E0734400

電気システム設計

Electrical System Design

開講部

工学部

開講学科

電気工学科

開講学年

4年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
講師中村良道この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

  「CO2削減」のために「省エネ」の製品開発が急がれている。その中に、情報とエネルギーが結び付いた新しい動きがある。目指す先には、システム全体を通じてダイナミックにエネルギーを削減するという動きである。こうした製品の中身は専門的な役割をもつサブユニットがあり、その中枢に「高速なプロセッサ」がある。そして、プロセッサの動きを特長づけるのは内蔵のソフトウエアである。商品開発の土俵がハードからソフトへと急激に移行し始めたのである。「高速なプロセッサ」を組み込んだ装置の開発を成功させるには2つ考慮すべき項目がある。1つは高速なDSP/MCUが安価に入手できること。もうひとつはバグのない安定な「組み込みソフトウエア」が絶対条件である。
 本講座は、信頼性の高い安定な最新の「電気システム設計」をどのように開発したらよいか、が主なテーマである。オリジナルな「自律カプセル理論」によりバグのないシステムの設計手法を教授する。そして、実際に授業内のちいさなプロジェクトを立ち上げて、「電気システム開発」を学生の皆さんが楽しく体験できればと考えている。

達成目標

1.情報」と「コントロール」を融合させて省エネ化することを理解できる。
2.プロセッサの役割と操作方法について理解できる。
3.実践的な設計手法とその手順について理解できる。
4.コミュケーション力が大切であることを理解できる。
5.プロジェクトの実習体験を通じて設計の楽しみを理解できる。

授業計画

1.電気システム設計 入門
2.アナログからデジタルへ
3.情報とエネルギーの融合
4.プロセッサの解説
  MCU/DSPなどのプロセッサ内部の解説
5.組み込みソフトウエアの役割
6.簡単な例題で組み込みソフトウエアを学ぶ
7.システム設計の課題と対策
8.「自律カプセル理論」と 開発プロセス改革
 自律カプセル理論とは、プログラムのバグをゼロにすることを目的に
開発した革新的な設計手法である。
9.デジタル電源を例にとってシステム動作見る
10.ソフトウエアを部品として開発する
 カプセルワークスを使用してソフトウエア部品を作成して動作確認する。
11.「テーマ」を決めて「チーム」を作り「プロジェクト演習」の準備を行う
12.製品イメージ、チーム簡単な仕様書の作成する
13.チームのメンバーの役割分担と作業を行う
14.プレゼンテーションの資料作成を行う
15.プレゼンテーション発表

評価方法と基準

達成目標1は
 授業〔1〜3〕の評価として、レポート1により評価する 。
達成目標2は
 授業〔4〜6〕の評価として、レポート2により評価する 。
達成目標3は
 授業〔7〜10〕の評価として、レポート3により評価する 。
達成目標4.5は
 授業〔11〜15〕の仮想プロジェクトの設計にて、プレゼンテーションの
 成果発表により評価する。
科目の合否はレポート3回,成果発表1回の合計点で評価する。
 (レポート3回:各100点満点)
 (成果発表1回:100点満点)
 とし、レポート:60%,成果発表:40% の合計点の60%以上
を合格とする。

教科書・参考書

講義用のテキスト 授業で配布

履修前の準備

C言語などのプログラム言語が理解できることが望ましい

学習・教育目標との対応

1.E2:設計から製作および評価に至るまで一連の過程を体験し、デザイン能力を身につけ活用できる。

オフィスアワー

授業中および授業終了後に行う。

環境との関連

環境教育科目 (環境教育割合50%)

最終更新 : Thu Sep 20 07:55:38 JST 2012