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章内目次

25.1　概要
25.2　スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス（慣性センサを用いた研究について）
25.3　講演会
　25.3.1　SHDシンポ／25.3.2　ISEA2020

25.1　概要

本スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス部門は，機械学会新部門制への移行に伴い， 2020年度第98期よりS2のクラス分けの新規分野というカテゴリの中で通常部門として承認された．これは，機械学会や社会における本部門の諸活動に対して，一定の評価を頂けた証であり，これまで本部門や専門会議等の設立，発展にご尽力頂いた関係各位に，部門長としてあらためて感謝申し上げたい．

本部門は，1989年に数名の発起人によって「スポーツ工学」の必要性が提唱され，スポーツに関連する工学的研究の推進，啓蒙，学会活動が進められてきた．さらに，1994年には，「ヒューマン・ダイナミクス」の重要性も周知され，それらは，スポーツ工学と強い連携を保ちながら，今日まで諸活動が進められてきている．これらの実績を踏まえ，2009年に「スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス専門会議」が設立され，現在の「スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス部門」に繋がっている．本領域は，本質的に分野横断的，学際的性質を有し，今後，より発展していくためには，隣接領域だけでなく，多様な領域の方々と連携，コラボレーションしていくことが重要となる．機械学会諸学兄，ならびに関係各位の益々のご支援，ご指導を頂きたく心よりお願い申し上げる次第である．

さて，本部門が通常部門として承認された同じ年，すでに誰もが周知のとおり日本を，全世界を席捲した新型コロナウイルス（COVID-19）の猛威の前に，部門関連行事は中止ないしOnLineによる遠隔開催を余儀なくされた．さらに，終息には数年を要すると考えられているこのウイルスの猛威の前に．ハイパフォーマンスセンターの機能拡張事業（開発プロジェクト）を中心に，本部門の多くの関係者が，競技力の向上や環境整備に貢献しているTOKYO2020オリンピック・パラリンピックも次年度以降へ延期されるに至った．本来，これらの事業における研究成果の恩恵や還元は，単に一部のトップアスリートに限定されるものではなく，国民全体の健康増進，QOLの向上に資するべきものであるが，その使命はより揺るぎのないものとしていかなければならない状況にあり，本部門もあらためて気持ちを引き締め，今後の研究活動に邁進する所存である．

なお，2020年における当部門の主な活動の概要は以下のとおりである．

1）総務委員会，企画委員会，表彰委員会，広報委員会，出版・編集委員会，国際交流委員会，研究・技術委員会，財務委員会，高専・大学連携委員会を構成し，さらにこれら委員会の委員長による幹部会を設置し，部門運営にあたった．

2）ニュースレター第5号を6月に発行し，幻の 100m 競走 9 秒台 ＜1964 年東京オリンピック＞宇治橋 貞幸氏（日本文理大学），体操競技の運動解析　西脇 一宇氏（立命館大学名誉教授，洛翔体操会）からトピックスの提供を頂いた．

3）International Sports Engineering Association 2020（2020年6月23日（火）～27日（土）（日本時間），OnLine）を，中島求副部門長を実行委員長に開催した．詳細は25.3で述べられている．

4）日本機械学会2020年度年次大会（2020年9月13日（日）～16日（水），名古屋大学OnLine）期間中の2020年9月14日（月）に，スポーツ工学＆ヒューマンダイナミクス部門化記念講演を以下のとおり実施した．

「スポーツ工学の誕生と果たすべき役割」（宇治橋貞幸氏・日本文理大学，東京工業大学名誉教授）

「CFRP 製アスリート用義足板バネの開発」（宮田美文氏・ミズノ株式会社 研究開発部）

「競技用スポーツシューズ設計の最前線」（仲谷政剛氏・株式会社アシックススポーツ工学研究所）

5）日本機械学会2020年度年次大会（2020年9月13日（日）～16日（水），名古屋大学OnLine）において，スポーツ・生体計測，スポーツ工学（機械力学・計測制御部門と共同），ヒューマンダイナミクス（（機械力学・計測制御部門と共同），スポーツ流体（流体工学部門，バイオエンジニアリング部門と共同）スポーツ材料（材料力学部門と共同），感性・癒し工学（バイオエンジニアリング部門と共同）のOSを主担当で運営した．また，傷害メカニズムと予防，交通・物流機械の自動運転を副担当として運営した．

6）日本機械学会北陸信越支部との共催でオンライン特別講演会「カーリングの戦略とカーリング科学研究」（2020年9月23日（水））を，講師に西室 雄二氏（SC軽井沢クラブ），伊藤 毅志氏（電気通信大学准教授），桝井 文人氏（北見工業大学教授）を招いて実施した．

7）シンポジウム：スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2020（2020年11月13日（金）～15日（日）OnLine）を開催し，特別講演（2件），口頭発表のほか，若手優秀講演フェロー賞2名，学生優秀講演表彰4名，オーディエンス表彰1名の表彰を行った．特別講演は山脇恭二氏（岐阜大学教育学部教授）による「外側と内側の融合を求めて」ー30数年の指導を通してー，二條実穂 氏（パラリンピアン，シグマクシス） 安大輔 氏 （OXエンジニアリング）による「車いす製作（創り）における選手と技術者のインターフェース」であった．詳細は25.3で述べられている．

8）合計2件の研究会活動を支援した．

9）スポーツ競技力向上支援を目的とした研究技術委員会を中心に，スポーツ庁委託・日本スポーツ振興センター再委託事業ハイパフォーマンスセンターの基盤整備（スポーツ技術・開発事業），東京都立産業技術研究センター障がい者スポーツ研究開発推進事業等において，スポーツ用機器・用具などの最先端の研究開発を行い，オリンピック・パラリンピック支援を行った．

　〔塩野谷 明　長岡技術科学大学〕

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25.2　スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス（慣性センサを用いた研究について）

2020年はCOVID-19の影響を受け，通常時と同様の研究環境が得られない年であった．特にスポーツ工学・ヒューマンダイナミクスの分野においてはスポーツや人間の動作を計測する実験が重要な役割を持つが，実験の実施が困難であるという声が聞かれた．

スポーツや人間の動作を計測する手法として，光学式モーションキャプチャシステムを用いた方法が多く用いられている一方，小型かつ簡易に計測が可能なシステムとして慣性センサや地磁気センサを搭載した計測システムが着目されている．特にコロナ禍においては比較的小規模・少人数での実験が可能であることは大きなメリットであると考えられる．

慣性センサに関する研究について多く見られたのは歩行やランニング，スプリント等に関する研究であり，加速度センサを用いたランニングの解析^（1），慣性センサを用いた異なる走行面におけるランニングの解析^（2），IMUを搭載したシステムを用いてトレッドミルにおけるランニングを計測する研究^（3），スプリントにおける加速時のパワー計測^（4），小型フォースプレートを併用した歩行解析における関節トルク推定^（5）等が報告された.他にも慣性センサを使用した例として，全身運動を対象としたIMUの正確性の検証^（6），ペダリング動作のトルク推定^（7）等が進められている.

特定のスポーツに関連する研究としてはジュニアサッカー選手のバランス能力評価^（8），野球のピッチングにおけるボール速度生成のメカニズム定量化^（9），あん馬・旋回動作の姿勢推定に関する研究^（10），フィギュアスケート・ジャンプに関する研究として，3次元加速度解析^（11），回転軸推定^（12），回転軸の3次元化に関する研究^（13）が報告された.

また，日常生活にも関連する研究も行われている.慣性センサは日常生活で最早必要不可欠となったスマートフォンにも搭載されているが，同じく普及が広がっているスマートウォッチに搭載されている慣性センサ・心拍センサの信頼性に関する研究^（14）が報告されている．帯状慣性センサを用いたカーブ時の座面形状推定^（15）も進められており，負荷を軽減し，快適な自動車や航空機等のシート開発への応用が期待される．さらに，近年注目を集めているIoTに関連する研究として，慣性センサや光学式モーションキャプチャによって計測した情報をオンライン教育に利用することを目指したバーチャルラボに関する研究^（16）が報告された．

以上，慣性センサに関する研究の2020年の動向について述べた．慣性センサを用いた研究は，計測した波形を示すことや統計解析を行うことが少なくないが，慣性センサで直接計測可能な物理量だけではなく，計測した加速度や角速度から他の計測システムを併用して姿勢や関節トルク等，指標としてより広く利用可能な物理量を計算・推定することができれば解析の幅を広げることが可能であり，そのような研究も徐々に増えてきている. 光学式モーションキャプチャシステムを用いた研究に比べると，慣性センサを用いた研究はまだ少ない傾向にあるが，スポーツに留まらず，生活の中でも慣性センサによるウェアラブルセンシングの需要はますます高まっていることから，慣性センサを用いた計測・解析手法の発展が望まれており，今後も慣性センサを用いた幅広い研究が期待される.

〔近藤 亜希子　同志社大学〕

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25.3　講演会

25.3.1　SHDシンポ

シンポジウム：スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2020（SHD2020）が2020年11月13日（金）～15日（日）にオンラインにて開催し，特別講演2件とオーガナイズドセッションを含む一般講演85件が行われた^（1）．

特別講演１では，岐阜大学教授の山脇恭二先生より，「外側と内側の融合を求めて～30数年の指導を通して～」と題し，外側から見た視点と内側の感覚との違い，その違いを埋める（融合）するためにはどうすればよいのか，スポーツ界に新たな創造を生み出すことが必要であることなどについて紹介された．

特別講演2では，「車いす製作（創り）における選手と技術者のインターフェース」と題し，パラリンピアン・シグマクシスの二條実穂氏，OXエンジニアリングの安大輔氏，塩野谷明実行委員長による講演・鼎談が行われました．選手・技術者・研究者による対談をメインに進行が行われ，選手と技術者とのコミュニケーション，選手の希望を実現するために求められる技量の高さ，創意工夫など，車いす製作の難しさについて紹介された．

一般講演では，スポーツ工学，ヒューマンダイナミクスの一般セッションとして，野球・ゴルフスイング・体操・宙返りのような特定の種目に関するセッションの他に，オリンピック・パラリンピックを対象としたセッション，運動制御，日常生活，動作解析等，幅広いテーマを扱うセッションが設けられ，最新の研究内容が報告された．

機器展示では，オンライン開催にも関わらず14社の展示が行われ，休憩時間における動画配信，機器展示プレゼンテーション，専用ページによる製品紹介等が行われた．

今回大会における一般発表は85件，参加登録人数は175名，展示企業数は14社とオンライン開催による影響により規模縮小が懸念されたが前大会と遜色ない規模での開催となり，盛会裏に終了しました．

図25-3-1　SHD2020ポータルサイト　トップページ

図25-3-2　特別講演1

図25-3-3　特別講演2

　〔廣瀬 圭　久留米工業大学〕

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25.3.2　ISEA 2020

本会共催行事のISEA 2020（第13回スポーツ工学国際会議）が2020年6月23日（火）～27日（土）（日本時間）の5日間にわたって開催された．本国際会議は2020年2月頃までは東京都目黒区の東京工業大学にて開催する予定で進められていたが，世界的な新型コロナウイルス感染拡大により，急遽，オンライン開催に形式が変更された．また参加登録費が無料となり，世界中から参加しやすいよう，日本時間の朝5時から8時の時間帯を用いて開催された．当初予定された5つの招待講演もすべてオンラインで実施された．その結果，本会議シリーズでの通常の参加者（毎回200名程度）の10倍近い，56ヵ国からの1845名の参加登録者を記録し，大変な盛況となった．セッションも5室パラレルでオンラインながらほぼ問題なく行われ，123件の発表が行われた．また166編の査読付き論文の講演論文集もオンライン出版された．以下，日程に沿って内容を紹介する．

第1日目は，開会式の後，デンマーク オールボー大学のJohn Rasmussen教授より，「Statistical Biomechanical Models of Running」と題する基調講演がなされた．第2日目以降も，セッションに先だって基調講演がなされた．第2日目から5日目までの基調講演は順に，山形大学の瀬尾和哉教授による「Lessons of the past, prospects for the future」，米国ワシントン州立大学のLloyd Smith教授による「Of Bats and Balls」，富士通研究所の本田崇氏による「Gymnastics Judgement Support System」，美津濃株式会社の鳴尾丈司氏による「Research and development of high value-added sports products based on Mechanical Engineering」であり，いずれの講演も大変な好評を博した．第5日目の最終日には，一般講演のほか，スポーツ工学教育に関する特別セッションや，FIFA（国際サッカー連盟）の特別セッションも開催された．閉会式では，4件の論文賞の授与，ISEAフェローの発表，次回ISEA 2022の会場の発表（米国パドゥー大学に決定）が行われ，最後にグループフォトの代わりにグループビデオを撮影し，閉会となった．グループビデオのスクリーンショットを図25-3-4に示す．また受賞した4つの論文を参考文献に示す．

図25-3-4　閉会時に撮影されたグループビデオのスクリーンショット

〔中島 求　東京工業大学〕

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