テクノロジー TECHNOLOGY

AI、IoT、そして5G!次世代テクノロジーを集結し、スポーツ指導を進化させた「アスリーティックラボ」とは?

Yuka Shingai

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。

(text: Yuka Shingai)

(photo: 壬生マリコ)

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どう対処する!?医療費負担増問題 取り組む人増の健康維持方法とは

HERO X 編集部

医療費負担の増額や、健康保険料の増額がニュースを騒がせている。自営業などの人が入る国民健康保険についてはこの4月から、上限額が3万円値上げされることになっている。国民健康保険料は所得や年齢、暮らしている地域により支払い額が変わる。今回の値上げが直接関係するのはだいたい年収1170万円以上の単身世帯と言われているので、数としてはそれほど多くはなさそうだ。だが、医療費負担増については別だ。75歳以上の高齢者のうち、課税所得が145万円を超えている人は3割負担になってしまった。1割増は確かに大きい。

しかし、こうした増額をしなくては、どうやら健康保険制度の維持が難しいということらしい。この制度のおかげで日本では誰でも気軽に医療機関を受診することができている。医療機関を受診する人が増えればそれだけ医療費として使われる税金も増えてしまう。そのため、健康に暮らすことは個人の暮らしや、働きを守るだけでなく、健康保険制度の維持にも関わってくる。厚生労働省では私たちの健康を増進させるための調査や研究が行なわれているのだが、手軽にできる健康維持の方法として注目されているのが運動習慣の定着だ。

健康に対する意識の高い企業の経営層の中には、自身の健康を守ることも会社経営に関係するという考えから、秘書と同じようにトレーナーをつけている人も多い。とはいえ、毎週コンスタントにトレーナーの元を訪れるのは難しいという人もいる。だが、運動は習慣化しなければ意味がない。以前、あるネットショッピング会社を取材をした時のこと、ネットショップの健康器具の売れ筋は「簡単」「気軽」というのがキーワードになるのだと広報担当者が話してくれた。この2つを備えたものだと、客が継続しやすいと感じるのか、購買欲もそそられやすく、高売り上げに繋がるという。

「簡単」「気軽」を満たす運動とは

近年、「簡単」「気軽」にできる運動として日常生活に取り入れる人が増えているのがウォーキングだ。笹川財団が行なった調査(2022年)によると、週1回以上ウォーキングをする人は推計3,795 万人と、1996年の調査開始以来、過去最高を記録している。年代別では60~70歳以上の人の実施率が最も高く55.8%。次いで40~50歳代47.6%が続いている。年齢が上がるにつれて日常生活にウォーキングを取入れる人が増えていることが分かる。

そして、こうして日常的に運動をしている人は総死亡、虚血性心疾患、高血圧、糖尿病、肥満、骨粗鬆症、結腸がんなどの罹患率や死亡率が低いことも各国の調査で分かっている。最近はうつなどのメンタルを崩す人も増えているが、身体活動や運動は、メンタルヘルスにも良い。高齢者の場合はウォーキングを日常に取入れることで、寝たきりや死亡のリスクが減るとも。かくしてウォーキングは「簡単」「気軽」な運動として定着しつつあるのだ。

人々が動けば市場も動く。ウォーキング人口の増加もあってか、スポーツシューズやアパレルの売り上げが伸びているようだ。『Japan Sports Tracker』が2024年3月に発表したデータによると、国内におけるスポーツシューズ・アパレル市場の規模はコロナ禍前の数字を上回り、1.26兆円(前年比7.5%増)に。特に売り上げを伸ばしたのがスポーツシューズで、ウォーキングやサッカー、バスケットボールシューズの売り上げが上がっていた。

超手軽!ウォーキングで未病診断

人々の健康維持に役立つウォーキング。これを健康診断に役立てる動きが出始めている。その先駆けとなっているのが株式会社RDSと国立障害者リハビリテーションセンターが共同で開発した歩行解析ロボット『RDS CORE-Ler(コアラー)』だ。3Dカメラを搭載したロボットが歩行時の姿勢などを計測、得られた情報をサーバー上で保存し解析することでケガや病気の早期発見に役立てようというものだ。開発担当者によると、その人の歩き方から分かることは実は多くあるという。例えば、歩行姿勢の変化から高齢者に多い転倒リスクについて知らせることができるという。また、歩行の変化と病気との関連性についても研究を進めている。これができれば、ケガや病気の前触れを客観的に示すことができるようになるため、医療機関からの期待も高まっている。

株式会社RDSのコーポレートサイトで紹介された『RDS CORE-Ler』。

浦和美園駅構内で行なわれた埼玉高速鉄道株式会社の社員向けイベント。歩行者の前方にあるのが『RDS CORE-Ler』。

これまでも歩行を解析する装置は開発されていたものの、体の何カ所にもシール状の計測器具をつけ、モーションキャプチャーなどを使って解析するものがほとんどだった。さらに、これらの機械を揃える費用も高額で、広く一般施設への設置にはハードルが高かった。今回開発が進む『RDS CORE-Ler』は、測定のために身体に器具を装着する必要がなく、被験者はロボットの前で10メートルほど歩くだけ。器具の装着がないためか、被験者はより普段通りの歩行をすることができ、正確な解析に繋がりやすい。その上、従来の機器と比べて費用も抑えることができるという。同社はすでに南相馬市や埼玉高速鉄道株式会社、京都市で多数の病院を運営する医療法人洛和会と連携協定や包括協定を結んでいる。

埼玉高速鉄道株式会社ではRDSと連携し、すでに浦和美園駅構内で同社従業員の測定会を行なった他、浦和美園まつりで地域住民に対しての計測会を実施した。

今後両社は駅利用者等への歩行計測と並行して、駅改札通過時に自動的に歩行計測ができる普及版システムの実装に連携して取り組んでいく。実現すれば、全国初の鉄道駅でのヘルステックサービスとなる。健康診断に歩行を使った検査が導入される日は近い。

 

参考資料:公益財団法人 笹川スポーツ財団
https://www.ssf.or.jp/files/SSF_Release_20231129.pdf

『Japan Sports Tracker*
https://www.npdjapan.com/press-releases/pr_20240409

厚生労働省 身体活動・運動
https://www.mhlw.go.jp/www1/topics/kenko21_11/b2.html

(text: HERO X 編集部)

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