テクノロジー TECHNOLOGY

スポーツから保育まで。体の動きや状態を計測するスマートアパレル「e-skin」の可能性

浅羽 晃

東京大学発のスタートアップである次世代スマートアパレル e-skinは、伸縮性エレクトロニクスの技術を用いた“着る”インターフェイス。ジャイロセンサ、歪センサ、バイタルサインのセンサなどの各種センサを適所に配置することにより、体の動きや状態を、正確に計測し、通信することができる。用途は、スポーツのフォーム解析、リハビリテーションのサポート、乳幼児の午睡の見守りなど幅広い。株式会社Xenomaの網盛一郎代表取締役CEOにお話をうかがった。

ドイツの人工知能研究センターとともに
高精度モーションキャプチャを実現

場所を問わず、リアルタイムで高精度のモーションキャプチャを取ることができる。

東京都大田区の工場アパートに入居するXenomaのオフィスを訪ねると、まず目に入ったのはハンガーに吊るされたシャツやスパッツ、マネキン、裁断の作業台などだった。オフィスを見る限り、IT企業というよりは、アパレルメーカーのイメージである。この意外性は、Xenomaが開発した次世代スマートアパレル e-skinの特質を象徴していると言えるのかもしれない。e-skinは、着心地のいい衣服でありながら、その実、さまざまなデータを採取・通信できるインターフェイスなのだ。

着脱式のハブ(黒い円盤状のパーツ)を外せば水洗いできるので、繰り返し使える。

「僕は東京大学のJST ERATO(科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業・総括実施型研究)、染谷生体調和エレクトロニクスプロジェクトで伸縮性エレクトロニクス開発を行っていました。次世代スマートアパレル e-skinはその技術を用いたものです。通常、電気の流れる物質は、金属がそうであるように、あまり伸びないのですが、Xenomaの伸縮性エレクトロニクスは1.5倍くらい伸びます。そのため、服に組み込んでも壊れることがありません」

ひと言で言うなら、次世代スマートアパレル e-skinは、電気信号を伝えることのできる服だ。つまり、脈拍、温度、呼吸といったバイタルサインのセンサ、ジャイロセンサ、歪センサなどの各種センサを配置することにより、体の動きや脈拍、体表面温度、呼吸などの体の状態を、服を着たままで正確に計測することができる。たとえば、スポーツやスポーツ医療の分野で役立つモーションキャプチャは、e-skinの得意とするところだ。

「モーションキャプチャは、ドイツのDFKI(ドイツ人工知能研究センター)というところといっしょに研究開発しました。彼らは地磁気を使わないモーションキャプチャのアルゴリズムを持っていて、それと僕らのe-skinを組み合わせると、ほぼリアルタイムで、どんな場所でも高精度のモーションキャプチャを取ることができるのです」

現在、モーションキャプチャはカメラを用いる方法が主流となっているが、e-skinを用いるとカメラにはないメリットが得られる。

「カメラの場合、撮影のできる場所であることが必須条件であり、また、そのような場所では運動に多少の制約が出ることもありますが、e-skinなら場所や動きの制約はありません。マラソンのように、長距離を移動する運動でもパフォーマンスの解析ができます」

午睡チェックのサポートに
54の保育園で1500台が稼働している

高齢化社会が進み、より重要性が増しているリハビリテーションの分野でも、e-skinは有効利用されることになるだろう。

「日本ではまだ顕在化していませんが、世界的には、在宅リハによる運動機能の低下が問題になっています。病院でリハをして運動機能が回復し、家に戻っても、その後のリハが不十分であったり、不適切であったりすることで、運動機能が低下してしまうのです。在宅でもe-skinを着用してのリハなら、理学療法士さんがデータを見ることによって介入することができますから、適切なリハを続けることができます。日常の行動を見ながらトレーニングプログラムを提供することができれば、運動機能の低下は防げるはずです」

保育の分野に目を向けても、e-skinは有益性が高い。乳幼児の死亡原因として多い乳幼児突然死症候群(SIDS)は、何の予兆や既往歴もないまま乳幼児が死に至る原因不明の病気で、窒息などの事故とは異なる。SIDSの予防方法は確立していないが、厚生労働省が真っ先に挙げる予防法は、“寝かせるときは仰向けに寝かせる”ということだ。データ上、仰向けのほうがSIDSのリスクは低いのである。

「e-skinであれば、赤ちゃんの姿勢を常に見守ることができます」

東京都福祉保健局などの行政は保育施設に対して、SIDSの予防と睡眠中の事故防止のために、“0歳児は5分に1回、1~2歳児は10分に1回、必ず1人1人チェックし、その都度記録すること”という指針を出している。乳幼児の生命を守るためには必要な策だが、保育士の仕事量はその分、増えている。

「以前は添い寝をして寝ついたら、自分の書類仕事ができたのに、いまは5分に1回見て、うつ伏せだったら仰向けにして、記録する必要があります。書類仕事は後回しになるので、残業時間は確実に増えていると思います」

0歳児は概ね3人に保育士1人、1、2歳児は概ね6人に保育士1人という配置基準もあり、午睡の安全を確保するためにはかなりの労力が必要だ。見守りが自動化できれば、保育施設の労働環境は少なからず改善できる。

「オムツに取り付けるタイプのセンサが、すでに54の保育園で、1500台くらいが稼働し、毎日、午睡のデータを取っています」

日立製作所や紳士服のAOKIなど
有名企業とのコラボレーションも話題

e-skinは着心地のいい服でもあるので、被験者に負担をかけずにさまざまなモニタリングができるのも特徴だ。たとえば、睡眠の科学的研究とは親和性が高い。

「ドライバーの眠気を察知し、事故を防止することができると考えています。カメラによって眠気を察知する方法もありますが、これだとマイクロスリープを見逃してしまう。心拍の間隔変動や体温、呼吸、上体の動きなど、総合的に見ることによって、察知の精度は高くなるのです」

またe-skinは、IoTで利用することもできる。

「温度や湿度が不快で眠りの質が悪いときは、e-skinがバイタルサインや動きによってそれを察知し、エアコンを調整する。これは一例ですが、e-skinはインターネットとつながっている機器との連動ができるのです」

e-skinに搭載されたすべてのセンサは着脱できる1個のハブによって管理される。数多くのセンサを1つにつなげるこの技術もXenomaならではの技術だ。センサと配線には防水加工がされているため、ハブを外せば洗濯も可能だという。

「一般的にウェアラブルのデバイスは、1デバイスに電池が1個ついて、通信機能もそれぞれについていますが、e-skinの電池と通信機能はコントローラ的なハブに搭載しています。1個のハブを充電すればいいのですから、管理は楽です」

e-skinの技術は確立しているので、今後の展開の鍵を握るのは、市場の開拓であり、他企業とのコラボレーションだ。

「ローカルミニマムに陥りがちになるので、会社の陣容においても、ビジネスの選択肢においても、多様性を意識しています」

すでに寝具メーカーの西川、紳士服のAOKI、日立製作所などとコラボレートしている。次世代スマートアパレル e-skinが身近な存在になる日は近いのだろう。

網盛一郎(Ichiro Amimori)
株式会社Xenoma Co-Founder & 代表取締役CEO。1994年、東大院農・農芸化学専攻修士課程修了後、富士フイルム株式会社入社。2012年、同社を退職、フリーランスとして大学や企業と共に新規事業開発を行う傍らで、東京大学大学院情報学環・佐倉統研究室において科学技術イノベーション論として「先端技術をどうやって社会価値に結び付けるか」や「人と機械の関係の未来」を研究し、その実践として2014年より東京大学・JST ERATO染谷生体調和エレクトロプロジェクトに参画、2015年11月にXenomaをスピンオフ起業。2006年、米・ブラウン大院卒(Ph.D.)。

(text: 浅羽 晃)

(photo: 増元幸司)

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世界最大級の電子機器展「CES2019」で発表された話題のアイテム5選

富山英三郎

2019年1月8日~11日の4日間、アメリカ・ラスベガスで開催された世界最大級の家電・エレクトロニクス技術展示会「Consumer Electronics Show (CES) 2019」。毎年開催される世界最大規模のこの見本市では、この1年のみならず、これからの未来を予見させる製品や技術が集まるだけに、全世界から18万2000人以上が来場。参加企業はなんと4400社以上というビッグスケール。今年は最新のテレビやオーディオといった家電の分野だけでなく、5G回線を使った製品や、AI搭載製品、モビリティ関連、ヘルスケアといったジャンルが話題になっていた模様。その中から、気になる製品を5つピックアップしたので紹介していきたい。

高い場所にいても車イスのまま乗り込める!?
災害時にも役立つ四足歩行可能なモビリティ

韓国の自動車メーカーであるHyundai(現代自動車)は、通常は4輪自動車のように高速走行ができ、いざというときには四足歩行での移動ができる「Elevate」のコンセプトデザインを発表した。

車輪を変形させて四足歩行モードになると、前後左右だけでなく上部にも移動でき、高さ5フィート(約152cm)の段差をも登ることができるという。もちろん、障害物をまたぐことも可能。これにより、地震や噴火、水害、大雪といった各種自然災害時の救助に役立てることもできる。また、欧米のアパートなどに多い、建物の正面階段を上ることができるため、タクシーとして利用すれば車いすユーザーも容易に乗り込むことができるといった使い方も披露された。

動力はEV(電気自動車)であり、Hyundaiではこれを「Ultimate Mobility Vehicle(究極の移動手段)」と謳っている。

自動運転機能搭載の車イスに
シェアリングサービス機能をプラス

横浜に本社を置くWHILLは、自動運転・自動停止機能を備えたパーソナルモビリティを発表。これは空港や商業施設などでのシェアリングを想定しており、アプリでWHILLを呼び出したり、乗り捨てたあとは自動で待機場所に戻るといった機能も搭載されている。

開発のきっかけとなったのは、空港や駅、商業施設などで、車いすの介助や、車いすの回収に多くの人手が必要とされている現状がある。とくに先進国の多くは「旅客の権利」が保護されており、EUでは乗客の乗降に必要な支援を無償で提供することを、事業者に法令で義務付けている。そのため、航空業界では車いすの介助や回収のための人手やコストが年々増え続けているというのだ。運用側にとっては費用が抑えられるという利点があるが、利用者にとっても人の手を借りずに好きな場所に移動できるというのは大きなメリットである。

すでにオランダのスキポール空港や英国のヒースロー空港などで実用化に向けた協議が進められており、いずれはスポーツ施設や商業施設、観光地などでも順次実用化されていく予定。なお、「WHILL自動運転システム」は、CES2019のAccessibilityカテゴリで最優秀賞を受賞した。

自分の健康状態を常にチェック!
いつでもどこでも心電図、家庭で心血管疾患検出

フランスのメーカーWithingsは、いつでもどこでも心電図が取れるアナログウォッチ「Move ECG」と、自宅でさまざまな心血管疾患を検出できる血圧・心拍数・心電図監視・デジタル聴診器を搭載した「BPM Core」を展示。

「Move ECG」はウォッチケースに指を置くだけで、20秒後に心電図が記録されるというもの。データは専用アプリを搭載したスマートフォンなどにリアルタイムで表示され、専門家に相談が必要な場合は警告が発せられる。さらに、心電図記録を医師に送信することも可能だ。

本体は、12ヶ月という長期のバッテリー寿命と最大50mの耐水性を実現。運動を促進させる機能としてのウォーキング、ランニング、スイミングの自動追跡や、体重や睡眠状態も記録してくれる。さらに階段昇段用の高度計も搭載。

「BPM Core」は、Afib(心房細動)と心臓弁膜症のリスクを検出するための心電図とデジタル聴診器を統合したスマート血圧モニター。腕に巻いた状態で3種類(血圧モニター、心電図、デジタル聴診器)を測定することができ、すべては90秒で終了する。本体のLED表示で結果を確認することができ、専用アプリを使えばすべての履歴を確認することも可能。

アメリカでは成人の3人に1人が高血圧に苦しんでいるといわれ、米国心臓協会と欧州高血圧学会は共に、高血圧症に苦しむ人に向けた腕用カフスタイル機器による在宅血圧モニタリングを推奨している。

「Move ECG」「BPM Core」ともに、CES2019のINNOVATIONアワードを受賞。

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これまた世界初の巻き取り式!

韓国の家電メーカーLGからは、世界初の巻き取り式テレビ「The LG SIGNATURE OLED TV R」が登場。テレビを観ないときは自動でくるくると巻かれてボックスに収納されるというのは画期的。ディスプレイは、すべてを露出させるFull Viewと、時計や写真フレームなど必要なサイズの画面を露出させるLine View、すべてを収納させるZero Viewの3つのモードを用意している。

今回発表されたのは、8K(7,680×4,320)で88インチという末広がりな仕様。これまではテレビの置き場所次第で部屋の使い方が限定されてしまったが、これがあれば設置場所のバラエティも増え、何より空間を美しく演出することができる。

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役に立たない家族型ロボットに
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日本ではすでに購入予約も始まり、さまざまなメディアで取り上げられて話題になっている家族型ロボットの「LOVOT(ラボット)」。日本のロボティクスメーカー、GROOVE Xによる製品だ。これは、家族の一員として愛されるペットのような存在を目指したもので、掃除や洗濯をするなど家事を担ってくれるといったことはしてくれない。しかし、人肌に近い体温があり、抱き心地にもこだわって作られているなど、とにかく愛くるしい。また、世話してくれる人の顔を覚える顔認証(イヤがることばかりする人には寄ってこなくなる)、視線を合わせる機能、後ろをついてくる追従機能、抱っこするとホイールを自動で収納して抱っこをねだるモード、障害物を検知してぶつからずに移動する機能などを搭載。

基本的には愛でるものだが、本体にはAIや各種センサー、カメラなどが搭載されており、人を検知すると撮影して報告してくれるお留守番機能や、赤ちゃんの見守り、家の見回り、抱っこされた時間やお着替えされた時間など毎日の様子をプライバシーに考慮しつつ記録するダイアリー機能などを有している。

家族の一員としてのロボットは極めて日本的な発想だが、その愛くるしさやユニークさにBBC、CNETといった大手メディアからも取り上げられ、大きな注目を集めた。

(text: 富山英三郎)

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