シンポジウム「ケータイ・カーナビの利用性と人間工学」 2004/3/17-180000

テレマティックス音声対話ガイドライン作成に向けた検討
西本 卓也*1, 塩谷真*2, 高橋 寿平*3, 醍醐 英治*3

*1 東京大学，*2 (株)日立製作所，*3 (財)日本自動車研究所

Preliminary Discussion on Guidelines for Voice Telematics
Takuya NISHIMOTO*1, Makoto SHIOYA*2,Juhei TAKAHASHI*3, Hideharu DAIGO*3*1 The University of Tokyo, *2 Hitachi, Ltd.,*3 Japan Automobile Research Institute

Abstract: A voice-activated human-machine interface (HMI) is an effective way of reducing thedriver's workload when operating an onboard information system to access the Internet and obtaintelematics services. However, it has been pointed out that even voice-activated HMI technology may
not always be safe to use depending on the nature of the service involved or the operational state of
the vehicle at the time. Moreover, assuming that telematics services provide real-time information, it
will be necessary for the onboard system and the network to share the voice processing function andthe processing load. To meet these requirements, we have constructed the architecture of avoice-activated system that incorporates network-distributed processing capability andsituation-dependent dialogue control. It is desirable for drivers to be able to obtain telematics services
safely with HMIs configured on the basis of the same standard regardless of which car model theydrive. From this viewpoint, we describes the construction of a voice-activated system architecture fortelematics services and the preliminary discussions on the related HMI guidelines.
Keywords: Voice Telematics, Mind Distraction
キーワード: テレマティックス音声対話，マインド・ディストラクション

1. はじめに標準化に向けたガイドラインの予備検討を行った。

本稿では，マインド・ディストラクションを低減し，便利で快適に使用できるテレマティックスを実現するための，車載情報システムにおける音声対話の標準化ガイドライン作成に向けた検討について報告する。

車載情報システムによってインターネットに気軽に接続できる環境が整いつつある現在，このようなサービスのためのコンテンツ提供基盤も整備され標準化されていくことが予想される。その際に，ドライバのマインド・ディストラクションを軽減し，さまざまな車種や車載機器において安全かつ快適な音声インタフェースを提供するためには，サービスの開発者に役立つ音声インタフェース設計のガイドラインが欠かせない。

車載情報システムがインターネット等にアクセスするテレマティックスサービスでは，ドライバの操作 負 荷 軽 減 の た め 音 声 に よ る HMI （ HumanMachine Interface）が有効である。その場合たとえハンズフリーを実現していても，サービス内容や車の運転状況によってはマインド・ディストラクションが発生するため，安全性への配慮の必要性が指摘されている。
こうした背景の下，（財）自動車走行電子技術協会(JSK) 現(財)日本自動車研究所(JARI)では(財)機械システム振興協会から委託された 2000〜2002 年度のプロジェクトとして，ネットワーク分散型処理，走行状況依存・情報の緊急性や優先度依存の対話制御を取り入れたマインド・ディストラクション低減のためのシステム(図 1)を構築し，2002 年度に実証実験を行なった。追い越し，右折等のドライバの作業負荷が高まる実走行実験にて有効性確認を行った。
並行して音声コマンド，効果音，HMI 対話に関し，

1

一方，ISO15005: MMI-Dialogue management
principles and compliance procedure (2002 年 7 月発行)では，ドライバとシステムとのやり取り（HMI)について一般論的な原則が記載されており，
FDIS15006:
MMI-Auditory
informationpresentation (2003 年度中 ISO 発行予定)には，システムから音信号や声を呈示する際の物理的信号の条件や情報とメッセージの条件が記載されている。
本稿では上記 ISO の標準化動向を考慮しながら，JSK での実証実験の成果を踏まえて 2003 年度より新分科会として立ち上げた JARI MS 委員会音声利用分科会における標準化活動について説明する。以下，第 2 章では本検討の背景となるシステム（図 1）の概要とディストラクションに関するモデルについ氏 名

Symposium on Mobile Interactions and Navigation, 2004/3/17-18

0000（て，第 3 章では標準化ガイドライン作成の基本的な方針について，第 4 章では今後の活動計画について述べる。

運転能力( ドライバーA )

ラ）

運転能力
( ドライバーB )

追い越し

合流

右折

負 荷

左折

対話中断

対話中断

2. テレマティックス音声対話システム
2.1. システム構成

定常運転

標準化ガイドラインで扱うテレマティックスのプ
ラットフォームは，リアルタイムに変化する情報をドライバに音声で提供するサービスを想定している。
その実現方法としては，車載側とネットワーク側で各々音声利用(認識，合成)エンジンを有し，音声処理機能や負荷を分担する方法が有効であると考え，有効性実証を行なってきた（図１）。

各種予約センタ
Web Server 音声利用
エンジン

リクエスト内容依存で音声利用エンジン選択

Web Server
レストラン情報センタ
Web Server
音声利用
エンジン
インターネット網
Web Server

音声／認識
車載システム 後データ
車両情報
位置情報

運転余裕度
B

運転余裕度
A

URL／音声
音声ブラウザ

音声利用エンジン音声利用エンジン

音声音声利用センタシステム

時 間

図２ 運転時の余裕に応じた対話制御の概念例

このように，ドライバの運転能力と運転状況に応じて，音声対話を行うことが可能な状況と，音声対話が不適当であるような状況がシステムにとって判断可能である，という前提で，音声対話ガイドラインの検討を行っている。例えば，運転負荷の高いと考えられる右左折においては，以下のような対話制御が有効となる可能性がある（図 3）。
z

ドライバがウィンカを出している状況では，運転負荷が高いと判断し，音声対話を自動的に中断する

z

右左折後にウィンカが戻れば，交通状況に起因する運転負荷が低くなったと判断し，対話を再開する

音声利用エンジン

リクエストに対する音声合成用データ

図１ テレマティックス音声対話システムの概念図：運転負荷＋ﾃﾚﾏﾃｨｯｸｽ負荷（一定）：運転負荷

気象情報センタ
Web Server

Web Server

ﾃﾚﾏﾃｨｯｸｽ負荷

また，ウィンカを ON にしたまま信号待ちで停車した場合は，ドライバのコマンド操作によって対話を再開できることが適当であろう。

また，対話制御の方法としては 2.2 および 2.3 で述べる 2 種類を考案し有効性実証を行なってきた。

ウィンカー
ＯＦＦで再開2.2. 運転時の余裕に応じた対話制御
ドライバには車を運転するために物理的な負荷および心的な負荷がかかる。ドライバがさらに並行して他の作業を行う余裕があり，テレマティックス音
声対話を利用することの負荷がドライバの余裕の範囲内であれば，安全かつ快適に音声対話を行うことができる，と考えられる。

信号停止時
車速＝0 ならばコマンドで再開
ウィンカー
ＯＮで中断

ドライバの運転時の余裕は，運転の状況に応じて大小の差があるものと考えられる。例えば，定常運
転においては一般に運転時の余裕は大きく，追い越し，右折，左折，合流などの状況では運転の負荷が大きくなり，運転時の余裕は小さくなる。また，このような運転時の余裕は，ドライバの運転能力によっても異なると考えられ，運転能力のすぐれたドラ
イバにとっては余裕が多い状況であっても，運転能力の劣ったドライバにとっては余裕が少なくなると考えられる（図２）。

図３ 右折時の対話制御の例

2.3. 情報の優先度を考慮した割り込み制御
優先度の高い緊急情報等がある場合は，通常のサービス授受対話を中断し，割り込みにて緊急情報を通知し，終了後に再開を行う。これは，関連団体で検討されている ITS 情報タグに基づき災害や道路工事情報を最優先の緊急情報に設定し，有効性実証を行なってきた。
このような手法を実現するにあたっては，ドライ

西本卓也

2

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バに必要な情報の価値を判断し，適切なタイミングで知らせるための，適切な対話制御が特に重要となる。

前述した制御に関しては実証実験により有効性を確認した。しかし，実験システムの運用を通じて，視覚的な操作および音声インタフェースの両方によってマインド・ディストラクションが起こる可能性がある，ということも確認された。マインド・ディストラクションを回避するためには，必要な情報をインタフェースのガイドラインという形で車載音声システムや音声対話アプリケーションの開発者に提供することが望ましい。

z

音声対話システムの利便性や快適性は，音声認識の性能だけによってもたらされるのではないと考えて，ドライバの満足に貢献するための総合的な配慮を行うこと

z

音声による操作方法を容易に連想できるよ
うにインタフェースを設計することz

インタフェースの透過性を高めること（例えば，ドライバがいかに対応すべきかを明らかにするため，システムがどのような状態にあるかを知らせること）

z

音声入力の誤認識を防ぎ，誤認識の影響を最小化するような対話設計を行うことz騒音などで音声入力が困難な状況を検知し，ドライバに知らせることz

ドライバの対応能力に応じて，利用可能な機能やインタフェースを可変にすること

3. ガイドライン作成の方針
3.1. 対象
本ガイドラインの対象としている音声対話は，主にネットワーク経由で情報を得たりサービスを受けたりするようなテレマティックス音声対話である。
つまり，ブレーキなどの車両制御系は対象としない。
純正（OEM) 及び持込み（OPEN) 情報系 LAN における車載情報機器の音声操作を対象とする。
エアコンやオーディオなどの車内機器操作などにおける音声インタフェースは，本活動におけるガイドラインの直接的な対象とは考えていない。ただし，これらのインタフェースとテレマティックス音声対話との操作の整合性は考慮されるべきである。

3.3. 推奨要件と実現例
基本原則をどのようにすれば満たすことができるか，といった個別のガイドラインとしては，個々の事業者や開発者の方針を尊重しつつ，あくまでも推奨できる技術や設計の提示にとどめる。

3.2. ガイドラインの構成と基本原則
視覚に依存しないで音声認識と音声合成を用いて実現されるインタフェースにおいては，特にドライバの記憶や判断の負荷を軽減する配慮が必要となる。
我々が検討中のガイドラインは，基本原則，基本的要件，推奨要件によって構成される。まずテレマ
ティックス音声対話における以下の前提（一般的に満たすべき基本原則）を提示する。
音声による言語情報処理と視覚情報処理の相互作用によって引き起こされるマインド・ディストラクションを回避し，安全確保を最優先することz

ドライバの安全を確保できる範囲で，快適なテレマティックスサービスを提供することz

ドライバの状況を適切に検知し，運転を優先すべき状況では対話を中断するなどの制御を行うこと

z

ドライバの状況は，走行状態，交通規制などの情報，ドライバの対応能力などから総合的に判断することドライバがテレマティックスサービスの状況（ネットワーク接続中，音声認識中など）を容易に理解できるように配慮すること

次に，ドライバの利便性や快適性という視点から，テレマティックスサービスにおける以下の基本的要件を提示する。

2.4. ガイドラインの必要性

z0000

我々は先行研究において，音声によるアナウンスや情報提示の方法，効果音の使用方法，音声入力のための語彙の選び方（表 1）などに関する標準化の有効性を確認している。また，ドライバの習熟度によっても，利用法に関する要求が異なる。これらの知見を踏まえて音声操作の用法の推奨例を示す予定である。自由発話音声の認識など，将来は性能面の課題が克服されるであろう技術についても，ガイドラインの対象となるように考慮する。
表１ 標準的な音声コマンドの検討
副ﾀｽｸ(ｻｰﾋﾞｽ授受)は主ﾀｽｸ(運転)遂行を妨げない範囲で実行する⇒
Ａ：対話の進行をドライバーの意思で制御するコマンド機能
・「始めて（開始）」・「待って（中断）」、「続けて（再開）」・「先に進んで」： ｻｰﾋﾞｽ進行の将来に飛ぶ
・「元に戻って」： 履歴の過去に戻る
・「遅く」、「速く」： プロンプトを遅く（速く）言って
・「やめて（終了）」
Ｂ：対話の進行制御の程度を調節するコマンド機能
・「たくさん」、「すこし」、「もっと」； 「逆」→対話中断後の再開時に、再開位置を素早く決めるため「戻って」、「進んで」などと併用→対話の進行速度を調節するときに使用「待って」、「遅く」、「速く」などと併用

3氏 名

Symposium on Mobile Interactions and Navigation, 2004/3/17-180000

ば，二重課題法を用いた音声インタフェースの負荷測定の結果，サービスの内容や対話パターンによってドライバの負荷に有意差があることを確認している。しかし，特定の測定方法においてある数値以下の負荷であれば運転に支障がない，といった明確な基準を示すような知見は得られていない。

対話の制御において重要となるのはドライバの状況を検知する手段である。その実現例としては以下のものが挙げられる。
zzz

運転負荷の指標の検知¾

運転操作（ウィンカ操作など）¾

車載機器からの情報（車速など）¾

位置情報，地図情報（道路幅など）¾

昼夜，天候などの情報（ライトやワイパの操作など）

4. おわりにテレマティックスサービス負荷の検知¾

サービス種別，対話の複雑さ¾ITS 情報タグ（交通規制など）

現在，音声利用分科会では，想定するアプリケーションとして，駐車場やレストランの予約，カーナビの目的地入力，カラオケなどを想定して，ガイドラインの各項目に関する具体的な検討を行っている。
また，テレマティックス事業者などを対象に，どのような項目に関する標準化や検討が求められているかをヒアリング調査する予定である。これらの検討を踏まえて，テレマティックス音声対話ガイドラインの詳細に関する提案と有効性の評価を行いたい。

ドライバの対応能力の検知¾z

我々は，ガイドラインの一部として負荷の評価手法を提案し，対話負荷の相対的な比較方法として利用することを推奨したい。一方で，安全性を保障するための絶対的な尺度については，さらに研究を進める必要がある。

年齢，自己申告

ドライバによる一時的な自己申告¾

バージイン（システム発話中のユーザからの音声や画面タッチ操作による入力）
による対話中断

謝辞
旧 JSK ネットワーク型音声利用システム研究委員会委員長の小林哲則・早稲田大学教授および委員会メンバ，JARI
音声利用分科会メンバ，および本研究活動を支援してくださる関係者各位に謝意を表します。

また，検知された状況によりマインド・ディストラクションの可能性を判断する手段の実現例を以下に挙げる。
z

ウィンカが ON になった場合は運転に専念させるz

道路幅が狭い場合には運転に専念させる

JARI 音声利用分科会メンバリスト
塩谷 真・畑岡信夫（日立製作所）
西本卓也（東大）
山岸 智（東芝）
中嶋かおり・越野長明（富士通）
石田 明（松下）佐藤大和（NTT-AT，現・東工大）
吉川憲昭（サイバー創研）
渡辺 賢（富士通研究所）
清水 修（住友電工）
藤井治樹・高橋寿平・醍醐英治（JARI）

システムの状況をドライバに適切に伝える手段の実現例を以下に挙げる。
z

効果音，音声，画像，テキストの利用

z

運転に関係ない情報（レストランのメニューなど）は，走行中に提示しない

参考文献

ドライバの状況および対応能力に応じてサービスを制御する手段の実現例を以下に挙げる。
z

ディストラクションの起きやすい状況下で対話を中断し，その状況を過ぎたら対話を再開する

z

一定の条件（ウインカを ON にした直後の信号待ちなど）では，ドライバの要求によって対話再開を許す

3.4. 評価手法の検討
我々は，特にマインド・ディストラクションが予想されるような音声対話において，ドライバの負荷を評価する方法についても検討を行っている。例え西本卓也

41.

塩谷 真，小田島 崇，畑岡 信夫，西本 卓也，小林 哲
則：テレマティックスにおける Mind Distraction 低減のための分散型状況依存対話制御 システムの検討，FIT2003 イベント企画 「車載情報システムにおける音声インタフェース」予稿集, 2003-09.

2.

西本 卓也，荒木 雅弘，小林 哲則：ディストラクシ
ョン評価に基づく車内音声対話コンテンツの比較,
FIT2003 イベント企画 「車載情報システムにおける音声インタフェース」予稿集, 2003-09.

3.

塩谷 真，畑岡 信夫，西本 卓也，高橋 寿平，小田島 崇，：第 10 回 ITS World Congress (Madrid)
PS156 「 Research on Network-Distributed
Voice-ActivatedSystem
Architectures
forTelematics」2003-11