音声コもずニ／ドを用も、た3層アれキテクチャによる遠隔操作システム
n第急報シン覆クライアントへの対応と機能サービスの動的な利麻
後藤和紆∴佐藤辰醸㌔大城英裕榊申告周事柄樟 本田久平榊頼り各級秀男瞞㈱●分大学じ輌＊大分県立芸彿美化短欄大学b
不情稚産業部申＊＊大分県￠産業技術総合拙究所研究交流センターー申＊史亭大＊＊榊
大分高専。軸㌣庫業技術総合研究所−−、−＊＊減＊＊−−−− −−

榊＊＊＊
oi臨N戒ionalCol呈egeoデー長短cil−10モ哩′ぅ胤S′甘、要旨
音声コマンドを用いた移動ロボットシステムにおいて，シン信クライアントヘ対応するた糾ニ，クライアントヘげ〕ソフトワコア
鋤軋れ音声デr一夕の転送方鶴首声デ㌣一夕〝〕処珊二ついて検討した、また，W故サーゼス叫卜組みを［ヱポッ≠、システムノ＼適川し／†利用者があらかじめネットワー′・・、クトの音声認識エンジンの場所や什様を知らない敏含ごヰ〕7 軌的に音声菜摘ニンジンを碩湧卜利和できるシステムを開発し∴克験によっ−rシステムを評価した。さらにタ 利用者が屋内を移動す各毅合やモバイノし澱産でもノン′ステムを利用できる上うに、P拍Aによるクライアントを開発し／た．などを採ノRしたシステムについて研究され】rいから7・針射

L 撼濫磯服本研究では ネットソし→クトのどこからでも音声ニ「マ

生活空間にはさまざまな機器やシステムがありアリモコンプ〕ボタン◎スイッチなどで操作できるものの，操作ンドを付言いて移動ロボットや機器等を遠隔操≠するニレ対象が増えるとともに傑作器もまた増加Lフ 使いやすいをH標としブ 硯／ebサービスなどの標準技彿をノ机イて従来環境ではなくなってしまう。のシステムを拡張する。はじぜ）に5 鵠／ebブラウザを−ユ㌧、去た，コンビューータの操作にはキ、一一ポし一ドやマウスなどを用いるがラ 誰でも）が簡単

サイン タフコ−一スとするために，ソフトウェアの配布やに使えるインタフ＝L一一スではない。ニのょうな中で写 利デーータげ）転送カヘ法について検討するn またタ 利用者がネ用者への負担が少なくき F亨然なコミュニケ」一ションによットワ∴一夕上二の音声認識二rニンニ／㌧／を必要に′芯t二こ：数的，、一って操作する手段とLて，辛声によろマンマシンインタ

検索営利澤で貪ろシステムについて検討十ろ．

フェースが研究治れている，利用者ノ＼の負担を軽減￣ヰる
例とLrは｝ ジョイスティックの操作が函耕な電動産椅

、ヰ／キゝ∵、− 、 ；「Trく「、戸別用者を支援するた裾ニ，肯ノい封謝乍叶能な電働博雄

fhが開発されているLlj 一ノブ；ロボットのような複雑な遠隔操作システムげ二1概要をF亘g．トに小す マノクを接システムに作業を行わせ鳶ためにフ 音声でグ〕対話による続しノたクライアント アー7（リケー・ン／コンサー「バ ／＼くンサ

作業指示が研究されている… γ斤東リ主冒されている家庭

ルトカメラを搭載した移動Tてボソトをネ、ソトワ㌧夕に接やオフィスにおいて人を支援するロボット≠、〉 首声に上続して∫る自然なコミュニニ々∴一ション機髄を持／、）もげ）が多いb」9「rフリウ、∵ン∵ヨニ／サ、ノ爪バく、ヤニノ人力され烏j声二ぎマントをアブ∵いト∵ンニトン十卜一パ

タをネットワー∧クで転送㌢

ゲ抜ヤはこれまでに音声デーシステムを構成する．タライ）f／二、；十 マイヤ

胤 ゝト♂

r〜 メ〆 肌㌔〕rt㌔㌔′−−⊆／、J口声認識を行うことに」二／ノて移動日ボソトを遠隔操作するシステムを開発Lてき7ゾ㌧デー∵㌢ベー∵スニ∴スうムなどに採用される3層7㍉一キテクチャを′モニデルとすうこと㌫ ンステムは掠遥膏L俣二j「性…こ優れ−rいるFうー ニげ）土うに，不ツトワ、一夕を利一琉に標準的なぷ描二を採円するこんとが重要てこありヱ ネ、ソト！〉〔i叩ヒiゼうぐミユ

ワ＼山ク草仁了ボナイヤス〔ノ′う分野こ1宇、）きa、もr釣ヤつ√ぐぅ隈B軋ごが／雲量ほ、、

甘するシフテムではプ 他げノ）システムと柔軟に連携するた「T′・iくトそれぞれ表す、利用1誓▲はFig】3にノj二すよう工ニW沈ブラウ送沃㌻弓「る∪ アプリケr一ションサーバは支信し∴た．音戸「コマンドをもとに音声認識を子Jい，対応する制御ニIrrンド

ザを使用し，tコポットに取り付けたカメラ〔川映像を見なが仁）ActivreXコントロールから音声コマンドを人力する亡をロボットヘ送信す￣る− ロボットは受信Lた制御コマン
ドにもとづいて，移動やカメラのパンチルト制御を行う▲

2t2．2 音声デ血タの転送

音声認識エンジンには，不特定話者に対応し、rいる大語音声インタフェースでサンフゝリングしノた蕪二声デーータを意連続せ声譜「耗デニまし一ダ、百ul呈し圭S冊を使用する本研究でネットワーークで転送する場合ク コリジョンによるハケッ［了ヲットを操作するたぜ〕のユ0種類〔7）コマンドと首声ト〝〕欠落は音声認識処理予影響するた好）ぅ 通信ハコトコ

認識結果を比較するようソー膿スを変更して使用する。

ルには信頼性のあるTCPを使用する。クライアントは）∴、■ ノ ノう予γ∴∴′∴ヾ1手ニはじめにサンプリング周波数や分解能など∴駒場Vニフフィ

シン略クライアントは主にエーザインタフニー∴スに問ルプ〕馳「AV巴且∵OR覧瑠ÅTE二覧構造体に柏、⊥うする情擁をア∵ブリ

すろ処理を行いタ 通常は横丁ebブラウザや㌘隠Åが片いらケーーーションサー山バヘ送信する。本システムでは独白に構れる∴本システムでは苫声の入出力機能とソケット通信

造体を定義し〉 アプリケし一ションサ岬−バからクライアン機籠を実装するん 首声を入出力するにはサウンドカーード

トへの応答形式（音声や文 ㌢二列など）についてむニニでなどハしドゥェア恋で制約されることがあるためぅ 本研指定する。首声のサンプリングではち デバイスドライバ

究では次の3点について対策をおこなう．

から硯′AVEバッファヘ音声デ・一夕が順次格納されるこク∴：こ ／守∵￣ソ、・■い宰㌧て．7ト「：′∴アライアントは5 バッファが 一杯になった時点でアプリケ

ソフトウェアをネットワ、一一−−→クト▲から容易にインスト一山ーションサーバヘ音声デし一夕を転送する。こび〕ときルできるように，音声インタフェー【スをÅcもiveXコントNag呈eアルゴリズムによる遅延を防ぐたポ），ソケットj￣

ローールとLて開発した．これにより，利用者がWebブラ

プンヨン に7「CPNODEE．ÅYを指定する且 ハケソトの送ウザで野協′閑√サー▼一バにアクセスすると，必要なソフトウ出間隔は以卜の関係で求められる。

エアが自動的にダウンローⅧドされタインストールされる，岩×バッファワイズ持紳輔
t［sec】＝Fig。2はシステムげ）構成と処理フローを表していて」珂中の数ノ㌻二の（く、r）はクライアントへの応瑠＼〔可は模作指令を㌘resentat主on−t盲cr

Application−tierワンプリン別離ほ昭珂×甘緋鋸坤

音声を1鮒0￠Hzぅi6鋸でサンプリングしン1kbさ′七だSのバッファを用意する場合，パケットは約うOms毎に送信首）ata−tier

される．Fig．4にデ」一夕転送のタイミングを示す・利用者が音声コマンドの発話を終えた時点で，音声デー【→夕の転送もほぼ終√するため，音声データを、締で送信する場合と比較して全体の時間を短縮できる。低速なネットワ」一ク回線を利用する場合や，組込み機器などクライアン

トが利用できるメモリが少ない場合には有効であるむモaikてヱ■封15；i了1！SSまゎn 三、cCミ）法号1三t呈くさて1Ba∈chtま三i！1Sr三1！SSiO王1（二むぎ1CL甘言ゝCrlt

Fig▲3S〉′StCmlCOヱ1‡∃gur汲も嘉ona互1dぬta鮎もV㍑竃n封11ぎSSま0‡1

二㍉，∴∵了十＝∵・≠∴二、J∴、∴＝ン

二、1．1ノ∴．㌧∴。う∴′ナー〉ハ〔∴季こ∴∴二′二・一十悠豆
音声認識エンジンへの入力デレ→タ形式はぅ 通常，特定のフォーマットだけに対応している。 方）クライアン
トではサウンドカードなどのハ】一ドゥェア衝からサンプ

リング周波数などのパラメ｝タが制約されることがあり，音声デ脚タをそのまま認識処雌に使用できるとは限呈）し′′（〔◆lli√・）＼、らない。そこでプ アプリケーンヨンサー皿バではプ サンプ

緑1句中

リング周波数や分解能などを変更L，音声デし一夕を加L二ト1、い∴さ ∴、こ∵1二‥‥十†ン−＼ト

一 言3一

へ桑津針「る（ニ∴れ∵∴りヤ プンライ∵rン1≦いぃ ごりr／

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しノ／：二 騨rだb サー守∴スに誓ぃ一る1ノブトウェアニコンフ1トネン

波数や分解灘を聴く設定すもことでヲ 紅蓮十る音戸丁一一＝人，乙J㍑D貢 レシストリ，サービスフLリくイダと通信せLゝい＼できる タの総量を軒纏一三享ろこと／ノミノ〕／うn タライアン†＼…壬㌢キ認議サーんビスについて′簾′Y∈わ、トービスさ∴ノ∵二て−1 ／ ■二 ら∴ネットワーーク い甘さまざまなサーーヒ
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ンツノ仕様を得るためにサ「〔ビスソコバイタ／＼リニ仁一−ト フ［√シーーンヤL／）実子Jを文一ユ言く−㌻る そし／てヲ 敢汚し∴り［様がクライアントしリハし〜ドゥニ1トこ、、サンブリング畑′ざ巨なフオ
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トプゝコシーーンヤコーールを いるハ 物故サーービスはXML形式謹メッセ、一ジ交換をお表現するた扉〕♂）規定↓ 協rS㍑L〆くWeb S望月′JV呈ce≡；mef 盲㌻号室！主orj

こなうのに対Lてぅ 音声デーー夕はバイナリ形式上し／1幣ミ

三．釧糾明可は簾領サ、一ビスを記適する笈M長J言許ごL了ニー，ク送される，等がeを）サー、ビスでバイナリ形式のデーhタを転送

ライアントはこれをもとにリモ∵hトプしてンー〉、ンヤ名やパするには，駅摘匪賊路呵弾＝油烏丸触血m血卜や こ服化

ラメーJ持主㌻eCt官主うは㌻耶e‡㌢㌔憎c5S迂ge已mc叩Su亘a七重そ呵なド 責度つかげJ手粧を取得ぺきるb し」別封（㍑巌閻済

雲随甜廟壷町て緑ほ膵・さ・狛＝柚W蘭r与れ＼烏二簾宅bサト止ビス〔7）法があり いずれも騨闇七槽造を利用Lてバイナリデー登録や検索に利用するU仁眩封 レジストリヘ登録し／たサタを削）Å㌣メッセ㌧∴ジヘカプセル化する∴ノかしヲS〔）AP」一号ブスは他〔7〕システムかじノン検索でき5 ㌔ち′「§ぴ、L．で記ポされ㌔′鯨溜拶汚W附−Å㍑封謙潤ほ職はぎまう∴一夕シノ）メトリ｝ミンダにたリモ」、トブ1コシ、・）一ジャは翫野澤を用い−r実行されるhは対応しyごいなし＼〜L 烹たぎ これらの技術は安逸／〕かL7〕ソフ

2ヶj．三 遠隔繰搾か鼠テよ‰鵜ヶの適用

トウェアツールキットだけに限定されているソ ニれらぴ）

これまでに開発Lてきたシステムの構成をドミg＝5（a）に点を考慮し5 本システムではバイナリデー一夕をXMlノ形

ホす 本ノ研究で黒∴裾飽1トーN

ビスの機能を追加して，式にエンコードす引際のオーバヘッドは音声デー∵タグパ転

巨Y亘g．坤坤乃ようにシステムを鉱層する∴裾諦サト∴ビスの登送には向かないと＼拉‖折しヮ 特定のポーートによるソケット録と検索且た裾こ言、J泣言Mレジストリを追鉦する。Webサ

通信で音声デー一夕を転送するさ

ビスに鞍H■るソフトウエアコンポ、・一女＼／／／ててF∴＼、

クライアントまこはぎ 称諦サゝr一ビス 洋声インタフェーー「東憲声璧鉦率麹

スタ ネットリー一夕インタフェーづ＝崇どの巌低隈の機能をl◆し′r、（≡ト1、、j／′実装するご j㌢声インタブエー一スにL鶴鳥机逐 コント1−一ル

彗や県裏打m淵黒しiし￣ ′予LL」 し▼90」Le←一‡〇七て開発している坑で∴アプリケー†一ざ− ←シ盲Jnロ‡ き；已ごノ▲Cr∋ （Yr〕n汀Cj ㌔jしミb妄宣
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1へ貫装しノ，音声認識ニンジンはサー〜バ2へ天二装する。
クライアントチ ャービスフtlバイダ。U持矧 レジスさ＼りに低月＝ノたコンビュ、皿タブ およびソフトウェアツールキ§ciTV】CeP三て）＼′■宴Ci（ニrットを「言「∂bie盲にホすパ狛沌サービスを実装ナるに圭Lね閑：∴∴、、、トL、・㍉→∴∴J∵＝∵∴十∵二パ十、∴二∴∴∴三＼三←など至幾つかぴ〕選択肢があるがj クライアント1ノJノ曳ctiも√たX
ウザヘ容易に塀妖）こむことができる。W繭サービスに関

コントロ山一ルとC′）連携を考慮して燕誉丁環境を採用し／た。

するソフトウェアコンポーネントは）U肪跳 レジストリ

実験では，クライアントがし昭張互レジソトリ，サ山やサー∧ビスプLコバイダとそれぞれ通信を行う。サービス

スッロバイダと適イ言を行う際に）送受信するパケットを1−−′ プロバイダから音声認識エンジンのアドレスを駁牲′J匂キャブサヤする。烹にク し」持主封 レ／ンス「勺リヘ「き弓子）せむ†」と，アドレスをÅct主veXコントローールヘハラメーータとしう際のラウンドトリッブタイムを計似する。て渡しタ せ声デーータ の送信先とする．クライアントにおけるソフトウェア構成をFig．7に示す−

Tab亘ei：So托Ⅵ aどゝetOOik呈ta門dspec主f毒cat竜りil〔ラダてheci呈e叫‡そ1eserち′壷e 押閻／皇deぞ，a了1貞 膏血慧 もノ創部 す堅ホ哨′ 偶感 ぬ（血∴ミ貨車言き三詭ナニユ十∴∴∴∴と ∴∴ ∴ 十

ジャに関するソフトウェアコンポーーネントラ 音声認識ニ

ミ「■∴∴∴、−十ィ㌧∴・，r、ンジン，音声合成エンジンによって，音声認識サ椚一ビス

雛§SりA㌘甘加減如∵ ∴−こ ∴Mき三ち㌔招。≡てeもを提供するためげ）サービスプロバイダを構成する。W諭翫徽思1げ加硫離＝ほmlCejr∴〔蔓er㌔′iC∈∴

サービスのリモーートプロシ」一ジャは．音声認識エンジン

即断履か∴グ〕対ノノここするサンプリング周波数フ 分解能∋ 対応悠㌶害 そ−Ⅳ音§首言§5r亡きしてタ 音声デ←一、タをソケット通信で転送するためのアク、、セスポイントを戻り腑とLて返す．クライアントはプリと・、∴、∴モーートプロシー∵ジャ来や戻り値GF）変数聖などを記述した

二人一ノン 札ノ
し裾弧軋の惰判をサーービスプロバイダから敢キミ圭‡ノブ し㌻己述された情報に基づいてリモートフロン㌧一ンヤを実々」∴ち「ぞ〕hぼ絢㍗動地膏慧了′㌔ノ′萎もニgS 1「削沼津

音声合成コニンジンは利用二都こ音声で応答するために使用、｝∴する．これらのコンポーーネントは物蝕し；勺に賢なるコンビ∴十■∴J

町か凋ほパケットのキャプチャ結熟でンそれぞれを汀「ぎ、雲コ

ニー一夕ヘも巨妃置できる）に裔再1㍍㌔分と至心漉Pメシセ、一¶ジに問−「る砕片を含んでいる。汚か冊減点＼クライアントが山本語に対応し∴アニ芸j3。実験

声認識エンジンを検索するためにも㍍饉封‡／ジストリ′＼送3．i概要

信したパケットであるふ′実験システムをjく唱．9ぴ）ように構成しタ Webサー∴ビス

統べこく新作d s錯・㌔′宣c禁＞を利用した遠隔操作実験をおこなった．移動L了ポットは【ユ5

タグを使牒トノ ㌻−∨〝・亡スケ7（′J 再＿＿、．

…

＿＿＿＿＿＿＿、＿＿、＿．

＿．

．

．

．

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脛ご宣g。8に示すようにヲWet）サー【ビスのリモ山トプロシー

畑㌢拓牛㌻いトーバlかi∴）クライアントヘ吏汗うされたハ擁壷鍋物W離裏 をメッセ・ジで指：㌧i二してしリンノ7∧、＼／卜でテくGetS皇盲1P肝呈ヰeq鮎㌔しj呈乙♪タグによっ二∵ソヰ十んトフ

応答とLて守瀞創しうり＝ りからクライアントヘ送イ≡言されたハケソトを亘∫ig。咽b汗ニホす。Sむ」亀Pメッセ∵一ジにこ仁シーー【ンヤ（7r実子J結果がカプセル化されている㍍ 紺呆かは∴ノ室生なサ、一ビス名や一意に割りあて〔Jれるサー〈ヒ∵スし）音声認識ニンンンが対応Lているサンプリング周波キー〟一などL7〕偶和が含まれることが分かる▲ クライアント

数がほGO日夏うgであることがわかる。
﹁「1蒋否打扇話茹蒜㌫音義宗壱訂芯忘㌻紆汗軒r「￣〟〝 …
、し∴十∴、し ＼・i∴、−∴ →さ〔∴ニ詳細な惰灘をし」罠㍑首レジストリから取子㌢できる。

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叩即aior＝雫−ww溝′。i餌lくCOm／servicgs／uddi
tデumCate∂＝一宇ね言se‖＞3。4 シ濃テム碍評憾

くS監rV主ceim餌s二＞Sそ）Å呈− はシリアライズ化やデンリアライ

くSerVice言mぎbs∈rも′主ceKe、′、ニーi6EEÅ49BO】D9臨E一号i㍑6爪攣248mB80堕0335ズ化のために

ゴavaRM亘などと比較して性能が低いとされているが＝牛主■、∵木システムでは ㈲班 サーービスは音声認識コ∴ノ／ジン出仕㌢）もjS宣nessKeも7＝†F3B8拍フ臨㌢払ヰ郭沌銅シi＝拶料巧莞4針逐ほ職崩凝353（jA3￠「ニュ様を取得するためだけに利用しき遠隔操作にほ恥′＼iない

く呈1a圭一1e＞㌔／oice柁C￠gilitionserv妄c覧mゴap崩′jleSe＜′′na汀ie＞

このため，シリアライブ化などに要するオーリシ＼ツドは＜′／serも7主ce亘宣1卓も＞システムの利用で闇沃きな問題とはならない。実働主音＜／se宝qV主c鑑真亘一月fもs＞・

草豪邪′呈ceぎ．jsま＞いて⊃クライアントがサ肝一ヒ∵スを検索するために 嘗、ノ萎封封＜個od〉′ウ？ニ∴㍉l∴、 、．＿ ＿、＿ ＿、、＿＿＿

レジストリ√＼送信、する §をうA亘）メ ッセ、一ノはおよそ弼湖耶攣聯桝鵬轟ぬ−jd…mg§りÅPmes竺age痛aも呈ss∈〇nモ、∴二∴㍉十ニト∴∴ごプ0￠苫篭さ′もピS程度でありァ 検索を −む軒試行した際のラウンドトリッブタイムの平均植烏詫りそほ翫mこ∴あ／Jた。特∴ ＝て′、 ；・＋∴∴：∴、く∴∴こ
肌か滞妬か短針鱒沖唱は油汗胞捌帽錘明定C′〕サし∧¶ビスを検索するににエ｝ 狛ユAP／〆㌧セールンにj−畑琉

こまれるキーワ一山ドむ隠切に設定することが墓室とであL「∴二∴、「∵す∵∵や隼る】各サし一ビスに 一息に割りあてられパントービスキし、ズ／ 「∨．

クライアントがリモー▲トプロシしがジャグ〕実行を要求し諷前に知ることは藩慨￣こiあるためタ サし一肌ビスダ奏を検索にたときぴ〕パケットのキャプチャ結果を 茎ノ主g。号iに′jてす∪

利用す美と確認なとが容易に亮ぺ−と考烹し二）れミ∴ し∠′」＼、＼ノ宣」1主gii（誌）はサンプリング周波数を敬称するた糾こサー∵ベトなどげ）システムに儀′rgbサし一」∴スを適里すて汗一は仁礫索

トへ送信されたパケットである。現油胤叩膵臓拒タグほキ）㌦ワし〈ドG′）う塞択とサーッーピー名の帝溌譲拍車トト分に検討

サーゾミ1に実装しノたリモーートプロンーージャ名でタ 憐闇別する必要があることが分かノノたbに記述されている。

ほーぎ⊆

はせ叫ゼ義孝m㍉およUくgeしSe∃＜ち7呈ce吉良etaiiシータグを用いて，

参考文献
H橋場参生，中島康博∴宕声操作型電動車椅ナ〃開発

ミニノ1十∴∴ノテi∴名

刺用甘が屋内を移動する場合や，屋外で狂トモバイル環境にいる場合でもシステムを利川できるように5PDAにエーザインと評イ恥 信号技軸，W汀2002−66，2002。

を開発したふクライアントク）

関村嶋照久）久野義徳，島田仰敬，〔」井長町巨人閃とタフコニ」一スをF呈g。i2にホす．利用者は無線機械のインタラクションを通じたジェスチャの理解よるエーザインタブェーース

LÅN やモデムなどと学習，H本ロボット学会誌，！8，4，PP．590−5りり，2000．

によってネットワークに接続した

閏松井俊盲′㍑ 麻生英敵い嗣証呵石 渡野太∴ 木村陽一

硯′indo耶〔1E端末を使用Lフ移動ロボットに搭載したカメラ映像を見ながら音声で指令を与一えることが可能となっ原功5 栗山多善夫，速見悟）山崎信∵行：オフィス移勤た本システムは ユー血ザイ

ロボットjijo−2の音声対話システム，

ンタフェースj 操作対象，。

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