態のレベルを一段階下げる。
【００６０】
すると、その後は、撮影エリアの重心の分散σ＾２が小さくなり、範囲を絞って探索することができるようになってくると考えられる。Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２０１０、Ｓ２０１４のパスを通って、状態維持Ｓ２０１６に至る。この状態が長時間継続するか、不正解が多い場合には、Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２０１０、Ｓ２０１４のパスを通って、状態遷移Ｓ２０１５と判定され、情報提示形態のレベルを一段階下げる。
【００６１】
最終的には、撮影エリアの重心の分散σ＾２が小さくなり、異常箇所がある範囲に絞って探索することができるようになる。Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２０１０、Ｓ２０１１のパスを通って、状態維持Ｓ２０１３に至る。この状態が長時間継続するか、不正解が多い場合には、Ｓ２０００、Ｓ２００１、Ｓ２０１０、Ｓ２０１１のパスを通って、状態遷移Ｓ２０１２と判定され、情報提示形態のレベルを一段階下げる。
【００６２】
図１４の状態遷移では、４種類の情報提示形態を例として説明しているが、図２０のフローチャートには、状態遷移を行うパスが４つ用意されており、４種類の情報提示形態に留まらず、より多くの提示形態を用意しておくこともでき、より細やかな情報提示形態切り替えを行うことも可能である。
【００６３】
ここで説明した設定閾値Ｔｈ＿σ、Ｔｈ＿Ｒａ、Ｔｈ＿Ｒｄ、Ｔｈ＿Ｃｔ、Ｔｈ＿ｔは、図９に示したデータベース３０３におけるユーザデータ４０４に格納されており、ユーザごとにその値が保存されており、その値を読み込んで用いる。この値は規定値として予め定数で設定しておいてもよいし、過去の受講履歴（ユーザの行動状態の計測値）から決定木などによる機械学習により、事前に閾値を計算しておき、毎回異なる値を用いてもよいし、ユーザの状態に応じて教育実施中に動的に閾値の値を変更してもよいし、その実施形態は様々考えられる。
【００６４】
以上に説明したように、本実施例によると、フィールドにおけるモバイル端末を活用した設備の巡視点検方法の教育を支援するシステムに関して、端末から得られる情報に基づいてユーザの理解状態を判定し、その状態に応じて、端末上の情報提示方式、情報提示形態を動的に切り替えることができる。これによって、教育現場の限られた時間の中で、ユーザは自律的に学習することができるし、教育レベルを均質化できる。
【実施例２】
【００６５】
本実施例では、実施例１とは異なったシステム構成、処理手順を持つ教育支援システムの一例を説明する。実施例１では、端末とサーバシステムがネットワークで接続されており、必要な情報を相互にオンラインで送信、受信するものであるが、実施例２では、端末とサーバシステムがネットワークで接続されておらず、ユーザはクライアントＰＣに端末を接続し、教育受講前に関連データをダウンロードしてから教育現場に行き、教育受講時ネットワーク接続を利用せず、該当日の教育が全て終了してから、クライアントＰＣを介してサーバシステムに結果をアップロードするというものである。
【００６６】
図２１は、実施例２の教育支援システムの全体構成を示すブロック図である。教育支援システムは、サーバシステム２１００とクライアントＰＣ２１０２が有線もしくは無線ネットワーク２１０１を介して接続されており、複数の端末２１０３がクライアントＰＣを介してサーバシステム２１００とデータのアップロード、ダウンロードを行う。図２１では端末は３台示されているが、接続台数はこれに限定するものではない。端末およびサーバシステムの構成は実施例１と同様であるので、説明は割愛する。
【００６７】
本実施例に係る教育支援システムの全体処理について説明する。図２２は本実施例に係る教育支援システムの全体処理の手順を示すフローチャートである。図２２のフローチャートにおいて、Ｓ２２００〜Ｓ２２０９は端末での処理であり、Ｓ２２１０はサーバシステムでの処理である。まずは、ユーザは、端末をクライアントＰＣに接続し、必要なデータをサーバからダウンロードし、端末を外す（Ｓ２２００）。端末はサーバから受信した該当ユーザに関するシステム設定値を設定し、システムに反映する（Ｓ２２０１）。ユーザは、端末を携帯しながら巡視点検を開始する。例えば、端末の表示部２０１に地図を表示し、地図上に設備位置を表示する。ユーザは図２２の処理で取得している端末位置と、設備位置を地図上で参照しながら、異常箇所探索を実施する対象設備を定める（Ｓ２２０２）。Ｓ２２０２によって対象設備を定めると異常箇所の探索を開始する（Ｓ２２０３）。対象設備を定めるというのは、例えば、表示部２０１がタッチパネルの場合は、地図上の設備を示すシンボルをタップすることで定めてもよいし、プルダウンメニュー等に周辺に設置されている設備のＩＤをリストで表示し、そこから選択するようにしてもよい。ユーザは異常箇所を探索する際には、端末の撮影部２０８によって撮影した映像が表示部２０１にリアルタイムプレビュー表示されており、対象の設備を、撮影部２０８を通して見ながら異常箇所の有無をチェックしていく。異常箇所の探索が開始された後、端末から得られる情報（ユーザの入力結果、経過時間、端末の姿勢角、撮影範囲）と、対象となる異常箇所の位置情報に基づいてユーザの理解状態を判定する（Ｓ２２０４）。
【００６８】
そして、ユーザ状態の判定結果に応じて、異常箇所探索の際に表示部２０１を通してユーザに与える情報提示形態を遷移させる（Ｓ２２０５）。Ｓ２２０４、Ｓ２２０５の処理内容は実施例１と同様であるため、説明は割愛する。ユーザは、異常箇所を発見した場合にはその結果を端末の操作部２０５を通して登録し、異常箇所が対象設備に設置されておらず、異常箇所が無いと判断した場合にはその旨を探索結果として登録する（Ｓ２２０６）。対象設備に対する異常箇所探索が正解したら、対象の設備を変える（Ｓ２２０７）。正解というのは、発見した異常箇所が、対象設備に予め設置されていた異常箇所と同じものである場合、もしくは予め異常箇所が設置されていないのなら、異常箇所が無いという結果を登録した場合である。異常箇所探索が全ての設備に対して終了していない場合は、Ｓ２２０２に戻り、全ての設備に対する異常箇所探索が終了した場合は、Ｓ２２０９に進む（Ｓ２２０８）。端末をクライアントＰＣに接続し、全ての異常箇所探索結果をサーバシステムにアップロード後、端末を外す（Ｓ２２０９）、サーバシステムはアップロードされた結果を受講履歴データ４０５に登録する（Ｓ２２１０）。
【００６９】
以上で説明したように、本実施例では、端末とサーバシステムがネットワークで接続されておらず、ユーザはクライアントＰＣに端末を接続し、教育受講前に関連データをダウンロードしてから教育現場に行き、教育受講時ネットワーク接続を利用せず、該当日の教育が全て終了してから、クライアントＰＣを介してサーバシステムに結果をアップロードするというものであり、この構成は特に、教育実施場所の電波状況が悪い場合などに有効である。
【００７０】
以上、本発明の各種の実施例について、添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。例えば、上述したユーザの撮影範囲に異常箇所が含まれているかどうかの判定を、撮影条件と異常箇所の設置位置情報に基づく投影変換によって行う方法に代え、画像認識（特定物体認識）に基づいて行っても良い。また、本実施例は、電力配電設備である電柱上に架設されている通信機器の巡視点検方法の教育を例として説明したが、適用範囲はこの分野、対象物に限定されるものではない。
【００７１】
更に、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７２】
１００、２１００  サーバシステム
１０１、１９００、２１０３  端末
１０２、２１０１  ネットワーク
２００  無線通信部
２０１、３０５  表示部
２０２  日時取得部
２０３  位置情報取得部
２０４、３００  ＣＰＵ
２０５、３０４  操作部
２０６、３０６  メモリ
２０７  姿勢情報取得部
２０８  撮影部
２０９  ＧＰＳ衛星
２１０  対象設備異常箇所
２１１  ユーザ状態判別プログラム
２１２  コンテンツ選択プログラム
２１０２  クライアントＰＣ
３０１  ネットワークインタフェース
３０２  Ｉ／Ｏ
３０３  データベース
３０７  データバス
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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