
デッドマンスイッチとは、操作者が操作不能になった場合(例えば、操作放棄、眠気、意識喪失、死亡、または身体的な制御不能状態など)に作動または停止するように設計されたスイッチのことです。元々は車両や機械のスイッチに適用されていましたが、その後、コンピュータソフトウェアなど、その他の無形の用途を説明するためにも使用されるようになりました。
これらのスイッチは通常、フェイルセーフの一種として使用され、オペレーターがいない機械が潜在的に危険な動作を起こすのを防いだり、事故、故障、または誤用によって機器が機能しなくなるのを防いだりします。これらは、機関車、航空機の燃料補給、貨物エレベーター、芝刈り機、トラクター、水上バイク、船外機、チェーンソー、除雪機、トレッドミル、スノーモービル、遊園地の乗り物、および多くの医療画像診断装置などの用途でよく使用されています。一部の機械では、これらのスイッチは単に機械を安全な状態またはより安全な状態に戻すだけで、スロットルをアイドリング状態にしたり、ブレーキをかけたりしながら、機械は作動したままにして、制御が再確立され次第、通常の動作を再開できるようにしています。
デッドマンスイッチは、機械を停止させて危害を防ぐためだけに使われるわけではありません。このようなスイッチは、フェイルデッドリーとしても使用できます。バネ式のスイッチは、回路を遮断するだけでなく、回路を完成させるためにも使用できるからです。これにより、デッドマンスイッチは爆弾などの危険な装置を起動するために使用できます。装置を起動するスイッチは、使用者の手による継続的な圧力によってのみ「オフ」の位置に保持されます。スイッチが放されると装置が起動するため、使用者がスイッチを持っている間に気絶したり死亡したりすると、爆弾が爆発します。特殊兵器緊急分離システムは、核兵器の分野におけるこの概念の応用例です。より極端な例としては、ロシアのデッドハンド計画があります。これは、ロシアの指導者全員が死亡した場合でも、いくつかの条件が満たされれば、核ミサイルを自動または半自動で発射できるようにするものです。[ 1 ]
同様の概念として、英国首相が4隻の英国弾道ミサイル潜水艦の艦長に宛てた、最後の手段としての直筆の手紙がある。これらの手紙には、英国政府が核攻撃で壊滅した場合に取るべき行動に関する命令が記されている。首相が退任すると、これらの手紙は開封されることなく破棄される。
この概念はコンピュータデータに適用されており、機密情報は事前に暗号化されて公開されており、「スイッチ」はVault 7のように復号鍵の公開である。[ 2 ]
関連する装置としてキルスイッチがあるが、これは自動的に作動するのではなく、能動的に作動させる必要がある。
デッドマン制御への関心は、電気路面電車(北米では路面電車)や特に電化された高速鉄道の導入とともに高まりました。最初に広く使用されたのは、大量生産されたバーニー ワンマン セーフティ(路面電車)カーの導入でしたが、デッドマン装置は、右足で操作するブレーキペダルと動力ペダルに加えて左足で操作するデッドマン ペダルを備えたPCC 路面電車が成功するまで、米国の路面電車ではかなりまれでした。このレイアウトは、世界中のいくつかの現代の路面電車で引き続き使用されています。従来の蒸気鉄道では、機関士の他に必ずもう 1 人の人、つまり機関助手がいて、必要に応じてほぼ必ず列車を停止させることができました。[ 3 ]数十年にわたり、電気機関車やディーゼル機関車にも 2 人の人が配置されていましたが、理論的には 1 人でも操作できました。
現代の都市および郊外の鉄道システムでは、運転士は通常、密閉された運転室に一人でいます。自動装置は、20 世紀初頭にニューヨーク市地下鉄システムの新しい設備にすでに導入され始めていました。1918 年にブルックリン高速鉄道システムで発生したマルボーン ストリート事故は、運転士の能力喪失が原因ではありませんでしたが、運転士の障害が発生した場合に列車を停止させるためのこのような装置の普遍的な導入の必要性を促しました。マンハッタン区の歴史家によると、デッドマンスイッチが正常に使用された事例は少なくとも 3 回あり、1927 年、1940 年、2010 年です。[ 4 ]
警戒スイッチとデッドマンスイッチの状態と動作は、列車のイベントレコーダー(一般にブラックボックスと呼ばれる)に記録される。現代の機関車では、デッドマンスイッチと警戒スイッチの機能を警報装置またはイベントレコーダーの制御下に置くのが一般的である。[ 5 ]
多くのデッドマンスイッチは、車両や機械の操作ハンドルに取り付けられており、操作者がハンドルを握る手を離した場合に作動するようになっている。
現代の路面電車や列車でも、ハンドル式スイッチは依然として使用されています。空気圧式または電気式で連動するデッドマン制御は、牽引力を調整する装置である制御ハンドルの比較的簡単な改造によって実現されます。制御ハンドルに圧力がかけられていないと、列車の非常ブレーキが作動します。通常、制御ハンドルは水平方向の棒状になっており、回転させることで列車に必要な動力を供給します。ハンドルの下部にはロッドが取り付けられており、押し下げると制御ハウジング内部のソレノイドまたはスイッチに接触します。圧力が解除されるとハンドルが跳ね上がり、ロッドと内部スイッチとの接触が解除され、瞬時に動力が遮断されてブレーキが作動します。
この種のデッドマン制御が故障する可能性はいくつか考えられますが、実際には非常に信頼性が高いことが証明されています。初期の機器では、コントローラー全体に圧力をかけるのではなく、コントローラーのハンドルから突き出た大きなボタンに圧力をかけていました。このボタンも、通常は手のひらで押し続け、ボタンがハンドルの上部と面一になるようにする必要がありました。レバー式コントローラーなど、押したり引いたりするのではなく回転させるタイプのコントローラーで使用される別の方法では、レバーのハンドルを90度回転させて、列車が動作している間その位置に保持する必要があります。デッドマン制御の中には、中間位置でのみ機能し、全圧では機能しないものもあります(パイロットバルブを参照)。
例えば、現代のニューヨーク市地下鉄では、デッドマンズスイッチは列車の速度制御に組み込まれている。R142A型車両では、列車を動かすためには運転士がレバーを常に所定の位置に保持し続けなければならない。
An example of a passenger vehicle using a dead man's switch is on Tesla electric vehicles. When the driver has engaged the semi-autonomous driving system "Autopilot", they must keep their hands on the steering wheel. If the driver takes their hands off the steering wheel for more than 30 seconds, a loud alarm will sound inside the car to wake sleeping drivers; if the driver leaves their hands off for more than a minute, then the car will engage its hazard warning lights and bring the car to a stop. This is done because the Autopilot system is not capable of full-self driving, and requires that the driver be able to take over operation of the vehicle without warning, should the car encounter a problem it does not know how to solve. This system uses a torque sensor on the steering wheel of the vehicle: when a driver is simply holding the wheel, they are still applying a small amount of torque to the wheel, confirming for the car that the driver is being attentive; if the driver turns the wheel with more force, all vehicle controls are handed back to the driver immediately.[6][7][8]
Handle-mounted dead man's switches are also used on many hand-held tools and lawn equipment, typically those that rotate or have blades such as saws, drills, snow blowers and lawn mowers. On saws for example, they incorporate a squeeze throttle trigger into the handle. If the user loses grip of the saw, the springs in the throttle trigger will push it back out to the off or idle setting, stopping the blade from spinning. Some tools go further and have a trigger guard built into the handle, similar to firearm safeties. Only when the user presses in the trigger guard first will it then release its lock on the trigger and allow the trigger to be pressed in. Typically, trigger guards can only be pressed in while the user has a firm grip of the handle.
Every walk-behind mower sold in the US since 1982 has a dead man's switch called an "operator-presence control", which by law must stop the blades within three seconds after the user releases the controls.[9] Attached across the handle is a mechanical lever connected by a flexible cable to the kill switch on the engine. While mowing, the operator must always squeeze the lever against the handle. If the operator ever loses grip of the handle, the blade will disengage or the engine will stop, stopping the blades from spinning and (if equipped) any drive wheels from turning. On mowers where the engine stops, this switch configuration also acts as the engine's main kill switch; when the operator wants to stop the engine, he can release the dead man's switch intentionally.
カナダのディーゼル電気式鉄道機関車やノッティンガム・エクスプレス・トランジットの車両など、一部の車両では、路面電車の速度制御装置に運転士の手を検知する静電容量式タッチセンサーが装備されています。手が短時間以上離されると、軌道ブレーキが作動します。手袋を着用する場合は、タッチセンサーが作動するように指なし手袋を着用する必要があります。コントローラーの側面には、タッチセンサーが故障した場合や、寒すぎて手袋を外せない場合に備えて、バックアップのデッドマンスイッチボタンが設けられています。

ハンドルの代わりにペダルを使用することもできます。ペダルスイッチの中には、機械を作動させるために押し続ける必要があるものもあります(このシステムは遊園地の乗り物によく見られます。乗り物が動いている間、操作者は長時間立ったままになることが多いからです)。しかし、この方法にはいくつかの欠点があります。 2003年にオーストラリアのシドニー南部で発生したウォーターフォール列車事故では、運転士が突然心臓発作で死亡し、倒れた彼の体でペダルが押し込まれたままになっていました。
この問題に対する解決策として、現代のペダルシステムではいくつかの方法が採用されています。ペダルには監視機能(デッドマン監視装置、ドライバー監視装置、またはDVD)が組み込まれており[ 10 ] 、ドライバーは可聴信号に応じてペダルを離して再度踏み込む必要があります。これにより、上記のような状況でシステムが無効になるのを防ぎ、ほとんどの英国のDSDシステムでは標準機能となっています[ 11 ] 。タイマー期間が満了し始めると、視覚的および聴覚的な警告が表示されます。オペレーターが警告を認識しない場合、ペナルティブレーキが適用されます。
機関車の種類によっては、3ポジションペダルが装備されており、通常は中央位置に保持する必要があります。これにより、誤ってペダルを操作できなくなる可能性は低くなりますが、意図的に操作することは依然として可能です。このタイプのペダルに監視機能を追加することで、非常に安全なシステムが実現します。ただし、機器の故障に備えて遮断装置が備えられているため、意図的な操作は依然として可能です。そのため、これらの遮断装置には通常、不正開封防止シールが貼られています。
デッドマンスイッチは、車両や機械の座席の下にも設置されており、運転者が座席に座ってスイッチを押していないと作動します。現代のトラクターでは、トランスミッションが接続されているか、動力取り出し装置が回転しているときにエンジンを停止させます。乗用芝刈り機では、スイッチの作動がより厳格で、芝刈り機が駐車されていてブレードが回転していなくてもエンジンを停止させる場合が多くあります。座席スイッチは、小さな子供が車両を始動できないようにするためにも使用できます。なぜなら、子供は体重が足りず、青少年や大人の体重に合わせて調整されたスイッチを完全に押し下げることができないからです。
ボート、水上バイク、スノーモービルなどのレクリエーション用車両、および多くの遊園地の乗り物のコントロール パネルでは、使用者または操作者は手首またはライフジャケットにコードまたはランヤードを取り付けており、それがデッド マン スイッチに取り付けられたキーに接続されています。ライダーが乗り物から落ちたり、操作者がコントロールから離れたりすると、コードがデッド マン スイッチから引き抜かれ、エンジンが停止するか、スロットル位置が「アイドル」に設定されます。特に動力付きボートでは、このコードは「キル コード」と呼ばれることがよくあります (動力付きボートでは、エンジンを停止せずに滑り落ちる可能性があるため、手首に巻き付けることは推奨されません)。[ 12 ] [ 13 ]操舵手が海に落ちたり、コントロールから離れざるを得なくなったりすると、エンジンが停止します。これにより、ボートが動力はあるものの制御不能な状態で進み続け、水中または水上にいる人、海に落ちた人やまだボート内にいる人を含むすべての人に怪我を負わせたり、制御不能なボートの進路にある財産に衝突して損害を与えたりする危険がなくなります。これにより、ボート自体が他の物体に衝突して損傷するのを防ぐか、または軽減することができます。利便性のために、キルコードを操縦者ではなくボートの一部に固定して無効にすることは一般的で危険な行為です。これは事故の原因となっており、中には死亡事故や四肢切断事故もありました。[ 14 ]
空港の荷物カートやランニングマシンの中には、この機能を備えているものがあります。ランニングマシンの場合、デッドマンスイッチは通常、使用者に装着するコードに取り付けられた外部磁石で構成されています。使用者が転倒したり、ランニングマシンの電源を切らずにその場を離れたりすると、スイッチが作動してベルトへの電力供給を遮断します。
情報セキュリティでは、キルコードもコンピュータで使用され、ユーザーがコンピュータから離れた場合にコンピュータの電源を切るために使用されます。[ 15 ] [ 16 ]
戦略航空軍団は、敵の攻撃によって乗員が無力化された場合に核弾頭が確実に爆発するように、特殊兵器緊急分離システム(SWESS)として知られる核爆撃機用のデッドマンスイッチを開発した。この装置の目的は、上述の他の例とは異なり、フェイルセーフではなくフェイルデッドリーであった。一度作動すると、航空機が所定のレベル以下に低下した場合(通常は撃墜による)、搭載されている核兵器が爆発する[ 17 ] 。
基本的なデッドマンシステムの主な安全上の欠陥は、操作装置が意図的または偶発的に永久的に所定の位置に保持される可能性があることです。警戒制御は、デッドマン装置を一時的に解放し、一定時間間隔で再度適用することを要求することにより、この状態を検出するために開発されました。自動車のクルーズコントロールに同様のシステムを導入するという提案もあります。[ 18 ]
デッドマンスイッチのソフトウェア版は、一般的に技術的な専門知識を持つ人だけが使用し、保存されたメッセージの送信、友人への通知、データの削除と暗号化など、いくつかの目的に使用できます。これらのトリガーとなる「非イベント」は、 7 日間連続してログインしない、自動メールに応答しない、pingに応答しない、GPS対応の電話が一定時間動かない、コンピュータの起動後数分以内にコードを入力しないなど、ほぼ何でも構いません。ソフトウェアベースのデッドマンスイッチの例としては、コンピュータの起動時に開始し、不正なユーザーが保護されたコンピュータにアクセスした場合に、ユーザーが指定したデータを暗号化または削除できるものがあります。Google の Inactive Account Manager [ 19 ]を使用すると、アカウント所有者は、長期間使用されていない場合 (デフォルトは 3 か月) にサービスにアクセスできる人を指名できます。一般に利用可能なソリューションの中には、成長を続けるモバイル デバイス市場を利用するものもあります。自動メールを送信する代わりに、モバイルデバイスに直接プッシュ通知を送信し、[ 20 ]家族や友人にずっと便利な方法で通知することができます。
多くの宇宙機は、指令システムの障害から保護するために、一種のデッドマンスイッチを使用しています。タイマーが設定されており、通常は有効なコマンド(タイマーをリセットするだけのコマンドを含む)を受信するとリセットされます。タイマーが期限切れになると、宇宙機は「コマンド喪失」アルゴリズムに入り、有効なコマンドが受信されるまで、あらかじめ定義されたハードウェアまたはソフトウェアモードのシーケンス(バックアップコマンド受信機の選択など)を順に実行します。宇宙機は、次のコマンドを待っている間、自身を保護するためにセーフモードに入ることもあります。
デッドマンスイッチと類似点があるものの、このタイプのデバイス(コマンドロスタイマー)は、人間のオペレーターの不在ではなくハードウェアの障害から復旧することを目的としているため、実際にはデッドマンスイッチではありません。これは一般的にウォッチドッグタイマーと呼ばれ、原子力発電制御システムでも広く使用されています。宇宙船のシステムコンポーネントで、所定の時間内にコマンドが受信されない場合に安全モードに移行したり、デフォルトの動作を実行させたりするものは、デッドマンスイッチとみなすことができますが、代替チャネルを介して人間のオペレーターからコマンドを受信しようとするハードウェアまたはソフトウェアは、自動復旧または適応型通信システムであり、デッドマンスイッチではありません。ボイジャー2号は、コマンドロスタイマーを使用してコマンド受信機の障害から復旧しました。[ 21 ]
ほとんどの列車には、「デッドマンズハンドル」またはペダルによって基本的な安全対策が施されています。運転士が体調不良でこれを離すと、電源が遮断され、非常ブレーキが作動して列車が停止します。
より最近の安全基準では、運転士がデッドマンハンドルに寄りかかって、列車を制御できないにもかかわらずハンドルを押し続ける可能性があるため、これは十分ではないと考えられています。現代の列車は、デッドマンシステムに監視システム[ 22 ]を追加することでこのリスクを克服しています。運転士または機関士に警告するために、1分ごとにブザーまたはベルが鳴ります。コントローラーを動かすか、デッドマンハンドルを放して再び押し込むことで応答しない場合、システムは自動的に緊急ブレーキを作動させます。世界の主要な鉄道システムのほとんどが、貨物と旅客の両方の運行でこの装置を使用しています。CBTC運行中のR143やその他のニューヨーク市地下鉄車両でも使用されています。米国では、1995年以前に製造された古い機関車には元々この機能は搭載されていませんでしたが、システムのモジュール性を考えると、後付けで取り付けられているのを見かけることは珍しくありません。
パイパーPA-46などの一部の航空機は、パイロットが反応しない場合に低高度に降下する警戒制御を使用して低酸素症を最小限に抑えます。 [ 23 ]
2019年、ガーミンG3000は、パイロットが航空機の操縦装置を操作できなかったり、システムからの指示に応答しなかったりした場合に、航空機を最寄りの空港へ自動的に誘導して着陸させることができる、初の一般航空用アビオニクスシステムとなりました。この自動化機能は、コンピューティング、制御、およびナビゲーション技術の進歩によって実現したもので、自家用機は多くの場合パイロット1名で操縦されるため、一般航空の分野では特に重要な意味を持ちます。
「デッドマンズスイッチ」という用語は、防御的な恐喝や保険ファイルの一種で、もし誰かに何かあったら、不利な情報が公開されると脅迫する形で使われることがある。[ 24 ]
ノックスビル・アンド・オハイオ・リバー鉄道の到着列車の乗客は、本日午後、機関車のスロットルに死体の手が握られたまま数マイルを走行した。列車はテネシー州バックアイを定刻に出発し、次の駅であるキャリービルまで走行した。機関士ACヤングがキャリービルを通過中に、機関助手マトロックは何かおかしいことに気づき、機関車の機関士側に歩み寄った。彼はヤングが死亡しているのを発見し、すぐに列車を停止した。機関士の頭の左側に傷があり、山を切り開いた高い切り通しの側面から岩が落ちてきて即死したと推測されている。
ヤングが殺害された後も、列車はおよそ8マイルほど走行した。