平凡な日常を平凡に綴る

デジタル積雪計を作る③ -距離センサVL53L0Xを動かす-

noreply@blogger.com (msms1003) — Sun, 10 Dec 2017 13:43:00 +0000

前回：デジタル積雪計を作る②

12月になりました。

ブログの更新が滞っているせいで進捗が無いように思えますが、ブログが遅いだけで進捗は出まくってます。

今回はESP32を使って距離センサVL53L0Xを動かします。

VL53L0XはマイコンとI2Cを使って通信するので、ケーブルは電源、GND、SDA、SCLの4本あれば動きます。すぐ出来そうな気がします。

Arduino UNOでVL53L0X Time-of-Flight 距離センサモジュールを使う - Qiita を参考にしながら準備をします。

センサは前回スイッチサイエンスにてESP32と一緒に購入しています。

センサの入っている袋にはまっすぐなピンヘッダとL字型のピンヘッダが入っていますが、今回はL字型を使うことにして、センサをテープなどで固定しながらハンダ付けします。

そうしたら、下の画像のようにつなぎます。

▼[VL53L0X] - [ESP32]▼

VIN - 3V3 (VOUTが5.5V以下でればVOUTでも良い)

GND - GND (ESP32はいっぱいあるけどどこでも良い)

SDA - 21ピン

SCL - 22ピン

下の画像ではESP32とVL53L0XがぶつかりそうだったのでESP32を逆向きに挿していますが、USBコネクタがブレッドボードの外側になるように配置しても大丈夫でした。

むしろ、画像のようにやるとVIN-3V3間が遠くなるのでアレです。

ハードが終わったら次はソフトです。

VL53L0Xはレジスタが公開されていないらしくかなり大変な作業になる予感がしていましたが、幸いにしてArduino用にはセンサモジュールの発売元がらライブラリが公開されています。

ということで、GitHub - pololu/vl53l0x-arduino: Pololu Arduino library for VL53L0X time-of-flight distance sensor にアクセスし、緑色の[Clone or download]ボタン内にあるDownload ZIPからZIPをダウンロードします。

その後、解凍せずに、プログラムを書き込むArduinoIDEを起動して[スケッチ]->[ZIP形式のライブラリをインストール]でライブラリをインストールします。

また、同じく[スケッチ]->[ライブラリを管理]でライブラリマネージャを開き、[検索をフィルタ...]で「VL53L0X」と入力して出てきたPolulu製ライブラリをインストールしても同様のことができるはずです。

ライブラリをインストールしたら、
C:\Users\(ユーザ名)\Documents\Arduino\libraries\VL53L0X\examples\Continuous
あたりにあるContinuous.inoを開きます。

コードに何も手を加えることなく右矢印ボタンで書き込み、書き込み終了後シリアルモニタを開きます。
ボーレート（ビットレート）を9600に設定すると、センサの値がうじゃーっと表示されていく光景を見ることが出来ます。

ここで、値が8160だったかそれくらいになっている場合は、測定可能距離をオーバーしているので、センサから対象物までの距離が約1200ミリ以内になるようにしてください。

また、値が65535の場合はセンサの通信に失敗している可能性があるので、電源がしっかり供給されているか、SDAとSCLの接続ピンを間違っていないかなどを確かめてみてください。

詳しく検証していませんが、このサンプルプログラムだと初めは正常に距離を取得できていても数十秒経過すると65535になることがあります。
この問題の原因はおそらくコードに対してシリアル出力が間に合っていないことにあるので、loop()関数の最初か最後あたりにdelay(100);でも突っ込んで、コードのループをゆっくりにしてあげると65535にならずちゃんと動いてくれると思います。

今回はContinuousのサンプルプログラムを使いましたが、Singleのプログラムも同様に使用することが出来ます。

Singleのほうでは距離測定範囲の設定などの項目が色々入っていて一見難しそうですが、内容はシンプルです。
SingleにあるコードをいくつかContinuousに移植してみます。

コードの詳しい説明はGitHubのreadmeに載っています。

sensor.setSignalRateLimit(0.1);
setSignalRateLimit関数では距離測定に使用する赤外線信号の最小振幅を設定します。
デフォルトでは0.25に設定されています。目安として、0.25で1200ミリ、0.1で2000ミリ程度まで測れるということだと思います。
ただ値を小さくすると太陽光などのノイズを拾いやすくなるので測定精度が落ちる場合があります。

sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodPreRange, 18);
sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodFinalRange, 14);
setVcselPulsePeriod関数では、赤外線レーザーのパルス周期を設定します。
readmeいわく、値を大きくするほど長距離まで測れるとのことです。
Pre：12～18（偶数のみ、デフォルト14）
Final：8～14（偶数のみ、デフォルト10）

sensor.setMeasurementTimingBudget(20000);
距離測定時間(マイクロ秒)を設定します。デフォルト200000。
よく検証していませんが、こちらの環境ではこの関数を使うとGuruエラーが発生するので使用していません。

以上の関数を使ってContinuousをアレンジすると以下のようになります。

#include <wire.h>
#include <vl53l0x.h>

VL53L0X sensor;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();

  sensor.init();
  sensor.setTimeout(500);
  sensor.setSignalRateLimit(0.1);
  sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodPreRange, 18);
  sensor.setVcselPulsePeriod(VL53L0X::VcselPeriodFinalRange, 14);
  sensor.startContinuous();
}

void loop()
{
  Serial.print(sensor.readRangeContinuousMillimeters());
  if (sensor.timeoutOccurred()) { Serial.print(" TIMEOUT"); }

  Serial.println();

  delay(100);
}

これを書き込んで動かせば、おそらく2000ミリあたりまではちゃんと出ると思います。

測ってみた感想としては、ミリ単位だから当然といえば当然ですがデータのバラ付きが大きいのでどうにかしたいなってのがあります。
これは、setMeasurementTimingBudget関数を使ったり、データを集めて統計値を出したりして精度を高くしていけば解決しそうです。

さて、これで距離センサVL53L0Xを使うことが出来ました。
次回は積雪計としてのプログラムを書いていきましょう。

デジタル積雪計を作る② -マイコンESP32を動かす-

noreply@blogger.com (msms1003) — Tue, 14 Nov 2017 11:46:00 +0000

前回：距離センサを使って積雪計を作る①

若干モチベーションの低下を感じますが、製作は続きます。

前回、マイコンにmbed LPC1768を使ってPCと有線接続でデータを拾うという説明をしました。
が、いざブログを投稿したら「無線便利だよ」という声を頂きまして、人の意見にすぐ流される自分は「うんすぐ無線やるかー」って感じになりました。
したがって、計画はマイコンにESP-WROOM-32を使って無線接続でデータを拾う形に変更になりました。

ESP8266とかESP32とかよく見かけるんですけど難しそうで避けてたんですよね
いろいろ調べてみます
— ますお (@msms1003) November 9, 2017

ESPrDeveloper32か、ESP32-DevKitCのどちらかを使うことが決定
ようこそArduino
— ますお (@msms1003) November 10, 2017

秋月とストロベリーリナックスは既に購入経験あるけど今日はスイッチサイエンスで初購入
— ますお (@msms1003) November 12, 2017

改めて、マイコンをmbed LPC1768からESP-WROOM-32に変更しました。
ESP-WROOM-32、通称ESP32は今年のはじめに開発ボードがわらわら出てきたばっかりのもうそれはそれは最新型の無線（Wifi + Bluetooth）モジュールです。

開発ボードは、スイッチサイエンスから発売されているESPr® Developer 32を使うことにしました。
秋月電子などから発売されているESP32-DevKitCのほうが500円以上安いのですが、こちらは突入電流の対策が取られてないらしいのと、若干ボードの幅が広くて一般的なブレッドボードに指すとジャンパワイヤを挿せるスペースが無いということで、余計な不安とかストレスを抱えたくないので止めました。そもそも突入電流の影響がどれくらいなのかについては全然分かってないのですが。

購入前に色々このボードのこと調べてたら思ってた1000倍くらい簡単に無線接続できそうな気がして、もしかして2017年凄いのではないか？と思っています。

んで、月曜日に買ったら火曜日にネコポスで届きました。
翌日に届くって関東ならまだしも本州最北端の青森県でそれは早い。
どうせ木曜日くらいなんだろうなと思っていたのでなおさら早い。

さて、開封の儀です。

開封の儀 pic.twitter.com/VvUCOI6Xjb
— ますお (@msms1003) November 14, 2017

次にESPr® Developer 32のはんだ付けをします。
ESPr® Developer 32にはピンヘッダが付属してないので細ピンヘッダを別途購入しましたが、ボードの基板が厚いのもあってピンヘッダが顔を出してくれません。これでは上手くはんだ付けできないので、1ピンずつ丁寧丁寧に樹脂部分の位置をずらして高さ調節をしました。おかげさまで顔を出してくれました。

はんだ付けしようとしたら細ピンヘッダの高さが足りなくて仕方なく1ピンずつ高さ調節した pic.twitter.com/Sahy3XJ4GP
— ますお (@msms1003) November 14, 2017

さらに、ESP32(ESP-WROOM-32)でLチカ (WindowsでArduino IDE使用) - Qiitaを参考にしてArduino IDEとESP32を使うためのファイルを色々ダウンロードしてインストールします。

そのあと、ESP32をパソコンにつなぐと勝手にドライバをインストールしてくれるので、完了まで数分待ちます。
完了したらESP32のCOMポートがArduino IDEの[ツール]タブの[シリアルポート]内に追加されてるので選択して、IDEの→マークでESP32に書き込みます。
ちなみLチカに際してのコードも上のQiita記事のそのままを使わせてもらいました。

書き込み中はESP32というかESPr® Developer 32のシリアル通信を示すTX/RXのLEDランプが元気に光ってくれて、もうすぐLチカできるぞー！！っていうワクワク感を高めてくれます。

そして書き込みが終わると、LEDが産声をあげます。
はんだ付けがめっっっっっっっっちゃ汚いですが年に数回しかしない作業だから許してください。

そしてLチカ　ここまでめっちゃ簡単 pic.twitter.com/mY92myhZCk
— ますお (@msms1003) November 14, 2017

これで無事Arduinoデビューを果たせたのではないでしょうか。

弘前市はあさって木曜日頃に初雪を迎え、週末以降はずーっと雪と雨を繰り返す予報ですが、果たして根雪までに間に合うのでしょうか。製作はまだまだ続きます。

デジタル積雪計を作る① -計画-

noreply@blogger.com (msms1003) — Thu, 09 Nov 2017 11:28:00 +0000

11月ですが今年はじめての更新です。

気づけば立冬を過ぎ季節は冬を迎え、初雪を待ち望む声が少しずつ出てきた気がします。

そんな今日、急に「そういや数年前に積雪計を作ろうなんて言ってたな―」ということを思い出したので、モチベーションが下がらないうちに製作に取り掛かろうと思います。

数年前に構想した積雪計を作りたい
タイムリミットは根雪になるまで
— ますお (@msms1003) November 9, 2017

おととし作った温度計同様、いちいち外に出て目盛りの振ってある棒を見て「あーきょうは20cmですね」なんてやるのは小中学生のうちに済ませたので、家から出ずに、勝手に積雪深を測ってもらいます。

とりあえずざっくりと部品を決めます。
まず必要なのは積雪深を測る部品で、これは距離センサと呼ばれるものを使おうと思います。
距離センサには赤外線だったり超音波だったりレーザーだったり色々なパターンがあります。
気象庁のアメダスでは、超音波とレーザーの2種類が採用されています。

今回は、（赤外線）レーザーを使ったVL53L0Xというセンサを使おうと思います。
このセンサは去年発売されたばかりで、分解能1mmという凄いやつです。ただ積雪深を測るのに1mm単位の精度は必要なく、ただレーザーが格好いいから使うだけです。

次にセンサを操るマイコンを決めますが、これはいつもどおりmbed LPC1768を使います。

さて、次にこの部品たちをどうやって外に置くかを決めます。
何となく今ホットなのは無線通信なので、
・パソコン側マイコンとセンサ側マイコンをXbeeとかで無線通信する
・センサ側のマイコンにWifiモジュールをつけて夢の無線LAN通信！
なんて方法が考えられるのですが、
残念ながら今の私にはWifiモジュールを使える技量が無いし、何となくハードルが高そうで手が出ないので、昔ながらの有線接続でいきます。昔ながらって素敵ですよね。

無線通信すると作業コストも金銭コストもかかって辛い
— ますお (@msms1003) November 9, 2017

ということで、おそらく

[PC(地上5mくらい)]---|窓|---(この間10mくらい)----[マイコン・センサ(地上1.8mくらい)]

みたいな感じになると思います。
自分の部屋が2階なのが惜しまれます。

さてこんな雑な計画で作れるんでしょうか、おそらく次回に続きます。

Advent Calendar最終日

noreply@blogger.com (msms1003) — Sun, 25 Dec 2016 12:44:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の最終日の記事です。

無事完走しました。

完走しました。

今回のアドベントカレンダーを通しての感想は、
・25日連続でブログを更新するのはキツイ
・特に土日は書くことがない
・そもそも受験生がやることではない
の3点です。

来年は浪人してなければやると思います。

浪人してなければ。

講習に行ったら誰もいなかった話

noreply@blogger.com (msms1003) — Sat, 17 Dec 2016 13:00:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の17日目の記事です。

さー講習受けるぞーと言って張り切って8時半に登校して教室に行ったら誰もいませんでした。

おかしいなーと思って待っていたら、6人くらい集まってきました。よかった。
しかし、講習の開始時間になっても教室の鍵は開いていなく、先生も見えませんでした。

よくよく確認したところ、数日前に配布済みのプリントに小さい文字で休講のお知らせが書いてました。

センター試験で細かいところまでちゃんと見るようにしようという暗示なのでしょうか？

・・・・きっと違うと思いますが、教職員の平均年齢が高い学校ですから最低限、教職員でも見れるくらいのフォントサイズでプリント作って欲しいものです。

学校の換気扇事情

noreply@blogger.com (msms1003) — Fri, 16 Dec 2016 12:43:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の16日目の記事です。

換気扇回すと「ヴァーー」って言ってうるさいし、かといって止めると空気がよどんでしまいます。

風の強い日は換気扇止めてると「ババババババ」って音が鳴りますね。うるさい。

もう少し静かに回る換気扇がほしいし、もう少し風の影響を受けにくい換気扇がほしいです。

というか学校に行って換気扇のせいで効率落ちるってなかなか無意味な気がします。

が、まあそこまでお金出せないんでしょうね。
近隣の学校は未だに和式トイレばかりなことを考えると尚更...。

勉強はとりあえず好きなことから

noreply@blogger.com (msms1003) — Wed, 14 Dec 2016 12:26:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の14日目の記事です。

「とりあえず」なんて言いつつ残りちょうど1ヶ月です。

高校生活のはじめとかは「苦手科目からやろう」なんて言葉をよく聞いたけど、そのせいで勉強に対する意欲がとても下がったような気がします。言い訳かもしれないですが。

まず得意科目をガンガンやるってのが私には合います。
そしたら、他の科目をやるモチベーションが出てくるかもしれないし、もし出てこなかったら得意科目で満点取れるようになればいいのです。
満点を取れれば、次の目標として他の科目をやろうという気分にもなれるのかなと思います。

理数系の道を選んだ自分は理科を頑張ってます。
1ヶ月で専門科目60点台から80点台まで上がったので、もう少し頑張ろうと思います。

数学？聞いたことないなぁ…。

先生に呼び出された話

noreply@blogger.com (msms1003) — Tue, 13 Dec 2016 14:26:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の13日目の記事です。

直前に授業をやっていた怒ると怖そうな先生から呼び出されました。

教室中の視線が自分に向かったわけですが、なにせ呼び出されて怒られるような心当たりがないので「私は一体なにを・・・」と思うのみでした。

仕方なく恐る恐る先生の元へ向かったところ、

先生「いやーごめんごめん、呼び出すほどの事じゃないんだけどねー」

結局、プリントの書き込みにずれがあって確認したかっただけなようでした。

安心。

怖いから呼び出さないでくれ・・・

甘酒を買った

noreply@blogger.com (msms1003) — Mon, 12 Dec 2016 12:10:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の12日目の記事です。

甘酒erは、毎年冬の時期になると無性に甘酒を飲みたくなる気分になると言われています[要出典]。
そして、森永の甘酒くらいの量では物足りなくなるとも言われています[要出典]。

そんな甘酒erの私は、Amazonで甘酒を購入しました。やったね。
購入したのは、国菊甘酒です。900ml。

先週末にポチって、今日届いたので早速開封しました。

原材料名を見ると、米と米麹のみで構成されていて、砂糖が入っていないんですね。

小中学校と同じだった人ならわかると思いますが、無糖の甘酒を配られて飲んだときに「うわぁ・・・ただの酒粕が入った無味のドリンクだこれ・・・まずい・・・」となった経験があります。あれはおかしかった。よく売ったなあれ。

さすがにあの気分をまた味わうのは嫌なのですが、レビューで甘いと言われていたので、ちょっと不思議に思いつつ温めて飲むことにしましょう。

温めたあとの甘酒は、特に森永の缶のものではとても甘い匂いがします。
しかし、国菊の甘酒は甘い匂いがしませんでした。
「これはやっぱり無糖ならではの味がしないやつだなぁこれ、もし甘かったとしても、すこーし甘いくらいなんだろうなー」
なーんて言いながら、スティックシュガーの用意をして、まずそのまま一口いってみます。

すんごく甘い。
スティックシュガーは入れてないのに、何本も入れたかと思うくらいに甘い。

でも原材料に砂糖は無い。

なんだこれ・・・。

調べてみると、甘さの正体は米麹だったんですね。
森永の甘酒は、酒粕から作るタイプで、砂糖を入れないと甘くならないそうです。
しかし、米麹のタイプは、砂糖を入れなくてもめっちゃ甘くなるんだそうで。

さらに栄養も豊富で、一部では「飲む点滴」とも呼ばれてるらしいですね。

にしても、あの甘さにはびっくり。
スティックシュガーは全く必要ありませんでした。むしろ甘さ少し抑えたいくらい。

いやー、12月中旬、買い物をしました。

甘酒erのみなさん、ぜひ米麹の甘酒を飲んでみてください。センター前の健康管理に良さそうです。

降水量と積雪量の関係を知りたい

noreply@blogger.com (msms1003) — Sun, 11 Dec 2016 12:03:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の11日目の記事です。

雪が多いですね。

残念なことに田舎で育ってしまったので、家の前の除雪があまり入りません。
そんなこんなで雪かきをほぼ強制的にさせられる日々を送っています。

そんなとき、「あーこれ雪かき明日に回していいかな」と思う日もあるんですが、
そういうときに明日までの予想積雪量を紹介してくれると、今日やるか明日やるかってのを根拠を持って明確に決められるようになります。

しかし、この世の中、インターネットに予想降水量の予報は載っていても予想積雪量の予報はほとんど見られないのです。
残念。

そこで、だいたい降水量が分かれば積雪量も分かるんじゃないか？と思って色々調べてみます。

そうすると、降水量1 mm = 積雪量1 cm というソースを見るようになりました。
（http://m.otenki.com/oyakotenki_060.htm など）

同時に、「雪水比」なるワードを見つけました。
雪水比とは、積雪量(cm)を降水量(mm)で割った値で、降水量 * 雪水比 = 積雪量 となります。
先ほどのように、降水量1 mmで積雪量1 cmであれば、1/1=1で雪水比は1になります。

この値は気温によって大きく左右されることから、雪水比をそのまま使用すると、予想積雪量と実況積雪量に差ができてしまう可能性があります。
そこで、雪水比を気温の関数で表し、降水量に雪水比をかけることで、ようやくまともな予想積雪量を取得することができます。

この雪水比を計算することで、雪かきが必要がどうかの大事なキーワードにできると考えたのですが、雪水比のかんたんな関数を公開しているサイトは見受けられませんでした。

そして、どうやら地域特性もありそうな気がします。

ということは、自分が実験して雪水比を求めなければいけないということなんですね。

センター1ヶ月前に研究ネタを思いついてしまいました。

どうなるんでしょうか・・・・。

人間猫説

noreply@blogger.com (msms1003) — Sat, 10 Dec 2016 14:39:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の10日目の記事です。

今日はホームセンターのペットコーナーで猫を見て凄く癒やされてたんですが、割と猫って寝てますよね。

なんであんな"人間と違って"寝るんだろうなーと思ってたんですが、
自分も自分で案外登下校のバスとか授業の休み時間とか授業中とか眠気にやられてることを思い出して、人間も案外寝てるんだなとふと思いました。

要するに、
すぐ寝る観点から見れば、人間は猫では？

ということです。

教師「健康管理も受験のうち」（笑）

noreply@blogger.com (msms1003) — Fri, 09 Dec 2016 11:44:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の9日目の記事です。

だいたいこの時期になると、インフルエンザで倒れ込む人が見えるようになります。
そういうとき、だいたい弊校教師は「健康管理も受験のうちだから、ちゃんとするんだよ」と言います。

言っていることはその通りで、個人個人で健康管理をきちんとするのは大事です。
しかし、1日の多くを学校で過ごすような状態ですから、学校の衛生をよくしてもらわないと個人の管理にも限界が来ると思います。

そんな学校ですが、朝の教室は湿度が30%もないことがしばしばあります。
授業中もたいていは窓閉めっきりですし、これといって各所にアルコール消毒液を置いてる様子も見えません。

前述したように、教師は健康管理をきちんとしろと言いますが、学校がそれを迎える体制になってない気がします。
せめて3年生の教室にだけ加湿器を設置するとか、濡れタオルをかけておくとか、そういうことを積極的にやってもらいたいなと思います。
あと定期的な換気（ボイラーが云々で窓開けるなという話も聞きますが…）やアルコール消毒液の設置もやってもらえると、少しは風邪予防・インフルエンザ予防になるんじゃないでしょうか。

特に加湿器は超音波タイプだと蒸発タイプに比べてあまり電気代かかりませんし、1生徒100円ずつ集めたら40人で4000円ですから安い加湿器なら充分買えそうです。

センターまで1ヶ月ですが、少しは学校の衛生管理が良くなるといいなと思います。

「-0.5」を四捨五入したら0か1か？

noreply@blogger.com (msms1003) — Thu, 08 Dec 2016 12:47:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の8日目の記事です。

早速ですが、0.5を小数点第1位で切り上げてみましょう。
切り上げとは、1.1も1.2も1.9も2にするような操作です。小学校でやることですね。0.5の場合は1になります。

さて、-0.5を小数点第1位で切り上げしましょう。

・・・

悩みます。

ここで、-0.5の丸め方については、可能性が2つ考えられます。

1つは、「0.5を切り上げた値は全て0.5より大きくなる」と捉え、-0.5の切り上げを0とする可能性。
もう1つは、「0.5を切り上げた値は全て（数直線上で）0から遠くなる」と捉え、-0.5の切り上げを1とする可能性です。

この場合、どちらの捉え方もありますので、実はこれといった統一基準が存在しないのです。

対して、四捨五入の場合はどうなるでしょうか。

-0.5を小数点第1位で四捨五入する場合、文字通りいけば-0.4以上は0に、-0.5以下は1になりそうなので、-0.5は1になりそうな気がします。
ただ、正の数の四捨五入では正の方向に大きくしたことから、負の数のときも正の方向に大きくするなんて可能性もあり、この場合は-0.5は0になりそうな気がします。

まーたよく分からなくなってきました。

さて、切り捨てについてはあんまり統一基準がないという話をしましたが、四捨五入については日本工業規格、いわゆるJIS規格が存在するそうです。
（https://digitalgatez.net/archives/1601 参照）

JIS規格によると、規則Aと規則Bが存在して、これまた正解がないというアレです。

ただ、規則Bの一部が四捨五入であるであると説明があり、そこでは負の数は絶対値を用いるとされています。

したがって、-0.5の場合は0.5を四捨五入するのと同じく扱うということですね

そうなると、-0.5 = -|-0.5| = -1 ということになりますね。

これで悩みが解決されました、-0.5を四捨五入すると1になりますよ。

ということで、今回は負の数の四捨五入を行いました。
小学校で習うような計算しても、少し値を変えるとここまでわからなくなる事があるんですね。

こういうふと考えてしまう計算、ぱっと思いつきませんが沢山ありそうですね。ぜひ探してみてください。

センターという響き

noreply@blogger.com (msms1003) — Wed, 07 Dec 2016 12:25:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の7日目の記事です。

高1～高2夏まで、センター試験という言葉にとても恐怖感を覚えていた記憶があります。
なんというか、勉強に勉強を重ねて超人の域に達しないとまともに問題が解けないような印象でした。

そのせいで、受験勉強をしている人を見たり。自習室の近くを通り過ぎようとすると、絶対こんな人達が受けるような怖い試験は受けたくないと思っていました。

高3になって分かりましたが、センター試験は基礎学力の定着を確認する趣旨だったんですね。

今となっては2次試験のほうがよっぽど恐怖ですが、あのときのセンターに対する畏怖は本当におかしかったです。

というブロクを書いている時間があったら受験勉強をしろという話です。

天気予報の自動ツイートをしたい

noreply@blogger.com (msms1003) — Tue, 06 Dec 2016 11:30:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の5日目と6日目です。きっとルール違反です。

さて、9月に学校で天気予報好きアピールをしたあと、
10月～11月頃にかけて連日天気予報ツイートをしている時期がありました。

その時期の感想としては、いちいち画像を作るのが面倒くさいというものです。

去年はデジタル温度計で温度を自動で定期的に把握しよう、なんてものをやりましたが、
今年来年は、天気予報の自動ツイートをしてみたいですね。

何故か私は天気予報サイトの自動巡回と、集めた情報の自動ツイート方法は習得しています。
もし受験が終わって気が向いたときくらいには、ぜひ地元の天気予報ツイートを自動化したいものです。

・・・・

受験が終わると地元から居なくなるんでした。

右ねじの法則で学ぶ地学

noreply@blogger.com (msms1003) — Sun, 04 Dec 2016 11:42:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の4日目の記事です。

北半球における高気圧は、地表で時計回り・反時計回りどちらに風を吹かせるか、
という問題は中学レベルですね。

対して、
天井から床の方向に電流が流れるとき、天井から見て時計回り・反時計回りどちらに地場の向きがあるか、
という問題も中学レベルですね。

実はこれどちらも同じ図で解説できて、同じ解答の時計回りになります。

もちろん逆も通用して、低気圧だと反時計回り、床から天井だと反時計回り、と言う事ができます。

風の向きは馴染み深いですから覚えるんですが、地場の向きは馴染みがなくてそう簡単には覚えられないので、高気圧と一緒だよなーと思い出せると楽だと思います。というか自分が楽です。

こういう共通点を覚えておくと勉強が少し楽しくなりますね。

教室の時計って凄く光反射するよね

noreply@blogger.com (msms1003) — Sat, 03 Dec 2016 11:57:00 +0000

一番後ろの席にいると、ちょうど黒板を照らす蛍光灯が反射して時計が見えないです。
センター試験では時計がないから腕時計を常備しろということを暗示しているのかは謎です。

見えづらいせいで毎日少しずつストレスになっているような気がするし、スマホによくある反射防止シートとか反射防止スプレーとか使ってなんとかできないでしょうか？

と調べてみたけど、あんまり時計用の反射防止シートというものが存在しないようです。
大判のシートも1枚n千円するのでお高い。

百均とかにありそうな安いものでもいいので、そこそこ使える大きめの反射防止シート、スプレーは売ってないんでしょうかね・・・？

誰か情報をください。

「不真面目」と「不仕付け」

noreply@blogger.com (msms1003) — Fri, 02 Dec 2016 14:11:00 +0000

msms1003 Advent Calendar 2016 の2日目の記事です。

例によってセンター国語対策の問題を解いていたときに、「不謹慎」と同義の単語を選べという問題がありました。
そこに「ふまじめ」と「ぶしつけ」の選択肢があったのですが、違いがわからなくて困りました。
ちゃんと意味を理解しましょう。

まず、「不謹慎」のイメージを考えてみます。
悲しい出来事があってみんな暗い顔をしているなか、空気を読まずに失礼な行動するといったイメージですね。

では、「不真面目」「不仕付け」はどうでしょうか。
どちらも、周りのことを理解せずに行動してしまうようなイメージが浮かんできて、どちらも「不謹慎」と同義であるようなイメージでした。

そこで私は「不謹慎」が重苦しい雰囲気をイメージさせるのに対して「不真面目」がなんとなくドラマに出てくる不良をイメージさせたので、消去法で「不仕付け」を選んだのですが不正解でした。

さて、調べてみましょう。

Yahoo知恵袋に答えが出てました。が、出典のない情報は出典のあるWikipediaなんかより信頼できないですから、ちゃんとした辞書を見ましょう。

小学館のデジタル大辞泉にはこうかいてありました。

不謹慎：つつしみのないこと。また、そのさま。ふまじめ。

答えが出てしまいましたが、他の単語も見ましょう。

不真面目：まじめでないこと。また、そのさま。

不仕付け：礼を欠くこと。無作法なこと。また、そのさま。無礼。

だそうです。
なんかよくわからないので、「無作法」も調べましょう。

無作法：礼儀作法にはずれていること。また、そのさま。ぶしつけ。

少しわかりました。

要するに、

不謹慎=不真面目：真面目にやってない。真剣にやってない。

不仕付け=無作法：礼儀がなってない。マナー違反。

ということなんでしょう。

大体わかりましたね。

震災のときにわーきゃー騒ぐのは、真面目でないですが、そこにマナーがあってそれを違反している訳ではないのです。
不良が教室でわーきゃー騒ぐのも、そこに授業のマナーがある訳ではないのです。

これでまた新しい日本語を勉強できました。言葉を雰囲気で捉えるのは良くないですね。

「大荒れ」と聞いた翌朝の天気がそうでもない日

noreply@blogger.com (msms1003) — Thu, 01 Dec 2016 12:40:00 +0000

って頻繁にあるような気がしますね。

この疑問を検証するためには、過去の天気予報と実際の天気を比較するのが手っ取り早いです。
しかし、実際の気象データはあれど天気予報のデータはそう残っているものではなく、検証するには資料不足です。

そこで、今回は過去の実際の気象データを参照してある程度の法則を導くことで、
今後大荒れ予報が出たときに本当にそうなるのかの判断材料を作ろうと思います。
ちょうど「明日大荒れ！」って騒がれているのでやってるだけです。

ちなみに msms1003 Advent Calendar 2016 の1日目の記事です。

検証

吹雪に重要なのは風要素なので、過去の天気データを参照して風の様子を見てみましょう。

みんな大好き気象庁さんのHPにアクセスします。
過去の気象データ検索で、好きな地点を指定します。
12月を選択して、「地点ごとの観測史上1～10位の値」をクリックします。
過去のすごいデータがいっぱい出てきます。嬉しい。

滝川における12月の最大風速ランキングを見てみましょう。

18 南 (1980/12/4)	16 南 (1988/12/15)	15 南南西 (1978/12/2)	14.5 南西 (2012/12/6)	14 南 (1979/12/20)	13.2 南南西 (2010/12/12)	13 南南西 (2003/12/26)	12.6 南南西 (2014/12/3)	12.6 南南西 (2010/12/4)	12.2 南南西 (2014/12/2)

18 南
(1980/12/4)

16 南
(1988/12/15)

15 南南西
(1978/12/2)

14.5 南西
(2012/12/6)

14 南
(1979/12/20)

13.2 南南西
(2010/12/12)

13 南南西
(2003/12/26)

12.6 南南西
(2014/12/3)

12.6 南南西
(2010/12/4)

12.2 南南西
(2014/12/2)

このランキングからわかるのは、滝川では南・南南西・南西の風が特に入りやすいということです。

最大瞬間風速ランキングを見てみましょう。

22.4 南南西 (2012/12/6)	20.8 南西 (2010/12/12)	20.7 南南東 (2014/12/16)	20.7 南南西 (2014/12/2)	18.7 南南西 (2010/12/4)	18.4 南南西 (2014/12/3)	17.5 南南西 (2012/12/7)	17.3 北 (2015/12/11)	16.7 南南西 (2011/12/23)	16.1 西 (2014/12/21)

22.4 南南西
(2012/12/6)

20.8 南西
(2010/12/12)

20.7 南南東
(2014/12/16)

20.7 南南西
(2014/12/2)

18.7 南南西
(2010/12/4)

18.4 南南西
(2014/12/3)

17.5 南南西
(2012/12/7)

17.3 北
(2015/12/11)

16.7 南南西
(2011/12/23)

16.1 西
(2014/12/21)

こちらは北寄りの風も少し入っていますが、おおよそ南南西寄りの風が入りやすいことを示しています。

この結果から、最初は「天気予報で南南西の風が強くなってたら吹雪くってことか？」と思ったんですが、途中から少し違う可能性を考えました。

というもの、ここは内陸にある街ですから地形の影響を大きく受けます。
なので、天気予報で全く違う方角の風を予報してても、地形で無理やり南南西に吹かれてる可能性があるのではないか、という可能性があるのです。

内陸の地形の影響を受けないのは沿岸ですから、最寄りの石狩浜益の気象データを見てみます。
ランキングを見ても意味が無いので、滝川でランキングに掲載されている日の石狩の風を見ます。

今回は、一瞬を切り取った最大瞬間風速より長い目で見ている最大風速のほうが資料的に優位と
考え、最大風速のランキング順に見ていこうと思います。

結果は以下の通りです。
1980/12/04…西の風18メートル
1988/12/15…西南西の風13メートル
1978/12/02…西の風14メートル
2012/12/06…西南西の風20.6メートル
1979/12/20…南東の風14メートル
2010/12/12…西の風19.5メートル
2003/12/26…西南西の風17メートル
2014/12/03…西南西の風15.0メートル
2010/12/04…西北西の風17.8メートル
2014/12/02…西南西の風14.8メートル

ということで、滝川で南～南西の強い風が吹いている間、沿岸では1事例を除いてほぼ西風成分が大きく関わっていることが分かりました。

1時間でまとめた資料なのであれですが、明日の予想天気図などを見る限り沿岸部ではほぼ西風ですから、それなりに強い風が吹けば滝川でも強い風になる可能性があるかもしれません。

ちなみに、風というものはベクトルですからスカラーに捉えても意味は無いんですが、
試しに風速値だけでグラフを作ってみました。

決定係数が0.00042、相関係数が-0.020というほぼ参考にならないデータが得られました。
ちゃんとベクトルで捉えて資料を作りましょう。

まとめると、
石狩浜益で西風が強く吹いていれば滝川でもそれなりに強い風になるよ、ということですね。

最後に

そんなことはどうでもいいから暴風雪を理由に学校を休みたい

論文の文字数25*22の設定が分からない人のために

noreply@blogger.com (msms1003) — Wed, 20 Jul 2016 13:07:00 +0000

あらかじめ文字数を25*22に設定したファイルを公開するので、あと5日ですが頑張ってください。
上のほうにダウンロードボタンがあるはずです。

https://drive.google.com/file/d/0BybTnOAdLkmEWWxpLUJURlpjbm8/view?usp=sharing

説明が無いので良く分かりませんが、おそらく英数字は全角で書くのが無難だと思います。
半角だと1マスに2文字入りますが、それでやると1行が25文字以上になって良いのか分からないからです。

フォントはMSゴシック+MS明朝、フォントサイズは適当に12にしました。調節してください。

使えるのはWord2007以降です。2003とかでせっせこやってる人は自力で。

あと、これを使って何かおかしくなっても保証はしません。

温度計を作った

noreply@blogger.com (msms1003) — Sat, 28 Nov 2015 13:50:00 +0000

最近めっきり寒くなってきて雪も降ってきたこの時期、天気大好きな人なので気温を測ってみたり、積雪の深さを測ってみたりしたくなるわけです。
で、毎日外に出て温度計を見てやるのもいいのですが、それはもう小中の頃にやって満足したので、勝手に測ってもらおうと思ったのが今回の企画です。

実際、すでに全国に散りばめられているアメダスのデータであれば10分ごとの気温をリアルタイムで見られるのですが、やっぱりそれじゃ面白く無いです。自分でやらないとね。

てことで、今回はマイコンとセンサーを使って自動収集してみました。
使ったのは、mbed LPC1768と、手元にあった大気圧センサLPS25Hです。LPS25Hは大気圧の補正のために温度センサを内蔵しているのでそれを利用します。
秋月電子で購入するとLPC1768が7000円、LPS25Hが600円です。

LPC1768とLPS25Hは配線の簡単なI2Cで通信させます。画像のように配線しました。

LPC1768にプログラムを突っ込みます。LPS25Hのライブラリはこれを使わせてもらいました。
コードは下のとおりです。

#include "mbed.h"
#include "LPS25H.h"

Serial debug(USBTX,USBRX);
LPS25H baro(p28, p27, LPS25H_G_CHIP_ADDR);

int main() {
    while(1) {
        baro.get();

        debug.printf("%5.2f,%3.2f\r\n", baro.pressure(), baro.temperature());

        wait(10);
    }
}

これを実行して、LPC1768とパソコンをUSBケーブルで接続して、Windows上でTera Termなどを使って見ると、下みたいに10秒ごとに大気圧と気温がカンマ区切りで出力されます。

おかげさまで自動で気温を測ることができました。
これで日本の天気大好き少年少女たちが毎日外へ温度計を見に行かなくても良くなりました。

これでも十分なのですが、せっかくパソコンに出力したのでもっと遊ぼうということで、気温の推移をグラフにしてみました。
Visual Studio2015で作成し、シリアル通信の部分はこちらのサイトを、グラフ化の部分はこちらのサイトを参考にしました。言語はC#。

左上でシリアル通信しているCOMポートを選択、右上のボタンで接続,切断、左下に生の受信データを表示して、右下で最大1時間分(361個)の気温データをグラフ化しています。

X軸のラベルを時刻にしてみたかったのですが、ここだけどうしても分からなかったので、妥協案として別途labelを置きました。labelはアンチエイリアスをかけることが出来ないらしいので、これも妥協しました。

グラフを見てみると、1時間経ってもだいたい-3度で安定してることが分かりました。
アメダスでもそれくらいなので、とりあえず狂った値ではなさそうですが、設置環境の考慮はしてないので風を受ける分、本来の気温より数値が低く出てるかもしれないです。

ということで、温度計を作っただけでなくグラフ表示ソフトまで出来ましたというお話でした。

修学旅行 4日目(京都自主研)

noreply@blogger.com (msms1003) — Thu, 08 Oct 2015 13:45:00 +0000

6:00 起床朝食
めっちゃ眠い。朝食はパンとかウィンナーとかな洋食っぽい感じ。部屋食なので比較的早目に食べました。

8:00 旅館発伏見稲荷大社
京都駅と伏見稲荷はJRですぐの関係です。千本鳥居を見ていたら地元の美容室が奉納した鳥居がありました。

10:00 広隆寺
500円消費。撮影禁止だったのですべて肉眼で見てきましたが、暗い部屋の中の仏像が幻想的でした。

10:40 天龍寺
600円消費。人が多いけど広いのでとても満足しました。池には鯉もいて日本象徴してるなーと思いました。

11:30 渡月橋
わたりづきばしとか読んでましたが、とげつばしでした。なにせ川が広い。近くに人力車を引っ張る若い人が客引きをしてましたが、なかなか引けなくて暇そうでした。死んだ顔してました。

13:00 飯を食いたい
「嵐山人多すぎて食べられるするならスペースがないから帰る。」

14:00 京都駅
結局京都駅に戻って昼食。結局豚カツ。美味しいのでいいです。
同時にお土産な八ツ橋を大量購入して満足。17時までひたすら周辺を歩いて暇つぶし。

17:00 旅館
大体3番乗りくらい。真っ先に風呂入りました。

18:20 夕食
すき焼きって聞いてたのに肉三枚しか無いのおかしいと思う。

その他
京都から伏見稲荷に行く時に、いわゆる満員電車というやつに乗りました。同じ班の人たちにはいろんな意味で好評でした。

あした
鹿と触れ合って帰りたい。
飛行機はANAの予定を見る限り平常運航しそうなので、大丈夫だと思いますり

修学旅行 3日目(大阪自主研)

noreply@blogger.com (msms1003) — Wed, 07 Oct 2015 12:07:00 +0000

6:30 起床朝食
6時起床予定なところ、2日目と間違えて6時半に起床。朝食は前日同様バイキングでした。

8:00 自主研出発大阪城
8時半頃に大阪城に着き、9時に入場。城の中は質素なのかと思ってたところ、結構資料館っぽい感じでした。最上階は展望スペースもありました。

10:30 海遊館
まず目に入ったのは観覧車です。全面透明版で構成されたシースルーな観覧車はなかなか面白かったです。
館内は純粋な水族館でした。11時半にはカワウソとイルカの餌やりを飼育員がしていました。カワウソがかわいい。あとエイとかカピバラとかサメとか熱帯魚とかいました。

13:00 天保山昼食
学生ということでなのか、ドリンクをサービスしてくれました。オレンジジュースを注文した某君は早速床に撒いて落ち込んでました。
お好み焼き屋ということで豚玉を注文。さすが本場だけあっておいしかったです。

14:30 難波
野球関連で何かと有名な道頓堀橋、そしてグリコネオンを見てきました。グリコネオン思ったよりでかかったです。あと中国人がやったらめったら居ました。日本人よりいたんじゃないかと思うくらいいました。あと寄り道して店に寄りましたが、店員も中国人が多かったです。

16:00 あべのハルカス
おそらく学年で自分たちの班だけが行っているであろう場所へ行きました。ます地上16階にエレベーターで上り、チケットを購入して60階に。去年3月開業だけあって設備が新しく、なかなか高級感溢れるビルでした。58階のテラスも綺麗。

18:00 夕飯
大阪らしいものを探した結果、なんかカツ丼を食べました。思ってたより美味しかったです。

その他
かばんにお金を入れ忘れて8000円位で行動しましたが、1000円オーバーくらいで乗り切りました。

あした
修学旅行後半なので、思い出づくりを頑張れればいいなと思ってます。

修学旅行 2日目(広島)

noreply@blogger.com (msms1003) — Tue, 06 Oct 2015 15:00:00 +0000

6:30 起床朝食
一旦6時に起きたものの、眠すぎて二度寝。朝食は和食バイキングがメインで、昨日の洋食の悪夢から無事開放されました。ヨーグルトにメロン乗っけると美味しいです。

9:00 広島平和記念公園
1クラス3グループに別れて行動。ガイドさんが案内をしてくれました。何せこのガイドさん、「あれ、なんだっけ(笑)」「ちょうど言いたいときに出てこない(笑)」というのが多くてみんなで公園で笑ってました。平和。慰霊碑に向かって合掌もしました。
その後、資料館も見学。泡状になった瓦、ボロボロになった服、歩く場所のない街、一つ一つが原爆の怖さを物語っていました。

11:30 昼食
いわゆる広島風お好み焼きを堪能。カウンターで一人一つ頂きました。焼きそばと卵の組み合わせはオムそばで体験してるので、どこか食べ覚えがある様なない様な、そんな感想を持ちました。

13:40 宮島厳島神社
本州から宮島へはフェリーで移動しました。当時は静穏な風でしたが、フェリーでは強風。ちゃんと潮の香りもしました。
宮島って鹿いるんですね。奈良公園ばっかり気が行っていました。そしてみんな鹿が近づくと逃げてました。ホテルでG見たらどうするんだろう....。
さて、神社の中を巡り、お土産にもみじ饅頭を購入し、再びフェリーで本州に帰還しました。

17:00 山陽新幹線
人生初新幹線でした。北海道新幹線も函館までだし、人生に新幹線が絡んでくるのはもう少し先なのかもしれないです。
いざ目的駅に着くと、広島のガイドさんとはお別れ。駅で200数名で拍手
する光景が修学旅行って感じ満載でした。

19:20 夕食
ご飯があったのでおそらく和食です。平皿にカレーライスを作るとあんまり良くないです。ティラミス美味しかったです。余談ですけどコストコのティラミスを食べた時は大きすぎて残しました。

20:00 夜間外出
許可時間45分という短い中、大阪城を歩いて(ほとんど走って)見てきました。ライトアップされている城って格好いいですね。広島城も目で見ておけば良かったなぁと。帰りも走りました。ファミマで新発売ないろはすももを手にして帰還。

その他
宮島は雲ひとつない快晴で暑かったです。上着どころか半袖でも良かったです。
そして、大阪も夜景が綺麗です。淀川に反射する光が幻想的。

あした
いよいよ自主研修。USJには行かないので、その分浮いたお金で大阪を満喫できたら満足です。

修学旅行 1日目(移動とか)

noreply@blogger.com (msms1003) — Mon, 05 Oct 2015 13:04:00 +0000

修学旅行終わったら研修録を作らなければいけないらしいので、終わる前に作りたいと思います

6:30 学校発
上着を持っていくか迷ったんですが、気温7度では流石に必要だろうという事で荷物増やしたくない気持ちの中持っていきました。
定刻には全員揃って無事出発。

9:30 新千歳空港
定刻より30分早く到着。預けと持ち込みの手荷物は両方とも一発で通過しました。保安検査場を通るとき、「トレーはないのでかばんの中に入れてくださいー」と言われたのが何か修学旅行らしいなーって感じがしました。
途中で室蘭栄高校の人とも合流して出発しました。

12:05 羽田空港
だいたい半年振りの飛行機は体調不良もなく無事到着。室栄の人は秋田行の搭乗ゲートに進んでいきました。
北海道から東京に来たからさぞ暖かく感じるかと思ったらそうでもなく、長袖で良いかなーといった感じでした。

15:00 広島空港
出発時に少し遅延が発生したため、10分遅れで到着。
北海道から広島に来たからさぞ暖かく感じるかと思ったら相変わらずそうでもなかったです。
空港出発後、まず見えたのは山とトンネルでした。北海道と言われても納得する感じ。

16:00 広島国際会議場講話
いざ周りを見ると都会でした。山からすぐ街に変わるのを見ると、昔習った扇状地って奴なのかなーとか思ったり。
講話は原爆被爆についてでした。実体験を聞くのは、ネットで調べた時と全く違う感想を持ちました。本当。

18:20 ホテル夕食
思いっきり洋食です。パンと野菜と魚と肉とデザート。そして紅茶。イギリス旅行なのか何なのか分かんない感じでした。

19:30 外出
近くにあるのはセブンイレブンくらいでした。ちょっとだけセイコーマートが恋しい。ジュースとお菓子を購入して(広島城行こうとして諦めて)帰還。

その他
オートロックなのに部屋の中に鍵を置いたまま全員退出する定番のミスをしました。
夜景綺麗でした。都会ってすげー。

あした
厳島神社とか回るらしいので、結構寒そうです。上着持っていって正解だったかもしれないです。