ロ ボ ッ ト ・ 福祉機器
「 生 活 支 援 ロ ボット実用化プロジェクト／安全技術を導入した搭乗型生活支援ロボットの開発」

安全性・信頼性の保証とは？
リスクアセスメントを極めた 3D 距離画像センサ
日本信号株式会社

取材：Oct. 2020

安全について突き詰めるプロジェクト

⽣活のあらゆる場⾯において⾃動で動くロボットや機械を、よりいっそう活⽤しようという動きが活発になっています。そこでNEDOは、ロボットの安全基準や安全評価⼿法の確⽴を⽬指すた
め、「⽣活⽀援ロボット実⽤化プロジェクト」（2009〜2013年度）を実施しました。鉄道信号などで知られる⽇本信号株式会社は、鉄道駅のホームドアなどに実装されている同社独⾃に開発したMEMS光スキャナによる3D距離画像センサ「アンフィニソレイユ」の改良研究で、本プ
ロジェクトの⾞いす搭乗型ロボットの研究開発に参加しました。安全を⾒極めるためにロボットの「⽬」の役割を果たすことを「アンフィニソレイユ」に期待されてのことでした。⽇本信号
は、プロジェクトを通して、そもそも「安全」とは何かを定義づけるところから困難な研究課題に取り組み、その成果を「アンフィニソレイユ」の現⾏製品に反映しました。

B EG I NNI NG

開 発 へ の 道

MEMS光スキャナの研究開発が⽣んだ、独⾃の3D距離画像センサ

現在、鉄道駅などのホームドアの安全センサとして圧倒的シェアを誇っているのが、⽇本信号の3D距離画像センサの「アンフィニソレイユ」（写真1）です。元々、同社が新事業分野への進出を模索する中で⽣まれた製品でした。

写真1 ⽇本信号の3D距離画像センサ「アンフィニソレイユ」（左・プロジェクト当時の「FX8」、右・最新型の「FX10s」の外観と内部構造 写真提供：⽇本信号）

⽇本信号では1991年頃から、鉄道の信号制御装置に使われるキーデバイス「電磁リレースイッ
チ」の⼩型・低コスト化を⽬的に「動く半導体」とも⾔える「MEMS」に注⽬。⽇本におけるMEMS研究の第⼀⼈者である東北⼤学の江刺正喜教授を訪ね、同教授のアイデアも得て、MEMS利⽤法のなかでも「光」に関わる装置の研究開発に取り組みました。

MEMSとは「微⼩な電気機械システム」という意 味 の 英 語 「 Micro Electro Mechanical
Systems」の略称です。シリコン半導体基板などの上に、機械要素部品センサやアクチュエー
ター、電⼦回路などをひとまとめに配置した、半導体のように微少な装置ながらも“動く”構造を持っている装置を指します（写真2）。
写真2 ⼩判状のミラー可動部と周囲の磁気回路から構成された部品が⽇本信号の開発したMEMS光スキャナ「ECO SCAN」。左右を突き通す棒のような部分を軸に、電磁⼒で中央部のミラーが“動く”（振動する）。単結晶シリコンによる⼀体形成で摺動部がなく、耐久性に優れ⻑寿命

⽇本信号宇都宮事業所スマートシティ統括技術部⻑でスマートセンシング技術部⻑でもある川崎栄嗣さんは、「ゼロから始めた研究開発も2000年頃になると、シリコン基板を使ったMEMS に 対 す る 加 ⼯ 技 術 開 発 が 進 み 、 こ のMEMSを使って何か新製品を実⽤化できないかと考えだしました」と話します。
「プロジェクターへの応⽤などいろいろトライ
した結果、光スキャナとしての利⽤が、⼀番将来性が⾼いだろうと考え、『ECO SCAN』という商品名で、MEMS光スキャナを実⽤化しました（図1）」（川崎さん）

図1 「ECO SCAN」の模式図。電流が流れると永久磁⽯が作る磁場から⼒を受け、そのローレンツ⼒でミラ
ーを振動させ、⼊ってきたレーザを⾛査する（資料提供：⽇本信号）「そして、その『ECO SCAN』の実装例の⼀つが3D距離画像センサ、つまり『アンフィニソレ
イユ』でした」（川崎さん）
⽇本信号は、⻑年、鉄道⽤の信号機や⾃動改札機など鉄道関連機器を開発・製造・販売してきましたが、「アンフィニソレイユ」により、センサという新しい事業分野に乗り出すことになりました。

検知能⼒の⾼さで乗降客の安全を⽀える「アンフィニソレイユ」は2005年に販売を開始、翌2006年には、⽻⽥空港ターミナル駅の有⼈改札路で乗降客数を数えるためのセンサとして初の社会実装を果たしました。そして2010
年、⼤⼿鉄道事業者から、「東京・都⼼部路線駅へのホームドア設置に向けて、従来品より⾼精度なセンサを搭載したホームドアを開発、設置したい」との要求があり、ホームドア向けに「アンフィニソレイユ」の改良研究に取り組みました。

従来のホームドア⽤⽀障物センサの多くは、レーザ光をビーム状に複数本放射し、それを遮ると“何か⽀障物がある”と検知する光電式が主流でした（図2）。しかし、この⽅式では、⽀障物がビームとビームの間に⼊ってしまうと検知できないため、傘などの細いものは検知に抜けが⽣じてしまう問題がありました。

図2 光電式センサの模式図。この投光・受光部の組み合わせが、複数設置され⽀障物を検知する

⼀⽅、「アンフィニソレイユ」は、MEMS光ス
キャナを搭載し、レーザを対象物に向けて⾯状に照射するため、検知範囲に抜けが⽣じません（図3）。また、MEMS光スキャナの特性を引き出すために採⽤した「同軸光学系⽅式」により、太陽光などの外乱光に強いという性質も兼ね備えることになりました。
図3 「アンフィニソレイユ」の測距原理（資料提供：
⽇本信号）「同軸光学系⽅式」とは、1個のMEMS光スキャナでレーザの投光と受光の両⽅を⾏う⽅法を指します。受光視野が常に投光軸に⼀致しているため、⾛査したそれぞれの⽅向の受光視野⾓が狭くなり、⼀⾒デメリットのようですが、周辺の光に邪魔されることがないことから、太陽光など
外乱光に対する耐性能が⾼まります（図4）。

図4 「同軸光学系⽅式」（左）と⾮同軸系の「分離光学系⽅式」（右）の⽐較模式図（資料提供：⽇本信号）

川崎さんと同じく⽇本信号でMEMS開発に関わってきた、宇都宮事業所スマートシティ統括技
術部スマートセンシング技術部担当部⻑の猪俣宏明さんは、「『アンフィニソレイユ』は強い⽇差しの下でも、⾞両とホームの間の空間に残されたものが、傘の先のような数ミリ程度のものであったとしても検知することができます」と説明します（写真3）。

写真3（左）ホームドアに実装された「アンフィニソレイユ」。（右）⽋き取り部分に配置されている。⽇本信号宇都宮事業所の試験エリアで、普段は⾒ることのできない電⾞の⾛る線路側から撮影

⼤⼿鉄道事業者での採⽤をきっかけに「アンフィニソレイユ」はホームドア⽤3D距離画像セン
サとして評価が⾼まり、順調にシェアを伸ばしていくことになりました。

MEMS光スキャナの独⾃性と検知能⼒が、NEDOプロジェク
トメンバーの⽬に留まってさて、⽇本信号と⼤⼿鉄道事業者の間でホームドア⽤センサの開発が進められていたちょうど同じ頃、千葉⼯業⼤学・未来ロボット技術研究センター所⻑の古⽥貴之さんと、産業技術総合研究所・フィールドロボティクス研究グループ（当時）の加藤晋さんは、NEDO「⽣活⽀援ロボット
実⽤化プロジェクト」で⾞いす搭乗型ロボットの研究開発に取り組み、ロボットに搭載する安全装置の「周辺環境センサ」を探していました。
古⽥さんと加藤さんは、さまざまなセンサを集めてその性能を評価して⾏くうちに、「アンフィニソレイユ」を知ることになりました。調べてみると、MEMS光スキャナを応⽤した仕組みや、その検知能⼒の⾼さがわかり、「アンフィニソレイユ」に強い関⼼を寄せるようになりました。
猪俣さんは、「当時、MEMSでレーザスキャンするセンサは、『アンフィニソレイユ』くらいしかありません。そのためプロジェクトのメンバーにも斬新に映ったのでしょう」と話します。
2010年末に古⽥さんから声がかかると、川崎さんはすぐにプロジェクト参画を決断しました。
そして年明け1⽉には、既存メンバーのアイシン精機株式会社、オプテックス株式会社、株式会
社ヴィッツ、千葉⼯業⼤学とともに、⾞いす搭乗型ロボットの研究開発グループに同席して机を並べることとなりました。
その当時のことを振り返って川崎さんは話します。「『アンフィニソレイユ』の今後の展開を考えたとき、私はぜひ安全認証を取りたいと思っていました。そのために何が⾜りなくて、どういうことを解決しなくてはならないか、“安全センサに求められる機能要件”を学びたいと思っていたところでした。ですから⽣活⽀援ロボットプロジェクトの"安全"について考える研究は、まさにうってつけの機会でした」
川崎さんらは「アンフィニソレイユ」のホームドアへの搭載に続いて、駅ばかりでなく、踏切の障害物検知センサなど、鉄道運⾏⾃体への「アンフィニソレイユ」の展開を計画していました（図5）。しかし、多くの旅客を載せる⾞両が⾏き来する運⾏分野は、ホームドアより格段に厳しい安全基準の達成が必要であり、それには「アンフィニソレイユ」と“安全”の関わりを、とこ
とん突き詰める必要を川崎さんらは感じていたのでした。

図5 「アンフィニソレイユ」の鉄道分野での活⽤例（資料提供：⽇本信号）

創造⼒でリスクを洗い出す

本プロジェクトでは、⾞いす搭乗型ロボットの実⽤化を⽬指していました。この搭乗型ロボット
が、⼀般の町なかを⾛⾏する際に安全を保証する“技術”をどうすれば開発することができるのか？ それにはまずロボットの⾛⾏・使⽤中に、どのようなリスクに出くわす可能性があるのか、それを漏れなく洗い出さなくてはなりませんでした。
プロジェクト内で実際にその作業に当たった猪俣さんは、「“安全技術”といわれても最初は何のことかわかりませんでした。しかし、いろいろと話を聞くうちに安全の研究も⾯⽩そうだと思うようになりました」と当時の⼼境を振り返ります。
「ところが最初に参加した⼆泊三⽇の合宿で、“⼤変なことをすることになってしまった”と、⾯
⾷らいました。リスクを可能な限り洗い出すための合宿でしたが、⼆泊三⽇だけでは時間が⾜りず、メンバー全員が、かなりの宿題を持ち帰えらなければならなくなりました」（猪俣さん）
リスクの⼀例を挙げると、町中の電信柱があります。ロボットがそれを障害物として認識できずに衝突してしまったら？ ⼤きさ、表⾯の質感、光沢などが異なる場合に、それを「アンフィニ
ソレイユ」が同じように検知できるのか？ もし電信柱には衝突しなかったとしても、次の障害
物が隠れていて、それもロボットが認識して回避できるのか？
このように発⽣の可能性があるリスクを網羅的に挙げていくと、その項⽬はどんどん枝分かれして⾏って数千にも及ぶことになります（図6）。

図6 リスクの洗い出し例（イメージ）（資料提供：⽇
本信号）「リスク項⽬の洗い出しには優れた創造⼒が必要です。そうでないと可能性を網羅できません。
技術者としてスキルが試されるときです」と川崎さん。⼀⽅、実際に洗い出しを⾏った猪俣さん
は、「いつになったら終わるともわからない、気の遠くなる作業でした」と⾔います。

次に、洗い出されたリスク項⽬を検討しますが、項⽬全てを検討することはできませんから、優先順位を付ける必要が出てきます。
具体的には、リスク項⽬の「①影響度合い」「②発⽣度合い」「③検出度合い」の三つについて評価して、点数を付けてゆき、それを掛け合わせた数字が⼤きいものを “処置すべきリスク項⽬”としました。
もっともこの点数付けもリスク項⽬判断基準も、あらかじめ決まった⽅式があったわけではな
く、参加者たちで、その⽅法論の是⾮から議論して、リスク項⽬の検討作業を進めました。
そして、検討・処置すべきだと判断されたリスク項⽬については、茨城県のつくば市にある「⽣活⽀援ロボット安全検証センター」の安全確認施設を使って、実際に安全検証実験を⾏いました（写真4）。

写真4 茨城県つくば市にある「⽣活⽀援ロボット安全検証センター」で⾏われる安全性試験（イメージ）
参照：NEDOプロジェクト実⽤化ドキュメント「安全安⼼な⽣活⽀援ロボットの開発を⽀える規格と認証体制を整備」「検証センターで試験すると、障害物に近づくと時速1㎞まで減速するはずが、スピードが落ちなかったことがありました。理由は障害物を『アンフィニソレイユ』が上⼿く検知できなかったからでした」（猪俣さん）
このように実際に試験をしてみると新たな課題が⾒つかることもありましたが、「アンフィニソ
レイユ」が関わる課題の多くは、装置そのものを改良することなく、センサを動かすプログラムのアルゴリズムを書き換えることで解決できました。

「アンフィニソレイユ」⾃体が故障したら？ ⾃⼰健全性モニタの必要性が明らかに

徹底的にリスクアセスメントを⾏う中で、前述の「電信柱」のような⾛⾏時の外部環境に関するもの以外に、もう⼀つ重要な検討事項があることを⾒出しました。それは「アンフィニソレイ
ユ」⾃体が壊れた場合、その事態をどうやって発⾒し、どのように安全を確保するかという点です。
「アンフィニソレイユ」はおおまかに⾔って、「レーザ」「MEMS光スキャナ」「受光素⼦」（前掲の図3参照）から構成されています。各部それぞれに不具合が起こる可能性があるため、リスクを網羅するには、「①レーザは設計通りに放射しているか」「②MEMS光スキャナのミラーが設計通りに動作しているか」「③受光素⼦が機能しているか」の3点の健全性を保証しなければなりません。
⼀例を挙げると、もしレーザ放射出⼒の低下で返ってくる反射光の強度が下がったり、MEMS
光スキャナの⾛査振れ⾓が⼩さくなったりした場合、今まで⾒えていたものが⾒えなくなります。そうなると検知範囲が想定より⼩さくなり、最悪、障害物を⾒逃してしまうことにもつながります。
ホームドアのように取り付け場所が固定されていて移動しなければ、あらかじめホーム上の柱などを対象物に決めて、受光側の出⼒を⾒てこのような現象が観察されるかどうかを調べ、「アンフィニソレイユ」が健全に動作しているかを確認できます。
しかし移動する搭乗型ロボットの場合は、⾃⼰健全性を確認するための⽬印（対象物）を、あらかじめ決めておくことはできません。そこで川崎さんらがたどり着いた解決策は「アンフィニソ
レイユ」⾃体に⾃⼰健全性をセルフチェックする機能を内蔵することでした。

簡易な「⾃⼰健全性モニタ」で、セルフチェック実現

いくつかの試⾏錯誤を経て⾏き着いたその仕組みは極めてシンプルなものに集約されました。
外部の柱の代わりに「アンフィニソレイユ」の正⾯ガラスに反射物を付け加えて、それを⾃⼰健全性確認のための⽬印（対象物）とすることにしました。

写真5 ⾃⼰健全性モニタを搭載する最新型「アンフィニソレイユFX10s」。正⾯ガラスの右下の三⾓形が⾃⼰健全性チェックのために貼られた特殊シール

最新型のFX10sの正⾯ガラスの右下には、三⾓形のシールのようなものが貼られています。ここに投光したレーザが反射、受光部でその状況をモニタすることで「アンフィニソレイユ」の⾃⼰健全性をチェックしています（写真5）。

原理を⽂字で読んでしまえば何気ないことですが、この形状に⾄るまでには、「NEDOプロジェ
クトで⾝につけた、安全性やリスクアセスメントの知⾒が総動員されている」と川崎さんは説明します。
2013年のプロジェクト終了後から2020年の現在まで、この⾃⼰健全性のセルフチェック機能
は、改良に改良が重ねられてきました。わかりやすい例が外観です。FX10sは、プロジェクト当時のFX8から2世代を経て、正⾯ガラスが曲⾯から平⾯に変更されています。
川崎さんは、「平⾯ガラスは曲⾯ガラスより加⼯コストがかからないという理由もありますが、
⾃⼰健全性モニタを内蔵するにあたって、平⾯ガラスの⽅が有利だったことが最⼤の理由です」と説明します。
そもそもFX8の正⾯ガラスが曲⾯だったのは、投光したレーザがガラス⾯に正反射して受光素⼦に⼊らないようにするためでした。平⾯ガラスだと正反射を避けるには、レーザに対してガラスを斜めに設置する必要があり、装置筐体の⼤型化が懸念されました。
「アンフィニソレイユ」は単独で利⽤される装置ではなく、ホームドアなどに取り付けられて使⽤するため、少しでも⼩型化することが、FX8までの最優先課題でした。しかしNEDOプロジェ
クトでの安全性研究を経て、⾃⼰健全性のモニタリングの重要さを理解した川崎さんらは、あえて平⾯ガラスの使⽤に踏み切りました。
移動体に搭載された「アンフィニソレイユ」が⾃⼰健全性をモニタリングするためには、前述のとおり外部ではなく、「アンフィニソレイユ」内部にセンシングする対象物を置く必要があります。しかし、対象物の設置位置によっては、測定範囲に⾃⼰健全性モニタ⽤の対象物が陰を作り出し、外環境をセンシングできない無効になってしまう画素が⽣じてしまいます。
投光部・受光部からモニタ⽤対象物を少しでも遠くに置ければ、無効になってしまう画素を減らすことができますが、曲⾯ガラスではそれが難しいため平⾯ガラスへと変更しました（図7）。

図7 曲⾯ガラスと平⾯ガラスの反射・投光距離の違い

曲⾯ガラスの時には10％ほどだった無効になってしまう画素は、平⾯ガラスにしたことで3％にまで抑えられました。⼀⽅、筐体を⼤きくしたくなかった川崎さんらは、電気回路部分を改良、FX8とさほど変わらない⼤きさまで⼩型化できるように努⼒しました。

コロンブスの卵のような発想で実現した「⾃⼰健全性モニタ」ですが、その簡易さから、製品価
格や堅牢性、重量、既存品との互換性などにも優れていて、「アンフィニソレイユ」のシェアの拡⼤と維持に貢献しています。

「アンフィニソレイユ」が求められる場所を探して建機、農機、ロボットへと展開

⾃⼰健全性モニタの特殊シールは、FX8の⼀部に試験的に貼られ、FX10sから標準装備となりました。それは「アンフィニソレイユ」が、ホームドアなどの固定物から移動体へ、その利⽤範
囲を拡⼤していくためでした。
事実、「アンフィニソレイユ」は建設機械や農業機械での利⽤が拡⼤しています。⼀例を挙げ
ると、建設機械メーカーのコベルコ建機株式会
社では、⾃社建機の「事故ゼロ」を⽬指して周辺検知⽤センサを探した結果、20tクラスのパワーショベル「SK200」に「アンフィニソレイ
ユ」を採⽤しました（写真6）。
写真6 「アンフィニソレイユ」を採⽤したコベルコ建機のパワーショベル「SK200」（写真提供：コベルコ
建機）

SK200には「アンフィニソレイユ」が4台搭載されていて、死⾓エリアの⼈や障害物を検知し、⾃動で機械の旋回や⾛⾏を減速・停⽌する
衝突軽減システムになっています（図8）。

図8 「アンフィニソレイユ」を利⽤してSK200に取り⼊れられた衝突軽減システム（資料提供：コベルコ建機）

また、空港にあるボーディングブリッジへの搭乗ゲートで、⼩さな⼦どもが誤進⼊してしまうのを⾒逃さないための検知システムの開発も進んでいます。航空会社では当初、カメラを利⽤したシステムを考えていましたが、検知精度に限界を感じ、⽴体物を3次元で正確に捉えられる「アンフィニソレイユ」のほうがより的確に⼦どもを発⾒できるとして、採⽤を決めました。
さらに、NEDOプロジェクトで取り上げたタイプとは異なりますが、ロボットへの「アンフィニ
ソレイユ」の応⽤展開も、⽇本信号では進めています。同社の⾃動床清掃ロボット「CLINABO（クリナボ）」は、清掃エリアの地図作成と⾃⼰位置認識の機能を備えた清掃ロボットで、決められたルートに沿って⾃動⾛⾏しながら、床に⽔と洗剤を撒きパッドでこすり、後⽅で⽔を吸い上げて床を磨き上げていきます（写真7）。

写真7 左：⾃動床掃除ロボット「CLINABO」、右：「CLINABO」の操作画⾯

⾃動運転のため「CLINABO」には、さまざまなセンサが搭載されていますが、「アンフィニ
ソレイユ」もその⼀つとして重要な役割を担っています。通常、⾃⼰マッピングにより決められたルートを安全に⾛⾏する「CLINABO」ですが、まれに段差を認識ができなくなることがありました。
写真8 「CLINABO」の正⾯に取り付けられた「アンフィニソレイユ」

段差を誤認識した場合、最悪、階段から「CLINABO」が転げ落ちてしまう可能性もあります。このような事故は絶対にあってはならないので、階段の段差を検知するようにと「アンフィニソレイユ」を搭載することにしました（写真8）。

「CLINABO」は、東京・池袋の東武百貨店で実際に使⽤されているほか、深夜、⾸都圏の⼤型ターミナル駅などで実証実験を繰り返しています。当然、「CLINABO」の落下事故は起きていません（写真9）。
川崎さんは「今は、まだ階段の段差を⾒ているだけです。次は、進⾏⽅向に⽀障物があった場
合、『どいてください』と⾔いながら減速していき、⽀障物がなくなったら⾛り出すような制御も可能にしてゆきたい」と話します。

写真9 段差を⾃動検知して停⽌した「CLINABO」「15年前の開発当初は、その⽤途すらはっきりしていなかった」（猪俣さん）という3D距離画
像センサ「アンフィニソレイユ」ですが、「NEDOプロジェクトを経て、その安全性・信頼性を⾼次元で保証する知⾒を得ました」と川崎さんは⾔います（図9）。

「新分野に参⼊するとき、NEDOプロジェクトを通して知り合った企業や団体とのつながりがとても役⽴っています。普段から情報交換を⾏うなど、プロジェクトのメンバーとは今でも有効な関係性が続いています」（川崎さん）
プロジェクトを通じて更なるレベルアップに成功した⽇本信号の3D距離画像センサ「アンフィニソレイユ」は、活躍の場をますます広げています。

図9 「アンフィニソレイユ」の開発年表（資料提供：⽇本信号）

安全技術向上と“めぐり合い”の好機に

⽇本信号株式会社 宇都宮事業所
スマートシティ統括技術部⻑ 兼
スマートセンシング技術部 部統括担当
川崎 栄嗣 さん川崎栄嗣さんは⾃動⾞関連の前職で安全意識を培ってきたこともあり、本プロジェクトを「⾃社のセンサを安全技術として完成させる好機」と捉えて参加を決めました。その成果は「アンフィニソレイユ」に⼗分⽣かされていますが、川崎さん個⼈としてのプロジェクトに参加してよかった点について聞くと、「貴重な“めぐり合い”があったこと」を真っ先に挙げます。
「グループには、普通、絶対に⼀緒に仕事をしないコンペティターもいました。とは⾔え、同じものを⼀緒に作る、⾔わば戦友のようなものですから、けん制しながらもいつの間にか腹を割って話し合う仲になれました。そうしたプロ
ジェクト内での“めぐり合い”が、⾃分の世界を⼤きく広げてくれたと感謝しています」

苦労して開発した安全技術を次へつなげる

⽇本信号株式会社 宇都宮事業所
スマートシティ統括技術部
スマートセンシング技術部 担当部⻑猪俣 宏明 さん

猪俣宏明さんは、⼊社以来、「アンフィニソレ
イユ」のようなセンサの事業に携わってきました。その経験と⼒量を買われ、NEDOプロジェ
クトでは、実際にリスクの洗い出しを任されました。また、それらを検証する実験も⾏いました。
「いったい何をやるのだろう」というところからのスタートでしたが、プロジェクトの4年間で、“安全技術”を確⽴させるまでに⾄りました。
当時を振り返って「正直、しんどかったですよ」と猪俣さんは⾔います。その⼀⽅で「プロジェクトでリスクアセスメントの考え⽅や⽅法論を研究したおかげで、『アンフィニソレイ
ユ』をはじめ開発製品の安全認証取得への道も⼤きく開けてきました」と話します。
また川崎さんと同じく“めぐり合い”の喜びについて猪俣さんは⾔います。「それまでは外部の⼈と会うことなどほとんどありませんでした
が、プロジェクトに参加して、同じグループのアイシン精機さんの愛知の⼯場に出向いたり、つくば市の⽣活⽀援ロボット安全検証センター
で実験をしたり、本当にたくさんの⼈たちと知り合いましたし、これも貴重な経験でした」

対象物との距離を⽴体（3D）で捉える⽅法

3Ｄセンサは、奥⾏⽅向の距離計測と⽔平・垂直⽅向の⾯⾛査を⾏うことで対象物を捉えます。その⽅式にはいくつかのパターンがあります。
まず画像の取得⽅法で代表的な⽅法は次の3⽅式があります（表1）。

表1 画像取得⽅式による特徴の⽐較（資料提供：⽇本信号）

また、距離データを得る代表的な⽅法には次の2⽅式があります（表2）。

表2 距離データ取得⽅式の⽐較（資料提供：⽇本信号）

⽇本信号の「アンフィニソレイユ」は、「3Dセンサ」と「レーザスキャン⽅式」を組み合わせて、対象物を捉えています。

「アンフィニソレイユ」が⽴体物を捉える仕組みは「アンフィニソレイユ」では、まずレーザを対象物に向けて照射し、その光が⾏って対象物に当たって返ってくるのを受光素⼦で捉えます。こうして得られる光の⾶⾏時間を基に対象物までの距離を測定し（TOF⽅式：Time of Flight）、その1点1点のデー
タを集めて対象物を3次元的（3D）に捉えます（図10）。

図10 TOF⽅式の模式図（資料提供：⽇本信号）

さまざまな⽅向にレーザを照射するために、レーザを⾛査しなければなりません。
この⾛査に「アンフィニソレイユ」ではMEMS 光 ス キ ャ ナ （ 商 品 名 ： ECO
SCAN）を使⽤しています（写真10）。
写真10 鏡状になっている「ECO SCAN」

図11 スキャン結果のイメージ。右は光量画像で、左が距離画像、⾚⾊が濃いほど距離が近い（資料提供：⽇本信号）「 ECO SCAN 」 に は 、 摺 動 部 が な い た
め、摩擦による消耗と故障がなく⾼い耐久性が実現されています。また、近⾚外パル
スレーザを使っているので、昼夜を問わず使⽤可能です。さらに「アンフィニソレイ
ユ」は、1個の「ECO SCAN」でレーザの投光と受光の両⽅を⾏うことで強い外乱光を受けても正確に対象物を捉えることができます（図11）。
「アンフィニソレイユ」はこうした仕組み
で、「①3次元（3D）形状認識の性能が⾼い」「②摺動部がなく耐久性に優れている」「③昼夜を問わず使⽤可能」「④外乱光に強い（耐外乱光性）」といった特⾊を備えています。

「⽣活⽀援ロボット実⽤化プロジェクト／安全技術を導⼊した搭乗型⽣活⽀援ロボットの開発」（2009〜2013年度）（NEDO内担当部署：ロボット・AI部）

本プロジェクトでは、対⼈安全技術の確⽴が⼤きな課題となっていた介護・福祉等の⽣活⽀援分
野向けのロボットについて、世界に先駆けて、安全技術の研究開発と安全性検証⼿法の研究開発を実施しました。
NEDOは、企業・⼤学・公的機関・業界団体の成果を結集できるような実施体制を構築し、研究開発を推進しました。具体的には、移動作業型（操縦が中⼼）、移動作業型（⾃律が中⼼）、⼈間装着型、搭乗型の4タイプについて、安全技術を搭載したロボットの開発にも取り組むとともに、検証・試験の拠点として「⽣活⽀援ロボット安全検証センター」を開設し、安全性に関するデータや知⾒を集約しました。こうした活動がもとになり、⽣活⽀援ロボットの国際安全規格がISO13482として発⾏されました。また、各企業における⽣活⽀援ロボットや関連技術の事業化にもつながりました。