糸山克寿 情報学研究科助教、坂東宜昭 同特別研究員、田所諭 東北大学教授、昆陽雅司 同准教授、奥乃博 早稲田大学教授、猿渡洋 東京大学教授、牧野昭二 筑波大学教授、小野順貴 国立情報学研究所准教授らの研究グループは、瓦礫内捜索用ヘビ型ロボット「能動スコープカメラ」に複数のマイクロホンを搭載し、音響信号処理に基づく音声強調技術によって、瓦礫奥深くの要救助者が発する声を聞き取るシステムの開発に成功しました。
研究者からのコメント
今後さらなる実用化を進めることによって、地震災害の瓦礫等における人命救助の飛躍的向上を図るとともに、設備診断などの産業分野への広い波及効果が期待されます。
本研究成果のポイント
- 索状ロボット「能動スコープカメラ」に複数の超小型マイクロホンを搭載
- 新たに開発した、音響信号処理に基づく以下の二つの音声強調技術によって、騒音にかき消された瓦礫内の要救助者の声を抽出・強調して聞き取ることが可能に。
- 新たな音声強調技術の一つ、VB‐MRNMFによる方式で、リアルタイムに聞き取ることが可能
- もう一方の音声強調技術IVA＋ポストフィルタによる方式では、より鮮明な音声を得ることが可能
概要
熊本地震や阪神淡路大震災に代表される大規模地震災害では、倒壊した建物内に取り残された人の発見と救助が大きな課題です。要救助者が発する助けを求める声は発見の重要な手がかりですが、災害環境での各種騒音にかき消され、瓦礫の外からそれを聞き取ることはたいへん困難でした。索状（ヘビ型）ロボット「能動スコープカメラ」は瓦礫内に進入して要救助者を発見することを目的として開発されたロボットですが、ロボットの運動に伴って発生するノイズが、瓦礫内での声の聞き取りにおける大きな障害でした。
そこで、本研究グループは、音声聞き取り性能の向上を目的として、能動スコープカメラに搭載可能な音声抽出・強調技術の開発を進めてきました。そして、熊本地震や阪神淡路大震災の被災木造家屋を模擬した評価試験フィールドにて実証試験を行ったところ、これまでと比較して飛躍的に高い聞き取り性能を確認することができました。
倒壊家屋内での音声聞き取りにおいて高い性能を発揮できることから、今後、災害救助システムとしての実用化を進めていきます。また、瓦礫内の捜索性能（ロボットの運動能力、および聞き取り能力）のさらなる向上を図っていきます。
図：能動スコープカメラ
詳しい研究内容について
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倒壊瓦礫内に進入し、声を聞き取ることにより、被災者を発見－内閣府タフ・ロボティクス・チャレンジによる索状ロボット「能動スコープカメラ」聞き取り能力の飛躍的向上により、地震災害の救助を高度化－
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日刊工業新聞（6月3日 7面）、日本経済新聞（6月2日 34面）に掲載されました。
