Voice interactive safety system robust for noisy environment

本研究課題では、騒音環境下で使用される作業機械において、人間と作業機械の間で音声対話型の安全情報伝達を可能とすることを目的して研究を行った。具体的には、作業機械という条件設定に適した騒音低減・音声強調手法の開発と、その手法の妥当性を確認するクレーン操作シミュレータの開発に取り組んだ。騒音低減・音声強調に関しては、機械学習を用いた音声強調手法について、スペクトログラムの種類による品質の違いについて評価を行った。一般的に用いられているメルスペクトログラムに対し、線形スペクトログラムを用いた音声強調では、本研究課題で設定する作業機械という状況下において、主観評価で高い評価を得る傾向を確認した。クレーン操作シミュレータに関しては、VRヘッドマウントディスプレイを用いて仮想空間内のクレーンを操作するシミュレータの試作を行った。また、シミュレータに自動運転による危険回避操作システムを統合した。試作した危険回避操作システムを用いることで、人間の操作と比較して、特定の危険状況下から短時間で安全状態に復帰することを、荷役作業シミュレーションにより確認した。また音声対話型の安全情報伝達システムの実証基盤として、運転室前方のヘッドアップディスプレイに安全情報を表示するシステムの試作を行った。また、音声対話型安全情報伝達システムの評価指標として、シミュレータ内で視線計測を用いて疲労度等を定量的に評価するシステムを実装した。以上より、本研究課題で開発する音声対話型安全情報伝達システムの基盤を構築した。

本研究課題では、騒音環境下で使用される作業機械において、人間と作業機械の間で音声対話型の安全情報伝達を可能とすることを目的して研究を行った。具体的には、作業機械という条件設定に適した騒音低減・音声強調手法の開発と、その手法の妥当性を確認するクレーン操作シミュレータの開発に取り組んだ。騒音低減・音声強調に関しては、機械学習を用いた音声強調手法について、スペクトログラムの種類による品質の違いについて評価を行った。一般的に用いられているメルスペクトログラムに対し、線形スペクトログラムを用いた音声強調では、本研究課題で設定する作業機械という状況下において、主観評価で高い評価を得る傾向を確認した。クレーン操作シミュレータに関しては、VRヘッドマウントディスプレイを用いて仮想空間内のクレーンを操作するシミュレータの試作を行った。また、シミュレータに自動運転による危険回避操作システムを統合した。試作した危険回避操作システムを用いることで、人間の操作と比較して、特定の危険状況下から短時間で安全状態に復帰することを、荷役作業シミュレーションにより確認した。また音声対話型の安全情報伝達システムの実証基盤として、運転室前方のヘッドアップディスプレイに安全情報を表示するシステムの試作を行った。また、音声対話型安全情報伝達システムの評価指標として、シミュレータ内で視線計測を用いて疲労度等を定量的に評価するシステムを実装した。以上より、本研究課題で開発する音声対話型安全情報伝達システムの基盤を構築した。