ISO 13855は、人体の接近速度に基づき、ライトカーテンや安全センサーなどの保護装置と機械の危険区域との間に必要な最小安全距離の算出方法を定めた国際規格です。プレス機、切断機、産業用ロボットをはじめ、さまざまな生産設備の安全システムを設計する際の基礎となる規格の一つです。本記事では、ISO 13855の主要な内容と、現在の機械安全においてComputer Vision（AIカメラ）が果たすことのできる役割について解説します。

ISO 13855とは？

ISO 13855（正式名称：Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body）は、人体の一部が危険区域に到達する前に機械を停止できるよう、保護装置の設置位置を決定する方法を定めた機械安全に関する国際規格です。

ベトナムでは、この規格に相当する規格としてTCVN 7386:2011（ISO 13855:2010）「機械類の安全性－人体部位の接近速度に基づく保護装置の位置決め」が採用されており、科学技術省が発行する機械安全規格群の一つに位置付けられています。

この規格は主に、ライトカーテン、安全レーザースキャナー、および同様の存在検知装置など、電気的検知保護設備（Electro-Sensitive Protective Equipment）に適用されます。

ISO 13855に基づく安全距離の計算式

ISO 13855の一般的な計算式は S = K × T + C です。ここで、Sは最小安全距離、Kは接近速度、Tはシステム全体の停止時間、Cは保護装置の検出能力に応じて加算される追加距離を表します。

• S – 保護装置の検出区域から危険区域までの最小距離（mm）。

• K – 人体の想定接近速度。規格では一般的に2つの値が使用されます。手・腕の動きには 2000 mm/s、全身の歩行速度には 1600 mm/s が用いられます（K = 2000 mm/sで算出した距離が500 mmを超える場合に適用）。

• T – システム全体の応答時間。保護装置が信号を検出する時間、安全コントローラーの処理時間、および機械が完全に停止するまでの時間を含みます。

• C – 保護装置の検出分解能に応じた追加距離です。例えば、ライトカーテンにおける光軸間隔などが該当します。複数の光軸で全身を検出する装置の場合、腕の到達距離を補正するため、Cは通常最低850 mmとされます。

つまり、保護装置の応答が遅いほど、または機械の停止に時間がかかるほど、保護装置を危険区域からより遠くに設置する必要があります。

ISO 13855は他の工場安全規格とどのような関係がありますか？

ISO 13855は通常、ISO 13857（危険区域への到達を防止するための静的な幾何学的安全距離）、ISO 13849-1（安全関連制御システムの設計）、IEC 61496（電気的検知保護設備に関する技術要件）と組み合わせて使用されます。

よくある誤解の一つは、接近速度に基づく安全距離の計算にISO 13857を使用することです。実際には、ISO 13857は保護柵の開口部などの静的な幾何学的距離を規定するものであり、ライトカーテンやレーザースキャナーのように応答時間を持つ能動的な保護装置については、ISO 13855が適用されます。また、ISO 13849-1に基づくコントローラーの安全レベル（PL/SIL）も、上記の計算式における応答時間Tに直接影響します。

ISO 13855を実際に適用する際にはどのような課題がありますか？

ISO 13855に基づく安全距離を遵守することで、作業性が低下したり、生産性を維持するために追加のミューティング機構が必要になったりする場合があります。

設置スペースが限られている生産ラインでは、計算式によって算出された安全距離Sが、理想的な作業スペースを上回ることがあります。稼働中に材料をライトカーテンの保護区域内に通過させる必要がある場合、工場では一般的にミューティング機構を使用します。これは、材料を通過させるために検出区域を一時的に無効化する仕組みです。ミューティングの時間や範囲が適切に設定されていなかったり、生産速度を上げるためにその範囲が拡大されたりすると、当初計算された安全距離を満たしていても、実際の保護区域に安全上の隙間が生じる可能性があります。

もう一つの制約は、ISO 13855に基づく装置の多くが固定された平面への侵入のみを検出することであり、専用の処理機構がない限り、人の手と材料を区別できない点です。

Computer Visionは機械安全においてどのような役割を果たしますか？

Computer Vision（AIカメラ）は、ISO 13855に準拠した保護装置に加えて、インテリジェントな認識レイヤーとして活用できます。人と材料の識別、監視範囲の拡大、安全分析のためのデータ提供などが可能です。ただし、関連する安全規格に基づく認証を取得していない限り、通常は認証済み保護装置が担う機械停止機能を直接置き換えるものではありません。

人と材料を識別

ライトカーテンやISO 13855に基づく各種センサーは、検出区域を横切るすべての物体を同じように検知するため、材料を通過させる場合にはミューティング機構が必要になります。

AIカメラは対象物の形状を分析し、人の手や身体と、ワークや材料を識別できます。これにより、多くの状況でミューティングの必要性を低減し、保護区域をより継続的に有効な状態に維持することができます。

監視範囲を拡大

ISO 13855に基づく装置は通常、一つの平面または一方向からの接近を保護します。一方、カメラは複数の接近方向を同時に監視できるため、標準的なライトカーテンではカバーできない側面や背面から人が接近するケースの検知を支援できます。

無効化されるリスクを低減

生産性へのプレッシャーが高い製造現場では、作業を中断しないためにライトカーテンのセンサーを覆うなど、保護機能がバイパスされる可能性があります。

AIカメラは物理的な光線を使用しないため、同じ方法では無効化されにくく、さらに保護装置への干渉やバイパス行為を検知した際に、その状況を画像として記録することも可能です。

安全管理のためのデータを提供

ISO 13855に基づく装置は主に、機械を即時停止させる信号を生成することを目的としており、通常はイベント発生時の状況までは記録しません。

AIカメラはリスクを検知するたびに画像を記録できるため、HSE部門がニアミス（near-miss）を分析し、時間の経過とともに安全プロセスを改善するためのデータとして活用できます。

Computer VisionはISO 13855に準拠した保護装置を代替できますか？

いいえ。Computer Visionシステム自体が関連規格に基づき、Type 4、PLe、SIL3など、必要な安全レベルを満たすように設計・認証されている場合を除き、代替することはできません。

IEC 61496のType 4に準拠したライトカーテンと、ISO 13849-1に基づくPLe/SIL3レベルの安全コントローラーを組み合わせたシステムは、信頼性や応答時間について厳格な検証を受けています。これらはISO 13855に基づいて安全距離を算出するための重要な基礎となります。一般的なAIカメラシステムが関連する機能安全規格の認証を取得していない場合、それを独立した認証済み機械停止装置として扱うべきではありません。

したがって、推奨されるアプローチは多層的な保護システムを構築することです。認証済みの安全装置が規格に従って緊急時の機械停止機能を担い、AIカメラは追加の監視レイヤーとして、早期検知、誤警報の低減、監視範囲の拡大、安全管理のためのデータ提供を行います。

既存の安全システムにComputer Visionを導入する場合、企業はどこから始めるべきですか？

AIカメラを追加する前に、企業はまず既存の保護システムがISO 13855に基づく安全距離を適切に満たしているかを再確認する必要があります。特に、ミューティング機構を使用している箇所や、誤警報が頻繁に発生している箇所を重点的に確認することが重要です。こうした箇所は、Computer Visionによる追加監視レイヤーが最も明確な価値を発揮できるポイントとなる場合があります。認証済み保護装置を置き換えるのではなく、ミューティング機構や幾何学的な死角によって生じる安全上の隙間を低減することが目的です。

次のステップは、安全アーキテクチャにおけるAIカメラの役割を明確に定義することです。システムを警告とデータ記録のみに使用するのか、それとも検知信号を既存の安全コントローラーを通じて機械停止系統に組み込むのかを決定する必要があります。この選択によって、システムに追加で求められる認証・検証要件が変わるため、設計段階から工場の技術チームや安全コンサルタントとともに検討することが重要です。

EYEFIREは、各生産現場における既存の保護システムの状況を調査し、それぞれの生産ラインの特性に適したAIカメラの設置位置やシステム構成を提案することができます。AIカメラは、現在稼働している認証済み保護装置と並行して機能する追加の安全レイヤーとして導入し、工場がすでに構築している中核的な安全アーキテクチャを変更することなく活用できます。