フェールセーフとは？通信途絶時の安全機能でフールプルーフと整理

ドローンの安全設計を学ぶうえで、フェールセーフとフールプルーフは頻出の比較テーマです。どちらも安全のための仕組みですが、対象が違います。

ザックリ言うと、フェールセーフは「異常が起きたとき機体が自動で安全な状態に逃げる仕組み」、フールプルーフは「そもそもミスできないように作る設計」です。

フェールセーフとは

フェールセーフ（Fail-safe）は、「故障（Fail）が発生した際に安全な状態（Safe）になるよう設計する考え方・機能」です。ドローンでは主に通信途絶（電波が切れた状態）や異常検知時に発動します。

主なフェールセーフの動作例は以下の3つです。

RTH（Return to Home）

設定されたホームポイントへ自動帰還する。通信途絶やバッテリー低下を検知したときに最もよく使われる動作です。

ホバリング

その場で静止して待機する。通信復旧を待ちながら現在位置を保持する動作です。

自動着陸

その場でゆっくり降下・着陸する。バッテリー残量が極端に少ない場合などに選択されます。

どの動作をするかは機体の設定や電池残量・GNSS受信状況によって異なります。

フェールセーフ機能の動作（送信電波断絶時の自動帰還・バッテリー低下時の自動着陸・ホバリング）については、無人航空機の飛行の安全に関する教則（下図）で説明されています。

フールプルーフとは

フールプルーフ（Fool-proof）は、「操作する人が間違えても誤動作しないよう設計する考え方」です。「プロペラが回っている間はモーターアームができない」「離陸前に機体を振ると警告が出る」などが例として挙げられます。

フールプルーフは「ミスをしても危険にならない設計」であり、異常が起きた後の対応（フェールセーフ）とは異なります。

フェールセーフとフールプルーフの違い

学科試験で混同しやすいポイント

「フェールセーフ＝フールプルーフ」という混同が起きやすいです。フェールセーフは「異常への自動対応」、フールプルーフは「操作ミスの予防設計」です。

RTHはフェールセーフの代表例で、フールプルーフとは別の仕組みです。

一問一答

Q1. 通信途絶時に機体がホームポイントへ自動帰還する機能は何か。

A1. RTH（Return to Home）。フェールセーフの一種。

Q2. 操作ミスが起きても危険にならない設計をフェールセーフ・フールプルーフのどちらというか。

A2. フールプルーフ。

Q3. フェールセーフが発動するのはどのような状況か。

A3. 通信途絶・機械的な故障・バッテリー低下などの異常が発生したとき。

まとめ

フェールセーフは異常・故障発生時に自動で安全な状態へ移行する機能（RTH・ホバリング・自動着陸など）、フールプルーフは操作ミスを防ぐ設計です。どちらも安全設計の考え方ですが、対象と発動タイミングが異なります。

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