解説

• 点灯時間＝20ミリ秒×6／10＝12ミリ秒
• 消灯時間＝20ミリ秒×4／10＝8ミリ秒

解説

• 〔aについて〕
  問題文の〔計測時における制御部の処理〕から、zが適正範囲内にない場合に行う処理を考えます。〔コマンド及びタイミング〕の(7)の①に、「範囲内でなければ適切な輝度を計算し、輝度設定コマンドを用いて次の点灯時までに輝度を補正する」とあります。
  輝度の補正は、制御部から測定部に輝度設定コマンドを送信することで行うので、aには「輝度設定コマンドを送信」が入ります。
  
  ∴a＝輝度設定コマンドを送信
  
  〔bについて〕
  〔計測時における制御部の処理〕から、輝度補正が終了した後に行う処理を考えます。問題文の〔コマンド及びタイミング〕の(7)の①に、「所定の回数だけ輝度の補正を行ってもzが適正範囲内に収まらない場合は、脈拍数計測モードに移行せず、計測終了コマンドを送信して、その回の計測を終了する」とあります。
  よって、bには「計測終了コマンドを送信」が入ります。
  
  また(7)の②には、「所定の回数だけ脈拍数解析を行ったら，…計測終了コマンドを送信してその回の計測を終了する」とあります。bは脈拍数計測の終了後に行う処理でもあることからも、計測終了コマンドの送信を行うべきであることわかります。
  
  ∴b＝計測終了コマンドを送信
  
  
• zを求める式を考えます。
  問題文の〔計測時における制御部の処理〕の(2)では、zを「外乱光の影響を除去した値」としています。本文の〔脈拍数の計測〕を読むと、「入射光には、皮膚からの反射光に、…外乱光が重畳している」とあり、「LED消灯時及び点灯時の測定値を用いて外乱光の影響を取り除いたものを、反射光の測定値とする」としています。
  
  この説明から、"LED点灯時の測定値x"と"LED消灯時の測定値y"は、
  • xの値＝皮膚からの反射光＋外乱光
  • yの値＝外乱光
  と考えることができます。
  
  よって、外乱光除去後の測定値であるzを求めるには、xからyを減じることになります。
  
  ∴イ：x－y
  
  
• 図2の流れ図を見ながら、開始から終了までの最短所要時間と最長所要時間を考えます。
  
  この問題には、以下の条件があります。
  「ここで、制御部における、繰返し判定、測定部からの測定値受信及び外乱光の影響を除去した値zの算出、適正範囲内判定、コマンドの送信、輝度計算、脈拍数解析、脈拍数算出・記録の各処理時間、測定部における各処理時間は無視できるものとする」
  すなわち、図2の流れ図にある処理の中で、輝度補正中にある反射光測定と脈拍数計測中にある反射光測定に要する時間のみ考えれば良いです。
  
  反射光測定の手順について問題文を探すと、〔コマンド及びタイミング〕の(6)に「測定部は、LEDを点灯した後、センサの入射光を1回測定し、測定値xとして制御部に送信する。また、LEDを消灯した後、センサの入射光を1回測定し、測定値yとして制御部に送信する」とあります。この説明から、反射光測定はLEDの点滅1回ごとに行うことがわかります。
  
  輝度補正中にある反射光測定は、最小1回、最大500回行います。
  脈拍数計測中にある反射光測定は、300回行います。
  
  [最短所要時間]
  輝度補正が1回で終了し、脈拍数測定に進んだケースが該当します。このケースでは、輝度補正中にある反射光測定で1回、脈拍数計測中にある反射光測定で300回、合計301回の測定を行います。
  
  LEDの点滅時間は、設問1で求めたとおり1回当たり20ミリ秒ですので、最短所要時間は、
  
  　20ミリ秒×(1回＋300回)＝6,020ミリ秒＝6.02秒
  　(小数点以下を四捨五入して)6秒
  
  [最長所要時間]
  輝度補正が最大回数である500回目で終了し、脈拍数測定に進んだケースが該当します。このケースでは、輝度補正中にある反射光測定で500回、脈拍数計測中にある反射光測定で300回、合計800回の測定を行います。
  
  　20ミリ秒×(500回＋300回)＝16,000ミリ秒＝16秒
  
  よって、最短所要時間は「6秒」、最長所要時間は「16秒」になります。
  
  ∴最短所要時間：6
  　最長所要時間：16

解説