学校における清掃ロボットの安全性:日中稼働前に確認すべき4つのチェックポイント

学校向けに清掃ロボットを選ぶということは、他の建物よりも高い安全基準を設定することを意味します。機械は、廊下、教室、食堂、そして校庭で稼働し、その間、児童生徒がそこを移動します。そのほとんどは大人の付き添いなしです。オフィスや倉庫では許容される条件でも、ここでは十分でないことがよくあります。

現場で機械が日中稼働できるかどうかは、4つのチェックポイントで決まります。

1. 認証。人の中での自律稼働のために書かれた規格に対して認証を受けているか?
2. 検知。検知性能は大人だけでなく子どもでも検証されているか?
3. 挙動。周囲に人だかりができたり、進路を塞がれたりしても予測可能な動作を維持できるか?
4. 床の状態。通過後、廊下に濡れた床を残さないか?

Gausiumは、各スペースの広さと屋内・屋外の別に応じて、5機種で学校施設全体をカバーします。

Phantasは教室、廊下、オフィスを担当し、TÜV RheinlandによってEN IEC 63327に対する評価を受け、PL=dの機能安全要件を満たすことが確認されています。

Miraは、玄関ホール、小規模な食堂、多目的室といった中規模スペースを担当し、わずか660mmの隙間を通り抜けながら、1回の走行で掃引と洗浄を行います。

Omnieは食堂、ホール、大規模な通行スペースを担当し、360度3D LiDARとパノラマカメラにより死角ゼロの認識を実現します。

Marvelは、地下駐車場などキャンパス内で最大級の硬質床を担当し、1回の充電で5~10時間稼働します。

Beetleは校庭、通路、駐車場を含む屋外エリアを担当し、アスファルトやコンクリート上で作業し水分を一切残さない乾式掃引機です。

以下のセクションでは、4つのチェックポイントをそれぞれ順に見ていきます。

各チェックポイントが対象とすること

この4つのチェックポイントは互いに独立しています。3つを満たしていても、4つ目で不適格となる場合があります。

4つ目のチェックポイントは、学校が最初に取り上げる項目です。濡れた廊下での転倒は、学校の自動化プログラムにおいて最も起こりやすいインシデントです。そしてこれは障害物回避とは無関係です。

チェックポイント1:機械がどの規格に対して認証を受けているかを確認する

IEC 63327は、商用の動力式自動床処理機に関する国際規格であり、自律稼働に関する規定も含んでいます。これを求めることで、一般的な安全性の説明を、学校の安全衛生担当者が確認できる文書に変えることができます。規格そのものについては Gausiumの商用清掃ロボット安全性ガイドで解説しています。

Gausiumはこの規格に対して評価を受けています。2024年3月、TÜV RheinlandはPhantas S1 Pro Mの回路設計、アーキテクチャ、機械構造をEN IEC 63327に対してテストし、EUのCE-MDおよび北米のcTUVus認証とあわせて、PL=dの機能安全要件を満たすことを確認しました。2024年1月、TÜV Rheinlandは商用清掃ロボットとして初めて、EN IEC 63327に準拠したCE-MD証明書をGausiumに発行しました。

PL=dとは、規格がクラスIIの機械に対して定めるパフォーマンスレベルです。クラスIIは、より大きな重量、容積、速度によって定義されるカテゴリーであり、制御障害が発生した場合の影響が最も大きくなります。

調達ファイルには次の3項目を含めるべきです。

• 証明書が見積もり対象の正確なモデル・構成をカバーしているか、それとも関連バリエーションを対象としているか
• 証明書が有効であるか、および直近の監督監査の日付
• どの機関が発行したか、その機関が認定機関であるか

認証はモデルおよび構成ごとに発行されます。屋内でPhantas、屋外でBeetleのように複数機種を運用する学校は、それぞれについて該当する書類を要求すべきです。

CEやFCCといった製品マークは、製品適合性と電磁両立性に関するものです。人の中での自律的な挙動に関する評価とは別物です。

チェックポイント2:大人だけでなく子どもでも検知性能を検証する

検知性能は通常、大人がいる環境でデモンストレーションされます。学校における3つの条件は、そうしたデモンストレーションとは異なります。

身長。直立した大人を基準に較正された検知は、小学生年齢の子ども、また廊下の床に座ったりしゃがんだりしている子どもに対しても機能しなければなりません。

動き。大人は予測可能な直線的な動きをします。児童生徒は素早く方向を変え、集団で移動し、予告なく立ち止まります。

低い障害物。カバン、コート、スポーツ用品、落とした文房具などは、他の建物では発生しない量で学校の床に現れ、しかも構成が不適切なセンサーの検知範囲から最も外れやすい高さに位置しています。

検知テストは、機械が実際に清掃する空間で、学校自身の床の上で実施してください。

チェックポイント3:人だかりができたときの挙動を確認する

学校で機械が実用的かどうかを左右する2つの挙動があり、どちらも仕様書には記載されていません。

通行妨害。児童生徒は、たいてい最初の1週間以内に、たいてい集団で、いずれかの時点でルートを塞ぎます。期待される反応は、停止し、待機し、通路が空いたらルートを再計画することです。毎回手動リセットを要する機械は、日常的な出来事を出動対応に変えてしまいます。

取り囲まれる。低学年の児童は機械を観察するために周囲に集まってきます。機械は、背後の集団に向かって後退するのではなく、その場で待機し、スペースが開いたらスムーズに作業を再開すべきです。

どちらも簡単にテストできます。同僚にルート上に立ってそこにとどまってもらい、その後3人にその機械を取り囲むように依頼してみてください。この2つの状況への反応は、センサーの一覧よりも多くを物語ります。

レイアウト変更。これは同じ問題のゆっくり版です。保護者会のために机が動かされたり、集会のために椅子が積み重ねられたり、玄関ホールに展示スタンドが現れたりします。

導入初期の数週間も同様に計画してください。予告なく突然現れさせるのではなく、機械を児童生徒に紹介し、興味が落ち着くまでは授業時間中の廊下ルートに限定しておきましょう。

チェックポイント4:廊下に濡れた床が残らないことを確認する

衝突は、学校が最初に尋ねるリスクです。滑倒は、実際に最も起こりやすいリスクです。

人が使用中の廊下に給水すると、児童生徒が素早く移動する空間に乾燥待ち時間が生じてしまいます。これに対して、手順ではなく構造面から対処する3つの対策があります。

処理が必要な箇所だけを処理する。Phantasはオートスポットクリーニングに対応しており、床の状態にかかわらずルート全体を濡らすのではなく、ゴミや汚れが検知された箇所だけで作業します。濡れる範囲は小さく短時間にとどまるため、日中運用が現実的になります。

残留水を検知する。Phantas Extra構成には、機械の通過後に水が残るという特定のケースに対応するスマート残留水検知機能が追加されています。

湿式作業を人の移動が集中する時間帯から外す。機械の能力にかかわらず、休み時間や授業の入れ替わり時に廊下が濡れているべきではありません。同じルールは、1回の走行で掃引と洗浄を行うMiraとMarvelにも適用されます。児童生徒が戻ってくる前に床が乾く時間を確保できるよう、スケジュールを組んでください。

屋外では、そもそもこの問題が発生しません。Beetleは乾式掃引機であるため、通路や校庭が濡れたまま残ることはありません。HEPAフィルトレーションが微細な粉塵を校庭にまき散らすのではなくビンの中に捕集し、フィルターは各タスク後に自動的に清掃されます。

それでも標識は依然として必要です。的を絞った作業であれば、標識は小さなエリアを短時間だけカバーすれば済み、授業の入れ替わりの間ずっと廊下を封鎖する必要はありません。

4つのチェックポイントが学校の一日にどう対応するか

スケジューリングは、この4つのチェックポイントが成立するか失敗するかを分ける要素です。学校の人流パターンは、他の稼働中の建物とは異なるからです。

学校には交通カーブがありません。あるのはチャイムです。廊下は50分間空いていて、90秒間で学年全体を運び、また空になります。測定すべき緩やかな変化がないため、他の建物で使われる人流ログの手法はここでは通用しません。屋外空間も同じチャイムに従いますが、そのサイクルはより長く、授業中の校庭は空いていて、休み時間と昼食時間の間ずっと混雑した状態が続きます。

測定可能な交通カーブを持つ建物については、時間帯特定の方法を 「使用中の公共施設におけるフロア清掃のための機械能力4選」で解説しています。

どの機械がどのエリアを担当するか

Phantasは教室、廊下、オフィス、管理エリアをカバーします。制約条件を左右するのは床面積ではなく什器の密度であり、4つの清掃機能により、入口付近の砂利、廊下の擦り傷、教室の床に対応します。対応可能な表面には堅木も含まれ、これは体育館にとって重要です。

Miraは、レイアウトが頻繁に変わる中規模の部屋をカバーします。わずか660mmあれば通過でき、1回の走行で掃引と洗浄を行い、専門的なマッピングを必要としないDrop & Go方式で導入を開始できます。搭載された自動洗浄システムが汚水タンクと吸引経路をすすぎ、用務員の負担となる手作業を減らします。

Omnieは食堂、ダイニングホール、硬質床の体育館、大規模な通行スペースをカバーします。ここでは食べこぼし、油分、多方向からの人の動きが同時に発生し、1台の機械に複数の清掃方式が求められます。

Marvelは、地下駐車場などキャンパス内で最大級の硬質床をカバーします。80Lの清水タンク、70Lの汚水タンク、120Ahのバッテリーにより5~10時間の連続稼働が可能で、55kgの清掃圧により固着した汚れも持ち上げます。1回の走行で掃引と洗浄を行い、Miraと同じ自動洗浄システムを共有します。

Beetleは屋外エリアをカバーします。アスファルト、コンクリート、エポキシ、PVCを掃引し、吸引機能は微細な粉塵や砂だけでなく、紙、ボトル、木くずにも対応します。750mmの走行幅と、隙間なしのエッジ清掃により、フェンスや建物の壁沿いまで届きます。スポットクリーニングモードでは、RGB-Dカメラがゴミを検知し、機械がそこへ向かいます。これは、チェックポイント4で説明した的を絞ったアプローチの乾式版です。

上海海事大学では、Gausiumは航海科学棟と学生寮全体に、2台のPhantasを含む4台のロボット群を導入しました。この導入事例から得られた2つの詳細は、学校にも直接当てはまります。Phantasは自らエレベーターに乗って階間を移動できます。これにより、スタッフが階間で機械を移動させる必要がなくなり、また、このロボット群は静かな時間帯に稼働するようプログラムされているため、人の流れを妨げることなく共用スペースを維持できます。

Gausiumの 文化・教育ソリューションページでは、より広いキャンパス施設全体でのカバレッジについて説明しています。

手作業のままとなるエリア

階段、段差、レベル差のある廊下。どのフロア清掃機の対象範囲外であり、古い学校建物によく見られます。

理科室・技術室。薬品類のこぼれは訓練を受けたスタッフが対応し、自動化ルートの対象外とします。

常時使用中の部屋。一部の小学校教室は、登校時から下校時までずっと使用されています。これらは放課後ラウンドの対象のままとなります。

芝生グラウンドや柔らかい遊具用床材。これらは、Beetleの対象仕様である硬い表面の範囲外であり、施設管理スタッフの担当のままとなります。

待機している大人がいない現場。機械には、予期しない事態に対応できる人が必要です。複数の建物を1人の用務員でカバーしている学校は、導入前にその担当者を特定しておくべきです。

学校における清掃ロボットの安全性に関するFAQ

Q1:児童生徒が建物内にいる間、清掃ロボットを稼働させても安全ですか?

はい、時間割上空いているゾーンで、湿式作業を局所的に抑えた形であれば安全です。授業時間中の廊下と昼食時間中の教室は信頼できる2つの時間帯であり、休み時間や授業の入れ替わり時には機械は待機します。

Q2:学校はサプライヤーにどのような安全認証を求めるべきですか?

IEC 63327、すなわち自律稼働を含む自動床処理機に関する規格です。TÜV RheinlandはPhantas S1 Pro MをEN IEC 63327に対して評価し、PL=dの機能安全要件を満たすことを確認しました。見積もり対象の構成をカバーする証明書を要求してください。

Q3:清掃ロボットは混雑した廊下で子どもをどのように避けますか?

多層的な検知によって実現しています。OmnieはマルチモーダルSLAM、360度3D LiDAR、パノラマカメラを組み合わせて死角ゼロの認識を実現し、Marvelは3D LiDARと360度視覚を組み合わせ、広い床面全体をカバーします。大人だけを対象としたデモンストレーションだけでなく、学校自身の床で検知性能を確認してください。

Q4:児童生徒がロボットの周りに集まってきたらどうなりますか?

集団に向かって後退するのではなく、その場で待機し、スペースが空いたらルートを再開すべきです。これはいかなる仕様書にも記載されていないため、現地デモンストレーションでこの様子を実際に見せてもらうよう依頼してください。

Q5:ロボットが濡れた床を残し、誰かが滑る可能性はありますか?

湿式作業が的を絞って行われている限り、その心配はありません。オートスポットクリーニングは検知された汚れのみを処理し、濡れるエリアを小さく短時間に抑え、Phantas Extra構成には残留水検知機能が追加されています。休み時間中に廊下が濡れているべきではありません。屋外ではBeetleが乾式で掃引し、水を一切使用しません。

Q6:ロボットは自力でフロア間を移動できますか?

エレベーター連携が整備されていれば可能です。上海海事大学では、Phantasが自らエレベーターに乗ってフロア間を移動しています。

Q7:清掃ロボットは校庭やその他の屋外エリアを清掃できますか?

硬い表面であれば可能です。Beetleは屋内外両用の自律走行掃引機で、アスファルトやコンクリート上で、低照度でも安定した3D LiDARナビゲーションにより作業します。登校前、校庭が空いている授業時間中、またはお迎え後に稼働させてください。

出典

1. Gausium, 「Phantas S1 Pro M、CCE 2024にてcTUVusおよびCE-MD認証を取得」、2024年3月
2. Gausium, 「Gausiumの商用清掃ロボット安全性ガイド:ISOおよびIEC規格を分かりやすく解説」、2024年3月
3. Gausium, Smart Campus in Action: Shanghai Maritime University、2025年12月
4. Gausium, Culture and Education Solutions