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発明の名称 データ通信システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−6752
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−151838
出願日 平成7年(1995)6月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 隆久
発明者 徳田 邦夫
要約 目的
マルチメディアLLシステム等の実現を可能とするデータ通信システムを提供する。

構成
生徒は、生徒用端末30のモニタ装置162に表示されるVODサーバ144からの画像を見ながら、その音声に合わせて自ら発音し、ATMスイッチ140を介してオーディオ記録・再生サーバに録音する。この録音の後、オーディオ記録・再生サーバの再生とVODサーバ144の再生とを同期させて発音を聞き比べて発音を矯正する。教師は、教師用端末20を操作し、生徒用端末30のいずれかを選択し、その生徒用端末30を用いている生徒が生徒用端末30のヘッドセット102のマイクに対して行っている発音および教材の音声を聞くとともに、その生徒が使用している教材をモニタ装置108に表示させ、必要に応じて指導を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】1以上の第1の端末装置、および、1以上の所定の範囲内のデータレートのデータを扱う第1のデータ処理装置を接続する第1のネットワークと、複数の第2の端末装置、および、1以上の前記所定の範囲よりデータレートが高いデータを扱う第2のデータ処理装置を接続する第2のネットワークとの間で相互にデータを送受信するデータ通信システムであって、前記第1のネットワークは、前記第1の端末装置、前記第1のデータ処理装置および記第2のネットワークの間で双方向に所定のデータを伝送し、前記第2のネットワークは、前記第2の端末装置、前記第2のデータ処理装置および前記第1のネットワークの間で、前記第1のネットワークよりも高いデータレートで双方向に所定のデータを伝送し、前記第1の端末装置はそれぞれ、前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークを介して、選択した1以上の前記第2の端末装置との間、および、前記第2のデータ処理装置との間で所定のデータを送受信し、前記第1のネットワークを介して、前記第1のデータ処理装置との間で所定のデータを送受信し、前記第2の端末装置それぞれは、前記第2ネットワークおよび前記第1のネットワークを介して、前記第1の端末装置のいずれかから選択された場合に、選択した前記第1の端末装置との間、および、前記第1のデータ処理装置との間で所定のデータを送受信し、前記第2のネットワークを介して、前記第2のデータ処理装置との間で所定のデータを送受信するデータ通信システム。
【請求項2】前記第1の端末装置および前記第2の端末装置それぞれは、少なくとも音声入出力装置を有し、相互に音声データを送受信する請求項1に記載のデータ通信システム。
【請求項3】前記第1の端末装置それぞれは、少なくとも画像入力装置を有し、前記第2の端末装置の一部または全部に対して前記画像入力装置から取り込んだ画像データを送信する請求項1に記載のデータ通信システム。
【請求項4】前記第1のネットワークは、ローカルエリアネットワーク(LAN)であって、CSMA/CD方式のスター型スイッチハブにより構成され、前記第1のデータ処理装置は、テキストデータ、および、ディジタル圧縮済の静止画像データ等の低データレートのデータを扱う請求項1に記載のデータ通信システム。
【請求項5】前記第2のネットワークは非同期伝送モード(ATM)のネットワークであって、全二重のスター型スイッチハブにより構成され、前記第2のデータ処理装置は、コンピュータエイデットエジュケーション用教材に係る動画像データおよび音声データ等の高データレートのデータを扱う請求項4に記載のデータ通信システム。
【請求項6】前記第2のデータ処理装置は、前記第2の端末装置それぞれに任意のタイミングで任意の前記動画像データおよび前記音声データを配信するビデオオンデマンド(VOD)装置である請求項5に記載のデータ通信システム。
【請求項7】前記第2の端末装置それぞれに前記動画像データおよび前記音声データに応じて入力された音声データを任意のタイミングで記録・再生する装置を前記第2のデータ処理装置としてさらに有する請求項6に記載のデータ通信システム。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、多数の生徒に任意のタイミングで任意の語学教材等に係る音声・画像データを配信し、これらの生徒それぞれの発音を任意のタイミングで記録・生成し、さらにこれらの生徒それぞれと教師との個別的指導を可能としたマルチメディアLL(Language Laboratory )システムを実現するためのデータ通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から語学教育のために、いわゆるLLシステムが用いられている。従来のLLシステムは、教師が同じ内容の音声を録音した教材を多数の生徒に聞かせ、生徒一人一人の発音を個別にチェックしたり、あるいは、生徒が教材に応じて発音した音声を教材の音声に重ねて録音・再生し、生徒が自分自身で発音をチェックできるように構成された、この用途に専用の非LANシステムであった。
【0003】最近、ビデオデータ、静止画データ、音声データおよびテキストデータ等の複数の種類のデータを計算機で制御して表示等を行うマルチメディア技術が注目されている。マルチメディア技術をLLシステムに応用した場合、従来の一方通行の音声信号中心のLLシステムに比べて、ビデオデータおよび音声データ等を用いてインタラクティブ(対話形式)に生徒に学習させることができるので、高い学習効果を発揮すると期待されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のLLシステムと比べて、マルチメディア技術を用いて音声データおよびビデオデータ等のデータを制御するLLシステムにおいては、教師用および生徒用の端末装置に供給されるデータの量が格段に多くなってしまう。このため、これらの端末に教材のビデオデータおよび音声データ等を供給する通信ネットワークに高いスループットが要求されることになる。この要求が満たされないと、各端末、とりわけ生徒側の端末からの要求に対するレスポンス(応答)が低下し、使い勝手が悪くなってしまう。このため、完全にインタラクティブな学習が可能なマルチメディア技術を用いたLAN対応のマルチメディアLLシステムは、現在の所、実現されていない。
【0005】また、複数の端末の接続を可能とするVOD(LANシステム)が困難であるため、既存の比較的低速なLANシステムと、最近実用化されたビデオオンデマンド(VOD)技術を別個に利用し、教材のビデオ信号等を各端末に供給する装置として簡易なVODサーバを用い、一応のインタラクティブな動作を可能とした過渡的なシステムがある。しかし、現在の所、このようなシステムにおいては、LANの伝送能力のみならず、本来のLLシステムとVODシステムが別個のLANなため、互換性がないばかりか、VODサーバ自体の能力が不足する等の理由により不都合なシステムになっており、生徒用の端末数も1システム当たり、例えば28台程度に制限されてしまうので、比較的生徒の人数が多い集合教育用途、例えば社内教育および大学での語学教育には不十分である。
【0006】また、教材再生装置から別途に同軸ケーブル等を用いてビデオ信号等をアナログ的に各端末それぞれに供給し、便宜的にハイブリッドシステムとすることも考えられる。しかし、ビデオ信号等のベースバンドのアナログ信号を交換するためのマトリクススイッチには拡張性がなく、高価である。加えて、各端末個別に、かなりかさばる同軸ケーブルを引き回す必要があるので、施工工事が大がかりでコスト高になってしまう。
【0007】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、生徒が任意の教材を任意のタイミングで用いてインララクティブな語学学習等をすることができるマルチメディアLLシステム等の実現を可能とする、理想的なデータ通信システムと教材構成とを提供することを目的とする。また、本発明は、生徒用の端末に供給するビデオデータ等の交換に、安価なツイストペアを用いながらも充分に高速なATMスイッチ網を用い、高いスループットでレスポンスよく生徒用の端末に任意のビデオデータ等を供給することができ、映像・音声データが統合化されたデータ通信システムを提供することを目的とする。
【0008】また、本発明は、メルチメディアLLシステムにおいて、生徒の端末数を比較的多く、例えば100台程度とすることが可能なデータ通信システムを提供することを目的とする。また、本発明は、ビデオ信号、音声信号および制御信号等をアナログ的に各端末それぞれに供給する必要がなく、特殊なマトリクススイッチ等が不要で、しかも、施工工事が容易で拡張性に富んだマルチメディアLLシステムを実現可能なデータ通信システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係るデータ通信システムは、1以上の第1の端末装置、および、1以上の所定の範囲内のデータレートのデータを扱う第1のデータ処理装置を接続する第1のネットワークと、複数の第2の端末装置、および、1以上の前記所定の範囲よりデータレートが高いデータを扱い得る第2のデータ処理装置を接続し、より高いデータレートのデータを流せる第2のネットワークの間で相互にデータを送受信するデータ通信システムであって、前記第1のネットワークは、前記第1の端末装置、前記第1のデータ処理装置および記第2のネットワークの間で双方向に所定のデータを伝送する、前記第2のネットワークは、前記第2の端末装置、前記第2のデータ処理装置および前記第1のネットワークとの間で、前記第1のネットワークよりも高いデータレートで双方向に所定のデータを伝送し、さらに、前記第1の端末装置はそれぞれ、前記第1のネットワークおよび前記第2のネットワークを介して、選択した1以上の前記第2の端末装置との間、および、前記第2のデータ処理装置との間でも所定のデータを送受信し得る、前記第1のネットワークを介して、前記第1のデータ処理装置との間で所定のデータを送受信し、前記第2の端末装置それぞれは、前記第2ネットワークおよび前記第1のネットワークを介して、前記第1の端末装置のいずれかから選択された場合、および、自己の要望により前記第1の端末装置に任意に接続した場合に、選択した前記第1の端末装置との間、および、前記第1のデータ処理装置との間で所定のデータを送受信し、さらには、前記第2のネットワークを介して、前記第2のデータ処理装置との間でも所定のデータを送受信する。
【0010】好適には、前記第1の端末装置および前記第2の端末装置それぞれは、少なくとも音声入出力装置を有し、相互に音声データを送受信する。好適には、前記第1の端末装置それぞれは、少なくとも画像入力装置を有し、前記第2の端末装置の一部または全部に対して前記画像入力装置から取り込んだ画像データを送信する。好適には、前記第1のネットワークは、ローカルエリアネットワーク(LAN)であって、前記第1のデータ処理装置は、テキストデータおよびディジタル圧縮済の静止画像データ等の低データレートのデータを扱う。
【0011】好適には、前記第2のネットワークは非同期伝送モード(ATM)のネットワークであって、前記第2のデータ処理装置は、前記第2の端末装置それぞれに対するコンピュータエイデットエジュケーション用教材に係るディジタル圧縮済の動画像データおよびPCMディジタル音声データ等の高データレートのデータを扱う。好適には、前記第2のデータ処理装置は、前記第2の端末装置それぞれに任意のタイミングで任意の前記動画像データおよび前記音声データを配信するビデオオンデマンド(VOD)装置である。好適には、前記第2の端末装置それぞれからの操作により、第2のネットワークを介して入力された音声データを任意のタイミングで記録・再生する装置を前記第2のデータ処理装置としてさらに有する。
【0012】
【作用】本発明に係るデータ通信システムは、例えばマルチメディア技術を用いたLLシステムにおいて、例えば教師が用いる1台以上の第1の端末装置、および、テキストデータベース等の比較的、低データレートのデータを扱う第1のデータ処理装置とを接続するためにファストイーサネット(100BASE−T)等の第1のネットワークを用い、生徒用の多数の第2の端末装置、および、VODサーバ等の比較的、高データレートの第2のデータ処理装置を接続ためにATM網等の高速の第2のネットワークを用いて、これらのネットワークを、伝送路に要求される通信容量を加味して用途別に用いて相互にデータを送受信する。
【0013】本発明に係るデータ通信システムにおいて、イーサネット等の第1のネットワークは、教師用の第1の端末装置、および、データベース等の第1のデータ処理装置の間で、テキストデータ等の比較的、低いデータレートのデータを双方向に伝送する。
【0014】第2のネットワークは、低いデータレートのデータも扱うが数が多い生徒用の第2の端末装置、および、生徒用の第2の端末装置それぞれからの要求に応じて任意のビデオデータ等を任意のタイミングでこれらに供給するVODサーバ等の比較的、高いデータレートのデータも取り扱い、第2のデータ処理装置の間で、双方向にデータを伝送する。
【0015】第1のネットワークと第2のネットワークとは相互にカスケード接続されており、これらの間で任意のデータの送受信を行う。この結果、第1のネットワークに接続された第1の端末装置および第2の端末装置と、第2のネットワークに接続された第1のデータ処理装置および第2のデータ処理装置の内の任意の装置間で双方向にデータの伝送が可能になる。
【0016】第1および第2の端末装置には、例えば音声をADPCM符号化して第1および第2のネットワークを介して相互に伝送し、例えば、第1の端末装置を用いる教師は、第2の端末装置を選択し、この端末に入力された生徒の発音を音声を順次、聞きながら指導する。また、第2の端末装置を用いている生徒は、第2のネットワークに接続されたVODサーバ等に要求して任意の教材のビデオデータ等を再生してマルチメディア環境でインタラクティブな学習をする。また、生徒は、第2の端末装置それぞれから、第1および第2ののネットワークを介して、汎用データベース等の第1のデータ処理装置等にアクセスして必要な情報を得る。
【0017】
【実施例1】以下、本発明の第1の実施例を説明する。図1は、本発明に係るマルチメディア技術を用いたLLシステム1の構成を示す図である。まず、LLシステム1の構成および各構成部分ごとの動作を説明する。図1に示すように、LLシステム1は、1台の教師用システム10、LANシステム12、非同期伝送モード(ATM)システム14および複数、例えば100台の生徒用システム16から構成される。
【0018】教師用システム10は、データレート100Mbpsの伝送路(100BASE−T)等でLANシステム12に接続された教師用端末(PC)20と、教師用端末20に接続されたヘッドセット(H/S)102、ビデオ提示装置104、IDカード読取装置106およびモニタ装置108とから構成される。
【0019】図2は、図1に示した教師用端末20の構成を示す図である。図2に示すように、教師用端末20は、生徒用端末30に比べ、より高性能で、このLLシステムに対応したホストプロセスを内蔵し、例えば画像処理機能を向上させ、ADPCM符号化・復号機能を追加したマルチメディア対応のパーソナルコンピュータであって、図2に示すようにシステムバス200、CPU202、主記憶回路204、教師用端末20とLAN120とを接続するインターフェース回路206、ビデオ/オーディオ用RAM(AVRAM)208、ビデオ入力回路210、画像処理回路22およびADPCM回路24から構成される。
【0020】図3は、図2に示した画像処理回路22およびADPCM回路24の構成を示す図である。図3に示すように、画像処理回路22は、インターフェース回路206を介して受信され、AVRAM208に記憶された、例えばMPEG1方式で圧縮符号化されたビデオデータを伸長復号するMPEGビデオデコーダ220、同様にMEPG方式で圧縮符号化された音声データを伸長復号するMPEGオーディオデコーダ222、および、所定の画像をVGA用等のモニタに表示するモニタインターフェース回路(モニタI/F回路)224から構成される。
【0021】また、ADPCM回路24は、LAN120からインターフェース回路206を介して受信され、AVRAM208に記憶されたADPCM符号化された音声データを伸長復号するADPCMデコーダ240、ヘッドセット102のマイクから入力されたアナログ音声信号AAをADPCM符号化するADPCMエンコーダ242、および、テープレコーダ等とのアナログ音声信号AAの送受信に用いられるオーディオインターフェース回路(オーディオI/F)回路244から構成される。実際には、これら2枚の基板はカードコネクタによりシステムバス200に接続され、相互にジャンパー接続される。
【0022】以上の各構成部分により、教師用端末20は、ヘッドセット102のマイクから入力されたアナログ音声信号AAをディジタル形式の音声データに変換してADPCM符号化し、あるいは、ビデオ提示装置104から取り込んだカラーアナログ画像信号AVをディジタル形式のビデオデータに変換してMPEG1等の方式により圧縮符号化し、任意の生徒用システム16に対してLAN120およびATMスイッチ140を介して伝送する。つまり、教師用端末20を用いる教師は、生徒用端末30の全てまたは一部に対してビデオ提示装置104から取り込んだ画像を表示して教えることができる。
【0023】また、教師用端末20は、生徒用システム16から伝送されてきたADPCM符号化された音声データを伸長復号し、アナログ形式の音声信号AAとしてヘッドセット102のヘッドフォンから出力する。また、教師用端末20は、ビデオ提示装置104から取り込んだ画像、LAN120を介して、あるいは、LAN120およびATMスイッチ140を介してLANサーバ122、生徒用システム16およびオーディオ記録・再生サーバ(AODサーバ)144等から受信したビデオデータ、音声データおよびテキストデータ等を、ウィンドウ表示可能なVGA準拠のモニタ装置108に表示する。教師用端末20を用いる教師は、この機能を用いて、LANサーバ122等から所望のデータを探し出し、さらに生徒用端末30に対して送ることができる。なお、オーディオ記録・再生サーバ144を、第2の実施例において説明するように、オーディオ記録・再生サーバ18(図7)のように構成してもよい。
【0024】また、教師用端末20は、RS232C(S1)等により接続されたIDカード読取装置106を用いて、出席した生徒それぞれから提出されたICカード等を読み取らせ、生徒の出欠管理等をさらに行う。
【0025】LANシステム12は、例えばイーサネット等のローカルエリアネットワーク(LAN)120と、LAN120にデータレート10Mbpsの伝送路(10BASE−T)等で接続されたLANサーバ122およびネットワーク制御装置124とから構成される。ネットワーク制御装置124は、LAN120における障害監視および通信制御等を行うコンピュータから構成され、LAN120の動作を制御する。LAN120は、ネットワーク制御装置124の制御に従って、例えば100Mbpsおよび10Mbpsの伝送レートで、教師用端末20、LANサーバ122およびATMスイッチ140の内の任意の機器間でデータを伝送する。
【0026】LANサーバ122は、例えばSQLデータベース、および、Windows−NT用あるいはNetware用等のLANに接続可能な既存の汎用データサーバ等のデータ処理装置であって、LAN120を介した教師用端末20による要求、あるいは、LAN120およびATMスイッチ140を介した生徒用端末30の要求に応じて、これらの端末との間で比較的低データレートの静止画ビデオデータおよびテキストデータ等を送受信する。
【0027】ATMシステム14は、例えばイーサネットエミュレータを内蔵した上で、5本のデータレート10Mbpsの伝送路でLANシステム12と接続されたATMスイッチ140と、ATMスイッチ140にデータレート155MbpsのATM用伝送路(ATM155)で接続されたディジタル動画像サーバ(VODサーバ)142およびオーディオ記録・再生サーバ(AODサーバ)144から構成される。
【0028】ディジタル動画像サーバ142は、例えば総記憶容量12Gバイトを有する多数のハードディスク(ハードディスクアレイ)から構成されており、例えばMPEG1方式の音声・ビデオデータをストリームデータ(1.5Mbps)として、最大100チャネル分、つまり、生徒用システム16それぞれ同時に再生・送出する。ディジタル動画像サーバ142に記憶されているデータは、例えば、教材として生徒に示す音声・ビデオデータ(図6に示す「ハイパーテキスト表示用エリア」に表示されるビデオデータ等)である。
【0029】オーディオ記録・再生サーバ142は、例えば記録容量6Gバイトの容量を有するハードディスク装置から構成されており、生徒用端末30からネットワークを介して受け取った生徒の音声データのファイルを自己の指定の記憶領域に素早く書き込んで一時保存しつつ、再び生徒用端末30からの要求に応じて適時、音声データを再生してネットワークに送り込む機能を有する専用サーバである。
【0030】ATMスイッチ140は、例えば、トータルベースバンド幅5Gbpsの高速スター型ATM−LAN構造の交換装置(スイッチングHUB)であって、伝送路として上記2本のATM155および5本の10BASE−Tの他に、それぞれ生徒用システム16を接続する25.6Mbpsの全2重ATMポートを生徒用システム16それぞれに対応して100本、有し、ディジタル動画像サーバ142およびオーディオ記録・再生サーバ182(図7)と各生徒用端末30との間で非同期伝送モードでデータ交換を行う。
【0031】以上説明したように、LLシステム1においてLAN120およびATMスイッチ140の両方を用いることにより、既存のLANサーバ122等に大きな変更を加えることなく流用することができる。しかも、高いデータレートのデータを伝送するATMスイッチ140は、比較的低い伝送レートのデータの伝送にも適しており、既存のLANサーバ122等の設備を用いるために必要なLAN120とを用途に応じて分離して用いることができ、LLシステム1全体としてのデータ伝送のスループット、および、教師用端末20および生徒用端末30からの操作に対するレスポンスが改善される。
【0032】生徒用システム16は、ATMシステム14に多数、例えば100台接続されており、ATMスイッチ140にデータレート25.6MbpsのATM用伝送路(ATM25)でそれぞれ接続される生徒用端末(PC)30、生徒用端末30に接続されたヘッドセット102、VGA用のモニタ装置162およびテープレコーダ164から構成される。
【0033】図4は、図1に示した生徒用端末30の構成を示す図である。なお、図4においては、図3に示した教師用端末20の構成部分と同一の構成部分には同一の符号を付して示してある。図5は、図4に示した生徒用端末30のレイアウトを例示する図である。図6は、図1に示したモニタ装置162の画面の各ウィンドウに表示される画像を例示する図である。
【0034】図4に示すように、生徒用端末30は、教師用端末20と同様なマルチメディア対応パーソナルコンピュータ等であって、CPU202、主記憶回路204、AVRAM208、生徒用端末30とATMスイッチ140とを接続するインターフェース回路300、画像処理回路22およびADPCM回路24から構成される。
【0035】生徒用端末30は、ATMスイッチ140、または、LAN120およびATMスイッチ140を介して教師用端末20あるいはオーディオ記録・再生サーバ182から伝送されてきたADPCM符号化された音声データを復号し、アナログ形式の音声信号AAとしてヘッドセット102のヘッドフォンから出力する。また、生徒用端末30は、ヘッドセット102のマイクに入力されたアナログ音声信号AAをディジタル形式の音声データに変換し、ADPCM符号化してオーディオ記録・再生サーバ182および教師用端末20に伝送する。つまり、教師用端末20と生徒用端末30との間でヘッドセット102を介して音声の送受信が可能なので、教師と各生徒とは、個別または一斉にヘッドセット102を介して連絡を取り合うことができる。
【0036】また、生徒用端末30は、ATMスイッチ140、または、LAN120およびATMスイッチ140を介してLANサーバ122、ディジタル動画像サーバ142およびオーディオ記録・再生サーバ182から伝送されてきた音声データ、ビデオデータおよびテキストデータ等を、ウィンドウ表示が可能なVGA準拠のモニタ装置162に表示する。このように、生徒は生徒用端末30からLANサーバ122、ディジタル動画像サーバ142およびオーディオ記録・再生サーバ182を操作し、それぞれの学習進度等に応じた教材を表示させることができる。
【0037】また、生徒用端末30は、テープレコーダ164を制御し、ヘッドセット102のマイクから入力されたアナログ音声信号AAをテープレコーダ164に記録し、記録したアナログ音声信号AAを再生してヘッドセット102のヘッドフォンから出力する。このようにテープレコーダ164を用いることにより、生徒用端末30は単独で、マルチメディア環境におけるLLシステムの機能とともに、従来のLLシステムと同様の機能も生徒に提供する。
【0038】なお、生徒用端末30は、例えば図4に生徒用端末30a,30bとして示すようなレイアウトで、2台1組にLL教室内に設置される。また、生徒用システム16のモニタ装置162に表示される画面は、例えば図6に示すようにウィンドウに分割され、それぞれに所定の画像が表示される。
【0039】モニタ装置162に表示された各ウィンドウは、ディジタル動画像サーバ142等ににより供給されるMPEG1方式のディジタル動画表示用エリアおよびハイパーテキスト表示用エリア、ディジタル動画像サーバ142を制御するためのアイコン、回答集計用の択肢アイコン、テープレコーダ164を制御するためのアイコン、あるいは、教師用端末20およびネットワーク制御装置124等から送られてきたメッセージを表示するメッセージ表示エリア等に用いられる。このように、ウィンドウごとに画像を表示して教材の内容を視認しやすくし、生徒に統合化されたGUI環境を提供することにより生徒用端末30の操作を簡単・容易にしている。なお、教師用端末20側のモニタ装置108の画面も、生徒用端末30のモニタ装置162の画面と同様にウィンドウ表示とし、教師には教師専用のGUI環境を提供すると好適である。
【0040】以下、教師および生徒がLLシステム1に対して行う操作等に着目して、場合ごとに本発明に係るLLシステム1の動作を説明する。まず、生徒がLLシステム1により自習を行う場合について説明する。生徒が自習を行う場合、生徒用端末30からATMスイッチ140を介してディジタル動画像サーバ142またはオーディオ記録・再生サーバ182を操作して、所望の教材の音声・ビデオデータを再生させ、その画像をモニタ装置162の所定のウィンドウに表示させ、音声をヘッドセット102のヘッドフォンから出力させる。オーディオ記録・再生サーバ182から音声・ビデオデータを受ける場合には、生徒は任意の教材を自分が記録した任意の点から任意のタイミングで再生し、発音を聴き比べ、さらに繰り返して同じ部分を矯正しながら発音して再びオーディオ記録・再生サーバ182に記録する等の操作を行う。
【0041】生徒は、生徒用端末30によりテープレコーダ164を操作し、モニタ装置162に表示されるディジタル動画像サーバ142からの画像および音声を確認しつつ、オーディオ記録・再生サーバ182からの音声と合わせて手元のテープレコーダ164に記録する。この録音の後、テープを持ち帰り、後日携帯型テープレコーダ等により任意に発音部分を再生して、教材の発音と自分の発音とを聞き比べて矯正すべきポイントを記憶する。
【0042】なお、テープレコーダ164に従来と同様な音声のみからなるLL用の教材が録音されている場合には、生徒はこれを用いて従来と同様なLL学習を行うことも可能である。また、生徒は、生徒用端末30を操作し、ATMスイッチ140およびLAN120を介してLANサーバ122から任意のデータを取り出してモニタ装置162に再生させ、関連するハイパーテキストの資料調べ等を行うことも可能である。
【0043】以下、教師がLLシステム1により生徒を指導する場合について説明する。生徒は、上述のようにLLシステム1の各構成部分を用いて自習を行う。教師は、教師用端末20を操作し、生徒用端末30のいずれかを選択し、その生徒用端末30を用いている生徒が生徒用端末30のヘッドセット102のマイクに対して行っている発音および教材の音声を聞くとともに、その生徒が使用している教材をモニタ装置108に表示させる。このように、教師は教師用端末20を用いて生徒の発音を個別的にチェックし、教師用端末20のヘッドセット102のマイクを介し、必要に応じて生徒に話しかけ、生徒に発音の矯正等の指導を行う。
【0044】また、教師は、教師用端末20を介してLAN120およびATMスイッチ140を介して、文書教材データベースを収納したLANサーバ122を操作し、全ての生徒用端末30に対して同じ教材のハイパーテキストデータを表示させるとともに、全ての端末に対して教師側からカーソルを示す等のことにより、全ての生徒に対してGUIを利用した同じ指導を行う。なお、生徒用端末30をグループ分けし、これらのグループ単位にそれぞれ異なる教材を示し、これらのグループ単位に話しかけて指導を行うことも可能である。
【0045】さらに、教師は、必要に応じてLAN120、または、LAN120およびATMスイッチ140を介してLANサーバ122、ディジタル動画像サーバ142またはオーディオ記録・再生サーバ182の内容を検索して所望の教材の音声・ビデオデータを探し出し、探し出したデータを生徒に示したり、ビデオ提示装置104から入力した画像を生徒に示したりして指導を行うことも可能である。
【0046】以上述べたように、第1の実施例に示したLLシステム1によれば、従来の音声中心の教材だけではなく、音声データおよびビデオデータを統合したマルチメディア教材を用いて生徒を指導することができる。生徒は、音声を聞くだけでなく画像を見ながら学習できるので、学習の効果が上がる。
【0047】また、生徒は、任意の教材を用いて自由に学習することができるので、生徒一人一人の学習進度に合った多元的学習が可能である。また、教師は、生徒全体を、生徒をグループ分けしてグループごとに、あるいは、生徒個別に指導を行うことができる。従って、生徒それぞれにニーズに沿った学習計画を立ることができ、しかも、生徒それぞれに対してきめ細かい指導が可能となる。
【0048】また、LAN120に対しては、既存のLANに用いられていたデータ処理装置を接続可能なので、LLシステム1を導入した場合にも既存の機器の流用が容易である。また、LAN120とATMスイッチ140とを、接続される機器のデータレート等に応じて使い分けているので、これらのいずれかのみを用いてLLシステム1と同等の機能を実現する場合に比べて装置規模が小さくて済み、経済的である。また、同じ装置規模でより高いスループットおよびレスポンス性能を得ることが可能である。
【0049】なお、第1の実施例においては、教師用システム10をLAN120に1つだけ接続する場合について述べたが、教師用システム10を複数、LAN120に接続してLLシステム1を構成し、複数の教師が生徒を分担して指導可能なように構成してもよく、さらには、サブネットワーク単位に、例えばISDN回線経由で接続して用いるように構成してもよい。また、LLシステム1は、語学教育の他、教材を変更することにより、例えば数学等の他の教科の教育、つまり、CAE(Computer Aided Education)の用途に広く応用することが可能である。
【0050】また、第1の実施例に示した生徒用システム16の数は例示であり、ATMスイッチ140のデータレートに合わせて増やしたり、必要に応じて減らすことができる。また、LLシステム1において、例えばLANサーバ122として大規模なデータベース装置を用いて電子図書館システムとして用いる、あるいは、LANサーバ122としてグループウェアを提供するコンピュータを用いてビジネス用途に用いる等の変形が可能である。また、LLシステム1は、ディジタル動画像サーバ142等の代わりに、光磁気ディスクによるライブラリ装置を接続し、ビデオ検索装置等として用いることも可能である等、LLシステム1は種々のサービスに応用することができる。
【0051】
【実施例2】以下、本発明の第2の実施例を説明する。図7は、第2の実施例において本発明に係るLLシステム1に用いられるオーディオ記録・再生サーバ18の構成を示す図である。図7に示すように、VODサーバ18は、第1の実施例において説明したオーディオ記録・再生サーバ142と生徒用端末30それぞれに入力された生徒の発音等を任意のタイミングで記憶し、生徒用端末30それぞれからの要求に応じて再生して生徒に聞かせるオーディオ記録・再生サーバ182から構成され、この組み合わせ単位でATMスイッチ140に接続する数を増加させれば、その数量の増大に従って、生徒側端末30からレスポンスはより一層向上することとなる。
【0052】オーディオ記録・再生サーバ142の代わりにVODサーバ18を用い、生徒用端末30全体で共用することにより、生徒用端末30それぞれに設けたテープレコーダ164を不要にすることができる。この場合、LLシステム1全体としてのコストが低下する。
【0053】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係るデータ通信システムによれば、生徒が任意の教材を任意のタイミングで用いてインタラクティブな語学学習等をすることができるマルチメディアLLシステム等を実現することができる。また、本発明に係るデータ通信システムによれば、生徒用の端末に供給するビデオデータ等の交換にATMスイッチ網を用い、高いスループットでレスポンスよく生徒用の端末に任意のビデオデータ等を供給することができる。
【0054】また、本発明に係るデータ通信システムによれば、メルチメディアLLシステムにおいて、生徒の端末数を比較的多く、例えば100台以上とすることが可能である。また、本発明に係るデータ通信システムによれば、各生徒用の端末に単一のケーブルで全てディジタル形式でデータを供給することができるので、ビデオ信号等をアナログ的に各端末それぞれに供給するハイブリッドシステムの構成を採る必要がない。従って、アナログビデオ信号の交換に必要となる特殊なマトリクススイッチ等が不要で、しかも、施工工事が容易で低コストとなる。




 

 


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