応用情報技術者 2022年 秋期 午後 問07

解答の論理構成

1. 下線部の仕様
   引用：「①制御部は、傘検知部のセンサー出力の変化を検出すると10ミリ秒周期で出力を読み出し、5回連続で同じ値が読み出されたときに、確定と判断し、その値を確定値とする」
   ここから
   ・センサー値は “10ミリ秒周期” でサンプリング
   ・“5回連続で同じ値” になったときだけ確定
   という二つの条件が読み取れます。
2. (a) の理由
   センサーは光学式であり、周囲光の瞬間的変化や電気的ノイズなどにより一時的に誤った値を出力する可能性があります。そのため、連続して同じ値が得られるまで待つことで入力の“安定”を確認し、誤動作を防ぎます。
   ⇒「ノイズなどによる誤動作を防ぐため」となります。
3. (b) の時間計算
   変化を検出した瞬間を 1 回目と数え、あと “5回連続” が必要という仕様です。
   ・1 回目：変化検出時（0 ミリ秒）
   ・2 回目：10 ミリ秒後
   ・3 回目：20 ミリ秒後
   ・4 回目：30 ミリ秒後
   ・5 回目：40 ミリ秒後
   最小時間は 0 → 40 ミリ秒で確定します。小数点以下切捨てなので整数 “40” です。

誤りやすいポイント

• 「5回連続」を “5 × 10 ミリ秒 = 50 ミリ秒” としてしまい、1 回目を数え忘れる。
• センサー安定化の目的を「分解能向上」などと書き、ノイズ対策であることを外す。
• アプリやRFIDの待ち時間と混同し、10秒タイマを使って計算してしまう。

FAQ

解答の論理構成

1. 異常判定までの待ち時間を確認
   問題文には
   ・「ロックを解除した後10秒経過しても傘の貸出し、返却が行われなかった場合は、異常と判断」
   と明記されています。したがってカウントダウンタイマーは 10 秒 を測定する必要があります。
2. タイマーの動作周波数を確認
   小問説明に
   ・「10kHz のカウントダウンタイマー」
   とあります。ここで $1k=10^3$ なので 10 kHz = 10 × 10^3 Hz = 10,000 カウント／秒 です。
3. 必要カウント数を計算
   1 秒あたり 10,000 カウントが進むタイマーで 10 秒測りたいので、
   $$10\text{、}\text{秒}\times 10、000\text{、}\text{カウント／秒}=100、000\text{、}\text{カウント}$$
4. 結論
   タイマーに設定する値（初期カウント値）は 「100,000」 となります。

誤りやすいポイント

• 「10k」を $2^{10}$ と誤って 1024 倍で換算してしまう。問題文に「$1k=10^3$」とあるので注意が必要です。
• 周期と周波数を混同する。10 kHz は 0.1 ms 周期ですが、本問は「1 秒に何カウント進むか」を聞いています。
• ロック解除からの待ち時間を 10 s ではなく 10 ms と読み違えるミス。

FAQ

解答の論理構成

1. “貸出タスク”が異常と判断したときの送信先
   ・表1の“貸出”タスクの処理概要に
   “ロックを解除した後、10秒経過しても傘が取り出されなかった場合は、傘貸出機のロックを掛け、メインタスクへ“異常終了”を送信する。”
   と記載されています。したがって a は “メイン” です。
2. “メイン”タスクが“異常終了”を受け取った後の処理
   ・同じく表1の“メイン”タスクの処理概要に
   ““異常終了”を受けると、異常を知らせる音声をスピーカーから出力し、管理サーバに異常終了を送信する。”
   とあります。したがって b は “管理サーバ” です。
3. 以上より
   a：メイン
   b：管理サーバ

誤りやすいポイント

• “貸出タスク”と“返却タスク”の異常処理を混同し、a に“返却”と書いてしまう。実際に“異常終了”を受取って集約処理を行うのは“メイン”タスクです。
• “メイン”タスクが“異常終了”を送る相手を“スピーカー”と誤記するケース。スピーカーは音声出力装置であり、報告先は“管理サーバ”です。
• 表1の縦読みを急ぎ、ロック解除後10秒経過の条件を読み飛ばして手順を取り違えるミス。

FAQ

解答の論理構成

• ① 返却タスクがメインタスクへ送るデータ
  表1の返却タスクには
  「RFIDリーダーでRFIDタグの情報を読み出し、“RFID情報”をメインタスクに送信する。」
  とあります。よって c には “RFIDタグの情報” が入ります。解答群で該当するのは【ア】です。
• ② メインタスクが照合に利用する基準
  メインタスクの処理概要には
  「“RFID情報”を受けると、RFIDタグの情報を確認し、“正常”又は“異常”を必要とする送信元タスクへ送信する。」
  と記載されています。不正返却の判定には現在 “貸出中” として記録されている傘の一覧と照合する必要があります。管理情報として「傘を識別するRFIDタグの情報」を保持しているのは貸出中の傘です。したがって d には “貸出中の傘” が入ります。解答群で該当するのは【エ】です。

誤りやすいポイント

• 「メインタスクが比較する対象＝全傘在庫」と勘違いしやすいですが、目的は「不正な傘を返却させない」ことなので “貸出中” でない傘は受け付けません。
• c を “RFIDリーダー” としてしまうミス。リーダーは機器名であってデータではありません。
• 返却タスクがロックを解除するタイミングを読み違え、d に “メインタスク” や “返却タスク” を入れてしまう混乱。

FAQ

解答の論理構成

1. 貸出タスクの詳細手順を【問題文】から確認します。
   引用：「“RFID情報”をメインタスクに送信してから、傘貸出機のロックを解除し、“ロック解除完了”をメインタスクに送信する。」
   したがって e には「ロック解除完了」が入ります。
2. 次に、傘が取り出されたことをどのように検知するかを確認します。
   引用：「傘が取り出されたことをセンサーで検知すると、傘貸出機のロックを掛け、メインタスクへ“完了”を送信する。」
   ここから f は「センサーで検知」、g は「ロックを掛け」、h は「完了」と決定できます。
3. 以上を文章に当てはめると、 ・“e”＝「ロック解除完了」
   ・傘が傘貸出機から取り出されたことをf＝「センサーで検知」
   ・傘貸出機のg＝「ロックを掛け」
   ・メインタスクへ“h”＝「完了」
   となり、設問の流れと完全に一致します。

誤りやすいポイント

• “ロック解除完了”と“完了”を混同しやすい
  → “ロック解除完了”はロックを外した瞬間の通知、“完了”は貸出処理全体の終了通知です。
• 検知方法を「RFIDリーダー」と思い込むミス
  → 傘が実際に取り出されたかどうかは光センサーで判断します（RFIDはタグ情報取得用）。
• g に「ロックを解除」と誤記しやすい
  → 取り出し後の動作は“ロックを掛け”ることです。直前の解除と逆になります。

FAQ

解答の論理構成

1. 問題は「“完了”を受けた場合のメインタスクの処理」を尋ねています。
2. 【問題文】表1「制御部の主なタスクの一覧」の“メイン”タスク欄には次の記述があります。
   • ““完了”を受けると、管理情報を更新し、管理サーバへ管理情報を送信する。”
3. 従って、メインタスクが“完了”を受信したときに実行する処理は
   「管理情報を更新し、管理サーバへ送信する。」
   であると論理的に導けます。

誤りやすいポイント

• “管理情報”の更新と“管理サーバ”への送信をどちらか一方だけと勘違いする。
• “完了”と“異常終了”の動作を取り違え、異常時の音声出力や送信内容を答えてしまう。
• 返却タスク・貸出タスクの処理フローと混同し、RFIDの確認やロック操作を解答に含める。

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