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林エバンジェリストが語る 最新技術動向

林エバンジェリストの顔写真

エバンジェリストの林です。

今回は、「ヒアラブルデバイス」を取り上げてみます。

ヒアラブルデバイスとは、耳に付けるタイプの端末で、眼鏡や補聴器のように普段から装着しておき、様々な情報を、音を通じて知らせてくれるデバイスのことです。

通常の端末の場合、操作するのに手が必要だったり、情報を得るために画面を見る必要があったりと、他の動作をしながら(たとえば、歩きながら道案内をしてもらうなどの)利用することは困難です。しかし、「ヒアラブルデバイス」を利用すれば、音情報として、耳にささやき続けてくれることにより、手や目を必要としません。もちろん、他の作業をしながら利用することも可能です。

「ヒアラブルデバイス」を実現するためには、装置の小型・軽量化はもちろんのこと、音声入力などの新しいユーザインタフェースの開発や、自分の位置や周りの状況といった現在のユーザの状態を自動把握するといったことも必要となります。このための、センサや人工知能といった技術も搭載して行く必要があるでしょう。

今回は、この「ヒアラブルデバイス」に焦点を当て、現在どのようなデバイスが開発され、それに搭載されている技術には、どのようなものがあるか、どのような用途に利用できるのか等のポイントをご紹介します。

第41回 ヒアラブルデバイス

ヒアラブルデバイスとは、耳に付けるタイプの端末で、眼鏡や補聴器のように普段から装着しておき、様々な情報を、音を通じて知らせてくれるデバイスのことです。ただし、公式のデバイスに対する定義はなく、音声操作が可能なイヤホン型の端末といったイメージが近いでしょう。

通常の端末の場合、操作するのに手が必要だったり、情報を得るために画面を見る必要があったりと、他の動作をしながら(たとえば歩きながら道案内をしてもらうなどの)利用することは困難です。しかし、「ヒアラブルデバイス」を利用すれば、音情報として、耳にささやき続けてくれることにより利用が可能で、手や目を必要としません。もちろん、他の作業をしながら利用することも可能です。

「ヒアラブルデバイス」を実現するためには、装置の小型軽量化はもちろんのこと、音声入力などの新しいユーザインタフェースの開発や、自分の位置や周りの状況といった現在のユーザの状態を自動把握するといったことも必要となります。このための、センサや人工知能といった技術も搭載してく必要があるでしょう。

また、「ヒアラブルデバイス」をセンサとして捉えた場合、マイク、光学センサ、イヤホン、モーションセンサ、地磁気センサなどのセンサを利用して、様々な情報を利用者に伝えることが可能です。

「ヒアラブルデバイス」と他のデバイスとの違いは、情報の伝達に音を利用するということでしょう。通常の端末では、画面を見ながら操作するというのが基本的なユーザインタフェースとなっているため、「ながら利用」は難しいのですが、「ヒアラブルデバイス」であれば、音で情報を聞きながら、他の作業を行うといったことが比較的容易に可能となります。この特性を利用すれば、体調管理やハンズフリー操作、認証等、様々な用途に利用することができます。

さて、この「ヒアラブルデバイス」に搭載可能な様々な機能の開発が進んでいます。その中の一つが「耳音響認証」技術です。

この技術は、イヤホンから特別な音を流し、耳穴からの反響音特性で個人特定する生体認証技術です。瞬時に認証が可能で、移動中や作業中でも常時・都度認証(音楽を聞きながらでも認証)が可能です。また、多重音と耳穴特徴量の組せによる認証のため秘匿性が高く、生体キーの作成が無限大になります。今のところ、他人受入率0.01%1/10,000)で、その際の本人拒否率3%(認証繰返しで解決可能)と極めて高精度です。

しかも、他の生体認証と異なり、パッシブな認証(事業者側からの認証)が可能という特徴があります。

また、利用者の位置を検知する仕組みとして、地磁気を利用した屋内測位技術があります。屋外の場合は、GPSGlobal Positioning System)で、高精度に位置を測位することが可能ですが、屋内や地下では、GPSの信号を受信することができません。地磁気を利用した測位技術では、建物内の鉄骨などの鋼鉄が磁界を帯びることにより、地磁気の磁力の大きさ・方向などが乱され、場所ごとに異なった値となるという特徴を利用しています。事前に収集した地磁気の状態をディープラーニングで事前学習させることにより、高精度な位置測位が可能です。

これを、歩行者自律航法(PDR:Pedestrian Dead-Reckoning)と組み合わせ、ハイブリット測位にすることで、商用レベルの正確な測位の実現が可能となります。

最新の音に関連する研究の結果、音響AR(拡張現実)技術と呼ばれる技術の搭載も研究されています。この技術は、3次元的な音の方向感や距離感などを仮想的に再現することで臨場感のある音場を表現する「立体音響」と、「ヒアラブルデバイス」に搭載された9軸モーションセンサを活用して、顔の向きや移動方向に関係なく音源を任意の位置に固定する「音響定位」を無線で実現する世界初の技術です。

これを利用すれば、たとえば施設内の展示品やポスターなどの物が個人に直接話しかけるといった個人のニーズに合わせたプロモーションや、誘導、道案内などが可能となります。

http://jpn.nec.com/press/201709/20170925_05.html

今回ご紹介した「ヒアラブルデバイス」は、まだまだ研究開発段階ですが、今後様々な付加機能が開発されることにより、新しいデバイスの一つとして定着してくことが期待されています。


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