あらゆるモノに囲まれて成り立っている現代人の生活。近代以前に比べると、驚くほど便利な世の中になっていることは間違いない。コンピュータやクルマのない生活なんて、もはや誰にも想像できないだろう。
でも、日々いろんな機械や道具を使いながら、たまにこんなことを感じないだろうか。
「この掃除機、なんだかちょっと使いにくいなあ」「この靴、もう少し自分の足の形に合っていたらいいのに」等々。
そう、私たちの身の回りにあるモノは、決してすべてが使いやすく出来ているわけではない。

その理由は、設計者がもっぱら機械の物理特性にのみ目を奪われ、それを使いこなす人間の特性にはあまり注意を払っていないから。つまり、人間に対する理解が不十分なまま、モノ作りが行われているのだ。
そのため、便利なはずの機械が意外に使いにくかったり、市場に出てから予想もしなかったヒューマンエラーを起こしたりする。また生産者側は、それらのトラブルを未然に防ぐため、使用感や安全性の試験に多大なコストを負担しなければならない。

こうした問題を解決する根本的な研究を行っているのが、お台場にある独立行政法人、産業技術総合研究所のデジタルヒューマン研究センターだ。副センター長の持丸正明先生は、センターの研究目的をこう語る。
「例えばクルマは、構造力学や流体力学を駆使して設計されていますが、肝心のドライバーがどう行動するかはあまり考えられていません。ドライバーが行動する自動車システムになると、急に具合が悪くなってしまう。システム全体で考えると、マシンの部分はよく設計されているけれども、人とマシンが接するインターフェースの部分が弱い。これを我々は“ウィーケスト（最も弱い）・リンク”と呼んでいます。ならば、マシンがCADで設計できるなら、その中に人間のモデルを持ち込んで、設計段階から人とマシンが一体となったシステムを作ればいい。これが我々の根本的な考え方です」。

なるほど、人間を数値で表せるモデル（＝デジタル化）にすれば、機械設計の中に組み込める。それゆえのデジタルヒューマン。ただし、持丸先生はさらに先があると言う。
「そうやってクルマを作ったとしても、そのクルマが人間を理解しないのは具合が悪い。ドライバーは眠いのにクルマはそんなこと知っちゃいないというのでは、デジタルヒューマンは完成しません。クルマ自体がドライバーの状態を理解し、運転を支援するところまで行かなければなりません。つまり設計段階だけでなく、運用する段階でも機械は人を知るべきだという考え方ですね」。
機械設計に人間尊重主義が持ち込まれたような話ではないか。
人間モデルを使えば機械は使いやすいものになる、ということなのだろうか。

ここで、デジタルヒューマン研究センターの研究対象を整理しておこう。
同センターでは、人間が持っている機能を「生理・解剖学的な機能」「運動・機構的な機能」「心理・認知的な機能」の３つに分けて考えている。これが縦軸だとすれば、横軸にあたるのはデジタルヒューマンを特徴づける３つの技術的要素だ。具体的には、人間を精密に「計測する技術」、人間の機能を記述する「計算モデル」、そして人間モデルを形にして見せる「提示技術」を指す（下図参照）。
この３×３のマトリックスの中に、同センターの研究対象が点在しているわけだ。約40人いる研究者それぞれが専門分野を持っている。もちろん、各研究対象は互いに無関係なわけではなく、すべてがどこかでつながっていると考えて良い。

では、具体的にどんな研究が行われているのか。
研究内容は、大きく４種類に分類される。まず第１は「人を知るデジタルヒューマン」。人間の身体の形状や動き、心理機能を測定し、それらを計算機ソフトウェアとして実現する研究だ。例えば、局所麻酔下手術における患者の心理や生理反応を測定・モデル化し、計算機ソフトウェアを作成。それを応用した手術シミュレータなどが考えられている。
第２は「人を見守るデジタルヒューマン」。これは部屋や環境に沢山のセンサーを配置し、そこで得られたデータから人間の状態や行動を知り、状態・行動に応じたサービスを提供するための研究。老人ホーム内の事故防止システム、病床看護、成人病予防のためのヘルスケア支援、ホームセキュリティなどへの応用が想定される。
第３は「人に合わせるデジタルヒューマン」。人体表面の形状・変形・感覚をモデル化し、人体に適合する製品の設計を支援する研究を行う。具体的な応用例は、メガネ、靴、ガスマスク、カメラ、クルマなど。
第４の研究は「人を支えるデジタルヒューマン」。人間の生活・行動を支える技術として、ヒト型ロボット（ヒューマノイド）の研究を行っている。

デジタルヒューマン研究センターで行われている研究は、基本的にはすべて基礎研究だ。ただし、研究成果や活動が社会に還元されるよう、民間企業や大学、コンソーシアムなどの外部機関と積極的な連携を図っているのが特徴。国から独立した組織であるため、かなりフレキシブルに活動できるのだ。

その一例として、大阪のメーカーと共同開発した足形状スキャナ「INFOOT」が挙げられる。これは人の足を測り、それをモデル化することで、個人の足形状に適合する靴や中敷きを自動設計する測定器。装置に付けられた４つのレーザー投光器と８台のビデオカメラによって得たデータから３次元モデルを作り、それを元に個別の靴型を作る。片足の計測時間はわずか数秒。誰でも簡単に操作でき、価格も約150万円と、既存の同種の機械の1/10程度にすぎない。
「従来の機械は、ただ足の寸法を計るだけでした。INFOOTの特徴は、人体の解剖的特徴点（骨の突出、靱帯の走行などによって決まる点）を同時に計測できることにあります。抽出した解剖学的ポイントを足の形状データベースと照合して骨の位置を自動認識し、それに基づいて足の寸法を計算するのです」。

解剖学的特徴点に基づいた同一点数・同一幾何学構造からなる形状モデルを作るので、集めた足の形はバラバラでも、基本的なデータ形状は皆同じ。結果的に統計処理が行いやすくなり、平均的な足と個人の足の違いを定式化することができる。つまり、数種類の靴型データを少し加工すれば、個人にフィットした理想的な靴型を作ることができるわけだ。他人のフィット感を自分の靴に合わせることすら可能になるらしい。
もちろん、店頭で計測したデータはID登録され、店舗の顧客データとして厳重に管理される。将来的には、顧客はIDを通じてインターネットで靴が買えるようになり、子供の足の成長を記録することも可能になるだろう。店舗側からすると、年齢や顧客層に特化した足形データを収集できるので、様々な靴型の設計に役立てることができる。
大量生産に使えるものでありながら、個別の生産にも対応できるこのINFOOT。既に国内外で約100台が導入されていると言う。