重機向け無線式警報機の開発
技術部○シンク・フジイ

藤井俊逸

柾

成隆

１．はじめに
シンク・フジイでは、無線式伸縮計『のび太』、無線式マルチロガー『ＤＣのび太』の開発・販売の一環として、これらを使った受託業務をいただいている。その多くは、土砂災害監視や施工の安全管理という目的で、警報システムとしての役割が大きい。
特に、現場での警報は、人命に関る可能性があるため、安全管理の現場ではほとんど警報装置が設置されている。このように現場で警報機器の設置をする場合、当初有線式の警報機器を使用していた。
しかし、施工現場では特に、重機作業の邪魔になることから、設置場所が限られてきた。逆に言うと、すべり土塊の中やその近くで作業している人たちから離れた場所に設置するというケースが多かったのである。有線式を使用してきた理由は、市販されているものが有線式しかなかったからである。
２．手作り無線警報機による実験
警報システム機器として利用していたのは、有線式パトランプ、有線式サイレン、自動通報装置（携帯電話に危険を音声で通報する装置）であった。しかし、現場作業者からは、「重機の音でサイレンの音が聞こえない」、「パトランプは、作業場所から離れている上、昼間は見えにくく、また常に見ているわけではないので不安だ」、「自動通報装置は、重機内では携帯電話が鳴っても音が聞こえなかったり、バイブ機能は、重機の振動でわかりづらい、さらに現場では携帯電話が入らない場所もある」という声が多く聞かれた。
「無線式の観測機を使っているのだから、無線式の警報機はないのか？」という発注者や設計担当者の言葉から、無線式警報機をインターネットで調べてみたが、現場に対応したそのような商品は見つからなかった。
そんな中、のび太の宣伝にとパンフレットをまとめているとき、他社から依頼され、商品化した倒れ検知器のカタログが目にとまった。倒れ検知器とは、主に工場で作業者が倒れた場合、作業者につけた装置で異常があった場合、自動的に無線で管理者に通報し、パトランプやサイレンを鳴らすという装置である。
これにヒントを得て、無線パーツや警報機器を組み合わせ、手作りの無線警報機を作成してみた。
作業者からは、「作業の邪魔にならず、警報機を好きな場所に移動できてよい」という評価をいた
だいた。さらに、「これを重機につむことはできないか」という要望に答え、小型のものも作ってみたところ、こちらも「これで安心して作業ができる」という意見を数多くいただいた。
（写真２参照）
３．商品化に向けてのきっかけ
このように、無線警報機は好評ではあったが、手作りのため、①作成に時間がかかる②一定した品質の確保ができない可能性がある③既存商品を組み合わせるため、原価が高いという問題があり、有線式警報機や自動通報装置の補助器具として使わざるを得なかった。
そのような中、ＤＣのび太を共同開発している会社のユーザーが、無線式警報機を商品化したという話を聞いた。その会社は、自身が建設工事を行っており、自分たちの問題解決のために開発したとのことであった。早速、機械を見せてもらったが、非常に使いやすく、設置も簡単であり、当社でも現場で採用してみた。（写真３参照）
現場の作業者からもとても好評であったが、2 点問題があった。
価格が定価で約６０万円、レンタルにしても月々５万円以上するため、大規模な工事でないと採算が合わない点と、法面等屋外設置用のため、重機作業者には警報が届かないという点である。
そこで、社内開発会議の中で、重機に絞った無線式警報機を開発できないかという声が上がり、商品化をすることにした。
４．重機向け警報機の概要
施工業者から話を聞いてみたところ、施工で最も多い事故は、転落、ついで、重機接触による事故が多いということがわかり、まずは接触事故の対策を優先することとし、大きく３つのレベルにわけ、開発を進めることにした。
ＬＥＶＥＬ１：重機作業周辺に作業者がきたら、作業者が重機のオペレータに知らせる仕組み
ＬＥＶＥＬ２：作業者が近づくと自動的に重機のオペレータに知らせる仕組み
ＬＥＶＥＬ３：地すべりや緊急時に自動的に重機のオペレータに知らせる仕組み
このように、施工業者が現在困っていることを優先し、当初の目的であった、のび太、ＤＣのび太からの警報は、ＬＥＶＥＬ３とした。
この商品の目的は、①確実に重機オペレータに合図を送る②低価格で提供する③マニュアルを見なくても操作がすぐに覚えられる④悪条件の中でも確実に動作し、メンテナンスを極力少なくするという点が上げられるが、これを自社ですべて開発するとなると結構な開発費がかかる。
そこで、開発顧問会社に相談してみたところ、自動車のアクセサリー関係を手がける会社を紹介された。その会社の会社案内をみると、・近距離（10～30m）、中距離（1km 程度）、長距離（～2,000km 以上）の無線技術
・大きな音で盗難防止を知らせる技術
・泥水などをかぶっても確実に動作する光で知らせる技術
・車内にコンパクトに機器を配置する技術を持っていた。さらに、直接会って話をしてみると、商品は、自動車の個人オーナーをターゲットにしているため、「１０万円以下で市場に出すというのがコンセプト」と聞き、まさしく、われわれが欲しい技術、ノウハウをもった会社であった。早速、試作機を作ってもらうこととした。
５．試作機（LEVEL1）の紹介

開発費を抑え、実際の使い勝手などを早く把握するため、試作機はまず LEVEL１で行うこととした。この会社の商品を使うと、ほぼ配線を変えるだけでできることがわかったためである。
ベースとなったのは、盗難防止装置とタイヤハウス内を照らす、高輝度 LED 商品である。
写真１に試作機の写真を示す。

高輝度 LED

重機内アンテナ

受信機用バッテリー
重機内サイレン
重機受信機本体

作業者用スイッチ
写真１．重機用無線式警報機試作機(LEVEL1)
機器の構成と警報までの流れは作業者用スイッチ：作業者が重機に近づいたらスイッチを押す
重機内アンテナ：作業者用スイッチから送られる電波をキャッチ

重機受信機本体：アンテナから送られた信号を解析し、警報機を ON

重機内サイレン

：重機受信機本体の指示により、最大１２８dB の音量で警報を発令
音色も 4 通りあり、状況などに合わせ変更が可能

高輝度 LED：重機受信機本体の指示により、１～２W 相当の明るさで警報を発令
光り方も点灯、フラッシュ、ブリージングがあり、状況などに合わせ変更が可能となる。

初期段階の試作機は、現場実証を目的としており

１）使い勝手（実用性）
２）耐久性
３）設置方法、場所
４）保守性などの技術的検証を中心に商品化に向けた費用面などの意見を集約していくことが目的となる。

６．終わりにまだ、開発初期の段階のため、詳細については、知的所有権の問題もあり、公表できない点もあるが、このように、現場で困っていることが、開発に結びつくこと、他業種にまで目を向けると必要な技術が確実に、また安価で手に入りことがあるという開発手法、現場の意見を聞くことが商品化につながるという点を肝に銘じながら開発を進めて行きたい。実証実験後は、LEVEL２、LEVEL3、さらにそれ以上の安全を確保し、確実にかつ使いやすい商品を目指したい。
また、これら機械に頼るだけではなく、安全管理システム全体の機能と運用方法をスキルアップし構築していくことが、土砂災害から人々を守ることになることも忘れてはならないと思う。

写真２．手作りの重機向け無線警報機

写真３．法面等屋外作業者向け無線警報機