産業用ロボット、サービスロボット、その他ロボット関連ニュース

RT（Robot Technology）要素応用

2012.05.14
富士通、専用センサデバイスを使ったペットの健康管理ビジネス展開

　富士通は、ペットの健康管理ビジネスに参入する。第一弾として、2012年下期よりクラウドサービスにてペットの健康管理支援を始めることを発表した。犬の首輪に装着して使用する活動測定デバイス（写真）により体温の変化などを記録することで、パソコンやスマートフォンでデータを読み取ったり、クラウド上にアップロードして保存したりすることができる。犬の体調変化を把握することができ、病気の予防につなげることができる。5月17日、18日開催の「富士通フォーラム2012」で公開する。

　携帯電話などの開発で培った人間向けのセンシング技術を、犬向けの活動計測デバイスの開発に応用した。犬の首輪に装着して使用することで、歩数や震え、体温変化などを測定、記録することが可能。蓄積した活動データは、専用アプリとFelica通信によりパソコンやスマートフォンにデータ転送することができる。転送したデータは、専用クラウド上にアップロードすることもできる。

　クラウド上のデータは、飼い主専用のWebページから閲覧することが可能。活動データの推移がグラフ表示されるため、歩数などの活動変化を容易に理解することができる。犬の体調変化の把握が可能になり、病気の予防に役立てることができる。近年、ペットの長寿化に伴い、肥満や糖尿病など生活習慣病にかかるペットが急増しており、これらの予防につながるとしている。

2012.05.08
三菱電機エンジニアリング、バッテリーレスの無線センサ開発、振動発電を活用

　三菱電機エンジニアリングは、振動発電を用いたバッテリーレスの無線センサシステムを開発した。試作機は10Hz程度の振動で発電することが可能。温度や湿度などの環境情報を計測して無線送信が行える。バッテリー交換が不要なため、ほぼノーメンテで長期間にわたって運用することができる。橋梁や道路、ビルなど社会インフラには常に振動が発生しており、これらのように作業者が立ち入ることが困難な場所の遠隔監視での利用が見込まれる。

　開発したセンサシステムは、スプリングを用いた振動発電機とセンサ、無線通信機能を実装した制御基板から構成。スプリングを用いた共振増幅器により微弱振動を増幅し、電力として回収する。微弱振動でも発電できるよう独自のスプリング構造にした。
発電した電力によりセンサで照度や温度、湿度などを計測し、無線通信で計測データを送信する。消費電力を低減するため、試作機では10秒間に一度データ送信するようにした。

　現時点では、要素技術の開発やマーケティングに注力しており、商品化は具体化していない。展示会での出展を通じて、来場者の反応を見つつ検討するとしている。開発した試作機は5月9～11日開催の「第15回組込みシステム開発技術展（ESEC）」に出展する。

2012.04.19
神奈川工大、ハンズフリーの入力I/F開発、まばたきによる筋電位を活用

　神奈川工科大学は、瞬（まばた）きによる筋電位の変化を活用した、ハンズフリーの入力インターフェース（I/F）を開発した。ヘアバンド型の脳波センサを装着して筋電位を検出し、瞬きによる信号パターンに対応した操作信号を照明やエアコン、テレビなどに送信することができる（写真）。将来的には、筋萎縮性側索硬化症（ALS）患者をはじめ身障者向けの意思伝達ツールとしての応用が期待される。

　同大学の田中博教授が開発した。瞬きによる筋電位の変化を市販の脳波センサで検出して信号パターンを解析し、入力信号に利用する。脳波センサで検出した信号をパソコンから赤外線通信して家電を操作することができる。

　不随意での瞬きと随意的に行うそれとの筋電位の変化は同じだったため、3つのモードで信号を構成することで差別化を図った。具体的には、「トリガーモード」は瞼（まぶた）を開閉する際に1～2秒の間を持たせることで単純な瞬きと区別し、信号生成と操作対象の選択に利用することができる。加えて、瞬きの有無を組み合わせた「信号生成モード」、2回連続でまばたきをしてコマンド送信する「確認モード」を用意した。

　従来、瞬きの検出はカメラで行っていた。ただし、カメラと操作者が向き合う必要があるうえ、カメラを1m以内に設置しなければならなかったり、利用環境を一定にしないと検出できなかったりするといった課題があった。

2012.04.12
アイモバイル、後付け型の衝突警報システム発売、ぶつからないクルマに

　アイモバイルは、フロントウィンドウに設置したカメラ画像をもとにクルマや人、車線を認識して警告音を発する、後付け型の衝突警告システム「Mobileye （モービルアイ）衝突防止補助システム」（写真）を発売する。オランダMobileye社の画像処理チップを搭載しており、検知したクルマと車速などの運転情報をもとに衝突などの危険を察知して警報を発することができる。価格は、取り付け費込みで13万5,000円。4月中旬より首都圏4都県で展開する。

　Mobileye社が開発した画像処理チップ「EyeQ2」を搭載したのが特徴。独BMW社や同Opel社、米GM社、同Ford Motor社、韓国Hyundai Motor社、スウェーデンVolvo社などが、衝突回避や衝突軽減装置を搭載した市販車で採用。また、国内の自動車メーカーもEyeQ2を搭載した車両の販売を計画している。
　後付け型として開発したのが同システムであり、世界42カ国で販売され、米国の冷蔵・冷凍用トラック輸送大手のCR.Englandやコカ・コーラの販社・Coca-Cola Hellenicが採用している。

システムは、おもにフロントウィンドウに設置するカメラユニットと警告表示をするディスプレイユニット、クルマのCANデータを取得し、システム全体の制御を行うコントールユニットから構成。取り込んだ映像からクルマや人、二輪車、車線などを捉え、認識した情報と車速などの運転情報をもとに衝突や車線の逸脱などの危険を察知すると警告音を発する。
　警告音には4種類を用意しており、前方車両との衝突の可能性が2.7秒前になると警告音を発する「前方車両衝突警報」、前方の歩行者との接触の可能性があると発する「歩行者衝突警報」（写真1）、55km/h以上での走行時にウィンカーを出さずに車線を逸れると発する「車線逸脱警報」、そして、前方車両との車間距離をディスプレイユニットに表示し、設定距離よりも近づくと発する「前方車間距離警報」（写真2）がある。

　後付け型のシステムのため、富士重工業の運転支援システム「EyeSight（アイサイト）」のようにブレーキ作動はしないが、数秒前に危険を察知し、警告音を発することで事故の回避や軽減につながるとしている。

前方の歩行者との接触を警報する歩行者衝突警報（写真1、左）と、瀬徹底距離よりも近づいた際に警報する前方車間距離警報（写真2、右）

2012.04.04
係長は「人工知能」、東亜理化学研、人事労務にShannon Lab製AIを採用

　東亜理化学研究所は、人事労務担当として学習する人工知能（Artificial Intelligence：AI）を導入した。まずは「人工知能係長」として運用し、能力次第で「課長」「部長」と呼称を昇格させていく。法律や就業規則など質問に対する答えが明確な人事労務分野から導入し、技術や購買分野にも拡大していく。

　Shannon Labが開発した「人工知能部長」を採用した（写真）。AIからの質問に社員が答えると、目的となする規定などの回答に導いてくれる。相談作業の中で質問と答えを学習・更新していくため、データベースのように情報の階層構造を定義し直す必要がない。また、ベテラン社員が法律知識を体系的にまとめてマニュアルを作成しなくても、普段の相談を通してAIが知識をまとめてくれる。

　東亜理化学研究所はレンズや光学フィルターを試作し、毎月300点程度の開発案件を抱えている。技術ノウハウをはじめ熟練技術者の経験知を文章化（形式知化）しにくく、技術開発や経済環境によって技術の主流が入れ替わるため知識の更新も頻繁だった。知識の収集から整理、更新までをAIで運用していく。

　部長クラスになると、部下の質問に答えることが業務の大半を占めていたという。このQ&Aをデータとして残して運用していく。質問と回答は入力する必要があるため「みなでコツコツ人工知能を育てていく」（東亜理化学研究所の堀将晴社長）ことになる。人間と比べて定年退職の心配がないほか、「退職金規程や有給休暇など上司に質問しにくい内容も気軽に相談できる」（同）と見ている。Web上で運用し、社外からでもいつでも接続できる環境を整える。

　今回の東亜理化学研究所の導入費用は非公表だが、Shannon Labの販売価格は情報量に応じて初期投資が80万～300万円程度、毎月の使用料が2万～5万円程度で、年商7億円を目指す。

2012.03.27
富士通研、ブレストの結果を電子化する技術開発、画像処理など活用

　富士通研究所は、デジタルペンと画像処理技術の活用により、付箋を用いたブレーンストーミングの結果を電子化する技術を開発した。デジタルカメラで撮影した画像情報から、画像処理によりカードの領域を自動的に抽出し、デジタルペンによる軌跡情報をもとに文字認識を行うことでカードの配置および内容を電子化する（図）。従来の人手作業と比較して工数を80％以上削減できるとしており、グループワークを支援するツールとして2013年度の実用化を目指す。開発した技術の詳細は、3月29日、30日開催の「パターン認識・メディア理解研究会（PRMU）」で発表する。

　独自の画像処理技術とデジタルペンを組み合わせることで、撮影した画像から個々のカードを自動でテキスト化することに成功した。
　まず、デジタルカメラで撮影した画像情報からカード領域を自動的に抽出する。画像を多段的に2値化し、段階的に分析することでカード領域を見つけ出すようにしており、様々な撮影条件（照明環境）でも高精度に抽出できるようにした。次に、デジタルペンで記した文字に対し、軌跡情報を利用して文字認識を実施。最後に、抽出したカード領域の画像情報と軌跡情報を照合することで、文字認識の結果に対応するカードのテキストとして入力し、カードの配置および内容をPowerPoint形式などで出力する。

　従来から、ホワイトボードや壁などに貼り付けたカード群をデジタルカメラで撮影し、画像情報をもとにカード配置や内容をテキスト化する試みがなされていた。ただし、撮影した画像が照明の影響を受けるために、カードの領域を自動的に抽出することが困難だった。また、手書きした文字に対して文字認識を行っても、高精度に認識してテキスト化することができなかった。

2012.03.22
ロジカルプロダクト、リハビリ用途などに向け運動・生体信号計測パッケージ開発

　ロジカルプロダクトは、21日開催の「ロボット産業振興会議　平成23年度研究成果発表会」で、手軽に運動計測などが行える計測ユニットと可視化ソフトを公開した。小型9軸ワイヤレスモーションセンサや生体信号計測モジュールなどから成り、測定したい身体部位に配置することで姿勢を計測することが可能。可視化ソフトを用いて様々な視点から運動効果を分析することができる（写真）。おもにリハビリやスポーツ、フィットネス市場に向け提案する。

　9軸ワイヤレスモーションセンサについては、昨年12月に発売を開始しており、価格は、基本評価セットが10万5,000円（高速動作仕様は11万5,000円）。無線通信の親機となるデータ送受信装置やLabVIEWアプリケーションのセットになっている。すでにリハビリ関連の大学や医療機関に20程度の導入実績があり、2012年中には計測ユニットのOEM供給を目指す。スポーツ分野でも様々な競技で利用実績があり、ハンマー投げの室伏広治選手らがカスタマイズしたものを使用しているという。

9軸ワイヤレスモーションセンサと生体信号計測モジュールを併用して、リハビリなどの運動効果を計測する。これに可視化ソフトを組み合わせることで「BMW（Bio-Signal Motion Wireless）計測実用パッケージ」としてまとめた。

　ワイヤレスモーションセンサは、本体ケース40mm×30mm×20mmに3軸加速度センサと3軸角速度センサ、3軸地磁気センサなどを搭載した。無線通信にはIEEE802.15.4準拠の独自プロトコルを採用しており、生体信号の計測に必要な1kHzのサンプリングレートと内蔵メモリへの記録、16bitと24bitの分解能を実現。また、加速度と角速度を同時にキャリブレーションできる専用機器を用意しており、高い計測精度を維持することができる。
　生体信号計測モジュールには、ワイヤレス足裏圧力ロガーや圧力センサのほか、筋電位信号の計測に向けワイヤレスEMG（ElectroMyoGraphy）ロガーなどを用意。計測したい部位や運動に応じて、様々な組み合わせを選択することができる。

　周辺機器として、運動情報と生体情報を同時計測するためのデータ送受信装置も用意した。FPGAを用いた高速並列信号処理技術を活用しており、1台で最大288chの計測が可能。計測ユニットを複数配置しての計測や、複数人の同時計測に対応することができる。また、計測ユニットの無線通信と、Wi-Fi通信を変換するコンバータも用意しており、屋外環境でもWi-Fi対応のタブレット端末やスマートフォンを用いて気軽に計測することができる。

　開発に参加した九州先端科学技術研究所が担当した可視化ソフトは、9軸ワイヤレスモーションセンサの情報をもとに姿勢推定を行う独自アルゴリズムにより、センサを配置した部位の動きをCGモデルで表示する。3次元での視点の切り替えが可能で、ボールを投げる動きやラケットで打ち返す動き（動画1）などを、様々な視点から分析することができる。また、リハビリ向けの可視化ソフトも開発しており、リハビリ患者の画像にCGモデルを重ねて表示することで、目標位置に向かって腕を上げたり下げたりする訓練を支援することができる（動画2はイメージ）。さらに、これらのリハビリ運動の成果や分析結果を記録・保存するシステムも開発している。

動画1　ラケットでボールを打った動作を可視化した例

動画2 ロジカルプロダクト製のセンサを両上腕、両下腕、胸部の5カ所に配置してモーションキャプチャを行っている例。九州先端科学技術研究所が開発したリハビリ向け可視化ソフトでは、このようなかたちで目標位置と計測した動作との差異を表示してリハビリ支援を行う。動画は、同研究所が撮影

おもにリハビリやスポーツ、フィットネス分野での利用を見込むが、ロボットの研究開発に向け、9軸ワイヤレスモーションセンサの制御ソフトをRTコンポーネント（RTC）化している。ロボット自身の動作を検討する際に使えるとしている。すでに産業技術総合研究所の「OpenRTM-aist」上で「自己・他者運動分離認識コンポーネント」として活用例が公開されている。

　公開したBMW計測実用パッケージの開発は、ロボット産業振興会議による「ロボット技術実用化事業」（2010～2011年度）で実施した。開発には九州大学リハビリテーション部と福岡工業大学、九州先端科学技術研究所が参加している。

2012.03.20
名大と富士通、会話音声から「過信状態」を検出、振り込め詐欺の防止に

　名古屋大学と富士通は19日、電話の会話音声を分析することで通話相手への「過信状態」を自動的に検出するを開発したと発表した。過信状態とは、通話相手からの心理的な抑圧により情報に対する考察力が低下する状態のことで、振り込め詐欺を誘引する通話において通話相手の説明を信じ込んでしまうことがある。会話音声の高さと大きさの変化をもとに過信状態を推定するとともに、特徴的なキーワードを検出することで可能にした。振り込め詐欺の誘引する通話の検出に90％精度で成功している。今後、警察庁や名古屋銀行と協力して約半年間の実証実験を行い、振り込め詐欺防止サービスを実用化する。

　携帯電話や固定電話の会話音声の高さと大きさの変化をもとに過信状態を自動的に検出する。心理的抑圧を受けている環境下では声が震えたり上ずったりするが、その際の音声の変化を検出することで過信状態らしさを推定する（写真）。過信状態に陥ると、通常状態と比較して音声の高域成分の平坦さに変化が現れるという。
さらに、通話相手の会話内容から振り込め詐欺に特徴的な「借金」や「補償」などの関連キーワードを音声認識により自動検出する技術を組み合わせた。キーワードには警察大学校などから提供されたリストを使用。音声認識にはワードスポッティング型を採用しており、これら以外の音声は無視し、関連キーワードのみを抽出するようにした。

　過信状態の推定と検出した関連キーワード数から振り込め詐欺誘引電話を検出するようにすることで、キーワード検出のみを行う従来技術と比較して、誤検出の割合を30％から10％以下に低減した。

　振り込め詐欺の模擬通話や親しい友人との通話など、複数の状況でシミュレーションを行ったところ、過信状態を高精度に検出できることを確認したという。また、録音データを用いてスマートフォン上で振り込め詐欺の可能性を大小で表示する機能（写真）も実現しており、今後は、表示結果を家族などにメール送信し、注意を喚起する仕組みを構築したいとしている。

　人間の認知・判断力には限界があり、好ましくない情報などを過度に与えられると、過信状態に陥り、通話相手の説明を信じ込んでしまうことがある。開発技術で振り込め詐欺などをある程度防げると見込んでいる。
　なお同技術は、科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業チーム型研究（CREST）「共生社会に向けた人間調和型情報技術の構築」研究領域における研究課題「行動モデルに基づく過信の抑止」の一環として開発した。

2012.03.15
アドバンスト・メディア、リハビリ現場向け音声認識ソフト発売

　アドバンスト・メディアは、リハビリ現場における事務作業の負担軽減に向け音声認識ソフト「AmiVoice Ex7 Rehabili」の発売を開始した。リハビリ現場で使用される専門用語に対応するため、音声入力のみで電子カルテや文書を作成することができる。価格は18万円で、保守費用が年1万8,000円。医療現場に展開している「AmiVoice Ex7」シリーズ全体で、今後3年間で1万ライセンスの導入を目指す。

「側彎症（そくわんしょう）」「仙椎（せんつい）」「筋形成」などリハビリ現場で多用される医療専門用語約6万語を辞書登録しており、認識率は90％程度を確保したのが特徴。過去に入力したテキストや作成したテキスト文書などから辞書登録していない単語を自動的に検出することもでき、辞書登録が行える。

　不特定話者に対応するため、ユーザーの話し方の特徴を事前に学習する手間が不要。電子カルテや読影レポートシステムなど各種アプリケーションに対応しており、音声人力のみで電子カルテや文章を作成することができる。
　アドバンスト・メディアは、これまでに電子カルテ向け「AmiVoice Ex7 Clinic」や調剤薬局向けの「同Pharmacy」など医療現場向けの音声認識ソフト複数を発売している。2011年9月末時点で全国3,629カ所以上の医療機関で導入実績を持つ。

2012.03.10
富士通、学習機能を備えるセルフレジ開発、NECはアグリバイオメトリクス公開

　富士通は、3月6～9日開催の「リテールテック JAPAN 2012」で、識別にかかる精度を日々、改善することができる「画像識別セルフレジ」を参考出展した。

　柑橘類や野菜類などノンバーコード商品の登録にも対応したシステムで、例えばリンゴの「ふじ」や「ジョナゴールド」など、品種の違いや状態の変化を学習することで認識率を向上することができる。具体的には、システム側が画像処理で識別しタッチパネル上に表示した候補に対し、利用者が該当する品種を選択することで補正がなされ、品種の特徴を学習することができる。

　現状のセルフレジでも識別した候補を表示するが、10数種類の候補が一度に表示されるため操作に時間を要している。セルフレジの操作性の改善につながるとしている。

　NECは、同社の指紋認証および顔認証技術を応用したアグリバイオメトリクスを参考出展した。生産者が撮影・登録した果実表皮の写真と照合することで、同一品種でも1つひとつの個体を高精度に識別することができる。
　具体的には、指紋認証技術のパターン認識技術を応用することで、果実表面の模様をもとにパターンマッチングを行う。同時に、顔認証技術の3次元映像技術を応用することで、農作物の撮影方向を自動的に補正する。最大20度斜めから撮影した果実の写真でも補正することができ、撮影方向が不安定であってもパターンマッチングが行える。。
　メロンやスイカなど、人の指紋に相当する特徴的な模様がある果実であれば同技術を適用することが可能。約1,800個のメロンを撮影した写真による実験では、誤り率100万分の1を達成している。

　バーコードラベルや電子タグを利用することなく、生産者が撮影した写真と照合することで産地や栽培記録などの情報を入手することができ、トレーサビリティの実現につながると期待される。NECでは流通管理にとどまらず、サプライチェーン全体を支援するクラウドサービスとしての提供を予定しており、2～3年後の実用化を目指す。