計測システムグループ

計測システムグループでは先端的な計測技術と、その応用として医療・美容・ヘルスケア、インフラモニタリング、農業など幅広い分野における異分野融合研究を行っています。高性能な計測技術を実現するためには応用分野における課題を理解し、材料・構造から回路技術、AIまで含めた垂直統合型の研究開発が必要になります。

また、研究成果の社会実装に向けて企業との共同研究やスタートアップ企業の設立も積極的に進めています。

主なキーワード

• 生体医工学
• 計測工学
• 機械学習
• インフラモニタリング
• 組み込みシステム

感覚センシング・感覚刺激技術

ヒトの繊細な触覚を、装着者の感覚を妨げることなく計測する技術を開発しています。独自の計測手法として指や手掌の背面から近赤外光を照射し、生体組織内部での反射光量の変化から手指の変形と振動を推定する技術を開発しました。

手指の接触面を妨げず、かつ生体内部の変形を直接観測できるため高精度な計測が可能です。化粧品塗布動作解析や点字読み取り、感性評価への応用を検討しています。

体表面電位センシングシステムと医療応用

人体の表面には骨格筋や内臓を構成する筋肉の収縮・拡張にともなう電位の変化が生じます。我々は単一のフレキシブル多電極シートでこれらの信号を計測し、機械学習によって所望信号を抽出、最終的に異常検知につなげる技術を開発しています。

また、産科・助産学分野との共同研究により分娩時の胎児心電図と子宮筋電図の同時計測による母子モニタリングへの応用にも取り組んでいます。

床パネル型モニタリングシステム

室内空間におけるヒトや物体の非侵襲的連続モニタリングを実現するために、重心重量センサを床パネルに組み込んだセンサーネットワークシステムを開発しています。OAフロアの構造を基本とし、支柱を重量センサ、パネルを給電・通信路として使用することで、パネル上のヒトの呼吸や心拍、微小体重変化を連続モニタリングします。

病棟、高齢者施設、住宅環境下での見守りへの応用を進めています。

ドップラーセンサによる非接触モニタリング

電波や超音波を用いて、非接触で人の姿勢や呼吸・心拍などの生体情報をモニタリングする技術を開発しています。人体から離れた位置に設置したデバイスから電波や超音波を照射し、反射波に含まれる微小な変動成分を解析することで、センサを装着せずに身体の状態を把握することを目指しています。

見守りや睡眠モニタリング、医療・介護現場への応用を検討しています。

ストレス・感情の定量的連続モニタリング

ウェアラブルデバイスから取得可能な心拍変動などの生体信号から、ストレスや感情に関連する生理状態を連続的に推定するためのセンシング・解析技術を研究しています。ホルモン分泌量や主観評価を教師情報として機械学習を行い、日常生活下でのストレス状態や感情変化を連続的かつ定量的に把握することを目指しています。

都市環境デザインやモビリティ、医療ヘルスケアへの応用を検討しています。

日常生活下における疾患のスクリーニング

咳や呼吸音、心拍などの日常生活中に取得できる生体信号を用いて、呼吸器疾患をはじめとする健康状態の変化を早期に捉えるスクリーニング技術を研究しています。ウェアラブルセンサや非接触センシング、機械学習による解析を組み合わせ、医療機関だけでなく家庭や生活環境で継続的に利用できるモニタリングシステムの実現を目指しています。

乳幼児モニタリングや人以外の動物への応用も検討しています。