GENSAI NEWS2022 年 11 月 25 日

取材

トヨタ技術会の会報誌にスケルカ技術が掲載
2022 年 11 月トヨタ技術会の会報誌に「地下情報の見える化 〜ジオ・サーチの挑戦！〜」というタイトルで弊社の技術を取り上げていただきました。
トヨタ技術会は、 技術を高め 、 社会貢献 することを活動の柱とした、トヨタ自動車（株）様の従業員から成る有志団体で、 モノづくり を軸に、トヨタ技術会の会員（３万人程）に向けて情報を発信されています。
取材当日は、トヨタ技術会から、朝田様、加藤様が本社ショールーム（東京都・大田区）にご来社いただき、スケルカートを実際に操作したり、スケルカーを見学いただきました。また、ARにより弊社の技術で地下情報を見える化した状況を体験していただきました。

（トヨタ技術会）

スケルカート Neo 調査イメージ

ジオ・サーチ株式会社

取材当日の様子

お問い合わせ：03-5710-0200 www.geosearch.co.jp/

■タイトル地下情報の⾒える化 〜ジオ・サーチの挑戦！！〜リード⽂道路をはじめとした⽇本のインフラは、⾼度経済成⻑期と時を同じくして整備されました。最近では、これらの⽼朽化による⽔道管の破損による断⽔や、地下の経時変化による道路の陥没等、様々な事故が起きています。⼀旦事故が起きてからの復旧には、多⼤な損失が伴います。社会が発展していくためには、新しくものを作っていくだけでは無く、今あるものをどのように維持管理していくかも⼤切なことです。今回は、この解決策の⼀つとして、地下情報の⾒える化に取り組まれているジオ・サーチ株式会社の創業者である冨⽥会⻑に取材をしてきました。
1. 背景
1.1 地下⾒える化の必要性
冨⽥会⻑が地下⾒える化技術の有⽤性を認識したのは、会⻑が以前勤めていた会社でアメリカに駐在していた 1980 年代にさかのぼります。海洋関連⼯事の技術開発の仕事に従事する中で、⽬に⾒えない地下に発⽣する空洞や埋設物を正確に把握するニーズがあることを知りました。こういった調査は、災害による被害を減らし、⼈々の命や暮らしを守るために必要不可⽋であると考えました。
1.2 近年の事故
インフラは、国⺠⽣活や経済活動を⽀える重要な基盤です。⾼度経済成⻑期にできた多くのインフラの⽼朽化が加速しています。また地下構造の経時変化は、⼤きな事故の原因になります。近年起きた事故の例として、博多駅前の陥没事故が上げられます。

博多駅前の陥没事故の様⼦
2016 年 11 ⽉に、博多駅前 2 丁⽬交差点で 5 ⾞線の幹線道路が陥没し、埋設されていた電線、上下⽔道管、ガス管が破損したことで、近隣のビルを含む最⼤ 800 ⼾が停電しました。
商業ビルは営業を停⽌し、近隣へのガス供給も停まり、銀⾏のオンラインシステムも使⽤できない事態を招きました。

事故や震災復旧の現場では、⼀刻も早い調査が必要になります。ジオ・サーチは、365 ⽇12 時間以内に現場に駆け付けることができる体制を取っており、この事故でも、復旧⼯事のための地下調査を担当しました。
ジオ・サーチは、次項で紹介する地下調査技術を活⽤し、⽔道管やガス管を始めとした地下埋設物情報を可視化し、⼯事の計画、施⼯時間の⼤幅な短縮につなげることができました。
この事故では、約 1 週間での復旧を成し遂げ、その迅速さは世界で称賛されましたが、⼀度事故が起きると、復旧が完了するまでに、⼤きな社会的損失が発⽣します。
陥没現場では地下鉄七隈線の延伸⼯事が⾏われていました。橋本駅から天神南駅を結ぶ地下鉄を、博多駅まで 1.4km にわたって伸ばす⼯事です。駅のホームに向かって少しずつ断⾯を⼤きくする NATM ⼯法（トンネル⼯事の⼯法）が採⽤されていました。
地下の⼟砂が⽼朽化した下⽔管からの流失や地震により沈下して空洞が発⽣します。近年
は、年間 10,000 件にのぼる陥没事故が発⽣しています。そのため、平時においても事前に地下情報をデジタル化し、状況の変化をモニタリングし、⼤事故の発⽣を未然に防ぐことが⾮常に重要になっています。
ただし、⽇本の道路の総延⻑は、国⼟交通省の発表によると約 130 万 km（地球 320 周分）にもなります。この道路沿いの地下に、多くのインフラ管（⽔道、ガス、通信 等）が埋まっているため検査を⼤幅に効率化する必要があります。
2.地下情報の⾒える化の技術
2.1 スケルカー
ジオ・サーチは、道路下の様⼦を効率的に、検査するためにスケルカ―という⾞両を開発しました。スケルカ―は、路⾯に放射した電磁波によって得られる情報をもとに、地下の様⼦を 3D で記録します。

スケルカ―Dper（探査深度 3m）

電磁波を⽤いる検査法には、いくつかの種類がありますが、スケルカ―は、電磁波レーダー法を採⽤しています。
以下に電磁波レーダー法の簡単な原理を⽰します。路⾯上から照射された電磁波は、物体の中を進みます。この際、透過する物体が劣化しておらず、均質な状態の場合、均質な反射波が得られます。⼀⽅、劣化が進み、舗装のポットホールや空洞などの異変が起きている状態の場合、得られる反射波も不均質なものになります。この反射波形に⾊付けを⾏うことで、異変が起きている個所を可視化することができます。

図-１

健全部および劣化部⾮破壊調査データ平⾯画像

図-２

マイクロ波の反射応答イメージ［1］

⼀⽅で、反射を利⽤するため、電波の減衰も著しく、⼟質条件にも左右される⽋点を有しています。しかし、⾼速で調査でき、物体を壊すことがない⾮破壊検査法であり、エックス線検査のような危険な放射線を使⽤しない⻑所を有しています。
ジオ・サーチは、⽬に⾒えない道路下の状況を正確に素早く、調査するために、独⾃に電磁波センサーを開発しスケルカ―に搭載しました。スケルカ―は、⾛りながら、道路に放射した電磁波の反射波によって得られる情報をもとに、地下の状況を 3D で記録します。
電磁波レーダー法の技術⾃体は、過去からありましたが、調査のために、交通規制をかけるなどの制約が必要でした。
⼀⽅、スケルカ―は、時速 100km で⾛⾏しながら検査できます。処理データは膨⼤なものになりますが、近年のセンサーや情報処理装置の進歩とともに、可能になりました。
⾼速道路なども交通規制することなく検査をすることができ、⼤幅に効率化できます。
スケルカーを⽤いた道路陥没予防調査はこれまで 24 万ｋｍを調査し確認空洞数は 10 万箇所以上になります。

（データ取得幅 2.5m)

スケルカーの基本的仕様
スケルカ―は、路⾯から反射した電磁波データを⼀⽅向だけでなく、三⽅向の⾯で計測しています。また、周辺映像撮影装置（三⽅向/前左右）やライン（⾞線）スキャンカメラ、GPS 装置と電磁波地中レーダー装置を併⽤し記録します。
スケルカ―は、空洞の調査だけでなく、⾒えない橋梁床版の内部劣化（舗装の空洞等）も正確に迅速に調査できます。
スケルカ―により、劣化が懸念される個所の特定を容易に⾏い、詳細な検査を実施する個所を絞り込むことができるため、検査の⼿間を⼤幅に削減することができます。

スケルカ―の測定イメージ

3 ⽅向の⾯データのイメージ

また、スケルカ―は、ただ測定するだけでなく、その後のデータ活⽤も⾒据えた⼯夫がされています。従来は、取得データを専⾨家が分析する必要がありましたが、複合的な解析結果をデジタルデータとして、定量的に分かりやすく表⽰するシステムを考案し、専⾨家の分析を不要にすることで⼤幅な効率化を図っています。

劣化状態の定量化イメージ（⼀⽬瞭然で劣化状態の把握が可能）
また、取得データを、気象や交通量などの情報と重ね合わせることで、劣化予測に基づいた⼯事のマネジメントが可能になります。これにより、計画的な検査、⼯事ができるようになりました。
2.2 スケルカート
地下の⾒える化に関しては、公共構造物内部の⾮破壊探査（道路・橋梁・空港・港湾・施設における空洞調査、埋設管マッピング調査、床版健全度調査）等、様々なところにニーズがあります。ジオ・サーチは、顧客へのレンタルを視野に、スケルカーの⼩型版の検査機器である、スケルカ―トという検査機器を開発しています。スケルカ―トでは、⼤きな⾞が通れないような狭い場所や震災で交通が困難な場所でも、地下状態の検査ができます。

スケルカート（写真は、改良版のスケルカート NEO）

スケルカ―ト NEO は、ユーザビリティについて徹底的にこだわった開発がされています。
スケルカ―トは、震災現場での活⽤も想定されています。震災現場での活動は、機材が重く使いづらい、がれきがたくさんある、腰が痛い、でも調査は、ライフライン復旧のために⼀分⼀秒でも早く完了させる必要がある等、様々な要求があります。
こういった理由から、ジオ・サーチは、作業する⼈に徹底的に寄り添いたい、そしてカッコイイ物を作りたいと考え、SSAP（Sony Startup Acceleration Program）［2］※を活⽤し、デザイン検討のサポートを得ました。
※アイデア創出から事業化までをワンストップで⽀援するプログラム。 スタートアップの創出と事業運営を⽀援する
ソニーの社内プログラムとして 2014 年にスタートし、2018 年より社外にもサービスの提供を開始。

いかにユーザビリティを良いものにするか？ SSAP での検討では、まずは下記の通り、ユースケースを洗い出し、製品に必要な要素（Usability）をデザインの⼒でどのように実現するか（Design Elements）の関連性を整理しました。

Usability と Design Elements の関連整理

ユースケースの洗い出しと可視化
操作⽅法以外にも、どこでどのように保管されるか、メンテナンス⽅法や、充電⽅法、計測現場までの運搬⽅法、どのような⾞両で運んでいるか、運ぶ時の固定⽅法、荷台への積み下ろしなど、様々なユースケースを詳細に検討しました。ユーザーに徹底的に寄り添って検討を⾏ったことで、最終的に、ユーザビリティを確保し、スタイリッシュなデザインを考案することができました。

スケルカ―ト NEO イメージ
2.3 地上・地下インフラ 3D マップ
ジオ・サーチには、スケルカーやスケルカ―トで集めたデータを「⾒える化」する技術もあります。3D マップデータは、地上・地下の空間の距離、確度、⾼さ、深さも計測可能になっています。

３D マップデータ
この 3D マップを活⽤し、既存埋設管の⼲渉チェックやシミュレーションが可能になります。関係者全員が⼯事前に地下の埋設状況を 3 次元で把握することができるため、スムーズに⼯事計画の⽴案、⼯事の施⼯ができます。
実際に AR（拡張現実）⽤眼鏡をかけてみました（下図左）。AR ⽤眼鏡を付けると、地表が透けて⽔道管やガス管の場所が⼿に取るように分かります。

AR ⽤ゴーグル使⽤状況

AR 技術での⾒える化（ゴーグル・タブレットで確認可）

従来は⽔道管やガス管を⼯事する場合、事前に埋設物台帳の確認や試掘を実施していました。しかし、過去に異なる業者が同じ個所を掘って⼯事をしている等の理由から、掘った後に、実際の地下の状況が台帳と異なっており、計画・⼯事のやり直しが発⽣するケースがありました。
この問題に対し、３D マップで埋設物情報を⼀元管理することで、計画・⼯事のやり直しを無くし、⼯期が従来⽐の３割程度短縮できるようになりました。
また、埋設物を 3D のデジタルデータとして、重機に⼊⼒することで、誤掘削の防⽌や ICT施⼯（⾃動施⼯）も⾏えるようになります。

ICT 施⼯イメージ
3.今後の展望
地下の⾒える化は始まったばかりです。その⼀⽅で、地下の埋設物による事故は、世界の⾄るところで発⽣しています。アメリカでは、掘削⼯事に伴う埋設管破損事故は、年間50~80 万件発⽣しており、それに伴う社会的損失は、5 兆円にも上るという試算が GITA
（Geospatial Information & Technology Association）［3］により発表されています。
ジオ・サーチは、地下の⾒える化による「GENSAI（減災）」をキーワードにカリフォル
ニアや、台湾に拠点を築く等、世界進出を始めました。地下の世界は、フロンティアです。
ジオ・サーチは、技術を使って、GENSAI を世界に広めていきたいと考えています。
4.取材を終えてジオ・サーチは、地下の⾒える化の技術を活かし、東⽇本⼤震災の復興調査やタイ・カンボジアでの地雷除去のボランティア活動でも、現地に⾏って精⼒的に活躍されています。
過酷な現場に、いつでも、いち早く駆け付け、調査を⾏う。この熱意は、どこから来るのか…。冨⽥会⻑から 1 冊の本を紹介頂きました。実業家の 滝久雄⽒による「貢献する気持ち」という本です。
滝⽒は、⼈間は他者のための⾏動を「美徳」と考えがちだが、他者のための⾏動は、もって⽣まれた「本能」であると述べています。
冨⽥会⻑は、⾃分の仕事にかける想いについて、「かわいそうだから助けるのではなく、⾃分の得意技を活かし、役に⽴ちたいという本能に基づく⾏動だから、ワクワクドキドキできる」と私たちにお話しくださいました。
ジオ・サーチが開発している技術も「作業者のユーザビリティを徹底的に考える」、「⼯事のやり直しを無くし、⼯期を短くする」等、常に現場で作業をしている⼈に寄り添った技術であると感じました。
「役に⽴ちたいという本能」この考え⽅は、私が⽇々直⾯している業務にも通じる、⼤切な考え⽅です。
私の現在担当している主な業務は、⼟⽊構造物の⽼朽更新業務ですが、⾃分の持っている技術的知⾒を⽇々磨き、⾃分の専⾨性に誇りを持って社会の役に⽴てるように⽇々精進していきます。

取材⾵景（左より、冨⽥会⻑、トヨタ技術会加藤朝⽥）（執筆：加藤 慶太朗）

◆関連リンク・ジオ・サーチ株式会社 HP
・GENSAI NEWS 〜⼈道⽬的の地雷除去⽀援の会(JAHDS)関係者と⽀援者の皆様へ
・GENSAI NEWS 〜「第 108 回総合科学技術会議」スケルカ技術
・⽇本経済新聞 ~道路陥没のソウル市、⽇本企業が無償で空洞調査◆参考元［1］国⼟交通省 中部地⽅整備局資料［2］SSAP（Sony Startup Acceleration Program）［3］GITA（Geospatial Information & Technology Association）