日本における第5世代移動通信システム5Gのサービス開始がいよいよ目前に迫っている。高速大容量、低遅延、多端末接続の実現により、よりバラエティ豊かなサービスをより快適に楽しめるようになると推測されている。KDDIとKDDI総合研究所、株式会社アクロディアはスポーツ行動認識AIとセンサー内蔵型ボールからスマートフォンで取得したデータを活用し、選手の技術向上に役立てることができるアスリート育成支援システムを2019年10月に発表、スポーツテックサービス分野へ本格的に乗り出した。AI×IoTという最先端技術を駆使したサービス『アスリーティックラボ』の詳細や、提供するにあたっての課題点や今後の展望について、KDDI総合研究所にて話を伺った。

全身65か所の骨格点から身体の基本動作を認識して、
リアルタイムでアドバイスを返す

KDDIとKDDI総合研究所は2018年に、単眼カメラの映像からスクワットやランジなど31種類のトレーニング動作や姿勢を認識する「宅内行動認識AI」を開発。
コーチや指導者がつきっきりでなくても、深度センサーや専用デバイス、高度な技術を用いずとも、スマートフォンのカメラで撮影した映像から行動を認識し、各トレーニングのカウントや姿勢、テンポをリアルタイムでチェックできるようになった。

そこから発展したのが今回取材したアスリート育成支援システム『アスリーティックラボ』に使用されている「スポーツ行動認識AI」である。「スポーツ行動認識AI」では、同じくスマートフォンで撮影した競技者の映像から、全身65か所の骨格点を抽出して、指先を含む骨格などの動きや、ボールを捉えパスやキャッチなどを行う基本動作を認識、フォームから身体の使い方までをリアルタイムに解析することが可能となった。

このシステムは2019年8月に開催されたスピードクライミングの国際大会でも、出場選手の競技記録やリプレイ動画を世界記録と比較しながら会場のディスプレイに表示する “トライアル” で使用されており、競技者のみならず観戦者に向けた新しい体験を提供する施策として高く評価された。

KDDI総合研究所 スポーツ行動認識AI

このAIを用いたシステムに、アクロディアが開発した3次元モーションセンサーを搭載したボール型IoTデバイス「TECHNICAL PITCH (テクニカルピッチ）」を組み合わせたものが、今回の最先端技術を駆使したスポーツテックサービス『アスリーティックラボ』である。このボール型IoTデバイスとの掛け合わせをすることで、「スポーツ行動認識AI」の画像解析だけでは分からない部分までをも補うことができるとKDDI総合研究所 メディア認識グループの田坂和之氏は語る。

「スマートフォンのカメラではまだ、競技している様子をスローモーションで捉えることまではできません。そこでボールの中にセンサーを入れることで、ボールがどれくらい加速しているのか、回転しているかが分かり、競技者のフォームとボールの関係性を知ることができるようになりました。今回のサービスを用いれば、それらをおさえた上で選手に、それも即座にアドバイスすることが可能となったというわけです」

マイナースポーツや学生チームでも
スマートフォンさえあれば、
高度な指導を受けられるように

『アスリーティックラボ』

「TECHNICAL PITCH」は、野球ボールとスマホさえあれば手軽に投球の分析ができるというサービス。2017年に販売が開始してから登録ユーザー数はすでに2万件を超え、100万球の投球データをクラウド上に蓄積している。重さや硬さなど、硬式野球ボールの規格に準拠しているが、2019年12月には軟式野球ボールの販売もスタート。今後サッカーやバレーボール、ゴルフなど他の競技にも順次対応していく予定だという。

ボールとスマートフォンを Bluetooth でペアリングを行い、ボールに搭載したセンサーから送付されるデータが専用アプリで解析される。回転数、回転軸、球速、球種、変化量 、腕の振りの強さ、時間（構えてからリリースするまでの時間とリリースされてからキャッチャーが捕球するまでの時間）、動画（計測時にスマートフォンのカメラで動画を撮影し計測結果と同期）を記録することができるという。

「マイナースポーツや学生チームのように活動資金に余裕がなくても、スマートフォンさえあれば映像をチェックしながら戦略を立てていくことができますし、自宅でのトレーニング時や1人で練習する際にも指導が受けられます」（田坂氏）

近年、スポーツ指導におけるデータやエビデンスの重要性が叫ばれ始めるようになったものの、現場ではいまだにコーチの感覚や経験に左右されることも多い。そんななか、今回のサービスの検証に協力してくれる大学の運動部に対しては、AIを活用したコーチングと強調するのではなく、競技者の「今」の状態をチェックすることができるものとしてアプローチを進めていった。

「過去の映像と並べて比較すると、動きが少し固くなっているな、など自分自身で体の変化を確かめられるので、ケガの予兆検知などにも繋げていくことができます」と、自己研鑽も含めアスリートの全般的なサポートが実現しそうだ。

認識できる点数が増えれば必然的に処理が重くなる。
速さと精度を保つことが決め手

開発の肝となったのは、画像認識の速さと正確さであったと、田坂氏は語る。

「実際使ってみるとよく分かるのですが、自分の動きを撮影して、フィードバックが即時で表示されるか、1〜2分後に表示されるかでは前者の方がユーザーも理解しやすいし、実際に、上達のスピードもアップします。開発の初期は、体の大まかな骨格、目や鼻など、17か所のみでしたが、両手両足の指関節、かかとなど認識できる点を段階的に増やしていき、1年半ほどかけて65点まで到達したので、スピードクライミングのトライアルでもどのようにホールドをつかんでいるかまで、より正確に表示できるようになりました。
しかし点数が増えた分だけ当然処理は重くなり、速度と精度が落ちてしまいますから、いかに精度を保ったまま、速く認識できようにするかは技術面での苦労でもありました」

スポーツでの利用であれば現段階の65点で大体網羅できるが、顔のパーツひとつひとつや、体の輪郭まで認識できれば適用先が広がる余地は十分にある。
現状、技術的に不可能ではないものの、4G、LTEといった通信方式では高画質の画像やフレームレートの大きい動画をサーバーにアップするのに時間がかかってしまうが、5Gの実用化が始まればより解析がスムーズになり、たとえばゴルフクラブのヘッドなど細かい動きもぶれることなく表示できるなど、ユーザビリティの向上も見込めそうだ。

アスリートの支援だけではなく、
日常的なレクリエーションにも。
誰でも使えるエンジンに成長させたい

KDDI総合研究所 メディア認識グループ 田坂和之氏

今後、解消していきたい技術的な課題は、人の接触が多い部分の画像解析だという。

「1人でプレイする競技や団体でも離れているか、組まれていない場合なら問題ないのですが、人が密集するところ、柔道やレスリングのように組み合うことが多い競技だと、画像だけではどちらの手であるとか、どちらの顔であるかがまだ識別しきれていないところがあります。ラグビーのスクラムを想像すると分かりやすいと思いますが、肉眼で見ても分からないものは、やはり画像で見てもなかなか分かりづらい。少しずつ技術は改善されていっているので組み合うスポーツにもどんどん適用していけるのが理想ですね」

IoTボールの活用を組み合わせたサービスのため、アスリート育成に特化したスペシャルなプログラムという印象も受けるが、あくまでも目指すのは、誰でも手に取れるエンジンとしての成長だ。

「サッカーでも逆上がりでもいいんですけど親子で公園に行ったときに、親の主観でアドバイスするんじゃなくて、データで示してあげる方が子どもも主体的になるのではないかと思うんです。何で伝わらないんだ！って親がもどかしくなってしまうせいで、イヤになってしまうお子さんもいますから、人それぞれのアドバイスができる存在として、日常的なレクリエーションに取り入れてもらえると嬉しいですね」と田坂氏は笑顔で語る。

5G開始、そして東京オリパラ開催と、スポーツテックのメモリアルイヤーとなること間違いなしのこの1年、大きな発展に期待したい。

物流と工場に特化したパワーアシストスーツを中心にした製品群で、いま熱い注目を集めている株式会社ATOUN。「ハイテクとローテクなど、私のイノベーションの興し方は常にギャップ」と語る藤本弘道社長は、自らを社会実装家と呼ぶ。最先端の機能を使いながら、セオリーから外れた価値と組み合わせることで面白い製品を作り上げていく。その創造力の源泉を辿った。

ロボットの世界には、大きく分けて3つのジャンルがある。制御により動く産業用ロボット、自分で考えて動く自立型ロボット、そして人間のパワーを増幅させるパワーアシストロボットだ。

パワーアシストロボットに関しては、戦争で負傷した兵士のためという側面もあり、アメリカ、フランス、イスラエルといった軍事研究が盛んな国々が強い。日本は無類のロボット好きという特殊な事情によって成長している稀有な例といえる。

ロボットに幻想を抱いていないんです

そんな中、「ロボットを着て、人間がもっと自由に動き回れる世界をつくる」をミッションとして誕生した株式会社ATOUN。社名の由来は「阿吽の呼吸」。人間を表す「A（阿）」と、ロボットを表す「UN（吽）」が調和する社会の実現を目指している。

なお、同社はより大きな力を発揮するものをパワードスーツ、人間が装着する力の弱いものをパワーアシストスーツ、よりウェアに近いものをパワードウェアと呼んでいる。

「人間とロボットによる2人羽織りみたいな製品を作りたいんですよね」

最新ロボットを作っているにも関わらず、二人羽織という極めてアナログ的な表現が出るのが、藤本社長の面白いところだ。

「私は今年で48歳のガンダム世代。もちろん幼少期に観ていましたが、すごい好きかと言われるとそうではない。だから、あまりロボットに幻想を抱いていないんです。それよりも、社会実装という側面に重きを置いています。私以外の社員は皆、ロボット好きで夢の世界に生きていますけどね（笑）」

藤本社長は、大学院卒業後にパナソニックへ入社しモータ社へ配属された。そこで、小型モータ用ブラシ材料や、磁石材料の開発を担当。つまりロボットは専門外なのだ。しかし、あるときパワードスーツを研究をしている教授の論文に出会い、気持ちに変化が訪れる。

夢と現実をベストミックスさせるのが社会実装家

「パワーアシストスーツに可能性を感じ、将来的に世の中の役に立つことを確信しました。社会に役立つのなら、いつか誰かがやらなくてはいけない。それなら自分でもいいのでは？ と思うようになったんです。また、大学の研究室というのは要素研究がメインで事業化は得意ではない。社会実装の視点で自分が取り組めば、素早く事業化できるだろうとも思いました」

そこでパナソニックの社内ベンチャー制度に応募し、2003年にATOUN（旧アクティブリンク）を設立。ロボット研究者がリーダーとなっていることが多い業界だが、研究者出身ではあるものの、畑違いという点が他社との違いに現れている。

「ビジネスモデルを考える方が好きですね。技術には自信があるし、良いものをつくっているという自負もありますが、ものが良ければ売れるわけじゃない。良いか悪いかよりも買うか買わないかが大切だと思う」

この発言だけを切り取ると、金儲け第一主義に感じてしまうかもしれない。しかし、藤本社長が重点を置いているのはあくまでも社会実装。世の中で広く使われるロボットを目指すゆえの発言なのだ。

「夢を追求するのが理想家。夢を語らずに商売だけでお金を稼ぐのが現実主義者。夢と現実をベストミックスさせるのが社会実装家なんです」

ATOUNが世に放った最初のプロトタイプは、2004年に発表した人工筋肉を使ったパワーアシストスーツ。トラックのタイヤを持ったままスクワットすることができた。しかし、傍らには大きなエアコンプレッサーが必要で、自由に動き回ることができず実用性はなかった。

その後、同技術を使ったリハビリ支援スーツを発表。これは施術にあたるセラピストが使うのではなく、脳卒中の患者が装着する点が新しかった。患者が健常側の腕を動かすと、麻痺した側の腕が自動で動くというミラー効果を狙った仕組みだ。体を動かすことで、脳のネットワークをつなげるという。残念ながら製品化には至らなかったが、2006年には『TIME』誌のBEST INVENTIONSに選出される。

さらに、2008年には映画『エイリアン2』にインスパイアされた、重量物運搬用パワーアシスト装置「パワーローダー」を発表する。

「映画に出てくる作業機械に影響は受けましたけど、事前に建設会社に行って、作業現場での悩みなどをヒアリングしたんです。そこで、床から2mのところまで100kg程度のものを持ち上げたいという要望が出てきた」

事前にリアルな声を聞いたとはいえ、あくまでもコンセプトモデル。まずは夢のある近未来を見せることで、情報や技術、資金を集め、社会実装に向けた製品を開発していく。このサイクルは創業以来、変わることなく続けている。

「現在、技術の責任者をしている社員はこのNIOを見て、”人生の最後は、これを世の中に出すために存在している”と言って入社してきました。その後、この技術は清水建設と共同開発したパワーアシストアーム『ATOUN MODEL K』に落とし込まれ、製品化されています」

働き方改革の意識とパワーアシストスーツの関係性

現在注力しているのは、重い荷物の上げ下げに関して「腰」をサポートするパワードウェアだ。『MODEL A』、『MODEL As』という第一世代を経て、この7月に『MODEL Y』を発表したばかり。本体重量が4.5kgと従来品よりも40％削減され、価格は120万円前後から約半減となっている。ちなみに、Aシリーズは累計270台程度売れており、『MODEL Y』に至ってはすでに100台近いオーダーが入っているという。

「工場や物流の現場でも、働き方改革という意識が芽生えています。また、地方の工場では募集をかけても女性しか集まらない。人手不足の時代ですから、力仕事とはいえ彼女たちも大事な労働力。その人材を生かすことにも、弊社の製品なら貢献できます。それに、導入してもらえば、“働き方を意識しているいい会社だ”というイメージもつく。新聞などでクローズアップされて、人材が集まることも少なくないようなんです」

工場によっておこなう仕事が違うため正確なデータは取れていないが、社内の実験では約20％の作業効率アップが見込めるという。しかし、その程度では費用対効果という意味では微妙なライン。そこに人材募集に有利という効果が加わることで、導入する工場は増えている。

「『MODEL Y』などは3箇所装着するだけですぐに動かすことができます。所要時間は約30秒。そういった点も魅力となっています。今後は腰をサポートするものだけでなく、腕や足などパーツごとに販売して、それらを自由に組み合わせることができればと考えています。全身版のスーツがあっても果たして買うかな？ という疑問があるんですよ」

確かに、全身版のパワードウェアがいきなり登場するよりも、サポートして欲しい部位ごとの機器のほうが想像がしやすい。究極的には、ホームセンターで部位ごとのパワードウェアが並んでいる様子が想像される。なお、今後はよりコンシューマー向けに近い、歩行支援のためのパワードウェア『HIMICO』の発売も控えている。これは、歩行を10％程度サポートしてくれるというものだ。

「老化して体力が落ちると、歩くことが嫌になるんです。その状態を身体的フレイル（虚弱）と呼びます。すると意欲まで薄れて精神的フレイルになる。その負のスパイラルが寿命を縮める結果になってしまう」

人間は生物学的に130～150年生きられるといわれる。しかし、寝たきりになってしまうと寿命はいっきに短くなる。そのため、せめて上体だけでも起こそうという話に。その次は立たせる、さらには歩かせる。そうすることで寿命は延びていくのだ。つまり、老化よりも体の機能低下が寿命を左右するともいえる。

パワーバリアレス社会の実現を目指して

「生涯学習のようなことをする高齢者グループは意外に多いんです。しかし、ハイキングなどのレクリエーションを企画すると、途端に参加しない方が出てくる。不参加者の多くは、“私、迷惑かけるから” と、これがフレイルの始まり。そんなときにHIMICOがあれば、自信が生まれて行動範囲も広がるわけです」

最近は、パラスポーツの分野にも進出を始めている。しかも意外なカタチで。

「パラ・パワーリフティングの大会で、『MODEL As』を使いたいと問い合わせがあって驚きました。そんなことしていいの？ って。よく聞いたら、大会では重りの交換が頻繁にあるみたいで、ボランティアの健常者が使うためだと。私は常々、ボランティアというのはいかにアスリートの邪魔をしないかが重要だと思っているので、そういう使われ方には興味があります」

最後に、ATOUNが思い描く未来について語ってもらった。

「年齢や性別に関係なく、動ける、働ける社会を作りたい。力の面でのバリアのない、パワーバリアレス社会の実現を目指しています。そのためには、ロボットを着て動き回れる世界を作ろうと。最終的にはファッションになるところまで持っていきたいです。自分で好きなパーツを組み合わせて、色も含めてコーディネートしていく。インターフェイスは公開するので、作業に応じた便利なパーツを作るサードパーティも出てきて欲しい。そういう未来を考えています」

藤本弘道
株式会社ATOUN・代表取締役社長
1970年大阪府生まれ。大阪大学大学院工学研究科原子力工学科卒業後、松下電器産業（現パナソニック）入社。2003年、社内ベンチャー制度を利用しアクティブリンク設立。2017年、社名をATOUNに変更。