JP7494825B2 - 学習支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、学習支援装置に関する。

例えば登下校時の子供の交通事故などの増加に伴い、子供に安全を教育する効果的な手段が求められている。例えば交通安全に関し、例えば特許文献１には、子供が携帯する端末が子供の登下校時の行動に関する検出値を検出してデータセンタに送信し、データセンタが検出値に基づき行動を評価するシステムが開示されている。

国際公開２０１９／２４００７０号

しかし、特許文献１のシステムによると、子供は帰宅後に登下校時の行動を評価され、その結果が端末に通知されるため、交通安全のための行動を行う場所から離れた後で行動の評価結果を知ることになる。このため、評価結果に対する子供の実感が乏しくなることから学習効果が低く、交通安全のための行動習慣が子供に身に付きにくい。なお、この問題は、交通安全のための行動の学習に限られず、例えば通学路の地形に起因による事故を避けるために必要な他の安全行動の学習についても存在する。

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安全のための行動の学習効果を向上した学習支援装置を提供することを目的とする。

本発明の学習支援装置は、安全を確保する行動を学習する学習者が携帯する学習支援装置において、前記学習者が指定エリア内で前記行動を行ったか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定後、前記学習者が前記指定エリア内に留まっている間に前記判定部の判定結果を前記学習者に通知する通知部とを有し、前記通知部は、前記学習者が前記指定エリア外から前記指定エリア内に到達した場合、第１モード及び第２モードの一方を乱数に基づき選択し、前記第１モードを選択したとき、前記行動を指示する指示メッセージを前記学習者に通知し、前記第２モードを選択したとき、前記指示メッセージを通知しない。

上記の構成において、前記通知部は、前記指定エリア外で前記学習者が行った前記行動の判定結果を前記学習者に通知しないようにしてもよい。

上記の構成において、前記通知部は、前記学習者が前記行動を行ったと前記判定部が判定した場合、前記学習者を褒める第１判定メッセージを前記学習者に通知してもよい。

上記の構成において、前記通知部は、前記学習者が前記行動を行っていないと前記判定部が判定した場合、前記行動が行われていない旨を指摘する第２判定メッセージを前記学習者に通知してもよい。

上記の構成において、前記通知部は、前記学習者が前記行動を行ったと前記判定部が判定した場合、前記第１モードを選択しているとき、前記第２モードを選択しているときより前記判定部の判定結果を強調して通知してもよい。

上記の構成において、前記判定部の判定結果が記録されるテーブルを記憶する記憶部を有し、前記判定部は、前記判定部の判定結果を前記指定エリアごとに前記テーブルに記録し、前記通知部は、前記テーブルに基づいて、前記学習者が前記行動を行ったと判定した前記判定部の判定結果の頻度が高いほど、前記第１モードが選択される頻度が高くなるように前記乱数を補正してもよい。

上記の構成において、前記判定部は、前記学習者が前記指定エリア内で交通安全を確保する前記行動を行ったか否かを判定してもよい。

本発明によれば、安全のための行動の学習効果を向上することができる。

交通安全学習支援システムの一例を示す構成図である。 学習支援装置の一例を示す構成図である。 制御部の一例を示す構成図である。 安全行動管理テーブルの一例を示す図である。 メッセージテーブルの一例を示す図である。 判定結果履歴テーブルの一例を示す図である。 情報の取得処理の一例を示すフローチャートである 安全行動の判定の指示処理の一例を示すフローチャートである。 安全行動の判定及び結果出力の処理の一例を示すフローチャートである。

（交通安全学習支援システムの構成及び機能）
図１は、交通安全学習支援システム（以下、「システム」と表記）７の一例を示す構成図である。システム７は、学習支援装置１、スマートフォン２、及び記録サーバ３を含む。学習支援装置１、スマートフォン２、及び記録サーバ３は、例えばインターネットなどのネットワーク９に接続されており、ネットワーク９を介して互いに通信することができる。学習支援装置１及びスマートフォン２は例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）などに基づく無線通信機能により通信する。

学習支援装置１は、例えば登下校時の子供に、交通安全を確保する行動（以下、「安全行動」と表記）を学習させる携帯型の装置である。符号Ｇａは、学習支援装置１を携帯した子供の概略図である。学習支援装置１は、例えば略矩形のバッジタイプのデバイスであり、子供の通学用帽子Ｈに取り付けられる。このため、子供は、登下校時に簡便に学習支援装置１を携帯することができる。

なお、学習支援装置１の取り付け位置は、これに限定されず、例えば子供のランドセルの肩紐に取り付けられてもよいし、子供の衣服に取り付けられてもよい。また、学習支援装置１の形状についても限定はなく、例えば子供の腕に取り付けられるように腕時計タイプの形状としてもよい。

学習支援装置１は、例えば通学路上の複数の指定位置において子供の安全行動の有無を判定する。指定位置は、交差点や曲がり角などの交通安全上の注意が必要な場所である。学習支援装置１は、指定位置ごとの子供の安全行動の有無の判定履歴を記録し、例えば定期的に履歴情報として記録サーバ３に送信する。

記録サーバ３は、学習支援装置１が記録した安全行動の判定履歴を履歴データベース（ＤＢ）３０に保存する。履歴データベース３０は記録サーバ３のハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブなどに格納されている。

スマートフォン２は、学習支援装置１を携帯する子供の親が所有する端末である。スマートフォン２は、学習支援装置１に対応する専用のアプリケーション（ＡＰＰ）２０がインストールされている。スマートフォン２は、アプリケーション２０の機能に基づき、例えば学習支援装置１に対し安全行動の指定位置を設定する。このとき、スマートフォン２から学習支援装置１には指定位置の情報が送信される。

また、スマートフォン２は、アプリケーション２０の機能に基づき、記録サーバ３から安全行動の履歴情報を取得する。アプリケーション２０は、スマートフォン２のタッチパネルに子供の安全行動の判定結果を地図上の子供の移動経路とともに表示する。

符号Ｇｂは、アプリケーション２０が表示したタッチパネルの画面の一例を示す。画面には、子供の登下校の経路（点線）を示す地図８０、子供の現在位置Ｐｏ、安全行動の指定位置Ｐ＃１～＃３、及び各指定位置Ｐ＃１～＃３での判定結果８１～８３が表示されている。

例えば、指定位置Ｐ＃１はＴ字路のエリアに該当し、安全行動として一時停止及び左右確認が必要である。子供がいずれの安全行動も行った場合、指定位置Ｐ＃１の判定結果８１は、一時停止及び左右確認ともに「ＯＫ」となる。

また、指定位置Ｐ＃２は路地のエリアに該当し、安全行動として低速歩行（つまり走らないこと）が必要である。子供がその安全行動を行わなかった場合、指定位置Ｐ＃２の判定結果８２は「ＮＧ」となる。

また、指定位置Ｐ＃３は十字路のエリアに該当し、安全行動として一時停止及び左右確認が必要である。子供が一時停止を行ったが左右確認を行わなかった場合、指定位置Ｐ＃３の判定結果８３は、一時停止については「ＮＧ」となるが左右確認については「ＯＫ」となる。

このため、親はスマートフォン２の画面を通じて子供の安全行動の結果を確認することができる。なお、本例では安全行動の学習者として子供を挙げるが、これに限定されず、例えば、病院に通う老人であってもよい。

（学習支援装置の構成）
図２は、学習支援装置１の一例を示す構成図である。学習支援装置１は、制御部４０、ＲＴＣ（Real Time Clock）モジュール４１、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール４２、モーションセンサ部４３、スピーカ４４、及び通信処理部４５を有する。

ＲＴＣモジュール４１はカレンダ及び時計の機能を有する。ＲＴＣモジュール４１は、安全行動の判定履歴を生成するための年月日情報及び時刻情報を、制御部４０からの要求に従って制御部４０に出力する。

ＧＰＳモジュール４２はＧＰＳ衛星から受信した電波により学習支援装置１の現在位置、つまり学習者の現在位置Ｐｏを検出する。ＧＰＳモジュール４２は、検出した現在位置の位置情報を制御部４０からの要求に従って制御部４０に出力する。なお、ＧＰＳモジュール４２は、学習者の位置を検出する位置検出手段である。

モーションセンサ部４３は、１以上のセンサを含み、学習者の動作を検出する。モーションセンサ部４３には、例えば、加速度センサ及び角速度センサなどが含まれる。モーションセンサ部４３は、加速度及び角速度などの各センサの検出値を制御部４０からの要求に従って制御部４０に出力する。なお、モーションセンサ部４３は、学習者の動作を検出する動作検出手段である。

スピーカ４４は、制御部４０から入力されるメッセージの音声信号に応じた音声メッセージを出力する。音声メッセージとしては、学習者の現在位置Ｐｏが指定位置Ｐ＃１～＃３を中心とし、半径が距離Ｄのエリア（以下、「指定エリア」と表記）内に到達したときに学習者に安全行動を指示する指示メッセージ、学習者が安全行動を行った場合に学習者を褒めるＯＫ判定メッセージ、学習者が安全行動を行わなかった場合にその旨を学習者に指摘するＮＧ判定メッセージがある。

通信処理部４５は、例えばＬＴＥに準ずる無線通信回路であり、ネットワーク９を介した制御部４０と記録サーバ３及びスマートフォン２の通信を処理する。通信処理部４５は、制御部４０から入力されたデータ信号をネットワーク９に送信し、ネットワーク９から入力されたデータ信号を制御部４０に出力する。

制御部４０は、指定位置Ｐ＃１～＃３ごとに学習者が安全行動を行った否かを判定し、判定結果に応じたメッセージをスピーカ４４から学習者に通知する。ここで、制御部４０は、学習者の現在位置ＰｏをＧＰＳモジュール４２から取得して、学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア内であるか否かを判定する。また、制御部４０は、学習者の動作をモーションセンサ部４３から取得して安全行動の判定に用いる。

図３は、制御部４０の一例を示す構成図である。制御部４０は、例えばマイクロコントローラであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ストレージメモリ１３、及び入出力ポート１４を有する。ＣＰＵ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ストレージメモリ１３、及び入出力ポート１４と、バス１９を介して接続されている。なお、制御部４０はコンピュータの一例である。

ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして機能する。入出力ポート１４は、例えばＲＴＣモジュール４１、ＧＰＳモジュール４２、モーションセンサ部４３、スピーカ４４、及び通信処理部４５との間でそれぞれ各種の信号を送受信する。ＣＰＵ１０は入出力ポート１４を介してＲＴＣモジュール４１、ＧＰＳモジュール４２、モーションセンサ部４３、スピーカ４４、及び通信処理部４５との間で信号を入出力する。

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、管理部１００、設定処理部１０１、情報取得部１０２、安全行動判定部１０３、メッセージ出力部１０４、及び履歴送信部１０５を形成する。また、ストレージメモリ１３には、安全行動管理テーブル（ＴＢＬ）１３０、メッセージテーブル（ＴＢＬ）１３１、及び判定結果履歴テーブル（ＴＢＬ）１３２が格納されている。ストレージメモリ１３としてはフラッシュメモリが挙げられるが、これに限定されない。

管理部１００は学習支援装置１の全体の動作を管理する。管理部１００は、プログラムに設定されたシーケンスに従って設定処理部１０１、情報取得部１０２、安全行動判定部１０３、メッセージ出力部１０４、及び履歴送信部１０５に対して動作を指示する。

設定処理部１０１は、スマートフォン２から入出力ポート１４を介して指定位置Ｐ＃１～＃３の設定情報を受信する。設定情報には、指定位置Ｐ＃１～＃３だけでなく、指定位置Ｐ＃１～＃３ごとの安全行動の種別（左右確認など）が含まれていてもよい。設定処理部１０１は設定情報に従って安全行動管理テーブル１３０を設定する。

図４は、安全行動管理テーブル１３０の一例を示す図である。安全行動管理テーブル１３０には、指定位置Ｐ＃１～＃３、及び必要な安全行動、つまり学習者が指定位置Ｐ＃１～＃３で行うべき安全行動として一時停止、左右確認、及び低速歩行などが互いに対応付けられて登録されている。ここで指定位置Ｐ＃１～＃３は、ＧＰＳに基づく経度及び緯度の値である。安全行動管理テーブル１３０は、学習者の現在位置Ｐｏが指定エリアに到達したときに参照され、安全行動の判定に用いられる。

再び図３を参照すると、情報取得部１０２は、ＲＴＣモジュール４１、ＧＰＳモジュール４２、及びモーションセンサ部４３から入出力ポート１４を介して各種の情報を取得する。情報取得部１０２はＲＴＣモジュール４１から年月日情報及び時刻情報を取得する。また、情報取得部１０２は、学習者の現在位置Ｐｏを示す位置情報として緯度及び経度の情報をＧＰＳモジュール４２から取得し、モーションセンサ部４３から学習者の動作に関する各種の検出値を取得する。

安全行動判定部１０３は、判定部の一例であり、学習者の現在位置Ｐｏが指定位置Ｐ＃１～＃３の近傍のエリア内に到達したとき、学習者が指定エリア内で安全行動を行ったか否かをモーションセンサ部４３の検出結果に基づき判定する。例えば安全行動判定部１０３は、角速度センサの検出値が正方向及び負方向に所定値を超えて連続的に変動した場合、学習者が左右確認を行ったと判定する。また、安全行動判定部１０３は、加速度センサの検出値が所定値以下である場合、学習者が停止または低速歩行を行っていると判定する。

安全行動判定部１０３の判定手法は、上記に限定されず、モーションセンサ部４３のセンサ類の種別や学習支援装置１の取り付け位置に応じて適切な手法が採用される。例えばモーションセンサ部４３として小型カメラが設けられてもよく、この場合、モーションセンサ部４３は、小型カメラが撮像した画像に基づいて安全行動を判定する。また、ＧＰＳモジュール４２をモーションセンサ部４３とともに動作検出手段として安全行動の判定に用いてもよく、この場合、安全行動判定部１０３は、ＧＰＳモジュール４２が検出した現在位置Ｐｏの時刻に応じた変位から学習者が停止または低速歩行を行っていると判定することができる。

メッセージ出力部１０４は、安全行動判定部１０３が、学習者が安全行動を行ったと判定した場合、学習者を褒めるＯＫ判定メッセージをスピーカ４４から出力し、安全行動判定部１０３が、学習者が安全行動を行っていないと判定した場合、安全行動が行われていない旨を学習者に通知するＮＧ判定メッセージをスピーカ４４から出力する。例えばＯＫ判定メッセージは「よくできました。」とし、ＮＧ判定メッセージは「次回は左右確認（一時停止、ゆっくり歩き（低速歩行））をしましょう。」とすることができる。

メッセージ出力部１０４は、安全行動判定部１０３の判定後、速やかにその判定結果を学習者に通知する。例えば管理部１００は、安全行動判定部１０３から判定結果を得ると、学習者が指定エリア外に出るまでの所要時間内にメッセージ出力部１０４に対し、判定結果としてＯＫ判定メッセージの出力を指示する。なお、メッセージ出力部１０４は通知部の一例であり、ＯＫ判定メッセージは第１判定メッセージの一例であり、ＮＧ判定メッセージは第２判定メッセージの一例である。

これにより学習支援装置１は、安全行動の判定後、すぐにその判定結果を学習者に通知することができる。したがって、子供を例に挙げると、子供は、登下校の途中、安全行動を行った後、すぐにＯＫ判定メッセージを聞くことができるため、自分の安全行動が正しいと認められることで高い満足感を得ることができる。仮に子供が指定エリアを離れ帰宅した後にＯＫ判定メッセージを聞いた場合、安全行動の判定結果に対する実感が薄いため、低い満足感しか得られない。

また、子供は、安全行動を行わないまま指定エリアを出た後、すぐにＮＧ判定メッセージを聞いて安全行動を忘れていたことに気づくことができるため、その悔しさが強く印象付けられる。仮に子供が指定エリアを離れ帰宅した後にＮＧ判定メッセージを聞いた場合、安全行動の判定結果に対する実感が薄いため、安全行動を忘れたことにあまり悔しさを感じることができない。なお、上記の効果は大人の学習者でも同様に得ることができる。

よって、本例の学習支援装置１によると、交通安全のための行動の学習効果を向上することができる。

このように、学習支援装置１は学習者の安全行動に対してＯＫ判定メッセージまたはＮＧ判定メッセージを通知するため、学習者が、例えば子供である場合、指定エリア外でも興味本位で安全行動を行うことが考えられる。子供は、例えば左右確認の必要がない***でも上記の判定メッセージを期待して故意に左右確認を行うおそれある。仮に学習支援装置１が指定エリア外での安全行動に対して上記の判定メッセージを通知すると、安全行動が必要となる指定エリア内で適切に安全行動を行う習慣を身につけることが難しくなるおそれがある。

このため、メッセージ出力部１０４は、指定エリア外で学習者が行った安全行動の判定結果を学習者に通知しない。このとき、安全行動判定部１０３は、学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア外である場合、安全行動の判定を停止する。したがって、指定エリア外の安全行動の判定結果としてＯＫ判定メッセージ及びＮＧ判定メッセージが学習者に通知されることが抑制されるため、学習支援装置１は、安全行動が必要となる指定エリア内で適切に安全行動を行う習慣をより効果的に学習者に学習させることができる。

また、メッセージ出力部１０４は、学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア内に到達したとき、学習の難易度の相違するＥＡＳＹモード及びＨＡＲＤモードの一方を乱数に基づき選択する。ＥＡＳＹモードは第１モードの一例であり、ＨＡＲＤモードは第２モードの一例である。ＥＡＳＹモードは、学習者に予め安全行動を指示する点においてＨＡＲＤモードより学習の難易度が低い。

メッセージ出力部１０４は、ＥＡＳＹモードを選択したとき、学習者に安全行動を指示する指示メッセージをスピーカ４４から出力する。指示メッセージは例えば「左右確認（一時停止、低速歩行）をしましょう。」としてもよい。このため、学習者は、指示メッセージを聞いて安全行動を行うことを思い出すことができる。一方、メッセージ出力部１０４は、ＨＡＲＤモードを選択したとき、学習者に指示メッセージを出力しない。このように、指示メッセージが通知されるＥＡＳＹモード、及び指示メッセージが通知されないＨＡＲＤモードがランダムに選択されるため、学習者は常に指示メッセージをあてにすることができないため、安全行動に対する意識を高めることとなる。

また、メッセージ出力部１０４は、ＥＡＳＹモード及びＨＡＲＤモードの何れの動作モードであるかに応じて、ＯＫ判定メッセージの内容を異ならせる。例えばメッセージ出力部１０４は、安全行動判定部１０３が、学習者が安全行動を行ったと判定した場合、ＨＡＲＤモードを選択しているとき、ＥＡＳＹモードを選択しているときよりＯＫ判定メッセージを強調して出力する。すなわちメッセージ出力部１０４は、ＨＡＲＤモードを選択しているとき、ＥＡＳＹモードを選択しているときよりＯＫ判定メッセージを強調して学習者に通知する。

例えばメッセージ出力部１０４は、ＨＡＲＤモードの場合、ＥＡＳＹモードの場合よりＯＫ判定メッセージの文言を強調する。例えばＥＡＳＹモードのＯＫ判定メッセージが「よくできました。」である場合、ＨＡＲＤモードのＯＫ判定メッセージは「とてもよくできました。」とすることができる。このため、ＯＫ判定メッセージを聞いた学習者は、ＨＡＲＤモードにおいてＥＡＳＹモードの場合より高い満足感を得ることができる。なお。ＥＡＳＹモード及びＨＡＲＤモードのＯＫ判定メッセージは、文言だけでなく、音量及び回数が異なっていてもよい。

図５は、メッセージテーブル１３１の一例を示す図である。メッセージ出力部１０４は、メッセージテーブル１３１から適切なメッセージの設定データを読み出し、その音声信号をスピーカ４４に出力することにより上記の各種のメッセージを出力する。

メッセージテーブル１３１には、種別、動作モード、音量、（出力の）回数、及びメッセージが登録されている。メッセージ内の「＊＊＊＊」の部分には、安全行動に応じた文言（左右確認、一時停止、ゆっくり歩き）などが入る。

ＯＫ判定メッセージは、上述したようにＥＡＳＹモード及びＨＡＲＤモードでメッセージの文言が異なる。また、ＯＫ判定メッセージの音量は、ＥＡＳＹモードでは「通常」であるのに対し、ＨＡＲＤモードでは「大」に設定されている。さらにＯＫ判定メッセージの回数は、ＥＡＳＹモードでは「１回」であるのに対し、ＨＡＲＤモードでは「２回」に設定されている。なお、指示メッセージ及びＮＧ判定メッセージの音量及び回数は「通常」及び「１回」にそれぞれ設定されている。

再び図３を参照すると、安全行動判定部１０３は、指定位置Ｐ＃１～＃３ごとに安全行動の判定結果を判定結果履歴テーブル１３２に記録する。安全行動判定部１０３は、ＲＴＣモジュール４１から入出力ポート１４を介して年月日情報及び時刻情報を取得して日時として判定結果履歴テーブル１３２に記録する。なお、判定結果履歴テーブル１３２は、安全行動判定部１０３の判定結果が記録されるテーブルの一例であり、ストレージメモリ１３は記憶部の一例である。記憶部としてはストレージメモリ１３に限定されず、他の情報記憶手段が用いられてもよい。

図６は、判定結果履歴テーブル１３２の一例を示す図である。判定結果履歴テーブル１３２には、日時、指定位置、安全行動、及び判定結果が記録されている。日時は、上記のようにＲＴＣモジュールから取得される。指定位置及び安全行動は、安全行動管理テーブル１３０から取得される。

判定結果は、指定位置Ｐ＃１～＃３に該当する指定エリア内で学習者が安全行動を行ったと判定された場合、「ＯＫ」を示し、指定位置Ｐ＃１～＃３に該当する指定エリア内で学習者が安全行動を行っていないと判定された場合、「ＮＧ」を示す。

再び図３を参照すると、履歴送信部１０５は、例えば定期的にストレージメモリ１３かから判定結果履歴テーブル１３２を読み出して、入出力ポート１４を介して通信処理部４５に出力する。通信処理部４５は、判定結果履歴テーブル１３２を履歴情報として記録サーバ３に送信する。

また、メッセージ出力部１０４は、ＥＡＳＹモード及びＨＡＲＤモードの一方の選択に用いる乱数を判定結果履歴テーブル１３２に基づき補正する。メッセージ出力部１０４は、一例として判定結果履歴テーブル１３２内の全ての判定結果数に対する「ＯＫ」の判定結果数の比率に応じ、ＨＡＲＤモードを選択する確率（以下、「選択確率」と表記）を決定する。例えば「ＯＫ」の判定結果の比率が０．１であるとき、ＨＡＲＤモードの選択確率は０．１となり、「ＯＫ」の判定結果の比率が０．５であるとき、ＨＡＲＤモードの選択確率は０．５となる。

このようにメッセージ出力部１０４は、判定結果履歴テーブル１３２に基づいて、「ＯＫ」の判定結果の頻度が高いほど、ＨＡＲＤモードが選択される頻度が高くなるように乱数を補正する。このため、学習者は、安全行動の習得の度合いが高くなるほど、指定エリア内で指示メッセージを聞く機会が減少し、習得の度合いをさらに高めることができる。

（制御部の動作）
次に制御部４０の動作を説明する。制御部４０において、管理部１００は、設定処理部１０１に安全行動管理テーブル１３０の設定処理を指示した後、情報取得部１０２に対しＲＴＣモジュール４１、ＧＰＳモジュール４２、及びモーションセンサ部４３から各種の情報を取得する処理を指示するとともに、安全行動判定部１０３及びメッセージ出力部１０４に安全行動の判定処理及び結果出力処理をそれぞれ指示する。

図７は、情報の取得処理の一例を示すフローチャートである。本処理は例えば所定の周期で繰り返し実行される。

情報取得部１０２はＲＴＣモジュール４１から年月日情報及び時刻情報を取得する（ステップＳｔ１）。次に情報取得部１０２はＧＰＳモジュール４２から学習者の現在位置Ｐｏを取得する（ステップＳｔ２）。現在位置Ｐｏは例えば緯度及び経度で示される。

次に情報取得部１０２はモーションセンサ部４３から学習者の動作に関する各種の検出値を取得する（ステップＳｔ３）。検出値としては加速度及び角加速度が挙げられるが、これに限定されず、学習支援装置１の取り付け位置や判定対象の安全行動の種類に応じて適宜に決定される。

図８は、安全行動の判定の指示処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、例えば、学習者である子供の登下校の開始時に起動され、その終了時に停止する。

管理部１００はストレージメモリ１３から安全行動管理テーブル１３０を読み出す（ステップＳｔ１１）。安全行動管理テーブル１３０は事前に親のスマートフォン２から設定されている。なお、管理部１００は、情報取得部１０２が取得した各種の情報を必要に応じて安全行動判定部１０３及びメッセージ出力部１０４に出力する。

次に管理部１００は安全行動管理テーブル１３０から指定位置Ｐ＃１～＃３の１つを選択する（ステップＳｔ１２）。次に管理部１００は、選択中の指定位置Ｐ＃１～＃３における安全行動の判定処理及び結果出力処理を安全行動判定部１０３及びメッセージ出力部１０４にそれぞれ指示する（ステップＳｔ１３）。

次に管理部１００は、安全行動管理テーブル１３０の全ての指定位置Ｐ＃１～＃３を選択済みであるか否か判定する（ステップＳｔ１４）。未選択の指定位置Ｐ＃１～＃３が存在する場合（ステップＳｔ１４のＮｏ）、管理部１００は次の指定位置Ｐ＃１～＃３を選択する（ステップＳｔ１２）。その後、ステップＳｔ１３及びＳｔ１４の処理が再び実行される。ここで、管理部１００は例えば子供の登下校の経路に沿った順番に従って指定位置Ｐ＃１～＃３を選択する。

また、全ての指定位置Ｐ＃１～＃３が選択済みである場合（ステップＳｔ１４のＹｅｓ）、管理部１００は処理を終了する。

図９は、安全行動の判定及び結果出力の処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、上記のステップＳｔ１３の指示に応じて実行される。指示には、安全行動管理テーブル１３０の指定位置Ｐ＃１～＃３が付与されている。

メッセージ出力部１０４は、現在位置Ｐｏと選択中の指定位置Ｐ＃１～＃３の間の距離Ｄを算出する（ステップＳｔ２１）。次にメッセージ出力部１０４は距離Ｄと閾値Ｄｔｈを比較する（ステップＳｔ２２）。これによりメッセージ出力部１０４は学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア内に到達したか否かを判定する。なお、閾値Ｄｔｈは、例えば指定位置Ｐ＃１～＃３ごとの個別の値であり、交差点の大きさなどの指定位置Ｐ＃１～＃３の各種の条件に応じて決定される。

メッセージ出力部１０４は、距離Ｄが閾値Ｄｔｈより大きい場合（ステップＳｔ２２のＮｏ）、再びステップＳｔ２１の処理を実行する。すなわち、メッセージ出力部１０４は、学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア外である場合、学習者が安全行動を行ってもその判定メッセージを出力しない。このため、安全行動が必要となる指定エリア内で適切に安全行動を行う習慣をより効果的に学習者に学習させることが可能となる。

また、メッセージ出力部１０４は、距離Ｄが閾値Ｄｔｈ以下である場合（ステップＳｔ２２のＹｅｓ）、判定結果履歴テーブル１３２を読み出す（ステップＳｔ２３）。次にメッセージ出力部１０４は、判定結果履歴テーブル１３２に基づいて動作モードの選択確率を調整する（ステップＳｔ２４）。上述したように、メッセージ出力部１０４は「ＯＫ」の判定結果の頻度が高いほど、ＨＡＲＤモードが選択される頻度が高くなるように乱数を補正する。

次にメッセージ出力部１０４は乱数により動作モードを選択する（ステップＳｔ２５）。メッセージ出力部１０４は、ＥＡＳＹモードを選択した場合（ステップＳｔ２６のＹｅｓ）、メッセージテーブル１３１に基づき、安全行動を指示する指示メッセージをスピーカ４４から出力する（ステップＳｔ２７）。すなわちメッセージ出力部１０４は指示メッセージを学習者に通知する。これにより学習者は安全行動を思い出すことができる。

また、メッセージ出力部１０４は、ＨＡＲＤモードを選択した場合（ステップＳｔ２６のＮｏ）、指示メッセージを出力しない。すなわちメッセージ出力部１０４は指示メッセージを学習者に通知しない。このため学習者は、指示メッセージによらずに自発的に安全行動を行う必要がある。

次に安全行動判定部１０３は、モーションセンサ部４３の各検出値に基づき学習者の動作を解析する（ステップＳｔ２８）。次に安全行動判定部１０３は、動作解析の結果から、学習者が選択中の指定位置Ｐ＃１～＃３に応じた安全行動を行ったか否かを判定する（ステップＳｔ２９）。例えば安全行動判定部１０３は、指定位置Ｐ＃１の指定エリア内において、学習者が一時停止及び左右確認を行ったか否かを加速度及び角加速度から判定する。

安全行動判定部１０３が、学習者が安全行動を行ったと判定した場合（ステップＳｔ２９のＹｅｓ）、メッセージ出力部１０４は、ＥＡＳＹモードを選択しているとき（ステップＳｔ３０のＹｅｓ）、メッセージテーブル１３１に基づき、ＥＡＳＹモードに対応するＯＫ判定メッセージを出力する（ステップＳｔ３１）。また、メッセージ出力部１０４は、ＨＡＲＤモードを選択しているとき（ステップＳｔ３０のＮｏ）、メッセージテーブル１３１に基づき、ＨＡＲＤモードに対応するＯＫ判定メッセージを出力する（ステップＳｔ３２）。すなわちメッセージ出力部１０４は学習者にＯＫ判定メッセージを通知する。ＨＡＲＤモードに対応するＯＫ判定メッセージは、上述したようにＥＡＳＹモードに対応するＯＫ判定メッセージより強調されるため、学習者は高い満足感を得ることができる。

このとき、例えば管理部１００は、安全行動判定部１０３の判定（ステップＳｔ２９）の後、速やかにＯＫ判定メッセージが出力されるようにメッセージ出力部１０４に指示を与える。例えば管理部１００は、安全行動判定部１０３から安全行動の判定結果（安全行動あり）が入力されると、学習者が指定エリア外に出るための所要時間内にメッセージ出力部１０４にＯＫ判定メッセージの出力を指示する。なお、管理部１００は、固定値として所要時間を予め保持しておいてもよいし、現在位置Ｐｏの単位時間ごとの変化から学習者の平均移動速度を算出し、平均移動速度と現在位置Ｐｏから所要時間を算出してもよい。

これによりメッセージ出力部１０４は、学習者が指定エリア内に留まっている間に安全行動の判定結果を学習者に通知する。このため、学習者は、安全行動の直後にその判定結果としてＯＫ判定メッセージを聞くことができるため、学習効果を高めることができる。

また、安全行動判定部１０３は、学習者が安全行動を行っていないと判定した場合（ステップＳｔ２９のＮｏ）、現在位置Ｐｏと選択中の指定位置Ｐ＃１～＃３の間の距離Ｄを算出する（ステップＳｔ３４）。次にメッセージ出力部１０４は距離Ｄと閾値Ｄｔｈを比較する（ステップＳｔ３５）。これによりメッセージ出力部１０４は学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア内にあるか否かを判定する。

距離Ｄが閾値Ｄｔｈ以下である場合（ステップＳｔ３５のＹｅｓ）、安全行動判定部１０３は、再び学習者の動作を解析する（ステップＳｔ２８）。その後、ステップＳｔ２９以降の各処理が実行される。

また、距離Ｄが閾値Ｄｔｈより大きい場合（ステップＳｔ３５のＮｏ）、メッセージ出力部１０４はＮＧ判定メッセージを出力する（ステップＳｔ３６）。すなわちメッセージ出力部１０４は学習者にＮＧ判定メッセージを通知する。

このとき、例えば管理部１００は、安全行動判定部１０３の判定（ステップＳｔ２９）の後、速やかにＮＧ判定メッセージが出力されるようにメッセージ出力部１０４に指示を与える。例えば管理部１００は、安全行動判定部１０３から安全行動の判定結果（安全行動なし）が入力され、学習者の現在位置Ｐｏが指定エリア外に位置すると判定した後（ステップＳｔ３５のＮｏ）、所定時間内（例えば５秒以内）にメッセージ出力部１０４にＮＧ判定メッセージの出力を指示する。

このようにメッセージ出力部１０４は、学習者が安全行動を行わないまま指定エリア外に移動した場合、速やかにＮＧ判定メッセージを出力する。このため、子供は、安全行動を行わないまま指定エリアを出た後、すぐにＮＧ判定メッセージを聞いて安全行動を忘れていたことに気づくことができる。

次に安全行動判定部１０３は、安全行動の判定結果を判定結果履歴テーブル１３２に記録する（ステップＳｔ３３）。判定結果履歴テーブル１３２は動作モードの選択及びスマートフォン２による安全行動の判定結果確認に用いられる。

このように学習支援装置１は、指定エリアごとの学習者の安全行動の判定の後、すぐに判定結果としてＯＫ判定メッセージ及びＮＧ判定メッセージを学習者に通知することができる。このため、本例の学習支援装置１によると、交通安全のための行動の学習効果を向上することができる。

なお、本例では学習者への各種のメッセージの伝達手段としてスピーカ４４を挙げたが、メッセージは音声に限定されない。例えば、メッセージを文字で伝達する手段としてディスプレイを挙げることができる。この場合、メッセージ出力部１０４は、文字の大きさを変えることによりＨＡＲＤモードのＯＫ判定メッセージをＥＡＳＹモードのＯＫ判定メッセージより強調することができる。

また、メッセージを光で伝達する手段としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光装置を挙げることができる。この場合、メッセージ出力部１０４は、光の強さを変えることによりＨＡＲＤモードのＯＫ判定メッセージをＥＡＳＹモードのＯＫ判定メッセージより強調することができる。

また、メッセージを振動で伝達する手段として、バイブレーションモータなどの振動発生装置を挙げることができる。この場合、メッセージ出力部１０４は、振動の強さを変えることによりＨＡＲＤモードのＯＫ判定メッセージをＥＡＳＹモードのＯＫ判定メッセージより強調することができる。

これまで述べたように、本例の学習支援装置１によると、学習者が交通安全を確保する安全行動の学習を効果的に支援することができる。しかし、学習支援装置１は、交通安全に限定されず、例えば通学路の地形に起因による事故に対して安全を確保する行動の学習を支援する装置であってもよい。この場合、指定位置Ｐ＃１～Ｐ＃３としては、急斜面の近傍の道などが指定され、安全行動判定部１０３は、その指定エリア内で学習者が低速歩行したか否かを判定してもよい。このように、学習支援装置１の用途は限定されることはない。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

１ 学習支援装置
４０ 制御部
４２ ＧＰＳモジュール
４３ モーションセンサ部
４４ スピーカ
１０ ＣＰＵ
１３ ストレージメモリ（記憶部）
１００ 管理部
１０３ 安全行動判定部（判定部）
１０４ メッセージ出力部（通知部）
１３２ 判定結果履歴テーブル（テーブル）

Claims (7)

1. 安全を確保する行動を学習する学習者が携帯する学習支援装置において、
   前記学習者が指定エリア内で前記行動を行ったか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定後、前記学習者が前記指定エリア内に留まっている間に前記判定部の判定結果を前記学習者に通知する通知部とを有し、
   前記通知部は、前記学習者が前記指定エリア外から前記指定エリア内に到達した場合、第１モード及び第２モードの一方を乱数に基づき選択し、前記第１モードを選択したとき、前記行動を指示する指示メッセージを前記学習者に通知し、前記第２モードを選択したとき、前記指示メッセージを通知しない、
   学習支援装置。
2. 前記通知部は、前記指定エリア外で前記学習者が行った前記行動の判定結果を前記学習者に通知しない、
   請求項１に記載の学習支援装置。
3. 前記通知部は、前記学習者が前記行動を行ったと前記判定部が判定した場合、前記学習者を褒める第１判定メッセージを前記学習者に通知する、
   請求項１または２に記載の学習支援装置。
4. 前記通知部は、前記学習者が前記行動を行っていないと前記判定部が判定した場合、前記行動が行われていない旨を指摘する第２判定メッセージを前記学習者に通知する、
   請求項１乃至３の何れかに記載の学習支援装置。
5. 前記通知部は、前記学習者が前記行動を行ったと前記判定部が判定した場合、前記第２モードを選択しているとき、前記第１モードを選択しているときより前記判定部の判定結果を強調して通知する、
   請求項１に記載の学習支援装置。
6. 前記判定部の判定結果が記録されるテーブルを記憶する記憶部を有し、
   前記判定部は、前記判定部の判定結果を前記指定エリアごとに前記テーブルに記録し、
   前記通知部は、前記テーブルに基づいて、前記学習者が前記行動を行ったと判定した前記判定部の判定結果の頻度が高いほど、前記第２モードが選択される頻度が高くなるように前記乱数を補正する、
   請求項１または５に記載の学習支援装置。
7. 前記判定部は、前記学習者が前記指定エリア内で交通安全を確保する前記行動を行ったか否かを判定する、
   請求項１乃至６の何れかに記載の学習支援装置。
   

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