機能安全とは

機能安全（functional safety）とは、監視装置や防護装置などの付加機能によってリスクを許容可能なレベルまで低減する安全方策です。IEC 61508 は「電気・電子・プログラマブル電子（E/E/PE）安全関連系などの正常な機能に依存する安全」と定義しています。

本質安全（危険源そのものを除去）と対比されます。踏切で例えるなら、立体交差化が本質安全、警報機・遮断機の設置が機能安全にあたります。事故の可能性をゼロにはできなくても、機能や装置の働きで危険を許容範囲まで下げる考え方です。

監視・防護機能も故障しうるため、故障してもリスクが小さくなるよう制御する（フェイルセーフ）こと、ハード/ソフトに故障やバグが入り込むのを防ぐこと、それを文書・アセスメント・監査で第三者に説明できるようにする（機能安全マネジメント）ことが、全ライフサイクルで求められます。

リスク低減の3ステップ

ハザード（危険源）の特定 → リスク見積り → 評価の結果、許容できないリスクは次の手順で低減します。

ステップ1：本質的安全設計Inherently Safe Design

構造・材質の変更などで危険源そのものを小さくする（本質安全）。

▼ 残ったリスクに対して

ステップ2：ガード及び保護装置Functional Safety機能安全

監視装置・防護装置などの付加機能でリスクを低減。E/E/PE（マイコン＋ソフト・ASIC・FPGA）で実装されるのが一般的。

▼ なお残るリスクに対して

ステップ3：使用上の情報Information for Use

警告表示・警告信号・取扱説明・オペレータ訓練など。

安全度とは「安全関連系が、規定の期間・条件下で、規定の安全機能を果たす確率」。規格ごとに等級が定義されます。

安全機能（safety function）は「特定の危険事象に対し、安全な状態を達成・保持する機能」。例：プリクラッシュシステム、エアバッグ。ISO 26262 では「安全機構（safety mechanism）」という用語を用います。

障害の多重度：IEC 61508 は単一障害を対象。機械安全 ISO 13849 や車載 ISO 26262 は二重障害まで、鉄道では三重障害まで考慮する例も。設計では電磁両立性（EMC）、合理的に予測できる誤使用、予期しないスタート/ストップなども考慮します。

障害・故障時に人命・重大傷害・環境破壊など壊滅的被害を招きうる領域。絶対的な信頼性が求められます。

厳格な規格と認証

設計・開発・テストの各工程で業界の安全基準（ISO 26262・DO-178C・IEC 62304等）への準拠が求められる。

決定論（Determinism）

同じ入力に対し常に同じ結果を出すことを証明・検証。タイミング解析で実行時間の上限（WCET）を裏づける。

冗長性（Redundancy）

HW故障・SWバグに備え複数系を並列稼働。フェイルセーフ設計を組み込む。

主な対象分野：交通・輸送（航空フライトコントロール、鉄道信号、車載ブレーキ/自動運転）、医療機器（人工呼吸器、ペースメーカ、放射線治療）、エネルギー（原子力制御、化学プラント緊急停止）、防衛。