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通信品質の違いによる遠隔操作性の評価 RC カーを例として

通信品質の違いによる遠隔操作性の評価 RC カーを例として. 菊池浩明　安部謙介　中西祥八郎 東海大学. 遠隔医療 海底作業 宇宙開発. 観測業務 家電制御 危険地作業. 遠隔制御の可能性. 通信品質 QoS と要求. 帯域 高 - 伝送遅延 - 低 jitter - 小 パケット損失率 - 小 同期 必 - ビデオ 電話 . 研究の目的. ネットワーク経由の遠隔操作 例題：ネットワーク経由で RC カーを制御する 動画像，リアルタイム性，対話的 QoS と操作性の関係 重要な通信品質は何か？

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通信品質の違いによる遠隔操作性の評価 RC カーを例として

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  1. 通信品質の違いによる遠隔操作性の評価RCカーを例として通信品質の違いによる遠隔操作性の評価RCカーを例として 菊池浩明　安部謙介　中西祥八郎東海大学

  2. 遠隔医療 海底作業 宇宙開発 観測業務 家電制御 危険地作業 遠隔制御の可能性

  3. 通信品質QoSと要求 • 帯域 高 - • 伝送遅延 - 低 • jitter - 小 • パケット損失率 - 小 • 同期 必 - ビデオ 電話

  4. 研究の目的 • ネットワーク経由の遠隔操作 • 例題：ネットワーク経由でRCカーを制御する • 動画像，リアルタイム性，対話的 • QoSと操作性の関係 • 重要な通信品質は何か？ • 必要な品質のレベルは？

  5. アウトライン • 設計 • ハードウェア • ファームウェア・プロトコル • 操作性の評価 • 帯域と伝送遅延の測定 • 操作性評価実験

  6. システム構成 Internet 携帯 PHS NETWAVE LAN LAN <制御部> <操縦部> PCMCIA クライアントPC サーバーPC CU-SeeMe Server HTTP Server CU-SeeMe クライアント HTTP ブラウザ PCMCIA パラレルポート CCD カメラ PI/O D/A RC送信機 RC受信機 モーター マイク スピーカー

  7. スピーカー CCDカメラ 制御基盤 プロポ 前面 後面 通信端末（PHS） Libretto１００

  8. ハードウェア PC Libretto 100 MMX Pentium 166MHz, 32MB RCカー Clad Buster CCDカメラ Power Shot 27万画素 ソフトウェア CU-SeeMe Ver.3.1.1 Omni Server Ver 2.0b1 IE 3.0/Netscape 4.0 VC++ 緒言

  9. 制御回路 前後 RC/ Controller PC D/A 左右

  10. プロトコル • アクション < x, t > • x = 制御信号 (16進) • t = 出力時間 [ms] • アクション列 • <x1,t1>, <x2,t2>, ... , <0,0> • 基本アクション • 30=後退, 32=停止, 33=前進 • 13=左前進，43=右前進

  11. HTMLサンプル <form method="post" action="/cgi-bin/outlist.exe” target="dummy"> <input type="hidden" name="data" value="43 500 42 500 0 0"> <input type="image" src="FR.gif"> </form>

  12. 操作画面 CU-SeeMe Webブラウザ 操縦ボタン 車載カメラの画像

  13. 帯域と遅延の測定 • 通信路 • LAN (10Base-T, 10Mbps) • 無線LAN (Xircom, WaveLan, 1Mbps) • PHS (DDI, 32kbps) • 携帯電話 (Docomo 1.5GHz, 9.6kbps) • 帯域と遅延 l B

  14. 原理 Van Jacobson, pathchar s l/c = 遅延 sICMP/B s/B f T(s) s

  15. 測定結果

  16. 実験方法 スタート ゴール 3m30 7m78 • CU-SeeMe • 音声停止, Cornell Gray, 白黒160x120 (20%) • 送信レート • (LAN:5M, W-Lan: 500k, PHS:16k,携帯: 5k)

  17. １回の動作にかかる時間 1k 10k 100k 1M 10M 携帯 ＰＨＳ ＷａｖｅＬａｎ ＬＡＮ 通信メディア 帯　域　( bps )

  18. 通信品質 帯域，遅延，MTU 輻そう，jitter, 損失率 ハード 走行系の安定性 電池，ノイズ，環境 ユーザインターフェース アクションの種類，ページ設計，マウス 計算機 処理遅延,過負荷 OSマルチプロセス 被験者 戦略，状況認識力 反射神経 経験 操作性を支配する要因

  19. 結論 • RCカー遠隔操作システムを試作した． • 操作性は， • 帯域が大きい程よい • 20 kbps (携帯)を下回ると急激に悪化 • 熟練を要する • 課題 • ボトルネックはどこにあるのか？ • 認知モデル

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