Development of Voice Information System for Safe Navigation in Marine Simulator

시뮬레이터 기반 음성을 이용한 항행정보 안내시스템의 개발

As the technology of Speech Recognition(SR) and Text-To-Speech(TTS) develops rapidly, voice control and guidance system is thought to be very helpful for safe navigation. But Voice Control and Guidance System(VCGS) is not yet so popularly included in Navigation Supporting System(NSS). The main reason of this is that VCGS is so complicated and user-unfriendly that navigation officers hesitate to use VCGS. Frequent errors in operating VCGS due to low rate of SR are another reason. To make VCGS more practicable for safe navigation, we design the user-friendly VCGS. Firstly, by using interviews we survey functions and procedures that navigation officers want to be included in VCGS. Secondly, to raise the rate of SR, we tun the environmental noise in bridge and to reduce the errors due to low rate of SR in operating VCGS, we design the functions of self-correction. Also we apply a user-independent SR engine so that procedures of teaming of speakers is basically not necessary. Using simulator experiments the functions and procedures of the user-friendly YCGS for safe navigation are evaluated and the results of evaluation are fed back to the design. As a result, we can design the VCGS more helpful for safe navigation. In this paper, we describe the features of the user-friendly VCGS for safe navigation and discuss the results of simulator experiments.

최근에 음성인식 및 음성합성 기술의 발달로 음성을 이용한 정보안내시스템이 다양한 분야에서 개발되어 활용되고 있다. 선박에서도 선교업무의 피로도를 감소시키고, 비상상황시 효과적인 대처를 위해 항행정보안내시스템의 필요성이 커지고 있다. 그러나 음성을 이용한 선박의 정보안내시스템은 목표와는 달리 큰 호응을 얻지 못하고 있다. 주된 이유는 기능 및 인터페이스의 설계가 개발자 위주로 시작되었기 때문에, 사용과정이 복잡하여 실제 항해사가 사용하는데 망설인다는 점이다. 둘째로는 음성인식률이 사람에 따라, 혹은 환경에 따라 변하기 때문에, 시스템의 안정성이 떨어진다는 점이다. 이런 이유로 인해, 현재 IBS에서는 비상상황시 음성경보기능이 활용되고 있을 뿐이다 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하고, 음성기술을 안전운항에 적극적으로 활용하기 위하여, 사용자 중심의 시스템을 설계하였다. 우선, 실제 항해사와의 면담의 피드백과정을 통해 음성을 이용한 항행정보안내시스템의 요구기능을 결정하였다 그리고 음성인식이 사용자에 독립적이며, 안정적인 음성인식엔진을 적용하였다. 여기서, 음성지령과정을 단순화하기 위해 확인과정을 자동화하였고, 음성인식상의 오류는 자동수정기능으로 보완하였다. 본 논문에서 개발한 음성을 이용한 시뮬레이터 기반 항행정보안내시스템은 항해사의 실시간 선박 운항 시뮬레이션을 통해 운용성능을 시험하였다.