応用情報技術者 試験情報＆徹底解説

家庭用浴室給湯システムに関する次の記述を読んで，設問1～3に答えよ。

　G社は，家庭用浴室給湯システム(以下，浴室給湯システムという)を開発している。浴室給湯システムは，設定された給湯温度で浴槽に給湯を行う機能と，浴室に入った人が洗い場又は浴槽で動かなくなる事象(以下，異常事象という)を監視して，異常事象が発生したらブザーで同居人に知らせる機能をもつ。浴室給湯システムは，浴室内に設置されるリモコン，浴室の出入口に設置される出入りセンサ，及び浴室外に設置される給湯器で構成される。浴室給湯システムの構成を図1に，浴室給湯システムの構成要素の概要を表1に示す。〔出入りセンサの出力の確定方法〕
　MCUは，出入りセンサの出力を1回の読出しでは確定せず，10ミリ秒周期で出力を読み出して，5回連続で同じ値が読み出せたときに確定し，その値を確定値とする。

〔リモコンの動作〕

• リモコンは，各ボタンによって操作を受け付け，給湯器に指示を送信する。
  • 運転ボタンが押されたら給湯器の運転又は停止，給湯ボタンが押されたら給湯，給湯温度変更ボタンが押されたら給湯温度の変更というように，ボタンに応じた指示を給湯器に送信する。
• リモコンは，人の浴室の出入り及び異常事象を監視する。
  • 人感センサの出力が1であれば，人が浴室に入ったと判定する。
  • 人が浴室に入ったと判定した後，出入リセンサの確定値が1となった後で人感センサの出力が0となれば，人が浴室から出たと判定する。
  • 人が浴室に入ったと判定した後，出入リセンサの確定値が1となる前に，人感センサの出力が連続して3分以上0であれば，異常事象と判定する。
  • 異常事象と判定したら，いずれかのボタンが押されるまでブザーを鳴動する。

〔リモコンのソフトウェア構成)
　リモコンの組込みソフトウェアには，リアルタイムOSを使用する。異常事象の監視に関係する主なタスクの一覧を表2に示す。

浴室給湯システムの仕様について，(1)，(2)に答えよ。

• 次の記述中のa～cに入れる適切な字句を答えよ。
  
  浴室給湯システムは，aセンサとbセンサを併用して異常事象を監視している。これは，aセンサだけでは，aセンサの出力が1の状態から連続して0となった場合において，人がcときの事象か，異常事象が発生したときの事象かを判別できないからである。
  
  
• リモコンが給湯器に指示を一つ送信するとき，シリアルI/Fにおける通信時間は何ミリ秒か。答えは小数第2位を切り上げて，小数第1位まで求めよ。ここで，1バイトのデータは10ビットで送信され，ソフトウェアの動作時間は考慮しなくてよいものとする。

出入りセンサの出力と，出入り検出タスクの動作タイミングの例を図2に示す。図2について，(1)，(2)に答えよ。

• 出入り検出タスクが，"出入り"を通知するタイミングを，(ア)～(テ)の記号で答えよ。
• 出入リ検出タスクが"出入り"を通知した後，出力を0で確定する最初のタイミングを，(ア)～(テ)の記号で答えよ。

監視タスクの状態遷移を図3に示す。(1)，(2)に答えよ。

• 図3中のdに入れる適切な遷移条件を，他タスクからの通知名を用いて20字以内で答えよ。
• 次の記述中のe，fに入れる適切な状態名を答えよ。
  
  "空室"状態のときに，1人の人が浴室に入った。その後，別の1人の人が浴室に入った。このときの監視タスクの状態遷移は，"空室"→"e"→"f"→"在室"となった。