平成29年度 秋期 午前 問4
情報に関する理論
センサに関する問題
図のような黒色で描かれた円に沿って車が走るように，左右の後輪に独立に取り付けられたモータ L 及び R の回転速度を制御する。センサ L 及び R は反射型光センサであり，センサが黒色に掛かる比率が大きいと出力値が小さくなり，黒色に掛かる比率が小さいと出力値が大きくなる。この車を円に沿って走行させるためのモータ回転速度の制御方法として，適切なものはどれか。ここで，二つのセンサの出力値が一致するときには，二つのモータの回転速度を初期値に戻すものとする。
図（円と車の拡大図）:
黒色の太い線で描かれた円がある。その一部を拡大した図が右に添えられている。 拡大図（進行方向は上向き）: 車の前部の左右に ［センサL］［センサR］ が並ぶ（黒い線をまたぐ位置） その下に ［前輪］ 中央に ［制御部］ 後部の左右に ［モータL］［モータR］，その外側に ［後輪］（左右独立） 黒い線（円の一部）は車の中央を縦に通っている
選択肢は原典では2段組の表（大見出し「センサ L 出力値＞センサ R 出力値のとき」／「センサ L 出力値＜センサ R 出力値のとき」，小見出しは各「モータ L 回転速度」「モータ R 回転速度」）。
- アL＞R のとき：モータL 上げる／モータR 下げる L＜R のとき：モータL 上げる／モータR 下げる
- イL＞R のとき：モータL 上げる／モータR 下げる L＜R のとき：モータL 下げる／モータR 上げる
- ウL＞R のとき：モータL 下げる／モータR 上げる L＜R のとき：モータL 上げる／モータR 下げる
- エL＞R のとき：モータL 下げる／モータR 上げる L＜R のとき：モータL 下げる／モータR 上げる
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✓ これが正解イL＞R のとき：モータL 上げる／モータR 下げる L＜R のとき：モータL 下げる／モータR 上げる
解説
黒に掛かった側を遅くすれば、車はその方へ曲がって戻ります。
センサは黒に掛かる比率が大きいほど、出す値が小さくなります。だから値が小さい側が、線の上に乗っているほうでした。左の値が右より大きいとき、黒に多く掛かっているのは右です。線が車の右側にあるので、車は線より左へ寄っています。だから右へ戻さねばなりません。右へ曲がるには、左の車輪を速く回します。つまり左のモータを上げ、右を下げる形になりました。速い側とは反対へ曲がるので、向きに気をつけます。右の値が左より大きいときは、その裏返しでした。だから二つの場合で、上げ下げが入れ替わる肢が当たります。どちらの場合も同じ上げ下げにした二つの肢は、片方で誤りました。一方へ寄り続けるので、線から外れてしまいます。上げ下げをそっくり逆にした肢も、両方で外れました。二つの場合を並べて比べます。二つの場合で入れ替わるかどうかが、見分けの基です。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- アL＞R のとき：モータL 上げる／モータ…：どちらの場合も左を上げ、右を下げると述べています。片方の場合は、確かに正しい向きでした。ところがもう片方でも同じ動きをします。線から離れる側へ、さらに寄ってしまいました。入れ替わりません。戻る力が働きません。戻る力が必要です。
- ウL＞R のとき：モータL 下げる／モータ…：上げ下げをそっくり逆にした形が、こちらです。入れ替わってはいるので、形は似ています。けれども向きが両方とも反対でした。線から離れる側へ曲がってしまいます。二つとも逆です。最も遠い組でした。向きが両方逆でした。
- エL＞R のとき：モータL 下げる／モータ…：どちらの場合も左を下げ、右を上げると述べています。こちらも入れ替わらない形になりました。一方へ寄り続けることになります。ところが戻す働きが必要でした。同じ動きの繰り返しです。線をたどれません。寄り続けてしまいます。
出典：平成29年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問4
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