エンベデッドシステムスペシャリスト 2021年 午前2 問19
問題文
CPS(Cyber-Physical System)の考え方に基づいて、システムを開発している。このシステムの構成要素に故障が発生したときには、利用者に危害が及ばないような方法でシステムを停止する仕様としている。このように故障発生時に安全を保つことができるシステムの性質を何と呼ぶか。
選択肢
ア:フールプルーフ
イ:フェールセーフ(正解)
ウ:フェールソフト
エ:フォールトアボイダンス
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フェールセーフ【午前2解説】
正解の理由
故障が発生したとき、利用者に危害が及ばないようにシステムを安全な状態に移行させる性質を、フェールセーフといいます。
問題では、構成要素の故障時にシステムを停止し、安全を保つ仕様としています。このため、該当するのはイです。たとえば、異常を検知した機械が自動停止する仕組みがフェールセーフに当たります。
解法ステップ
- 問題文から「構成要素の故障」が起きる状況を読み取ります。
- 故障後の動作が「利用者に危害が及ばないように停止する」ことを確認します。
- 故障時に安全を優先する性質であるフェールセーフを選びます。
選択肢別の誤答解説
-
ア:フールプルーフ
利用者が誤った操作をしても、危険な状態にならないようにする設計です。故障が起きた後の安全確保とは異なります。 -
イ:フェールセーフ
故障が発生したとき、安全な状態に移行する設計です。この問題の説明に該当します。 -
ウ:フェールソフト
故障が発生しても、機能を縮小するなどしてシステム全体の動作を継続する設計です。安全のために停止するフェールセーフとは区別します。 -
エ:フォールトアボイダンス
設計や製造の段階で故障の発生をできるだけ防ぐ考え方です。故障が発生した後の動作を扱うものではありません。
よくある誤解
- 故障時に停止することだけを覚え、停止の目的が安全確保である点を見落とすことがあります。フェールセーフでは、安全な状態にすることが重要です。
- フェールセーフとフェールソフトを混同しがちです。前者は安全な状態への移行、後者は機能を限定して動作を続けることが基本です。
- フールプルーフを、故障に備える仕組みだと誤解することがあります。フールプルーフが対象とするのは、利用者の誤操作です。
補足コラム
安全性が重要な機器では、故障時に動作を続けるよりも、停止するほうが安全な場合があります。一方、停止による影響を抑えたいシステムでは、重要度の低い機能を停止しながら処理を続けるフェールソフトが適することがあります。どちらが適切かは、システムの用途や故障時のリスクによって異なります。
FAQ
Q. フェールセーフでは、故障したら必ずシステム全体を停止しますか?
A. 必ずしも全体を停止するとは限りません。重要なのは、利用者に危害が及ばない安全な状態に移行することです。
A. 必ずしも全体を停止するとは限りません。重要なのは、利用者に危害が及ばない安全な状態に移行することです。
Q. フェールセーフとフォールトアボイダンスの違いは何ですか?
A. フォールトアボイダンスは故障を未然に防ぐ考え方で、フェールセーフは故障が発生した場合に安全を確保する考え方です。
A. フォールトアボイダンスは故障を未然に防ぐ考え方で、フェールセーフは故障が発生した場合に安全を確保する考え方です。
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