視覚障害者のためのタイピング練習ソフト「打ち込み君」の改良
西本 卓也

荒木 雅弘

新美 康永

京都工芸繊維大学 工芸学部 電子情報工学科〒 606-8585 京都市左京区松ヶ崎御所海道町

TEL: 075-724-7492
E-mail: nishi ＠ dj.kit.ac.jp

FAX: 075-724-7400
http://www-vox.dj.kit.ac.jp

あらまし 視覚障害者がコンピュータ操作を独力で習得するためには、画面表示を必要としないタイピング練習機が必要である。そこで我々は、キーボードと音声出力のみを用いたタイピング練習ソフト「打ち込み君」の Lunux 版を試作・評価してきた。本発表ではこのソフトの評価・改良に加えて、新たに開発中の Windows 版について述べる。また、このシステムがユーザとシステムの混合主導型対話システムの一種であり、VoiceXML 処理系の拡張として実装できることを示す。
キーワード

視覚障害者，タイピング練習，音声合成，混合主導型対話システム

Some Improvements of the Uchikomikun,
A Keyboard Training System for Visually Impaired Persons
Takuya NISHIMOTO, Masahiro ARAKI, Yasuhisa NIIMI
Department of Electronics and Information Science, Kyoto Institute of Technology

Abstract There are some screen-reader softwares which runs on PC, which help the visually impaired persons
to use Internet. At the practical side of teaching such softwares, however, it is found that the most serious problem
is learning the touch-type operations of the keyboard. So we designed a system which guides the typing lessons withrecorded sound and TTS. In this paper we describe about some improvements of the system. We also investigatedon the turn-taking policy of the system. We found that our task is similar to an mixed-initiative spoken dialog
system.
Key words

Visually impaired persons, Keyboard training, Speech synthesis, Mixed-initiative dialog

1

はじめにくらいを使わざるを得ない。特に遠方から通う受講者の負担を考えると、これがこの講座において大きな問題と視覚障害者がパソコンを使えるようになることには、なっている。もし自宅に持ち帰ってブラインドキー操作大きな社会的意義がある。従来視覚障害者は点字や朗読を練習ができるような環境があれば、本講座における 7テープといったメディアからの情報収集に頼っていたが、〜 8 回分のタイピング練習を 5 回程度減らすことができ、音声リーダーソフトウェアによって、介助者なしにパソその時間をインターネット講座の充実に回すことが可能コンを利用することが可能になった。特に電子メールやとなる。

ウェブなどのインターネット・アプリケーションを使う

キーボードに書かれた文字を見ることのできない視覚ことで、即時性のある情報の送受信やコミュニケーショ

障害者にとって、文字入力はパソコンを使う上での大きンの手段が得られる。たとえば新聞を読むという行為になハードルとなっている。にも関わらず現在、視覚障害関しても、従来は人に手伝ってもらう必要があった。し者を対象とした日本語タイピング練習用ソフトウェアはかし、テキスト化された新聞記事情報がインターネット存在しない。このような背景から、本講座に場所や機材から入手できるようになって、好きな時に音声リーダーを提供している（株）ネットイン京都と京都工芸繊維大を用いてニュースを知ることが可能になった。このよう学とが共同で、視覚障害者のためのタイピング操作練習にパソコンの利用によって視覚障害者の情報送受信の利環境の開発を行った。

便性は大幅に増す。もちろん、視覚障害者のための情報その際、視覚障害者にとって真に使いやすいインターディスプレイ手段としては点字も重要ではある。しかし、ネット環境は従来の GUI の延長として存在するのでは点字が使える人はすべての視覚障害者の 10%未満である

なく、Emacspeak[2] が実現した AUI に代表されるようという調査もあり、即時性を考慮するとパソコンなどをな新しい発想のインタフェースであろう、と考えた。そ活用した合成音声の活用が有効である。

こで、将来的に Linux などの PC-UNIX が音声化された

現在、Windows 環境対応の音声リーダーソフトウェアが比較的低価格で入手可能となっている。しかし、パソコンや Windows の全く初心者である視覚障害者には、自宅で、介助者なしでは、自らシステムの起動や終了をすることさえできない。
そこで、起動から終了まで画面表示やウィンドウ操作を全く必要としないキーボード練習環境を実現し、これにより、パソコンを全く初めて学ぼうとする視覚障害者が、介助者なしでブラインドキー操作の練習を行うことを可能とするためのシステムとして「打ち込み君」の設計と試作を行った。本稿では、前回の報告 [1] から改良した点や、利用者から得られたフィードバックについて述
べ、これらを踏まえて開発中の次期バージョンについて述べる。

2

場合に、そのような環境となじみやすいことを期待して、Linux で動作可能なものを開発することとした。現状においては、既存の Windows 音声化システムを使いこなせるようになるための導入として、タイピング練習専用機として本システムが使用できればよい、と考えた。
プラットフォームとして Linux を選択したことにはもう一つ意義がある。タイピングの初心者にとって、練習機は安価に入手可能であることが好ましいが、GUI を前提とした最新仕様のパソコンは高価で、中古パソコンは非力である。しかし Linux システムを非 GUI 環境で利用すれば、Windows などの最新 OS では性能的に非力で使えなくなったマシンでも比較的快適に使用することができる。このような観点からも、オープンソースでカスタマイズしやすい Linux ベースのシステムが有利と考えた。

「打ち込み君」開発の背景
非営利団体（NPO）の SCCJ（日本サスティナブル・

3「打ち込み君」の設計と実装

コミュニティ・センタ）は京都市、京都ライトハウスなど我々が開発した Linux 用タイピング練習ソフト「打ちの協力を得て、1999 年 5 月より「視覚障害者のためのイ込み君」は、最終的には、ディスプレイ画面を持たず、スンターネット講座」を開催している。実際に視覚障害をピーカーとキーボードのみを持ち、視覚障害者が電源を持つスタッフが独自に指導方法を体系化し、定期的に開入れて音声ガイドに従って練習を行ない、終了したらた催される講座として生徒を募集したところ、他府県からだ電源を切ればよい、そのような形態の自宅学習を実現を含む多くの生徒が積極的に参加している。そこで、こすることが目標である。音声合成にはクリエートシステの教室においてより効果的な指導を行う必要が出てきた。

ム開発（株）1 が提供している Linux 版日本語音声合成

この講座のカリキュラムは、インターネットを教えるライブラリーを使用する。のが目的であるにも関わらず、受講者にブラインドキー操作を覚えてもらうために、15 回のコースのうちの半分

1 http://www.createsystem.co.jp

• 水先案内人は、書の大家「玉雲斎先生」。文字を記すことについては、一家言あり。しかし優しい。

本システムは課題作成者の利便を考慮して、テキストエディタで作成されたシナリオファイルをタイピング練習ソフトウェアの入力として実行する構成を取った。シ• 玉雲斎先生に頼まれてお稽古のサポートをするのは、玉雲斎先生のお弟子さん。

ナリオは「視覚障害者のためのインターネット講座」での指導経験に基づいて作成された。
シナリオファイルは１行ごとに記述が完結する形式で、先頭から１行ずつ読み込んでレッスンを行う。各行はといった状況設定をしたうえで、入力ミスの時には「何をしておる」「そこではない」「違うといっておるに」と【モード（半角１文字）】【空白】【内容】

いったサウンド（スタジオ収録されたナレーター音声）で記述され、以下のモードを持つ。

が再生されるようにした。
ナレーター音声と合成音声の併用例を以下に示す。

g(guide) 【内容】をテキスト音声合成で読み上げる。
t(test) 【内容】を一文字ずつ入力させ、キーエコーと正解判定を行う。

ナレーター音声＋ＢＧＭ 私は、玉雲斎。これから、皆さm(midareuchi) 【内容】を一文字ずつ入力させ、キーエコーを行う。誤っていても次の文字へ進む。

伝・五月雨打ち。みんな準備は良いかな。それでは、d(don’t care) 字数を指定し、その文字数だけキーエコーを行う。正解判定は行わない。

んに文字打ちの稽古をして授けよう。人呼んで、秘打ち込み君、任せたぞ。
打ち込み君・音声合成 了解しました。玉雲斎先生。さあ皆さん、これからキーボードの入力練習を始めます。

r(romaji) ローマ字入力用のキーエコーと正解判定を行う。【内容】部分はローマ字表記と対応する読みから構成される。

p(play) 任意の wave ファイルを再生する。

この他に、パソコンインストラクターのお姉さんが登場するシナリオと、祇園の芸子「京奴はん」が登場するシナリオを作成した。

＃ コメント行および反復操作の戻り先を表す。
シナリオを実行する処理系においては、以下のような配慮をした。

• ESC キーを 2 回押すと聞き逃した内容を再度再生できる（シナリオでは ESC キーの位置を最初に説明する）。
• キー入力待ちになる直前にビープ音を鳴らす。

5

運用評価と改良
我々は「視覚障害者のためのインターネット講座」の受講者を対象に、システムの定期的な運用評価を行った。
評価には Red Hat Linux 6.1J をインストールしたノートパソコンを使用した。ただし作成したシナリオはデスクトップパソコンのキーボード配列を前提としたものであるため、外部キーボードを接続して運用した。音声再生のためには実験環境に応じてヘッドホンと外部スピー

4シナリオに関する検討カーを使い分けた。
本章では、この運用評価を通じて指摘された点と改良

最初に作成したシナリオは、合成音声で喋る「先生役」

点について述べる。

がユーザに対して行うべき操作を指示する、というものであった。しかし、本システムはパソコンの初心者を対5.1

シナリオについて象としており、特にタッチタイピングの学習は単調な作業になりがちであるため、初心者が楽しんで学べるため初心者ユーザを配慮したシナリオは好評である。しかには、シナリオそのもののエンターテインメント性が重し、特に入力ミスの際の演出（「そこではない！」などの要になると考えた。

掛け声）は、ユーザに逆に不快感を与えることもあった。

そこで、「先生役」（BGM つきのナレーター音声によ掛け声の後で「次に押すキーは○○です」という合成音る）と、「先生の弟子」（合成音声による）を併用するよう声が出力されるのだが、この情報が得られるまでの時間ないくつかの演出付きシナリオを作成した。ナレーターが長くなるため、操作性が損なわれてしまう。

音声をなるべく複数のレッスンで共有できるようにし、最初に作成したシナリオでは、例えば「それでは、ＡＳ追加や更新が頻繁に行われる部分をテキスト音声合成でＤＦの順に押してください」などのように、次に行うべ実現することにより、シナリオの作成や改良が容易になき操作を一度にたくさん指示していた。しかし、ユーザると考えたからである。

はナレーションを一度聞いただけでは複数の指示をすべ

例えば「玉雲斎・秘伝・五月雨打ちバージョン」では、て覚えられないことが多い。例えば最初のＡを何度も間違えながらようやく正解できたその後に、次に押すキー理に移る、という単純な処理を行っていたが、多くのユーがＳであることは忘れてしまっていることが多い。

ザはナレーションが終了する前に次の操作を行ってしま

そこで、多くの状況で、シナリオは、１つのキー操作う、ということがわかった。例えば「〜を押してくださ待ちごとに、「それでは、ＡＳＤＦの順に押してください。」というシステム出力に対しては、メッセージの再い。最初はＡです。（ビープ音）」「次はＳです。（ビープ生が完了していなくても、次に押すキーが理解できた時音）」のように、細かい単位で指示を出すように改めた。

点でそのキーを押すほうが、ユーザにとっての負担が小このような動作は現在はシナリオの変更で対処しているさい。
そこで、ナレーション中にキー入力すると、再生中のが、今後は少ない労力でこのようなシナリオを記述できるように処理系側を考慮する必要がある。

音声ファイルやテキスト音声合成を中断して入力されたユーザの入力ミス時に、単に入力ミスであることを知文字を次の入力と見なし、処理を行うようにした。Linuxらせるだけではなく、例えば「次に押すキーは中指でＫ版「打ち込み君」は C および C++ 言語で実装していです」などのように指使いに関するヒントも欲しい、とるが、音声合成サーバ部をマルチスレッド化することにいう指摘もあった。

よって、合成音声や wave ファイルの再生中も、中断コマ

このように、単に正解時の応答だけを記述するのではンドを受理できるようにした。

なく、入力ミス時のシステム応答についても詳細な記述

このような機能は「音切れ」と呼ばれ、多くのスクリーが可能であることが望ましい。このような目的のためにンリーダーやウェブ読み上げソフトなどで実現されていは、より構造的にコンテンツを記述できる、拡張性の高る。また、音声入出力を併用する対話システムにおいてい記述方式が必要である（6 章で述べる）。

は、バージイン、あるいはシステム・人間混合発話権、として同様の問題を扱うことが多い。音声対話システムに5.2

合成音声の聞き取りにくさへの配慮

おいてはこのような操作は、システムに熟練したユーザのためのショートカット操作とみなすことが多いが、本シ合成音声の音質が原因で、ユーザが指示を聞き間違えステムの評価においては、ナレーションの状態からキーたり聞き取りにくかったりする状況が多くみられた。特入力待ちの状態に移行することが、多くの初心者ユーザに高齢のユーザにとっては、合成音声に慣れることは難にとっては理解しづらかったようである。これを補うたしいため、聞き誤りが多くなる。この対策としては話速めには「音切れ」への対応が重要だと考えられる。

やピッチなどを変更したが、より本質的な対策として、アルファベットの読み方を工夫することが有効であった2 。
つまり、「A アメリカ, B ブラジル, C チャイナ, D ドイ

6バージョン 2 についてツ, E イギリス, F フランス……」のように、各アルファ「打ち込み君」の試作版を発表したところ、Windowsベットに国名を割り当てておき、「次に押すキーは中指でで動作するバージョンへの要望が非常に大きかったため、Ｋ、クウェートです」などのように「アルファベット現在は Windows 版を中心にバージョン 2 を開発してい国名」の順で読み上げるようにした。ユーザの入力操作る。Windows 版は Microsoft Visual Basic 6.0 を用いて、に対するキーエコーも同様である。

SAPI (Speech API) 4.0 に対応した音声合成エンジンを使用する構成になっている。使用するシナリオファイルは、音声合成エンジンに依存する部分を除いて、Linux版と共通化できる。

この場合、最低限必要な情報提示が発話の最初でなされることが好ましいと考え、「アメリカのＡ」などのような「国名アルファベット」の順は採用しなかった。

国名の選び方に関しては、日本人にとって連想しやす商用のタイピング練習ソフトにはストーリー性やゲーいものが望ましい。被験者からは「Ｈはハワイよりホンム性の強いものが多く、キー配列をある程度覚えたユーコンの方がピンとくる」「Ｒはローマよりロシアが覚えやザが、より速く入力できるようになることもねらいの一すい」「Ｂはバンコクよりブラジルがよい」など、日本人つになっている。このような用途も視野に入れて、新たにに身近な国や、面積の大きい国の方が連想しやすい、と開発する「打ち込み君」およびシナリオはオープンソーいう指摘を受けた。

スプロジェクトとした。ユーザの手によって改良が施されたりさまざまなシナリオが作られることを望んでいる。

5.3「音切れ」について

操作ミスの場合における指導をより丁寧にしたり、より高度な対話性を実現したりするために、シナリオ記述最初に開発したシステムでは、システムの音声出力が言語をプレーンテキストから XML に変更することを検終了してからユーザのキー入力を待って、そして次の処討している。特に音声対話の研究開発においては、電話2 相川哲弥氏からの助言による。

の音声対話を記述する標準規格として VoiceXML 3 が提案されているが、「打ち込み君」のキー操作が電話のプッシュボタン操作 (DTMF) に相当すると考えることにより、打ち込み君のシナリオを VoiceXML で記述することができる（図 1）。これにより、「打ち込み君」が汎用音声コンテンツプレーヤーとしての可能性を持つとともに、ユーザが音声によってキー配置を質問したり、音声入力によってレッスンを切り替えたり、といった拡張も可能となる。

7

まとめ
視覚障害者がコンピュータ操作を独力で習得するためのタイピング練習ソフト「打ち込み君」の Lunux 版の評
価・改良と、開発中の Windows 版について述べた。また、このシステムをユーザとシステムの混合主導型対話システムの一種として VoiceXML によってシナリオを記述することについて検討した。今後は Windows 版システムを公開し、多くのユーザに利用してもらいながらシステムの改良とシナリオの充実を図る予定である。

謝辞
本研究の機会を与えてくださった SCCJ の浅野令子さん・高木治夫氏・園 順一氏、シナリオの演出と音楽を提供された日笠智之氏（インフォーツ株式会社）とナレーションをされた塩見祐子さん（株式会社京都放送）に感謝します。また、運用実験に協力してくださった「視覚障害者のためのインターネット講座」の受講者とスタッフの方々に感謝します。アルファベットの読み方について助言の手紙をくださった相川哲弥さんに感謝します。最後に、Bilingual Emacspeak Project (BEP) の方々をはじめとする多くの方々から有用な助言をいただいたことを感謝します。

参考文献[1] 高城 敏弘, 西本 卓也, 園 順一, 浅野 令子, 高木 治夫, “視覚障害者のためのモニターレス・キーボード練習環境” 第 2 回福祉情報工学研究会 WIT99-30,(2000-03).
[2] T.V. Raman:“Auditory User Interfaces,” Kluwer
Academic Publishers (1997).

p openingg まず、左手から始めましょう。
g 左手の人差し指でキーを押してＦ、フロリダのＦを探して下さい。
g Ｆの位置は下から３列目にあります。
g 下から３列目のひだりはしから５つ目です。
g キーにとっきが付いているのがＦです。Ｆを押してみてください。
t f
g そのキーです。もう１度押して下さい。
t f<?xml version="1.0"?><vxml version="1.0"><block><prompt bargein="false"><audio src="opening.wav"/></prompt></block><form><field name="f1"><prompt bargein="true">
まず、左手から始めましょう。
左手の人差し指でキーを押してＦ、フロリダのＦを探して下さい。
Ｆの位置は下から３列目にあります。
下から３列目の左端から５つ目です。
キーに突起が付いているのがＦです。
Ｆを押してみてください。
</prompt><dtmf> f </dtmf></field><field name="f2"><prompt bargein="true">
そのキーです。もう１度押して下さい。

</prompt><dtmf> f </dtmf></field></form></vxml>
図 1: 「打ち込み君」シナリオ（上）とその VoiceXML
による記述（下）の対応例

3 http://www.voicexml.org