2022-2030大予測 第23回

2021年12月3日発売の「日経トレンディ 2022年1月号」では、「2022-2030大予測」を特集。医療やヘルスケア、トレーニングなどの分野で今後存在感を高めそうなのが、生体情報を計測する衣料「スマートウエア」だ。東洋紡は心拍や呼吸などをセンシングできる「COCOMI」を開発。各種データを組み合わせ、健康管理や労働安全など様々なシーンでの応用を図る。体と心のコンディションを、“服”で常時チェックする未来がやって来る。

※日経トレンディ2022年1月号の記事を再構成

着ているだけで生体情報を計測できるスマートウエアの開発が進む
着ているだけで生体情報を計測できるスマートウエアの開発が進む

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 身に着けたものから情報を取得し、データ活用ができるウエアラブル機器。最近はスマートウオッチが普及してきた。そして今後、医療やヘルスケア、トレーニングなどの分野で存在感を高めそうなのが、生体情報を計測できる衣料「スマートウエア」だ。利用者はTシャツやインナー感覚で「着ているだけ」でよく、活用シーンは幅広い。

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 繊維大手の東洋紡は、フィルム状導電素材「COCOMI(ココミ)」を開発し、スマートウエアを実現。もともと同社が持っているフレキシブル基板の技術と繊維の技術とを融合したものだ。

 COCOMIは厚さ約0.3ミリメートルと薄く伸縮性に優れるのに加え、電子材料向けに展開する導電性ペーストが電気をよく通す。これで作った電極を衣料の裏側の肌に触れる部分に張り付けて、着ている人の心拍や呼吸など生体情報のセンシングに利用する。

 「電極材料の工夫により、肌に触れても異物感が少なく、かつ皮膚に密着して体の動きに追従できる」(東洋紡STC・技術開発部の表雄一郎氏)。体に密着していることで、生体データをより精度高く、よりタイムラグ少なく計測できるという。

 スマートウエアとしては肌着やブラジャー、スリーブレスシャツを標準シリーズとして製品化。企業の従業員の体調管理、スポーツ関連のトレーニング、医療分野のヘルスケアといった用途に合わせて法人向けに提供するほか、2021年5月には一般向け製品となる「COCOMIサイクリングアンダーシャツ」も発売した。このシャツは、自転車トレーニングの際の心拍計測に利用できる。

生体情報をセンシングするウエアを東洋紡が開発

■COCOMI(東洋紡)
法人向けに提供される標準シリーズ。左から肌着タイプ、ブラジャータイプ、スリーブレスシャツタイプ
法人向けに提供される標準シリーズ。左から肌着タイプ、ブラジャータイプ、スリーブレスシャツタイプ
スマートウエアの裏面。肌に触れる部分に軟らかい電極がある
スマートウエアの裏面。肌に触れる部分に軟らかい電極がある
COCOMIの技術を使った配線パターンのサンプル。高い伸縮性があるため、体の動きに追従できる
COCOMIの技術を使った配線パターンのサンプル。高い伸縮性があるため、体の動きに追従できる
■COCOMIサイクリングアンダーシャツ
自転車トレーニングでよく用いられているガーミン製やポラール製の心拍センサーを取り付けられる。実勢価格8690円(税込み)
自転車トレーニングでよく用いられているガーミン製やポラール製の心拍センサーを取り付けられる。実勢価格8690円(税込み)

 ウエアの表面胸部にはコネクターがあり、そこに心拍センサーなどのデバイスを装着。センサーから無線でスマホやタブレット、ノートパソコンなどにデータを転送することで、リアルタイムで記録・確認できる(センサー自体に記録する場合もある)。センサーは市販のものを利用し、様々な製品に対応できるよう、コネクター形状は変えられるようになっている。

ウエア表面にセンサーデバイスを装着し、計測データを送信・取得する。写真はユニオンツール製の心拍センサーで、心拍の他に温度や加速度も計測できる
ウエア表面にセンサーデバイスを装着し、計測データを送信・取得する。写真はユニオンツール製の心拍センサーで、心拍の他に温度や加速度も計測できる

 肌に直接触れるウエアなので、使った後は洗濯する必要がある。洗濯耐久性は開発で苦労した部分だが、「現在は100回以上洗っても耐えられるまでになっている」(表氏)という。

メンタルヘルスケアにも応用 ストレスの度合いを客観評価

 これまでにCOCOMIを用いた実証実験や共同研究で、工事現場の作業員の体調管理、スポーツのトレーニング支援、ドライバーの居眠り運転検知といった様々な分野で評価を積み重ねてきている。「産後うつ」の研究向けに、妊婦用のインナーウエアも開発した。

 「心拍間隔の変動パターンから自律神経の働きを見ることで、緊張やリラックスの状態が推測できる。ストレスの度合いを客観的に評価する技術により、メンタルヘルスケアの分野でも活用の幅が広がる」(同)

【2030年はこうなる!】
体と心のコンディションを“服”で常時チェックできる時代に

心拍や呼吸といった生体データに、温度や加速度(体の動き)のデータも組み合わせることで、体調や疲労度、メンタルヘルスなどをより詳しくチェックできるようになる
心拍や呼吸といった生体データに、温度や加速度(体の動き)のデータも組み合わせることで、体調や疲労度、メンタルヘルスなどをより詳しくチェックできるようになる

 今後は、心拍計測電極とは別に「ひずみセンサー」を追加搭載し、呼吸状態も測れるスマートウエアも提案していく。心拍と呼吸を同時に計測することで、ヘルスケアやトレーニングをより細かくサポートできる。「睡眠時無呼吸症候群のチェックも、負担を少なくできる可能性がある」(同)

 また、筋電(筋肉を動かしたときの電気信号)を計測するウエアやサポーターも開発。スポーツやリハビリ、介護などの分野での応用を想定する。

 装着するデバイスに、加速度や温度を同時に測る機能があるものを利用すれば、体の動きや衣服内温度の変化のデータとも組み合わせられる。実際、心拍数と体の動きや温度を併せ見て、作業員の労働安全に活用する試みが行われている。熱中症対策にも有用だ。

COCOMIでは筋電(筋肉の活動)も測れる。写真は腕に着けるバンド(左)と、それを使ったゲーム型デモの様子(右)
COCOMIでは筋電(筋肉の活動)も測れる。写真は腕に着けるバンド(左)と、それを使ったゲーム型デモの様子(右)
動物向けも開発。写真は牛用の試作品で、体調管理に活用。競走馬用は既に実用化されている
動物向けも開発。写真は牛用の試作品で、体調管理に活用。競走馬用は既に実用化されている

 今後はヘルスケアの分野でも、こうした各種のデータを組み合わせて、体や心のコンディションをチェックする取り組みが広がっていきそうだ。将来的には、服を着て普通に暮らしているだけで、心身の健康状態のリポートがスマホに送られてくるといったサービスも出てくるかもしれない。

様々な企業が取り組むスマートウエアの開発

 スマートウエアは他にも、帝人フロンティアの「MATOUS(マトウス)」、東レの「hitoe(ヒトエ)」、クラボウの「Smartfit(スマートフィット)」など様々な企業が開発しており、サービス展開を進めている。

 MATOUSは、生体情報を計測するタイプの他に動作解析に用いるタイプもあり、ゴルフレッスン向けの製品を21年に実用化。hitoeは、スマートウエアとスマホアプリを組み合わせて体調変化を見守るサービスを提供している。Smartfitは、工場や建設現場などの作業者向けに熱中症対策サービスを展開する。

帝人フロンティアのMATOUS(左・中央)、東レのhitoe(右)。スポーツやヘルスケア、介護、労働安全など様々な分野で、スマートウエアを使ったサービスが開発されている
帝人フロンティアのMATOUS(左・中央)、東レのhitoe(右)。スポーツやヘルスケア、介護、労働安全など様々な分野で、スマートウエアを使ったサービスが開発されている

 こうした製品・サービスの活用シーンが広がり、スマートウエアがスマートウオッチのように身近な存在になる日も、そう遠くなさそうだ。

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