2022年度公募 seeds-2563 - 【四国】 非侵襲的ウェアラブル心身的負担計測システム
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研究の成熟度

  1. TRL1

    基本原理・
    現象の確認

    基礎研究

  2. TRL2

    原理・現象の
    定式化

    基礎研究

  3. TRL3

    実験による
    概念実証

    応用研究

  4. TRL4

    実験室での
    技術検証

    応用研究

  5. TRL5

    使用環境に
    応じた技術検証

    実証

  6. TRL6

    実環境での
    技術検証

    実証

  7. TRL7以上

    実環境での
    技術検証

※TRL(TRL(Technology Readiness Level):特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度

VISIONビジョン

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VISION

ビジョン

心身的負担を可視化する計測システムによる持続可能な健康寿命の延伸

作業負担に合わせた労働最適化による健康(労働)寿命の延伸

作業時の心身的負担を定量的に把握し、労災や精神疾患の未然防止、および休業による機会損失の低減を目指す総合的な負担可視化システムである。作業者の状態に応じた労働最適化を可能にすることで、高齢者が安全安心に働ける環境を実現し、労働持続可能性の向上と人手不足の解消に寄与する。さらに、健康(労働)寿命の延伸を通じて、高齢者医療費や介護保険負担の低減にもつながる社会的価値の高い技術である。

USE CASE

最終用途例

作業負担解析による労働持続可能の提示

USE CASE 01人材の最適配置や身体能力による作業に対する労災リスクを事前提示

APPLICATION

APPLICATION

労働負荷と身体能力の計測

実際の作業負担と体力データを統合し、個々に応じたリスク評価と負担可視化を実現することで、主体的な体力づくりとデータに基づく労務管理を支援する。

MARKET

MARKET

身体的負担を伴う作業現場

製造業や物流、建設、介護など身体負担の大きい現場を対象に、作業負担と体力情報を可視化して労災と離職を防ぎ、持続的な就労を支援する技術である。

IMPLEMENTATION

IMPLEMENTATION

労働寿命の延伸

作業負担計測と体力データを統合し、個々に最適なリスク評価と負担軽減を実現する。無理のない作業配置や健康維持を支援し、労災予防、人材定着、生産性向上に寄与する技術である。

USE CASE 02補助器具等の実作業空間での評価

APPLICATION

APPLICATION

作業に合わせた体力づくりサポート

補助器具を実作業空間で使用し、作業負担計測と体力データに基づいて効果を定量評価する技術である。導入判断や適切な器具選定に役立ち、負担軽減と安全性向上に寄与する。

STRENGTHS

強み

非侵襲センシングとモデリングによる次世代作業負担評価技術

STRENGTHS 01

腰部負担・筋疲労・体力を統合可視化し現場安全と省人化を支える

動作センサと腰仙椎アライメントモデル、NIRS等を統合し、従来は専門機器と熟練者を要した腰部負担や筋疲労評価を、軽量ウェアラブルによって現場で非侵襲・リアルタイムに可視化する。体力データと組み合わせた個別リスク評価により、作業改善や補助器具・自動化導入の客観的指標を提供する。

STRENGTHS 02

非侵襲ウェアラブルと統合解析による高精度・高実装性

多種センサと内部モデルを統合した非侵襲ウェアラブルにより、専門機器や熟練者を要する従来法より低コストかつ現場実装性に優れ、高精度な個別リスク評価を可能とする。

STRENGTHS 03

現場から経営まで価値を生む作業負担データ基盤

本技術は、作業現場の安全管理から労務管理、工程改善、自動化判断、経営戦略まで一貫して活用可能な作業負担データ基盤として機能し、労災予防と生産性向上、持続的な人材活用に貢献する。

TECHNOLOGY

テクノロジー

非侵襲的内部情報取得技術

TECHNOLOGY 01

腰部負担可視化デバイス

本デバイスは、複数のセンサで取得した腰部の動作データと、複数姿勢で撮影した腰仙椎アライメントX線画像から構築したモデルを組み合わせることで、腰部負担をリアルタイムに可視化する。従来は専門機器や熟練観察者を要していた腰部負担評価を、軽量なウェアラブル化によって現場で誰でも簡便に実施できる点が特長である。

TECHNOLOGY 02

筋疲労可視化デバイス

NIRSの値を基にした、複数のセンサおよび筋活動推定アルゴリズムを用いて、作業中の上肢や下肢における筋疲労を非侵襲的に推定するウェアラブルシステム。
従来の筋疲労評価は筋電計などの専門機器を必要としたが、本研究では複数のセンサを組み合わせることで、安価で現場で簡便に利用できる疲労推定システムの開発を進めている。

PRESENTATION

共同研究仮説

動作計測に基づく身体計測

共同研究仮説01

非侵襲的内部情報取得技術の開発

動作情報に基づく内部情報推定技術

作データから身体内部の状態を推定する非侵襲的センシング技術の共同研究を進めたいと考えています。複数センサの計測値から特徴量を抽出し、現場で使いやすい簡便な推定システムを構築することで、作業負担の可視化や安全性向上に貢献できる技術基盤を企業と共に創出していきます。

共同研究仮説02

実際の作業負担計測と作業者の体力測定データの取得

作業負担計測と体力評価に基づく改善

腰痛リスクの高い業界や、省人化・自動化が求められる一次産業などを対象に、実際の作業負担と作業者の体力を計測し、どの程度の負担が生じているかを定量的に評価する。その結果に基づき、作業方法の見直しや補助機器、自動化導入などの具体的な改善案を企業と共に提案していく。

EVENT MOVIE

イベント動画

RESEARCHER

研究者

土谷圭央 香川大学 創造工学部(講師)
経歴

【経歴】
2024年4月 – 現在:香川大学 創造工学部 講師
2022年4月 – 2024年3月:苫小牧工業高等専門学校 准教授
2018年4月 – 2022年3月:苫小牧工業高等専門学校 助教

【受賞歴】
2023年2月:論文賞(産業応用工学会)
2021年11月:JSRMR2021 最優秀賞
2020年12月:SI部門 研究奨励賞(計測自動制御学会)

研究者からのメッセージ

腰痛リスクの高い現場で、安全と働き続けられる環境を

私は、動作情報に基づいて身体内部の状態を推定する非侵襲的な計測技術を用い、実際の作業負担と作業者の体力特性を統合的に評価する仕組みづくりに取り組んでいます。腰痛リスクの高い業界や、省人化・自動化が求められる一次産業などで、人が担っている作業がどの程度の負担になっているのかを定量的に可視化し、それに基づいて無理のない作業配置や補助器具・自動化導入といった具体的な対策を提案していきたいと考えています。現場で誰もが簡便に使える計測システムを通じて、労災リスクと将来的な離職・減収リスクの双方を減らし、安全で持続的に働き続けられる環境づくりに貢献したいと思います。