建設業の新分野進出モデル構築支援事業「パワーショベル事故防止システムの開発」 モデル事業について
技術部 藤井俊逸 シンク・フジイ 柾 成隆
１

はじめに建設業の新分野進出事業は、中小の建設業者が行う新しい取組みに対して、国土交通省が補助金を出す制度である。当社でも「低コストで使いやすいパワーショベル事故防止システムの開発」というテーマで、平成 19 年度のモデル事業に応募し、採択された。
ここでは、このモデル事業に関して、当社が行った開発の説明をすると伴に、今後の課題と対応策についても整理した。

２

取り組むに至った背景・理由・契機①

背景a)

建設機械等の災害は、建設現場の三大災害の一つであり、平成 17 年死亡者数 49 人と建設現場の死亡災害の約 1 割を占めている。中でもパワーショベルによる災害は半数以上を占め（平成 17 年死亡者数 20 人）、圧倒的に多い。そのような中で、改正労働安全衛生法（H18/4/1）では、第 28 条の 2 で「リスクアセスメントの実施に努めなければいけない」という内容が明文化された。

b)

このような時代背景から、工事中の安全管理が重要視されている。また、低入札により、低コストでの施工を余儀なくされている中、安全管理を軽視することが予想される。安全管理を確実に実施できる仕組みが望まれる。

②

その理由・契機a)

工事前の朝礼での安全確認など、意識を高める取り組みは行われているが、危険が減少するためのシステム化はあまり行われていない。労働安全衛生総合研究所によれば、パワーショベルのオペレーターが作業半径内に立ち入った人を認知するような安全装置の開発は緊急の課題であるとされている。

b)

また、斜面崩壊による事故も多く、斜面の安全性を検知して、その情報をオペレーターに早く伝達する技術も求められている。

c)

したがって、システムを構築することが大事だと判断した。

d)

現在、当社で地すべり地の工事中に、伸縮計の警報を携帯電話に自動通報する仕組みを採用している。ところが、パワーショベルのオペレーターは、作業中に携帯電話の音を確認しにくいため、手作りで、パワーショベル内でサイレンが鳴る仕組みを使っていた。

e)

この技術を発展させ、伸縮計などのセンサー反応時、人が近接した時に、パワーショベル内で音と光で知らせるシステムを開発することとした。

３

事業の内容
①

事故防止システムに必要な機能・仕組みの整理a)

以下の活動により、事故防止に必要な機能・仕組みについて整理した。
過去の事故例の実態調査
実際の現場で問題点整理
関係者会議による問題点整理

b)②

その結果を整理し、必要な機能を・仕組みを考えていく。

試作機の開発a)

斜面が不安定化した場合にパワーショベルへの警報をだすことに加えて、作業員が作業半径に近づいた場合にも警報を出す仕組みを開発する。

b)

最終的に次のケースで警報をだす仕組みとした ---------------------- 資料１
A 経路 斜面崩壊の予兆→斜面変動が所定の値（４mm/時間など）で自動警報

B 経路 オペにボタン連絡→工事関係者がオペレーターに連絡をとりたいとき

C 経路 近くに作業者がいるとき →2～10m 程度の距離を選定し作業者がそのエリアに入ったときに自動通報
D 経路 その結果が、現場事務所で確認できる仕組み
オペレーターに通報があっても無視するケースが考えられるため、現場事務所で確認することにより、現場監督がオペレーターへ指導できるようになる。
c)③

４

完成した試作機を資料-２に示す。

試作機の評価a)

試作機を、室内、現場にて評価した。

b)

その様子を、資料-３に整理した。

事業実施上の組織体制・推進体制・スキーム等①

組織体制・推進体制

企業名（株）藤井基礎設計事務所

担当者
藤井俊逸

加藤電機株式会社
カナツ技建工業株式会社（独）労働安全衛生総合研
究所

加藤学
吉岡直樹
高木元也

②

所属・役職
技術部次長
代表取締役社長
土木部長
人間工学・リスク管理研究グループ主任研究員

主たる役割分担
統括（事前調査、システム設計、実証テスト、評価）
機械設計、試作機製作
実証テスト、現場評価
アドバイス、総合評価

スキーム
当社は、土木設計コンサルタントとして、地すべりの計測、災害緊急時の対応
災害緊急対応時に必要な安全システム開発
施工時の安全管理アドバイスなどを中心に業務を行ってきた背景がある。
今回の開発に関しても下記の技術を中心に取り組みを行ってきた。
１) 地すべりの移動結果を、リアルタイムでインターネット配信する技術
２） 計測結果から警報を自動配信（携帯メール、パトライト、サイレン）
３) 重機のオペレーターに直接警報を出す装置
これら 3 つの経路については、自社関連現場にてそれぞれ実用化している。
本事業においては、これらの技術を一本化し、「低コスト」で「使いやすい」商品開発を目指す。
「低コスト化」は、自動車セキュリティ産業の加藤電機の商品開発力を有効利用する。
「使いやすさ」に関しては、当社のある松江市で施工実績の多い、カナツ技建工業と相談しながら行う。日本国内で望まれている施工安全に関する情報は、（独）労働安全衛生総合研究所の高木氏にアドバイスをいただいた。

５

取組の成果
①

事故防止システムの開発に関してa)

事故防止に必要な機能・仕組み
以下の活動により、事故防止に必要な機能・仕組みについて整理した。
過去の事故例の実態調査
現場（志津見・雲津）での問題点整理
関係者会議からの情報
その結果、次の４つの機能をパワーショベル内の装置に組み込むこととした。
●リモコンボタン押し→パワーショベル内連絡（音声＋フラッシュライト）作業員、現場監督、外部からの入現者が連絡をとりたいときに押す
現在、石を投げるなどして、オペレーターに知らせている
パワーショベル後退時に人がいる場合にも、知らせることができる●人近接リモコンを身につける→近づくと自動でパワーショベル内連絡
音声（人近接＋確認）と、フラッシュライトで知らせる
距離は３タイプ設定できる（工事の状況で選ぶ）●法面などに設置したセンサーが所定の値になると自動でパワーショベル内連絡
音声（崩壊）と、フラッシュライトで知らせる
センサーとして、斜面の工事の場合は伸縮計・雨量
土石流工事の場合は、土石流センサー・雨量など、現場状況に応じて選定できる●上の３つの連絡が、パワーショベル内に連絡されたとき、現場事務所にも連絡が入る
現場事務所に連絡が行くことで、オペレーターが慎重に対応するようになる
また、現場監督もオペレーターに指導することができる

b)

試作機の開発試作機は１号、２号を作成した。
試作機 1 号はボタンを押したら、サイレンが鳴るというものである。
試作機 2 号が、上の 4 つの機能を取り入れて試作したものである（資料-２）。

６今後の課題及び対応策
加藤電機は土木の工事現場が初めてだったため、現場へ来てもらい実感してもらった。
藤井基礎は電気的なことがわからないため、シンク・フジイを通じて、加藤電機とのコミュニケーションをとり、それが成功した。
今後も、現場の状況に応じ、製品を改善していかなければならないため、引き続きカナツ技建で使用上の問題点を出してもらうようにする。
その他の課題を列記すると以下となる。
①

製品コストの適切な設定を模索する必要がある。

②

国土交通省発注業務にて使用しやすいように NETIS への登録を行う。

③(社)日本建設機械化協会、重機メーカー等へのプロモーション。

④

行政・工事業者の安全に対するコスト意識の改善のため、安全システム適用の目安化を図る。
a)

具体的な内容危険な土工工事については、安全監視システムの義務化。
そのために、危険な土工時の定義・その場合の安全管理システムの目安を、ガイドラインにまとめて、普及していく。例として、「切土直高 20m 以上・地すべり地の切土では安全監視システムを設置すること」「人とパワーショベルが近接する工事では、安全監視システムを設置すること」
b)

上に対する具体的手順
現在、全国地質調査業協会連合会の「新マーケット創出提案型事業」に応募し、具体的な働きかけができるように、取り組んでいる。

⑤７

販売戦略（販売代理店選定、営業ルート、レンタル販売など）の模索。

おわりに今回、建設業の新分野進出モデル構築支援事業に採択されて、ある程度の成果が得られた。この事
故防止システムの開発は、建設工事において重要なシステムであると考えている。
今回作成した試作機をさらに発展させて、このシステムを普及し、事故防止の減少に努めるようにしていきたい。当面は、ゼネコン対象に設計提案に盛り込んでもらったり、安全管理に関する評価点 UP に利用してもらい、普及のきっかけとしていきたいと思っている。
世の中が望んでいることを、肌で感じ、それをビジネスモデルとして構築し、実行していくことが、これからの時代は大事になると考えられる。「こんなものがあったらいいな」という声を幅広く集めて、それを実現できる技術を見つけ、形にしていきたいと考えている。

資料１ 重機への連絡経路に関する説明図
A 経路 斜面崩壊の予兆→斜面が４mm/時間で自動警報B 経路 オペにボタン連絡→20m 程度の距離でボタン連絡

C 経路 近くに作業者がいるとき→10m 以内で自動通報

D 経路 その結果が、現場事務所で確認できる仕組み
オペレーターに通報があっても無視するケースが考えられるため、現場事務所で確認することにより、オペレーターに指導できるようになる。

現場事務所
法面につけた伸縮計が2mm/ｈで自動連絡

DAB

ボタン連絡C

無線パトランプ
サイレン

資料-２
試作機 2 号

装置写真
危険時現場監督者が押しボタン
ランプ＋音声（連絡連絡）

伸縮計変形時
ランプ+音声（崩れ崩れ）

人近接
ランプ+音声（人人）資料-３
08/02/13 試作機 2 号現場設置検証
２

スケジュール①

13:30

関係者紹介（藤井俊逸、柾、下田平、カナツ吉岡部長、鈴木）

②

13:40

試作機 2 号パワーショベル取り付け・設置位置検討

③

14:00

動作確認・音量確認（押しボタン、のび太、人接近）

④

14:10

通信距離の確認（押しボタンにて代表して確認）

⑤

14:20

通信距離の確認（障害物がある場合）⑥14:30

人近接の場合の現場実験（障害物無し・有）⑦３14:50a) 3～5ｍ

LED1 回点滅

現地の距離と異なるので現場確認b) 15ｍ

LED2 回点滅

現地の距離と異なるので現場確認

c) 30ｍ

LED3 回点滅

現地の距離と異なるので現場確認

問題点の整理試作機 2 号パワーショベル取り付け・設置位置検討①

ライトの取り付け位置a)

位置的にはなるべく前側がよい。作業中はバケットに集中するので。

b)

前のステーのところ（写真３赤矢印）が最も良い。

c)

設置高さは人や作業内容によって異なるので、今日の実験のようにガムテープで固定するなど（写真４）、臨機応変に対応できる方が良い。

②③４

５６

本体の設置位置a)

後ろのスペースの置くこととなる（写真６）。

b)

ライトのコードの長さが足りないので、後１ｍは伸ばしておく必要がある。

c)

ライトの色は異なる方が良い。

バッテリーの設置位置
a)

後ろのスペースとなる（写真７～10）。

b)

12V バッテリー2 個を並べて固定したため、おき場所がなくなった（写真 5）。

c)

今回はシートにもたれる形で置いたが、狭い空間におきやすいようにする必要がある。

動作確認・音量確認（押しボタン、のび太、人接近）①

音量は今の大きさが丁度いい。

②

大きさを調整しやすい方がよい。

③

人が逃げたときの、「異常なし」は、安心してしまう可能性があるので、なくてもよいのでは？

通信距離の確認（押しボタンにて代表して確認）①

押しボタンは 15ｍで反応した。

②

障害物があると、その背後でボタンを押すと反応しない。

③

押しボタンの場合は、障害物がないところへ移動して、押せばよい。

④

見通しがきけば電波は通る。

人近接の場合の現場実験（障害物無し・有）①3m 設定近づいたとき 2.5ｍ（写真 14）

離れた時 6ｍ②15m 設定近づいたとき 10m,10m,12m

離れた時 12m,12m,14m③30m 設定近づいたとき 14m,17m,22m

離れた時 16m,24m,27m（写真 11）④3m、15m はあまり変動しないが、30ｍはバラつきが生じる。

⑤

現場では 3m～5m の設定でよいのではないかという声があった。

写真１ 現場検証実験の全景

写真２ 設置状況前方写真

写真３ ライト設置状況側方写真

写真４ ライト設置状況近接写真

写真５ バッテリー設置写真

写真６ 本体設置写真写真７ 後側スペース

写真８ 後側スペース中央

写真９ 後側スペース右写真１０ 後側スペース左写真１２ バッテリー本体写真

写真１１ バッテリー本体写真写真１３ シガレットは使用不能

写真１４ 距離測定写真

写真１１ 距離測定写真